The role of s-nitrosothiols and rho-kinase 1 in glucose and lipid metabolism

RESUMO: Na sociedade contemporânea a diabetes tipo 2 e a obesidade estão a aumentar exponencialmente, representando um grave problema de saúde pública. De acordo com a IDF “A diabetes e a obesidade são o principal problema de saúde pública do século XXI’. Para além destas duas patologias, a prevalência de esteatose hepática não-alcoólica (NAFLD), entre a população obesa e diabética, é de cerca de 90%. O aumento da obesidade, diabetes e NAFLD tem uma forte correlação com o aumento do consumo de gorduras e açúcares, acompanhado de um decréscimo acentuado da actividade física. A obesidade, diabetes e NAFLD tem sido escrupolosamente investigada mas as terapêuticas disponíveis continuam a ser muito limitadas. Tendo em conta o número crescente e alarmante de obesos e diabéticos o conhecimento detalhado da patofisiologia da obesidade, diabetes e NAFLD, tendo em vista a necessidade extrema de desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, é da mais elevada urgência. O fígado é reconhecido como um orgão primordial no controlo da homeostase. No estado pós-prandial, o fígado converte a glucose em glicogénio e lípidos. Em contraste, no estado de jejum, o fígado promove a produção de glucose. Sistemas neuronais e hormonais, bem como o estado metabólico do fígado, controlam de forma muito precisa a alternância entre os diferentes substratos metabólicos, dependente do estado prandial. A insulina tem um papel central no controlo do metabolismo energético no fígado; se, por um lado, inibe a produção hepática de glucose e corpos cetónicos, por outro, promove a glicólise e a lipogénese. O metabolismo energético no fígado é também regulado por vários factores de transcrição e co-reguladores que, por sua vez, são regulados pela insulina, glucagina e outras hormonas metabólicas. Em conjunto, todos estes factores e reguladores vão controlar de forma muito estreita a gluconeogénese, a β-oxidação e a lipogénese, no fígado. Para além dos já conhecidos reguladores do metabolismo hepático, novas moléculas têm sido estudadas como tendo um papel fundamental na regulação do metabolismo energético no fígado. Qualquer desequilíbrio no metabolismo hepático vai contribuir para a insulino-resistência, NAFLD e diabetes tipo 2. O principal objectivo do trabalho de investigação aqui apresentado é o contributo para o estudo detalhado da patogénese da diabetes e obesidade, num contexto de dietas ricas em açúcares e gorduras, e com a perspectiva de explorar novas estratégias terapêuticas. Os objectivos específicos deste trabalho eram: primeiro, determinar se o tratamento com glutationo (GSH) e óxido nítrico (NO) era suficiente para melhorar a insulino-resistência associada ao elevado consumo de sacarose; segundo, determinar o papel da Rho-kinase 1 (ROCK1) na regulação do metabolismo hepático da glucose e dos lípidos; e terceiro, estudar o efeito do metilsulfonilmetano (MSM) em doenças metabólicas associadas à obesidade. Na primeira parte deste trabalho de investigação foram utilizados ratos Wistar machos sujeitos a uma dieta rica em sacarose (HS). Tal como esperado, estes animais apresentavam insulino-resistência e hiperinsulinémia. A dieta HS levou ao aumento dos níveis hepáticos de NO e ao decréscimo dos níveis de GSH no fígado. Em jejum, a administração intraportal de GSH e NO, a animais saudáveis promoveu um aumento significativo da sensibilidade à insulina. Também nestes animais, a administração intravenosa de S-nitrosotióis, compostos orgânicos que contém um grupo nitroso acoplado a um átomo de enxofre de um tiol, promoveu o aumento significativo da sensibilidade à insulina. Pelo contrário, em animais sujeitos à dieta HS, as doses padrão de GSH + NO e de S-nitrosotióis não conseguiram promover o aumento da sensibilidade à insulina. No entanto, ao aumentar a dose de S-nitrosotióis administrados por via intravenosa, foi possível observar o aumento da sensibilidade à insulina dependente da dose, indicando um possível papel dos S-nitrosotióis como sensibilizadores de insulina. O estudo detalhado do papel dos S-nitrosotióis na via de sinalização da insulina revelou que há um aumento da fosforilação do receptor da insulina (IR) e da proteína cinase B (Akt), sugerindo um efeito dos S-nitrosotióis nesta via de sinalização. Os resultados apresentados nesta primeira parte sugerem que os S-nitrosotióis promovem a correcta acção da insulina, podendo vir a ser importantes alvos terapêuticos. Na segunda parte deste trabalho de investigação utilizámos murganhos, com uma delecção específica da ROCK1 no fígado, e sujeitos a uma dieta rica em lípidos (HFD). Foi possível concluir que a ausência da ROCK1 no fígado previne a obesidade, melhora a sensibilidade à insulina e protege contra a esteatose hepática. A ausência de ROCK1 no fígado levou a um decréscimo significativo da expressão génica de genes associados à lipogénese, com uma diminuição acentuada do fluxo metabólico associado a esta via. Pelo contrário, a sobreexpressão de ROCK1, exclusivamente no fígado, promove a insulino-resistência e a esteatose hepática no contexto de obesidade induzida pela dieta. Para além disto, a delecção da ROCK1 no fígado de animais obesos e diabéticos, os murganhos deficientes em leptina, corroborou os dados obtidos no primeiro modelo animal, com a franca melhoria da hiperglicémia, hiperinsulinémia e esteatose hepática. Os dados que compõem esta parte do trabalho de investigação sugerem que a ROCK1 tem um papel crucial na regulação do metabolismo lipídico. Na terceira e última parte deste trabalho de investigação foi investigado o efeito do composto metilsulfunilmetano (MSM), um composto organosulfúrico naturalmente presente em plantas e utilizado também como suplemento dietético, em murganhos obesos e insulino-resistentes, por exposição a uma dieta rica em lípidos (DIO). O tratamento com MSM melhorou a insulino-resistência e protegeu contra a esteatose hepática. O conteúdo hepático em triglicéridos e colesterol também diminuíu de forma significativa nos animais DIO sujeitos ao tratamento com MSM, bem como a expressão génica associada à lipogénese. Para além disto, o tratamento com MSM levou a uma diminuição da expressão génica associada à inflamação. De realçar que o tratamento com MSM levou a uma melhoria do perfil hematopoiético destes animais, tanto na medula óssea como no sangue. Para comprovar o efeito benéfico do MSM na obesidade e insulino-resistência utilizámos murganhos deficientes no receptor da leptina, e por isso obesos e diabéticos, tendo observado um perfil semelhante ao obtido para murganhos sujeitos a uma dieta rica em lípidos e tratados com MSM. Concluímos, através dos dados recolhidos, que o MSM como suplemento pode ter efeitos benéficos na hiperinsulinémia, insulino-resistência e inflamação que caracterizam a diabetes tipo 2. Em resumo, os dados obtidos neste trabalho de investigação mostram que os S-nitrosotióis podem ter um papel importante como sensibilizadores da insulina, promovendo um aumento da sensibilidade à insulina num contexto de dietas ricas em sacarose. Para além disto, estudos in vitro, sugerem que os S-nitrosotióis regulam, especificamente, a via de sinalização da insulina. Este trabalho teve também como objectivo o estudo da ROCK1 como regulador do metabolismo da glucose e dos lípidos no fígado. Através do estudo de animais com uma delecção ou uma sobreexpressão da ROCK1 no fígado mostrou-se que esta tem um papel crucial na patogénese da obesidade e diabetes tipo 2, especificamente através do controlo da lipogénese de novo. Finalmente, foi também objectivo deste trabalho, explorar o efeito do MSM em animais DIO e deficientes em leptina. O tratamento com MSM protege de forma evidente contra a obesidade e insulino-resistência, com especial enfâse para a capacidade que esta molécula demonstrou ter na protecção contra a inflamação. Em conjunto os vários estudos aqui apresentados mostram que tanto os S-nitrosotióis como a ROCK1 têm um papel na patogénese da obesidade e diabetes tipo 2 e que a utilização de MSM como suplemento às terapêuticas convencionais pode ter um papel no tratamentos de doenças metabólicas.-------------------------------ABSTRACT: In modern western societies type 2 diabetes and obesity are increasing exponentially, representing a somber public concern. According to the International Diabetes Federation (IDF) ‘Diabetes and Obesity are the biggest public health challenges of the 21st century’. Aside from these the prevalence of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), among the diabetic and obese population, is as high as 90%. It is now well established that the increase in obesity, diabetes and NAFLD strongly correlates with an increase in fat and sugar intake in our diet, alongside physical inactivity. The pathogenesis of obesity, diabetes and NAFLD has been thoroughly studied but the treatment options available are still narrow. Considering the alarming number in the obese and diabetic population the complete understanding of the pathogenesis, keeping in mind that new therapeutic strategies need to be attained, is of the highest urgency. The liver has been well established as a fundamental organ in regulating whole-body homeostasis. In the fed state the liver converts the glucose into glycogen and lipids. Conversely, in the fasted state, glucose will be produced in the liver. Neuronal and hormonal systems, as well as the hepatic metabolic states, tightly control the fast to fed switch in metabolic fuels. Insulin has a central role in controlling hepatic energy metabolism, by suppressing glucose production and ketogenesis, while stimulating glycolysis and lipogenesis. Liver energy metabolism is also regulated by various transcription factors and coregulators that are, in turn, regulated by insulin, glucagon and other metabolic hormones. Together, these regulators will act to control gluconeogenesis, β-oxidation and lipogenesis in the liver. Aside from the well-established regulators of liver energy metabolism new molecules are being studied has having a role in regulating hepatic metabolism. Any imbalance in the liver energy metabolism is a major contributor to insulin resistance, NAFLD and type 2 diabetes. The overall goal of this research work was to contribute to the understanding of the pathogenesis of diabetes and obesity, on a setting of high-sucrose and high-fat diets, and to explore potential therapeutic options. The specific aims were: first, to determine if treatment with glutathione (GSH) and nitric oxide (NO) was sufficient to ameliorate insulin resistance induced by high-sucrose feeding; second, to determine the physiological role of rho-kinase 1 (ROCK1) in regulating hepatic and lipid metabolism; and third, to study the effect of methylsulfonylmethane (MSM) on obesity-linked metabolic disorders. In the first part of this research work we used male Wistar rats fed a high-sucrose (HS) diet. As expected, rats fed a HS diet were insulin resistant and hyperinsulinemic. HS feeding increased hepatic levels of NO, while decreasing GSH. In fasted healthy animals administration of both GSH and NO, to the liver, was able to increase insulin sensitivity. Intravenous administration of S-nitrosothiols, organic compounds containing a nitroso group attached to the sulfur atom of a thiol, in fasted control animals also increased insulin sensitivity. Under HS feeding the standard doses of GSH + NO and S-nitrosothiols were unable to promote an increase in insulin sensitivity. However, the intravenous administration of increasing concentrations of S-nitrosothiols was able to restore insulin sensitivity, suggesting that S-nitrosothiols have an insulin sensitizing effect. Investigation of the effect of S-nitrosothiols on the insulin signaling pathway showed increased phosphorylation of the insulin receptor (IR) and protein kinase B (Akt), suggesting that S-nitrosothiols may have an effect on the insulin signaling pathway. Together, these data showed that S-nitrosothiols promote normal insulin action, suggesting that they may act as potential pharmacological tools. In the second part of this research work we used liver-specific ROCK1 knockout mice fed a high-fat (HF) diet. Liver-specific deletion of ROCK1 prevented obesity, improved insulin sensitivity and protected against hepatic steatosis. Deficiency of ROCK1 in the liver caused a significant decrease in the gene expression of lipogenesis associated gene, ultimately leading to decreased lipogenesis. Contrariwise, ROCK1 overexpression in the liver promoted insulin resistance and hepatic steatosis in diet-induced obesity. Furthermore, liver-specific deletion of ROCK1 in obese and diabetic mice, the leptin-deficient mice, improved the typical hyperglycemia, hyperinsulinemia and liver steatosis. Together, these data identify ROCK1 as a crucial regulator of lipid metabolism. In the third and final part of this research work we investigated the effect of MSM, an organosulfur compound naturally found in plants and used as a dietary supplement, on diet-induced obese (DIO) and insulin resistant mice. MSM treatment ameliorated insulin resistance and protected against hepatosteatosis. Hepatic content in triglycerides and cholesterol was significantly decreased by MSM treatment, as well as lipogenesis associated gene expression. Furthermore, MSM treated mice had decreased inflammation associated gene expression in the liver. Importantly, FACS analysis showed that MSM treatment rescued the inflammatory hematopoietic phenotype of DIO mice in the bone marrow and the peripheral blood. Moreover, MSM treatment of the obese and diabetic mice, the leptin-deficient mice, resulted in similar effects as the ones observed for DIO mice. Collectively, these data suggest that MSM supplementation has a beneficial effect on hyperinsulinemia, insulin resistance and inflammation, which are often found in type 2 diabetes. In conclusion, this research work showed that S-nitrosothiols may play a role as insulin sensitizers, restoring insulin sensitivity in a setting of high-sucrose induced insulin resistance. Furthermore, in vitro studies suggest that S-nitrosothiols specifically regulate the insulin signaling pathway. This research work also investigated the role of hepatic ROCK1 in regulation of glucose and lipid metabolism. Using liver-specific ROCK 1 knockout and ROCK1 overexpressing mice it was shown that ROCK1 plays a role in the pathogenesis of obesity and type 2 diabetes, specifically through regulation of the de novo lipogenesis pathway. Finally, this research work aimed to explore the effect of MSM in DIO and leptin receptor-deficient mice. MSM strongly protects against obesity and insulin resistance, moreover showed a robust ability to decrease inflammation. Together, the individual studies that compose this dissertation showed that S-nitrosothiols and ROCK1 play a role in the pathogenesis of obesity and type 2 diabetes and that MSM supplementation may have a role in the treatment of metabolic disorders.

Efeitos do treinamento aeróbio sobre o perfil lipídico de ratos com hipertireoidismo

Há poucos estudos analisando a importante relação entre o exercício físico, agudo e crônico, e alterações metabólicas decorrentes do hipertireoidismo. O objetivo do presente estudo foi analisar o efeito de quatro semanas de treinamento aeróbio sobre o perfil lipídico de ratos com hipertireoidismo experimental. Foram utilizados 45 ratos da linhagem Wistar, divididos aleatoriamente em quatro grupos: Controle Sedentário (CS) - administrados com salina durante o período experimental, não praticaram exercício físico (n = 12); Controle Treinado (CT) - administrados com salina, participaram do treinamento (n = 11); Hipertireoidismo Sedentário (HS) - induzidos ao hipertireoidismo, não praticaram exercício físico (n = 12); e Hipertireoidismo Treinado (HT) - induzidos ao hipertireoidismo, participaram do treinamento (n = 10). O treinamento aeróbio teve duração de quatro semanas, cinco vezes na semana, com duração de uma hora por sessão. Após o término do período experimental todos os ratos foram anestesiados em câmara de CO2 até sua sedação. Coletaram-se amostras de sangue para dosagem de colesterol total, triglicerídeos, HDL-colesterol e LDL-colesterol e hormônio T3; e amostras do coração, fígado, músculo gastrocnêmio e tecido adiposo das regiões mesentérica, retroperitonial e subcutânea para pesagem e dosagem de triglicerídeos. Para análise estatística utilizou-se ANOVA two-way, seguida do post hoc LSD de Fischer. Observaram-se menores valores de AGL no grupo HS quando comparado ao CS. O grupo HS teve nível de triglicerídeos significativamente superior nas regiões mesentérica, do gastrocnêmio e retroperitonial quando comparado com os grupos CS e CT, e apenas o tecido adiposo da região retroperitonial apresentou diferenças significativas na qual o grupo HT apresentou menor peso quando comparado com o grupo CS. Pode-se concluir que os ratos hipertireoidicos apresentaram perfil lipídico diferente dos ratos controle, e o treinamento aeróbio em ratos Wistar pode ter alterado o perfil lipídico dos animais com hipertireoidismo experimental quando comparados com o grupo sedentário e grupos controle.

Ambientes de cultivo, recipientes e substratos na produção de biomassa foliar e radicular em mudas de maracujazeiro amarelo em Aquidauana - MS

The objective of the work was to evaluate the effects of environment, recipients, and substrate compositions in passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) seedlings biomass production in Pantanal region from September to November of 2006. Experimental trials were conducted in four protected environments, in two types of containers and three different substrate compositions. The environments were: A1 (greenhouse covered with low-density, 150-microns-thick polyethylene film), A2 (monofilament black screened with mesh for 50% of shade), A3 (aluminized screened with mesh for 50% of shade) and A4 (environment covered with straw of native coconut palm); the recipients were: polyethylene bags (R1) (15 x 25 cm) and polystyrene trays (R2) (with 72 cells). There substrates were: S1 (soil + organic compost + vermiculite, 1:1: 1 v/v), S2 (soil + organic compost + sawdust, 1:1: 1 v/v) and S3 (soil + organic compost + vermiculite + sawdust, 1:1: 1/2: 1/2 v/v). The experimental design was completely randomized statistical analysis in split-split-plot, with fifteen replications. The treatments in the plot were environments, in the subplots were pots, and subsubplots were substrates (4 x 2 x 3 = 24 treatments). Fresh and dry mass of aerial and root system parts were evaluated. Environments with screen showed better results for seedlings of yellow passion fruit biomass in polyethylene bags. Polyethylene bags promoted higher biomasses. The substrate with vermiculite showed better results for both types of containers. The substrate with a higher percentage of sawdust showed the worst result.

Importância da gordura alimentar na prevenção e no controle de distúrbios metabólicos e da doença cardiovascular

A Organização Mundial da Saúde (OMS) reiterou recentemente que o consumo de dietas inadequadas e a inatividade física estão entre os dez principais fatores de mortalidade. Diversos ensaios aleatorizados demonstram que intervenções alimentares adequadas podem diminuir ou prevenir significativamente o aparecimento de várias doenças crônicas não transmissíveis. Neste contexto, o papel da dieta vem sendo exaustivamente avaliado em estudos clínicos e epidemiológicos. Assim, já foi bem estabelecido na literatura que a quantidade e o tipo de gordura alimentar exercem influência direta sobre fatores de risco cardiovascular, tais como a concentração de lípides e de lipoproteínas plasmáticas, bem como sua associação a processos inflamatórios. Os ácidos graxos participam de complexos sistemas de sinalização intracelular, função que vem sendo bastante explorada. Os ácidos graxos poli-insaturados não somente influenciam a composição das membranas, metabolismo celular e sinais de tradução, mas também modulam a expressão de genes, regulando a atividade e a produção de diversos fatores de transcrição. A proposta deste artigo é rever tópicos relevantes referentes ao metabolismo de lípides e os relacionar a terapias nutricionais que possam contribuir para a prevenção e o tratamento de doenças associadas.

Produção de substratos sers eficientes através da deposição de ouro sobre um molde de microesferas de poliestireno

This work reports on the SERS activity of a nanostructured substrate that was obtained by electrodepositing gold over a template consisting of polystyrene microspheres. This substrate displayed superior SERS performance for the detection of 4-merctaptopyridine as compared to a conventional roughened Au electrode. In order to investigate the substrate capability for the detection at low concentration limits, a series of Rhodamine 6G (1 nM) spectra were registered. Our spectral dynamics data is in agreement with single-molecule behavior, showing that the control over the substrate morphology is crucial to enable the production of highly reproducible and sensitive SERS substrates.

Formação de mudas de mamão em ambientes de cultivo protegido em diferentes substratos

A fruticultura no Estado de Mato Grosso do Sul carece de informações sobre o potencial de produção de mudas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de mudas de mamoeiro, cultivar Sunrise Solo, em diferentes substratos industrializados e solo. O experimento foi realizado na Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul (UEMS), campus Aquidauana, no período de 18/11/2008 a 05/01/2009. Foram utilizados três ambientes de cultivo protegido, três tamanhos de sacola de polietileno e seis substratos. Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado, em parcelas sub-subdivididas. Constatou-se que a sacola de 15,0 x 21,5 cm (1539,8 cm³) propicia as melhores mudas, e pelo índice de qualidade de Dikson todos os ambientes foram propícios à formação das mudas nesse recipiente. A vermiculita adubada com 14% de composto orgânico é o melhor substrato na formação de mudas de mamoeiro e pelo índice de qualidade de Dikson esse substrato apresentou mudas com menor qualidade sob sombrite.

Efeito de substratos e boro no enraizamento de estacas de pitaya

A pitaya é uma espécie vegetal trepadeira e frutífera, pertencente à família das cactáceas e que vem se destacando no mercado de frutas exóticas no Brasil. Objetivou-se avaliar diferentes substratos no enraizamento de cladódios com a base imersa e não-imersa em solução com ácido bórico, na formação e no desenvolvimento inicial de raízes, visando à obtenção de mudas mais vigorosas, de melhor qualidade e com maiores chances de sobrevivência. O experimento foi conduzido sob ripado no Departamento de Produção Vegetal, setor de Horticultura da Faculdade de Ciências Agronômicas no campus de Botucatu, UNESP, São Paulo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 2 (substratos x boro), com quatro repetições. Após 60 dias da instalação do experimento foram avaliados: massa de matérias fresca e seca da parte aérea, massa de matérias fresca e seca das raízes e comprimento da maior raiz. O crescimento e desenvolvimento radicular inicial de estacas são influenciados pelo tipo de substrato e pelo uso do micronutriente boro. A mistura areia + esterco proporciona maior acúmulo de fitomassa na parte aérea e no sistema radicular de pitaya vermelha. Dentre os substratos trabalhados, o mais indicado para a produção de mudas mais vigorosas e de boa qualidade é o preparado à base de mistura de areia + esterco bovino curtido.

Volumes de substratos comerciais, solo e composto orgânico afetando a formação de mudas de maracujazeiro-amarelo em diferentes ambientes de cultivo

Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento de mudas de maracujazeiro- amarelo em três diferentes tamanhos de recipientes, em três condições de cultivo protegido, utilizando seis diferentes substratos. Foram empregados três ambientes de cultivo: (A1) estufa em arco, coberta de filme de polietileno de 150 μm, abertura zenital e tela termorrefletora de 50% sob o filme; (A2) viveiro agrícola de tela de monofilamento, com 50% de sombra; e (A3) viveiro agrícola de tela termorrefletora, com 50% de sombra. Foram testados três volumes (V1 = xx cm³ -sacolas de polietileno de 7,5 x 11,5 cm; V2 = xx cm33 - sacolas de polietileno 10,0 x 16,5 cm; e V3 = xx cm33 -sacolas de polietileno de 15,0 x 21,5 cm) e seis substratos (S1 = solo; S2 = Plantmax®; S3 = vermiculita; S4 = fibra de coco; S5 = fibra de coco chips; e S6 = Organosuper®, composto orgânico comercial). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subsubdivididas, em que os ambientes foram as parcelas, os recipientes de diferentes volumes as subparcelas e os substratos as subsubparcelas. Aos 50 dias após a semeadura, foram medidos a altura das plantas, o comprimento da raiz, a massa de matéria seca da parte aérea e das raízes. A partir das massas de matéria seca determinaram-se a relação massa de matéria seca de parte aérea e raiz e massa de matéria seca total. A estufa foi o melhor ambiente quando se utilizou o recipiente de XX cm33 o qual proporcionou mudas maiores, com maior biomassa seca aérea, radicular e total. A vermiculita foi o melhor substrato, porém o solo adubado é uma alternativa menos dispendiosa para a região.

Aclimatização de mudas de bananeira em substratos contendo resíduo de mineração de areia

Para o rápido crescimento de mudas de bananeiras produzidas por micropropagação é necessário a utilização de substratos com adequadas características físicas, químicas e biológicas. Objetivou-se avaliar os atributos químicos e físicos de diferentes substratos contendo resíduo de mineração de areia e seu efeito sobre o desenvolvimento de mudas micropropagadas de bananeira 'Grande Naine', dispostos em delineamento em blocos ao acaso, com sete substratos e quatro repetições. Os materiais utilizados foram: resíduo de mineração de areia (RMA), Rendimax Floreira® (RF®) e casca de arroz carbonizada (CAC), com os quais se formulou os substratos: S1-100%RMA; S2-50% RMA:50% RF®; S3-50% RMA:50% CAC; S4-50% CAC:50% RF®; S5-25% RMA:37,5% CAC:37,5% RF®; S6-50% RMA:25% CAC:25% RF®; S7-75% RMA:12,5% CAC:12,5% RF®. Amostras dos materiais e dos substratos foram separadas para análises químicas e físicas. Noventa e oito dias após o transplante avaliou-se a altura, o diâmetro do colo, o número de folhas e a massa da matéria seca da parte área e das raízes das plantas. Os pHs dos substratos se encontraram na faixa adequada para o cultivo de plantas em recipientes. A CE diminuiu à medida que se aumentou a dose de RMA nos substratos. Os substratos S2, S6 e o RF® apresentaram resultados superiores para a densidade seca. Os substratos S2, S4, S5, S6 e S7 forneceram plantas superiores em altura e diâmetro do colo e, acrescidos do substrato S1, forneceram plantas superiores também no número de folhas e massa de matéria seca da parte aérea. Conclui-se que o RMA pode ser recomendado para a aclimatização de mudas micropropagadas de bananeira 'Grande Naine', desde que usado em mistura com outros materiais ou substratos, com limite máximo de 75% de inclusão.

Morfofisiologia e anatomia foliar de mudas micropropagadas e aclimatizadas de abacaxizeiro cv. Smooth Cayenne em diferentes substratos

Objetivou-se com este trabalho determinar o melhor substrato e o tempo ideal de aclimatização em plantas de abacaxizeiro cv. Smooth Cayenne e comparar anatomicamente plântulas in vitro e aclimatizadas. Gemas foram inoculadas em meio MS + 6,66 µM de BAP e, após três subcultivos, as brotações foram transferidas para meio MS, por 30 dias. Os meios foram solidificados com 0,7% de ágar e tiveram seu pH ajustado para 5,8 antes da autoclavagem (120 ºC por 20 minutos). A incubação foi em sala de crescimento (25 ± 1 ºC, irradiância de 35 μmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 16 h). Os brotos obtidos in vitro foram transplantados para tubetes, em casa de vegetação, contendo os seguintes substratos: T1- Plantmax® + húmus, T2- Plantmax® + vermiculita e T3- Plantmax®. Cortes anatômicos foram efetuados em folhas de propágulos mantidos in vitro e em plantas com 20, 40 e 60 dias de aclimatização nos diferentes substratos. A utilização do substrato Plantmax® + húmus na aclimatização propiciou maior desenvolvimento das mudas micropropagadas. A partir de 40 dias da aclimatização, as plantas apresentaram características anatômicas que podem favorecer a sua adaptação às condições de campo.

Substratos alternativos e métodos de quebra de dormência para produção de mudas de canafístula

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes métodos de quebra de dormência e o uso do bagaço de cana para composição de substratos alternativos, constituídos a partir da mistura de um substrato comercial, na produção de mudas de canafístula (Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert). O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, no esquema fatorial 5 x 4, sendo cinco substratos, Bioplant®; 75% Bioplant® + 25% Bagaço de cana (75B+25BC); 50% Bioplant® + 50% Bagaço de cana (50B+50BC); 25% Bioplant® + 75% Bagaço de cana (25B+75BC); Bagaço de cana (100%), e quatro métodos de quebra de dormência (testemunha, escarificação com o uso de lixa, imersão em água quente e escarificação com ácido sulfúrico) com três repetições. Foram avaliados o índice de velocidade de emergência (IVE); o tempo médio de emergência (TME); a percentagem de germinação; a altura da parte aérea; o diâmetro do coleto; a massa seca da parte aérea; a massa seca de raiz; a massa seca total; a relação altura da parte aérea/diâmetro do coleto; a relação altura da parte aérea/massa seca da parte aérea; o índice de qualidade de Dickson; a taxa de crescimento absoluto e a taxa de crescimento relativo. Os tratamentos de imersão em água quente e de escarificação com ácido sulfúrico foram responsáveis pelos maiores percentuais de emergência e IVE, além dos de menor TME. O uso do bagaço de cana mostrou-se tecnicamente viável na composição dos substratos 75B+25BC e 50B+50BC, que, juntamente ao Bioplant®, proporcionaram as maiores taxas de crescimento e os maiores índices de qualidade das mudas de canafístula.

Produção de mudas de meloeiro amarelo, sob cultivo protegido, em diferentes substratos

Mudas mal formadas e debilitadas comprometem o desenvolvimento das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de mudas de meloeiro amarelo, sob cultivo protegido, em diferentes substratos. Este trabalho foi conduzido em telado, na Universidade Federal de Pelotas (RS), nos meses de novembro e dezembro. Testaram-se os seguintes substratos: T1 (vermicomposto bovino puro); T2 (substrato comercial Plantmax®); T3 (substrato comercial Húmus Fértil®); T4 (vermicomposto bovino 75% + casca de arroz carbonizada 25%) e T5 (solo 75% + vermicomposto bovino 25%). Foram avaliados o índice de velocidade e a percentagem de emergência do 6º ao 9º dia; a altura, o comprimento da raiz principal, a massa seca das raízes e da parte aérea das mudas de meloeiro, aos 27 dias. Os substratos que proporcionaram maior índice de velocidade de emergência das mudas de meloeiro amarelo foram Húmus Fértil®, vermicomposto bovino puro e vermicomposto bovino 75% mais casca de arroz carbonizada 25%. Maior altura da muda é obtida com o substrato Húmus Fértil®. O comprimento da raiz principal foi maior com o uso de vermicomposto bovino puro, Húmus Fértil®, vermicomposto bovino puro mais casca de arroz carbonizada (VB75+CAC25), em comparação com solo 75% mais vermicomposto bovino 25%. A massa seca de raiz foi maior quando utilizado Húmus Fértil®, em comparação com solo 75% mais vermicomposto bovino 25%. É possível utilizar substratos isolados ou em combinação para a produção de mudas de meloeiro amarelo sob cultivo protegido. Porém, deve-se evitar o uso de solo 75% em combinação com vermicomposto bovino 25%.

Produção de forragem verde hidropônica de milho, utilizando substratos orgânicos e água residuária de bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade da forragem verde hidropônica de milho em diferentes substratos orgânicos e em água residuária de bovinos com diferentes concentrações de nitrogênio. O delineamento estatístico foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial (4 x 5) + 4, com três repetições. As soluções nutritivas utilizadas foram: testemunha (solução nutritiva padrão para hidroponia de milho) e água residuária de bovinos, com 0, 25, 50, 75 e 100% de nitrogênio, com volume de aplicação de 4 L m-2. Os substratos utilizados foram bagaço de cana-de-açúcar, casca de café, capim elefante cv napier e sem substrato. A densidade de semeio foi de 2,5 kg m-2 de sementes de milho pré-germinadas. A colheita foi realizada 15 dias após a instalação do experimento. Avaliou-se a produção de matéria seca da parte aérea, matéria seca da base (composta por raízes + sementes não germinadas + substrato orgânico) e matéria seca da planta toda. A água residuária de bovinos pode ser utilizada em substituição à solução nutritiva padrão, não havendo necessidade de seu enriquecimento com nitrogênio. Houve efeito significativo dos substratos utilizados na produção de matéria seca da forragem, com destaque para os substratos capim napier e bagaço de cana, que promoveram incrementos na produção de matéria seca da parte aérea.

Avaliação de substratos para a produção de mudas de tomate e pepino

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar mudas de pepino e de tomateiro em relação a diferentes composições de substratos orgânicos, formulados com composto de resíduos do abate de aves, podas de árvores e areia. Os experimentos foram realizados em bandejas com 200 células, em blocos casualizados. Para mudas de tomateiro, os tratamentos foram: T0 (Plantmax® HT); T1 (composto); T2 (composto + areia, proporção 3:1 peso); T3 (composto + areia, proporção 1:1 peso) e T4 (composto + areia, proporção 1:3 peso). Para mudas de pepino, os tratamentos foram: T0 (Plantmax® HA) e as mesmas composições de substratos orgânicos adotadas para as de tomate. Avaliaram-se a emergência de plântulas (EP), o comprimento de raiz (CR), a massa seca de raiz (MSR) e da parte aérea (MSPA). Os substratos T0 e T4, que proporcionaram emergência rápida das plântulas de tomateiro, propiciaram maior CR. Mas os valores de CR nesses subtratos não diferiram daqueles observados em T2 e T3, aos 20 dias após a emergência (DAE). Houve aumento da MSPA do tomateiro, cultivado em T4, em relação à dos cultivados em T0 e T3. A MSR do tomateiro, em T2, T3 e T4, foi superior à observada em T0 e T1. Para a MSPA do pepino, aos 30 DAE, houve acúmulo de massa seca das plantas cultivadas em T3 e T4, em relação à dos tratamentos T0 e T1. Em relação à MSR, os substratos à base de composto proporcionaram resultados superiores aos de T0, destacando-se T3 e T4. Assim, para produção de mudas de pepino, recomendam-se os substratos T3 e T4 e, para tomateiro, o substrato T4.

Emergência e desenvolvimento de mudas de tomate IPA 6 em substratos, contendo esterco ovino

A busca por substratos alternativos, que possam substituir produtos comerciais na produção de mudas de tomate, é de fundamental importância para a redução dos custos nessa fase inicial da cultura. Objetivou-se, com esta pesquisa, avaliar a qualidade de mudas de tomate industrial IPA 6, produzidas com substratos à base de esterco ovino. O experimento foi conduzido em viveiro da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra Talhada, de 16 de fevereiro a 30 de março de 2012. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos avaliados foram: T1 - [substrato comercial]; T2 - [esterco ovino + areia (1:1)]; T3 - [esterco ovino + areia (2:1)]; T4 - [esterco ovino + areia (3:1)]; T5 - [esterco ovino + solo (1:1)]; T6 - [esterco ovino + solo (2:1)]; T7 - [esterco ovino + solo (3:1)]; T8 - [esterco ovino + areia + solo (1:1:1)];T9 - [esterco ovino + areia + solo (2:1:1)]; T10 - [esterco ovino + areia + solo (3:1:1)]. Os indicadores de emergência avaliados foram: percentagem, índice de velocidade e tempo médio de emergência. Analisaram-se as seguintes características de desenvolvimento: número de folhas, altura de plântula, diâmetro de caule, comprimento de raízes, massa da matéria seca da parte aérea e das raízes. O substrato comercial proporcionou melhor vigor de mudas de tomate IPA 6. Por outro lado, o uso do esterco ovino mais solo (2:1), para compor substratos alternativos constituiu-se opção viável para a produção de mudas desse cultivar.