Brown propolis bioactive compounds as a natural antimicrobial in alginate films applied to Piper nigrum L / Potencial dos compostos bioativos da própolis marrom como antimicrobiano natural em filmes de alginato aplicados naPiper nigrumL

ABSTRACT: An edible coating of sodium alginate incorporated with brown propolis (2.5%, 5%, 10%, and 15%) was applied to black pepper grains to improve microbiological quality over 30 days. Gas chromatography coupled with mass spectrometry identified 29 metabolites in the extract, mainly terpene compounds (51.74%), phenolic compounds (25.83%), and flavonoids (14.48%). Brown propolis showed greater antibacterial activity for Gram-positive bacteria (MIC from 0.1 to 0.5 mg.mL-1) and lower activity for Escherichiacoli (MIC 18 mg.mL-1). A 5% increase in propolis in the coating reduced Bacilluscereus counts by 7-fold, 9.4% for Staphylococcusaureus, and 5.4% for mesophilic bacteria. The edible sodium alginate coating containing brown propolis was effective in reducing microbes on black pepper, with a concentration of 15% propolis assuring the microbiological quality of the spice after 20 days.

RESUMO: Revestimento comestível de alginato de sódio incorporado com própolis marrom (2,5%, 5%, 10% e 15%) foi aplicado em grãos de pimenta-do-reino para melhorar a qualidade microbiológica ao longo de 30 dias. Análise de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa identificou 29 metabólitos no extrato, principalmente compostos terpênicos (51,74%), compostos fenólicos (25,83%) e flavonóides (14,48%). A própolis marrom apresentou maior atividade antibacteriana para bactérias Gram-positivas (CIM de 0,1 a 0,5 mg.mL-1) e menor atividade para Escherichia coli (CIM 18 mg.mL-1). Um aumento em 5% no revestimento da própolis reduziu a contagem de Bacillus cereus em sete vezes, 9,4% para Staphylococcus aureus e 5,4% para bactérias mesófilas. O revestimento comestível de alginato de sódio e própolis marrom foi eficaz na redução microbiana da pimenta-do-reino, em que a concentração de 15% de própolis garantiu a qualidade microbiológica da especiaria até 20 dias.

Impact of dietary leaf extracts of Black pepper Piper nigrum L. on the growth, hematological and immunological parameters of Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultured in glass aquaria / Impacto de extratos de folhas da dieta de pimenta-do-reino Piper nigrum L. sobre o crescimento, parâmetros hematológicos e imunológicos de Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultivado em aquários de vidro

Abstract A study was conducted to evaluate the effect of Piper nigrum (black pepper) leaf extract on on the growth performance, proximate composition, hematological parameters, and immune response of Labeo rohita fingerlings with an average weight of 22.14 ± 0.98g. Aftrer acclimation for two weeks, fish (n=25) were randomly selected and placed in four glass aquaria (T0, T1, T2 and T3) at constant water temperature (30.0 ± 1.0 °C), pH (7.50 ± 0.5) and total hardness (200 ± 2.0 mgL,-1) for a period of 12 weeks, with three replicates each. Fish were fed with P. nigrum leaf extract supplemented feed @ 0.0%, 1.0%, 2.0% and 3.0% in T0, T1,T2 and T3, respectively. At the end of experiment, five fish were randomly selected from each aquaria for proximate composition, gut and skin microbial load, hematological parameters. Total proteins, albumins, and globulins were also recorded to evaluate immunological memory. The result revealed that fish in T2 showed better growth performance with an average weight gain of 56.11 ± 0.51 g. Thus, it had been concluded that Piper nigrum, a medicinal plant, can also be used to enhance the growth performance and immune response of Labeo rohita as attractive alternatives against antibiotics and vaccines and has shown no negative side effects on fish health as well as on its environment.

Resumo Um estudo foi conduzido para avaliar o efeito do extrato da folha de Piper nigrum (pimenta-do-reino) sobre o desempenho de crescimento, composição centesimal, parâmetros hematológicos e resposta imune de alevinos de Labeo rohita com peso médio de 22,14 ± 0,98g. Após aclimatação por duas semanas, os peixes (n = 25) foram selecionados aleatoriamente e colocados em quatro aquários de vidro (T0, T1, T2 e T3) em temperatura constante da água (30,0 ± 1,0 °C), pH (7,50 ± 0,5) e dureza total (200 ± 2,0 mgL-1) por um período de 12 semanas, com três repetições cada. Os peixes foram alimentados com ração suplementada com extrato de folha de P. nigrum @ 0,0%, 1,0%, 2,0% e 3,0% em T0, T1, T2 e T3, respectivamente. Ao final do experimento, cinco peixes foram selecionados aleatoriamente de cada aquário para composição centesimal, carga microbiana intestinal e cutânea e parâmetros hematológicos. Proteínas totais, albuminas e globulinas também foram registradas para avaliar a memória imunológica. O resultado revelou que os peixes em T2 apresentaram melhor desempenho de crescimento com ganho de peso médio de 56,11 ± 0,51 g. Assim, concluiu-se que Piper nigrum, uma planta medicinal, também pode ser usado para melhorar o desempenho de crescimento e resposta imunológica de Labeo rohita como alternativas atraentes contra antibióticos e vacinas e não mostrou efeitos colaterais negativos na saúde dos peixes, bem como sobre seu ambiente.

Yield response factor (Ky) and initial growth in black pepper in a tropical environment

Black pepper is widely produced in Brazil, though there are few studies related to its water requirements and the effects of water deficit (WD) applied under tropical conditions. The growth, sensitivity to WD, and first-year productivity of irrigated plants from the Bragantina cultivar were evaluated, employing an irrigation system with automatic management. The plants were cultivated in plastic pots installed in the field for 391 days using emitters with different flow rates (2.2 [T1], 3.3 [T2], 4.3 [T3], and 5.3 L h­1 [T4 ­ control]). Fresh weight of the leaves, stems, and shoots, and dry weight of the leaves, stem, roots, and shoots as well as the total dry weight of the plant, were evaluated. Productivity was determined by evaluating the grains and spikes from a single harvest. Yield results and the actual versus maximum evapotranspiration rate for the entire growing season was used for calculating the Ky coefficient. Despite 1,346 mm of rainfall, the irrigation system was activated 165 times, distributing a mean volume of 19.0 (T1), 28.5 (T2), 37.1 (T3), and 45.8 L per plant (control). All traits were negatively affected by the WD, and the Ky values obtained (from 1.72 to 2.96) indicate the high sensitivity of black pepper to WD. In general, the spikes produced with at least 81 % of the crop water demand were larger and more numerous than those subjected to inferior treatments. WD occurring during the flowering stage severely hampers the size, weight, and quality of the spikes and grains of black pepper.(AU)

Brown propolis bioactive compounds as a natural antimicrobial in alginate films applied to Piper nigrum L / Potencial dos compostos bioativos da própolis marrom como antimicrobiano natural em filmes de alginato aplicados na Piper nigrum L

An edible coating of sodium alginate incorporated with brown propolis (2.5%, 5%, 10%, and 15%) was applied to black pepper grains to improve microbiological quality over 30 days. Gas chromatography coupled with mass spectrometry identified 29 metabolites in the extract, mainly terpene compounds (51.74%), phenolic compounds (25.83%), and flavonoids (14.48%). Brown propolis showed greater antibacterial activity for Gram-positive bacteria (MIC from 0.1 to 0.5 mg.mL-1) and lower activity for Escherichiacoli (MIC 18 mg.mL-1). A 5% increase in propolis in the coating reduced Bacilluscereus counts by 7-fold, 9.4% for Staphylococcusaureus, and 5.4% for mesophilic bacteria. The edible sodium alginate coating containing brown propolis was effective in reducing microbes on black pepper, with a concentration of 15% propolis assuring the microbiological quality of the spice after 20 days.

Revestimento comestível de alginato de sódio incorporado com própolis marrom (2,5%, 5%, 10% e 15%) foi aplicado em grãos de pimenta-do-reino para melhorar a qualidade microbiológica ao longo de 30 dias. Análise de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa identificou 29 metabólitos no extrato, principalmente compostos terpênicos (51,74%), compostos fenólicos (25,83%) e flavonóides (14,48%). A própolis marrom apresentou maior atividade antibacteriana para bactérias Gram-positivas (CIM de 0,1 a 0,5 mg.mL-1) e menor atividade para Escherichia coli (CIM 18 mg.mL-1). Um aumento em 5% no revestimento da própolis reduziu a contagem de Bacillus cereus em sete vezes, 9,4% para Staphylococcus aureus e 5,4% para bactérias mesófilas. O revestimento comestível de alginato de sódio e própolis marrom foi eficaz na redução microbiana da pimenta-do-reino, em que a concentração de 15% de própolis garantiu a qualidade microbiológica da especiaria até 20 dias.

Impact of dietary leaf extracts of Black pepper Piper nigrum L on the growth, hematological and immunological parameters of Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultured in glass aquaria / Impacto de extratos de folhas da dieta de pimenta-do-reino Piper nigrum L sobre o crescimento, parâmetros hematológicos e imunológicos de Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultivado em aquários de vidro

A study was conducted to evaluate the effect of Piper nigrum (black pepper) leaf extract on on the growth performance, proximate composition, hematological parameters, and immune response of Labeo rohita fingerlings with an average weight of 22.14 ± 0.98g. After acclimation for two weeks, fish (n=25) were randomly selected and placed in four glass aquaria (T0, T1, T2 and T3) at constant water temperature (30.0 ± 1.0 °C), pH (7.50 ± 0.5) and total hardness (200 ± 2.0 mgL,-¹) for a period of 12 weeks, with three replicates each. Fish were fed with P. nigrum leaf extract supplemented feed @ 0.0%, 1.0%, 2.0% and 3.0% in T0, T1, T2 and T3, respectively. At the end of experiment, five fish were randomly selected from each aquaria for proximate composition, gut and skin microbial load, hematological parameters. Total proteins, albumins, and globulins were also recorded to evaluate immunological memory. The result revealed that fish in T2 showed better growth performance with an average weight gain of 56.11 ± 0.51 g. Thus, it had been concluded that Piper nigrum, a medicinal plant, can also be used to enhance the growth performance and immune response of Labeo rohita as attractive alternatives against antibiotics and vaccines and has shown no negative side effects on fish health as well as on its environment.

Um estudo foi conduzido para avaliar o efeito do extrato da folha de Piper nigrum (pimenta-do-reino) sobre o desempenho de crescimento, composição centesimal, parâmetros hematológicos e resposta imune de alevinos de Labeo rohita com peso médio de 22,14 ± 0,98g. Após aclimatação por duas semanas, os peixes (n = 25) foram selecionados aleatoriamente e colocados em quatro aquários de vidro (T0, T1, T2 e T3) em temperatura constante da água (30,0 ± 1,0 °C), pH (7,50 ± 0,5) e dureza total (200 ± 2,0 mgL-¹) por um período de 12 semanas, com três repetições cada. Os peixes foram alimentados com ração suplementada com extrato de folha de P. nigrum @ 0,0%, 1,0%, 2,0% e 3,0% em T0, T1, T2 e T3, respectivamente. Ao final do experimento, cinco peixes foram selecionados aleatoriamente de cada aquário para composição centesimal, carga microbiana intestinal e cutânea e parâmetros hematológicos. Proteínas totais, albuminas e globulinas também foram registradas para avaliar a memória imunológica. O resultado revelou que os peixes em T2 apresentaram melhor desempenho de crescimento com ganho de peso médio de 56,11 ± 0,51 g. Assim, concluiu-se que Piper nigrum, uma planta medicinal, também pode ser usado para melhorar o desempenho de crescimento e resposta imunológica de Labeo rohita como alternativas atraentes contra antibióticos e vacinas e não mostrou efeitos colaterais negativos na saúde dos peixes, bem como sobre seu ambiente.

Impact of dietary leaf extracts of Black pepper Piper nigrum L on the growth, hematological and immunological parameters of Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultured in glass aquaria / Impacto de extratos de folhas da dieta de pimenta-do-reino Piper nigrum L sobre o crescimento, parâmetros hematológicos e imunológicos de Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultivado em aquários de vidro

A study was conducted to evaluate the effect of Piper nigrum (black pepper) leaf extract on on the growth performance, proximate composition, hematological parameters, and immune response of Labeo rohita fingerlings with an average weight of 22.14 ± 0.98g. After acclimation for two weeks, fish (n=25) were randomly selected and placed in four glass aquaria (T0, T1, T2 and T3) at constant water temperature (30.0 ± 1.0 °C), pH (7.50 ± 0.5) and total hardness (200 ± 2.0 mgL,-¹) for a period of 12 weeks, with three replicates each. Fish were fed with P. nigrum leaf extract supplemented feed @ 0.0%, 1.0%, 2.0% and 3.0% in T0, T1, T2 and T3, respectively. At the end of experiment, five fish were randomly selected from each aquaria for proximate composition, gut and skin microbial load, hematological parameters. Total proteins, albumins, and globulins were also recorded to evaluate immunological memory. The result revealed that fish in T2 showed better growth performance with an average weight gain of 56.11 ± 0.51 g. Thus, it had been concluded that Piper nigrum, a medicinal plant, can also be used to enhance the growth performance and immune response of Labeo rohita as attractive alternatives against antibiotics and vaccines and has shown no negative side effects on fish health as well as on its environment.(AU)

Um estudo foi conduzido para avaliar o efeito do extrato da folha de Piper nigrum (pimenta-do-reino) sobre o desempenho de crescimento, composição centesimal, parâmetros hematológicos e resposta imune de alevinos de Labeo rohita com peso médio de 22,14 ± 0,98g. Após aclimatação por duas semanas, os peixes (n = 25) foram selecionados aleatoriamente e colocados em quatro aquários de vidro (T0, T1, T2 e T3) em temperatura constante da água (30,0 ± 1,0 °C), pH (7,50 ± 0,5) e dureza total (200 ± 2,0 mgL-¹) por um período de 12 semanas, com três repetições cada. Os peixes foram alimentados com ração suplementada com extrato de folha de P. nigrum @ 0,0%, 1,0%, 2,0% e 3,0% em T0, T1, T2 e T3, respectivamente. Ao final do experimento, cinco peixes foram selecionados aleatoriamente de cada aquário para composição centesimal, carga microbiana intestinal e cutânea e parâmetros hematológicos. Proteínas totais, albuminas e globulinas também foram registradas para avaliar a memória imunológica. O resultado revelou que os peixes em T2 apresentaram melhor desempenho de crescimento com ganho de peso médio de 56,11 ± 0,51 g. Assim, concluiu-se que Piper nigrum, uma planta medicinal, também pode ser usado para melhorar o desempenho de crescimento e resposta imunológica de Labeo rohita como alternativas atraentes contra antibióticos e vacinas e não mostrou efeitos colaterais negativos na saúde dos peixes, bem como sobre seu ambiente.(AU)

Impact of dietary leaf extracts of Black pepper Piper nigrum L. on the growth, hematological and immunological parameters of Labeo rohita (Hamilton, 1822) cultured in glass aquaria

Abstract A study was conducted to evaluate the effect of Piper nigrum (black pepper) leaf extract on on the growth performance, proximate composition, hematological parameters, and immune response of Labeo rohita fingerlings with an average weight of 22.14 ± 0.98g. Aftrer acclimation for two weeks, fish (n=25) were randomly selected and placed in four glass aquaria (T0, T1, T2 and T3) at constant water temperature (30.0 ± 1.0 °C), pH (7.50 ± 0.5) and total hardness (200 ± 2.0 mgL,-1) for a period of 12 weeks, with three replicates each. Fish were fed with P. nigrum leaf extract supplemented feed @ 0.0%, 1.0%, 2.0% and 3.0% in T0, T1,T2 and T3, respectively. At the end of experiment, five fish were randomly selected from each aquaria for proximate composition, gut and skin microbial load, hematological parameters. Total proteins, albumins, and globulins were also recorded to evaluate immunological memory. The result revealed that fish in T2 showed better growth performance with an average weight gain of 56.11 ± 0.51 g. Thus, it had been concluded that Piper nigrum, a medicinal plant, can also be used to enhance the growth performance and immune response of Labeo rohita as attractive alternatives against antibiotics and vaccines and has shown no negative side effects on fish health as well as on its environment.

Resumo Um estudo foi conduzido para avaliar o efeito do extrato da folha de Piper nigrum (pimenta-do-reino) sobre o desempenho de crescimento, composição centesimal, parâmetros hematológicos e resposta imune de alevinos de Labeo rohita com peso médio de 22,14 ± 0,98g. Após aclimatação por duas semanas, os peixes (n = 25) foram selecionados aleatoriamente e colocados em quatro aquários de vidro (T0, T1, T2 e T3) em temperatura constante da água (30,0 ± 1,0 °C), pH (7,50 ± 0,5) e dureza total (200 ± 2,0 mgL-1) por um período de 12 semanas, com três repetições cada. Os peixes foram alimentados com ração suplementada com extrato de folha de P. nigrum @ 0,0%, 1,0%, 2,0% e 3,0% em T0, T1, T2 e T3, respectivamente. Ao final do experimento, cinco peixes foram selecionados aleatoriamente de cada aquário para composição centesimal, carga microbiana intestinal e cutânea e parâmetros hematológicos. Proteínas totais, albuminas e globulinas também foram registradas para avaliar a memória imunológica. O resultado revelou que os peixes em T2 apresentaram melhor desempenho de crescimento com ganho de peso médio de 56,11 ± 0,51 g. Assim, concluiu-se que Piper nigrum, uma planta medicinal, também pode ser usado para melhorar o desempenho de crescimento e resposta imunológica de Labeo rohita como alternativas atraentes contra antibióticos e vacinas e não mostrou efeitos colaterais negativos na saúde dos peixes, bem como sobre seu ambiente.

Nutrient accumulation in fruits and grains of black pepper at different ripening stages / Acúmulo de nutrientes em frutos e grãos de pimenta-do-reino em diferentes estádios de maturação

Nutrients accumulation in plants/fruits varies according to the crop development stage and its quantification is important to determine nutrients exportation for fertilization planning and nutrient balancing. This study determined the accumulation of nutrients in different parts of Piper nigrum 'Bragantina' spikes harvested at two ripening stages (still-green and red-colored spikes). Assessments in separate parts of still-green spikes (fruits and peduncles) as well as in red-colored spikes (grains, flesh and peduncles) were performed. Piper nigrum spikes were harvested, dried, and the parts were thereafter separated for chemical analysis. N and Mn were the macro and micronutrient most accumulated in the fruits of still-green spikes and in the grains of red-colored spikes, while K and B were most accumulated in the other parts of black pepper assessed, regardless of the ripening stage. The process of removing the flesh from the fruits for white pepper production led to a difference in nutrient concentration and accumulation between the fruits of still-green spikes and the grains of red-colored spikes. A significant contribution of nutrient input can be achieved by maintained flesh and peduncles in the crop area, decreasing the dependence of external fertilizers and thus contributing to a more sustainable agriculture.

O acúmulo de nutrients em plantas/frutos variam de acordo com o estádio de desenvolvimento das culturas, sendo que sua quantificação é importante na determinação da exportação de nutrientes para o planejamento da adubação e para o balanceamento de nutrientes. Esse estudo objetivou determinar o acúmulo de nutrientes em diferentes partes dos cachos de Piper nigrum 'Bragantina' colhidos em dois estágios de maturação (coloração da casca verde e coloração da casca vermelha). As avaliações foram feitas separadamente nos cachos de Piper nigrum com coloração verde (fruto e pedúnculo) e vermelha (grão, casca e pedúnculo), em que os cachos foram colhidos, secos e as partes foram separadas para análises químicas. N e Mn foram os macro e micronutrientes mais acumulados nos frutos dos cachos com coloração da casca verde e nos grãos dos cachos com coloração da casca vermelha, enquanto K e B foram mais acumulados em outras partes da planta, independente do estágio de maturação. O processo de removação da casca para produção de pimenta branca levou a uma diferença na concentração e no acúmulo de nutrientes nos frutos de pimenta preta e nos grãos de pimenta branca. Uma contribuição significativa para entrada de nutrientes pode ser obtida se as cascas e pedúnculos forem mantidos na área de cultivo, o que diminui a dependência de fertilização, contribuindo para uma agricultura mais sustentável.

Growth of black pepper plantlets under different substrates and irrigation levels

Optimization of the use of water and the possibility of using residues as substrate in the black pepper production chain can yield economic and environmental benefits. The objective of this study was to evaluate the biometric and physiological traits of black pepper plantlets (Piper nigrum L.), cv. Bragantina, at different irrigation levels and soilless substrates. Plantlets were grown for 120 days on three substrates [biosolid + crushed coconut fiber (3:1, by volume); biosolid + granitic rock powder (3:1, by volume); and biosolid + crushed coconut fiber + granitic rock powder (2:1:1, by volume)] and at five irrigation levels [36 % (very low); 55 % (low); 85 % (moderate); 100 % (well-irrigated); and 126 % of the reference irrigation level (over-irrigated)]. The biometric traits evaluated increased as the irrigation levels increased, with the exception of root dry mass, which was not influenced by this factor, nor water use efficiency, which decreased as the irrigation levels increased. In general, plants grown with a mixture of the three wastes (biosolid + crushed coconut fiber + granitic rock powder) exhibited higher values for biometric variables and chlorophyll content when they were moderately, well or over-irrigated, in comparison with the other two substrates. It was possible to achieve the plantlet commercial standard using this three waste mixture and the moderate irrigation level.

Amino acids L-phenylalanine and L-lysine involvement in trans and cis piperamides biosynthesis in two Piper species / Participação dos aminoácidos L-fenilalanina e L-lisina na biossíntese de piperamidas trans e cis em duas espécies de Piper

Several Piper species accumulate piperamides as secondary metabolites, and although they have relevant biological importance, many details of their biosynthetic pathways have not yet been described experimentally. Experiments involving enzymatic reactions and labeled precursor feeding were performed using the species Piper tuberculatum and Piper arboreum. The activities of the phenylalanine ammonia lyase (PAL) enzymes, which are involved in the general phenylpropanoid pathway, were monitored by the conversion of the amino acid L-phenylalanine to cinnamic acid. The activity of the 4-hydroxylase (C4H) enzyme was also observed in P. tuberculatum by converting cinnamic acid to p-coumaric acid. L-[UL-14C]-phenylalanine was fed into the leaves of P. tuberculatum and incorporated into piperine (1), 4,5-dihydropiperine (2), fagaramide (4), trans-piplartine (7), and dihydropiplartine (9). In P. arboreum, it was only incorporated into the piperamide 4,5-dihydropiperiline (3). L-[UL-14C]-lysine was successfully incorporated into the 4,5-dihydropiperine piperidine group (2), dihydropyridinone, and trans- (7) and cis-piplartine (8). These data corroborate the proposal of mixed biosynthetic origin of piperamides with the aromatic moiety originating from cinnamic acid (shikimic acid pathway) and key amide construction with amino acids as precursors.

Diversas espécies do gênero Piper acumulam piperamidas como metabólitos secundários e, embora tenham relevante importância biológica, detalhes de suas vias biossintéticas ainda não foram descritos experimentalmente. Experimentos envolvendo reações enzimáticas e incorporação de precursores marcados foram realizados utilizando as espécies Piper tuberculatum e Piper arboreum. As atividades das enzimas fenilalanina amônia liase (PAL), que estão envolvidas na via geral dos fenilpropanoides, foram monitoradas pela conversão do aminoácido L-fenilalanina em ácido cinâmico. A atividade da enzima 4-hidroxilase (C4H) também foi observada em P. tuberculatum pela conversão do ácido cinâmico em ácido p-cumárico. L-[UL-14C]-fenilalanina foi administrada em folhas de P. tuberculatum e incorporada em piperina (1), 4,5-di-hidropiperina (2), fagaramida (4), trans-piplartina (7) e diidropiplartina (9). Em P. arboreum, foi incorporado apenas à piperamida 4,5-dihidropiperilina (3). L-[UL-14C]-lisina foi incorporada com sucesso em 4,5-diidropiperina (2), trans-piplartina (7) e cis-piplartina (8). Esses dados corroboram a proposta de origem biossintética mista de piperamidas com a porção aromática originada do ácido cinâmico (via do ácido chiquímico) e construção de amida chave com aminoácidos como precursores.

Growth of black pepper plantlets under different substrates and irrigation levels

Optimization of the use of water and the possibility of using residues as substrate in the black pepper production chain can yield economic and environmental benefits. The objective of this study was to evaluate the biometric and physiological traits of black pepper plantlets (Piper nigrum L.), cv. Bragantina, at different irrigation levels and soilless substrates. Plantlets were grown for 120 days on three substrates [biosolid + crushed coconut fiber (3:1, by volume); biosolid + granitic rock powder (3:1, by volume); and biosolid + crushed coconut fiber + granitic rock powder (2:1:1, by volume)] and at five irrigation levels [36 % (very low); 55 % (low); 85 % (moderate); 100 % (well-irrigated); and 126 % of the reference irrigation level (over-irrigated)]. The biometric traits evaluated increased as the irrigation levels increased, with the exception of root dry mass, which was not influenced by this factor, nor water use efficiency, which decreased as the irrigation levels increased. In general, plants grown with a mixture of the three wastes (biosolid + crushed coconut fiber + granitic rock powder) exhibited higher values for biometric variables and chlorophyll content when they were moderately, well or over-irrigated, in comparison with the other two substrates. It was possible to achieve the plantlet commercial standard using this three waste mixture and the moderate irrigation level.(AU)

Mineralization of residue from the drying of black pepper when applied to the soil / Mineralizaçãodos resíduos provenientes da secagem da pimenta-do-reino quando aplicados ao solo

The use of residues from the black pepper bean drying process as fertilizer for agricultural crops implies the need to know the dynamics of their decomposition and release of the nutrients to guide it’s management, especially regarding the best time of its application in the soil. This study aimed to evaluate the dynamics of organic carbon and nitrogen during the mineralization process of this residue. The experiment was conducted in a completely randomized design with ten treatmentsrelated to different post-disposal periods to the soil (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147days). Samples were collected to quantifyeasily oxidized organic carbon (OCeo), organic nitrogen (ON) and the determinations of their respective mineralized fractions. The evaluation of OCeo mineralization, being more stable and less susceptible to climatic variations, was the most appropriate for estimatingthe mineralized fraction of the residue. The application of the residue in dystrophic Yellow Red Latosol soil during the month of August provides, after 140 days, OCeo and ON mineralized fractions around 99 and 60%, respectively, in the climatic conditions of Espirito Santo state, Brazil.

A utilização de resíduos do processo de secagem de pimenta-do-reino como fertilizante de lavouras deve considerar a dinâmica de sua decomposição e liberação dos nutrientes, para orientar o seu manejo, principalmente quanto à melhor época de sua aplicação no solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica do carbono orgânico edo nitrogênio durante o processo de mineralização desse resíduo. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com dez tratamentos, correspondentes ao tempo de pós-disposição ao solo (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147 dias), quando amostras foram coletadas para a determinação de carbono orgânico facilmente oxidado (OCeo), nitrogênio orgânico (ON) e suas respectivas frações mineralizadas. A avaliação da mineralização do OCeo,por ser mais estável e menos suscetível às variações climáticas, foi a mais apropriada para a estimativa da fração mineralizada do resíduo. A aplicação do resíduo em solo de Latossolo Vermelho Amarelo distrófico durante o mês de agosto proporciona, após 140 dias, frações mineralizadas OCeo e ON em torno de 99 e 60%, respectivamente, nas condiçõesclimáticas do estado do Espírito Santo, Brasil.

Mineralization of residue from the drying of black pepper when applied to the soil / Mineralizaçãodos resíduos provenientes da secagem da pimenta-do-reino quando aplicados ao solo

The use of residues from the black pepper bean drying process as fertilizer for agricultural crops implies the need to know the dynamics of their decomposition and release of the nutrients to guide its management, especially regarding the best time of its application in the soil. This study aimed to evaluate the dynamics of organic carbon and nitrogen during the mineralization process of this residue. The experiment was conducted in a completely randomized design with ten treatmentsrelated to different post-disposal periods to the soil (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147days). Samples were collected to quantifyeasily oxidized organic carbon (OCeo), organic nitrogen (ON) and the determinations of their respective mineralized fractions. The evaluation of OCeo mineralization, being more stable and less susceptible to climatic variations, was the most appropriate for estimatingthe mineralized fraction of the residue. The application of the residue in dystrophic Yellow Red Latosol soil during the month of August provides, after 140 days, OCeo and ON mineralized fractions around 99 and 60%, respectively, in the climatic conditions of Espirito Santo state, Brazil.(AU)

A utilização de resíduos do processo de secagem de pimenta-do-reino como fertilizante de lavouras deve considerar a dinâmica de sua decomposição e liberação dos nutrientes, para orientar o seu manejo, principalmente quanto à melhor época de sua aplicação no solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica do carbono orgânico edo nitrogênio durante o processo de mineralização desse resíduo. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com dez tratamentos, correspondentes ao tempo de pós-disposição ao solo (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147 dias), quando amostras foram coletadas para a determinação de carbono orgânico facilmente oxidado (OCeo), nitrogênio orgânico (ON) e suas respectivas frações mineralizadas. A avaliação da mineralização do OCeo,por ser mais estável e menos suscetível às variações climáticas, foi a mais apropriada para a estimativa da fração mineralizada do resíduo. A aplicação do resíduo em solo de Latossolo Vermelho Amarelo distrófico durante o mês de agosto proporciona, após 140 dias, frações mineralizadas OCeo e ON em torno de 99 e 60%, respectivamente, nas condiçõesclimáticas do estado do Espírito Santo, Brasil.(AU)

Verificação de adulterações em cúrcuma, gengibre, noz-moscada, páprica, pimenta-do-reino e colorífico, comercializados no estado de São Paulo, Brasil. (Parte II) / Verification of adulterations in turmeric, ginger, nutmeg, paprika, black pepper and colorífico marketed in the state of São Paulo, Brazil. (Part II)

Especiarias são produtos constituídos de partes de espécies vegetais com importante valor alimentício e diversos benefícios para a saúde. O objetivo deste trabalho foi pesquisar adulterações na composição de cúrcuma (Curcuma longa Linnaeus), gengibre (Zingiber officinale Roscoe), noz-moscada (Myristica fragrans Houttuyn), páprica (Capsicum annuum Linnaeus), pimenta-do-reino (Piper nigrum Linnaeus) e colorífico (mistura de urucum, Bixa orellana Linnaeus, com fubá). Foram analisadas 180 amostras adquiridas em municípios do estado de São Paulo. A investigação dos elementos histológicos foi feita por microscopia óptica, a análise dos corantes por cromatografia em papel e a quantificação da bixina por cromatografia líquida de alta eficiência. Das amostras analisadas, 16,1% apresentaram elementos histológicos estranhos ao produto, sendo que nenhuma amostra apresentou corante orgânico artificial. A concentração de bixina nas amostras de colorífico variou entre 0,6 e 105,3 mg/100g, com média de 18,9 mg/100g e desvio padrão de 17,7 mg/100g. A avaliação microscópica revelou que a maioria das adulterações ocorre pela adição de amido de Zea mays. O colorífico não apresentou adulterações, porém foi constatada a necessidade de uma padronização da concentração de bixina. Este estudo demonstrou a necessidade da intensificação do monitoramento de adulterações em especiarias para que a comercialização de alimentos fidedignos seja garantida. (AU)

Spices are products made up of parts of plant species, with important nutritional value and many health benefits. The aim of this work was to evaluate adulterations in turmeric (Curcuma longa Linnaeus), ginger (Zingiber officinale Roscoe), nutmeg (Myristica fragrans Houttuyn), paprika (Capsicum annuum Linnaeus), black pepper (Piper nigrumLinnaeus) and colorific (mixture containing Bixa orellana with cornmeal). A total of 180 samples purchased in the municipalities of the state of São Paulo were analyzed. The investigation of the histological elements was performed by optical microscopy, the analysis of the dyes was carried out using paper chromatography and the quantification of the bixin was performance by high performance liquid chromatography. Of the 180 samples analyzed, 16.1% presented strange histological elements, classified as adulterations. Among the adulterated samples, none showed organic dye. Bixin analysis was carried out on colorific samples, ranging from 0.6 ­ 105.3 mg/100g, with an average of 18.9 mg/100g and standard deviation of 17.7 mg/100g, demonstrating the need to regulate the annatto extract concentration range added into the condiment. The evaluation demonstrated the necessity to monitor adulteration in spices, so that producers and merchants provide food with quality to the consumer. (AU)

Characterization of Pseudomonas bacteria of Piper tuberculatum regarding the production of potentially bio-stimulating compounds for plant growth / Caracterização de bactérias Pseudomonas de Piper tuberculatum quanto à produção de compostos potencialmente bioestimulantes para o crescimento de plantas

Despite advances in the identification and characterization of endophytic bacteria in various plant species worldwide, little is known about such microorganisms in plants from the Amazon region. Previous studies reported that Piper tuberculatum endophytic Pseudomonas (isolates Pt12 and Pt13, identified as Pseudomonas putida and Pseudomonas sp., respectively) were able to inhibit the in vitro growth of Fusarium solani f. sp. piperis, which causes root rot in black pepper (Piper nigrum), and that Pt13 promoted the growth of P. nigrum. Therefore, the aim here was to characterize these bacteria regarding their ability to produce plant growth-promoting substances [siderophores, indol acetic acid (IAA) and soluble phosphate]. Chrome azurol S assays were performed for the detection of siderophores. For qualitative and quantitative assays of IAA production and phosphate solubilization, Salkowski´s reagent and NBRIP medium with molybdenum blue reagent, respectively, were used. Results revealed that Pt12 and Pt13 were able to synthesize IAA, mainly under a high concentration of L-tryptophan, indicating that they are IAA-producing bacteria, probably through a tryptophan-dependent biosynthesis pathway. The presence of P. nigrum extract positively influenced the IAA production by Pt12 and Pt13, with highest values of 125 and 90 µg mL-1, respectively. In addition, Pt12 was positive for the production of siderophores and produced 56.56 µg mL-1 of soluble phosphate. In contrast, Pt13 showed no ability to produce siderophores or to solubilize phosphate. Besides their potential in controlling plant diseases, Pt12 and Pt13 have potential as biofertilizers, favoring sustainable agriculture.(AU)

Apesar dos avanços na identificação e caracterização de bactérias endofíticas em espécies vegetais em todo o mundo, pouco se sabe sobre esses microrganismos em plantas da região amazônica. Estudos anteriores mostraram que Pseudomonas de Piper tuberculatum (isolados Pt12 e Pt13, identificados como Pseudomonas putida e Pseudomonas sp., respectivamente) são capazes de inibir Fusarium solani f. sp. piperis, que causa a podridão das raízes da pimenteira-do-reino (Piper nigrum), e que Pt13 promoveu o crescimento de P. nigrum. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar essas bactérias quanto à capacidade de produzir substâncias potencialmente bioestimulantes para o crescimento vegetal [sideróforos, ácido indol acético (AIA) e fosfato solúvel]. Ensaios de Cromo Azurol S foram realizados para detecção de sideróforos. Para os ensaios qualitativos e quantitativos de produção de AIA e solubilização de fosfato, foram utilizados o reagente de Salkowski e o meio NBRIP com azul de molibdênio, respectivamente. Os resultados revelaram que Pt12 e Pt13 sintetizaram AIA, principalmente sob alta concentração de L-triptofano, indicando que provavelmente utilizam uma via de biossíntese dependente deste aminoácido. A presença do extrato de P. nigrum influenciou positivamente a produção de AIA por Pt12 e Pt13, com valores máximos de 125 e 90 µg mL-1, respectivamente. Além disso, Pt12 foi positiva para produção de sideróforos e produziu 56.56 µg.mL-1 de fosfato solúvel. Em contraste, Pt13 não produziu sideróforos, nem solubilizou fosfato. Além do potencial de controle de doenças de plantas, Pt12 e Pt13 têm potencial como biofertilizantes, favorecendo a agricultura sustentável.(AU)

Contaminação microscópica por matérias estranhas em noz-moscada, cúrcuma, gengibre, colorífico, pimenta-do-reino e páprica comercializados no estado de São Paulo, Brasil. (Parte I) / Microscopic contamination by foreign matter in nutmeg, turmeric, ginger, colorific, black pepper and paprika marketed in the State of Sao Paulo, Brazil. (Part I)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de matérias estranhas em noz-moscada, (Myristica fragrans Houttuyn), cúrcuma (Curcuma longa Linnaeus), gengibre (Zingiber officinale Roscoe), colorífico (mistura de urucum [Bixa orellana Linnaeus] com fubá), pimenta-do-reino (Piper nigrum Linnaeus) e páprica (Capsicum annuum Linnaeus) conforme a legislação sanitária. Foram analisadas 180 amostras empregando os métodos preconizados pela AOAC International, de maio de 2018 a maio de 2020. A presença de ao menos uma matéria estranha foi observada em 80% das amostras. Pelos animais foram observados em todos os produtos e fragmentos de insetos foram encontrados na maioria das amostras. Ácaro, inseto inteiro, larva de inseto, bárbula e exúvia também foram encontrados, além de fibras sintéticas e fragmentos de microplásticos. Quanto à legislação, 47,8% das amostras estavam acima dos limites de tolerância, destas, 90,7% por conterem matérias estranhas indicativas de falhas na aplicação das boas práticas e 9,3% por matérias estranhas indicativas de risco à saúde. Os resultados obtidos denotam ineficiência da aplicação das medidas de boas práticas na cadeia produtiva e alertam para a intensificação da fiscalização direcionada ao cumprimento das normas sanitárias, além de provocarem a reflexão sobre a necessidade de alterações na legislação referente às matérias estranhas. (AU)

The aim of this work was to evaluate the presence of foreign matter in nutmeg, (Myristica fragrans Houttuyn), turmeric (Curcuma longa Linnaeus), ginger (Zingiber officinale Roscoe), colorific (mixture of annatto [Bixa orellana Linnaeus] with cornmeal), black pepper (Piper nigrum Linnaeus) and paprika (Capsicum annuum Linnaeus) according to the health legislation. A total of 180 samples were analyzed using the methods recommended by AOAC International, from May 2018 to May 2020. The presence of at least one foreign matter was observed in 80% of the samples. Animal's hairs were observed in all the evaluated products and insect's fragments were found in the most of the samples. Mites, whole insects, insect larvae, barbules and exuvia were also found, as wellas synthetic fibers and microplastic fragments. About legislation, 47.8% of the samples were above the tolerance limits, of these, 90.7% for containing foreign matters indicating failure of good practices and 9.3% for foreign matters indicating health risk. The results obtained show inefficiency in the application of good practice measures in production chain and advertise for the intensification of inspection directed to fulfillment of sanitary norms, besides provoking the reflection on the necessity of alterations in the legislation about foreign matter in foods. (AU)

Correlação estatística entre parâmetros microscópicos e microbiológicos em pimenta-do-reino moída (Piper nigrum L) comercializada em Minas Gerais / Statistical correlation between microscopic and microbiological parameters in ground black pepper (Pipper nigrum L) sold in Minas Gerais

A ausência de Boas Práticas de Fabricação durante a colheita, processamento e manuseio da pimenta-do-reino pode acarretar a contaminação do produto com sujidades microscópicas e microrganismos. Foram analisadas 227 amostras de pimenta-do-reino, comercializadas em Minas Gerais, coletadas entre 2008 e 2018, quanto à presença de fragmentos de pelo de roedor e de insetos, coliformes a 45°C ou Escherichia coli e Salmonella spp. Para verificar se havia correlação entre os contaminantes, foi empregado método estatístico de regressão linear múltipla. As análises microscópicas evidenciaram presença de fragmentos de pelo de roedor e de insetos em 26,0% e 30,5% das amostras, respectivamente, em valores superiores ao limite tolerado pela RDC 14/2014. Quanto às análises microbiológicas, 10% das amostras apresentaram coliformes a 45°C ou E. coli acima dos limites tolerados pela RDC 12/2001 e em 8,8% das amostras foi detectada presença de Salmonella spp. A avaliação estatística mostrou que houve correlação entre presença de fragmentos de insetos e de pelos de roedor e a contaminação por Salmonella spp. em pimenta-do-reino. Os resultados demonstraram a importância das análises microscópica e microbiológica simultaneamente para detecção dos contaminantes presentes bem como das possíveis relações existentes entre eles e a melhor compreensão dos fatores que favorecem as contaminações.

The absence of Good Manufacturing Practices during harvesting, processing and handling of black pepper can lead to contamination of the product with microscopic dirt and microrganisms. Two hundred and twenty seven black pepper samples, commercialized in Minas Gerais, collected between 2008 and 2018, were analyzed for the presence of rodent and insect fragments, coliforms at 45°C or Escherichia coli and Salmonella spp. To verify whether there was a correlation between the contaminants, a statistical method of multiple linear regression was used. Microscopic analysis showed the presence of rodent and insect fragments in 26.0% and 30.5% of the samples, respectively, in values above the limit tolerated by RDC14/2014. As for the microbiological analysis, 10% of the samples presented coliforms at 45°C or E.coli above the limits tolerated by the RDC 12/2001 and in 8.8% of the samples Salmonella spp. were detected. The statistical evaluation showed that there was a relationship between the presence of insect fragments and rodent hair and contamination by Salmonella spp. in black pepper. The results demonstrated the importance of simultaneous microscopic and microbiological analysis to detect the contaminants present, as well as the possible relationships between them and better understanding of the factors that favor contamination.

Correlação estatística entre parâmetros microscópicos e microbiológicos em pimenta-do-reino moída (Piper nigrum L) comercializada em Minas Gerais / Statistical correlation between microscopic and microbiological parameters in ground black pepper (Pipper nigrum L) sold in Minas Gerais

A ausência de Boas Práticas de Fabricação durante a colheita, processamento e manuseio da pimenta-do-reino pode acarretar a contaminação do produto com sujidades microscópicas e microrganismos. Foram analisadas 227 amostras de pimenta-do-reino, comercializadas em Minas Gerais, coletadas entre 2008 e 2018, quanto à presença de fragmentos de pelo de roedor e de insetos, coliformes a 45°C ou Escherichia coli e Salmonella spp. Para verificar se havia correlação entre os contaminantes, foi empregado método estatístico de regressão linear múltipla. As análises microscópicas evidenciaram presença de fragmentos de pelo de roedor e de insetos em 26,0% e 30,5% das amostras, respectivamente, em valores superiores ao limite tolerado pela RDC 14/2014. Quanto às análises microbiológicas, 10% das amostras apresentaram coliformes a 45°C ou E. coli acima dos limites tolerados pela RDC 12/2001 e em 8,8% das amostras foi detectada presença de Salmonella spp. A avaliação estatística mostrou que houve correlação entre presença de fragmentos de insetos e de pelos de roedor e a contaminação por Salmonella spp. em pimenta-do-reino. Os resultados demonstraram a importância das análises microscópica e microbiológica simultaneamente para detecção dos contaminantes presentes bem como das possíveis relações existentes entre eles e a melhor compreensão dos fatores que favorecem as contaminações.(AU)

The absence of Good Manufacturing Practices during harvesting, processing and handling of black pepper can lead to contamination of the product with microscopic dirt and microrganisms. Two hundred and twenty seven black pepper samples, commercialized in Minas Gerais, collected between 2008 and 2018, were analyzed for the presence of rodent and insect fragments, coliforms at 45°C or Escherichia coli and Salmonella spp. To verify whether there was a correlation between the contaminants, a statistical method of multiple linear regression was used. Microscopic analysis showed the presence of rodent and insect fragments in 26.0% and 30.5% of the samples, respectively, in values above the limit tolerated by RDC14/2014. As for the microbiological analysis, 10% of the samples presented coliforms at 45°C or E.coli above the limits tolerated by the RDC 12/2001 and in 8.8% of the samples Salmonella spp. were detected. The statistical evaluation showed that there was a relationship between the presence of insect fragments and rodent hair and contamination by Salmonella spp. in black pepper. The results demonstrated the importance of simultaneous microscopic and microbiological analysis to detect the contaminants present, as well as the possible relationships between them and better understanding of the factors that favor contamination.(AU)

Occurrence and antimicrobial resistance of bacteria in retail market spices / Ocorrência e resistência antimicrobiana de bactérias em especiarias comercializadas no varejo

This study aimed to evaluate the microbiological quality and the transmission of multidrug-resistant bacteria in different spices sold in town fairs (local food markets) in the municipalities of Recôncavo Baiano. Samples of black pepper, oregano, and cinnamon were collected over a period of six months and investigated for coliforms at 45 °C, Staphylococcus spp., Staphylococcus aureus, Bacillus spp., Bacillus cereus, Escherichia coli and Salmonella spp. The contamination in the black pepper samples (log 4.66 CFU g-1) was higher (P>0.05), than those of cinnamon (log 2.55 CFU g-1) and oregano (log 2.49 CFU g-1), particularly for B. cereus. E. coli (89%) and Salmonella spp. (67%) were isolated only from black pepper. B. cereus and S. aureus showed greater resistance to β-lactams (penicillin, oxacillin, and cefepime), with approximately 40% of the strains with a multiple antimicrobial resistance (MAR) index of 0.33 (i.e., resistant to three antimicrobials). E. coli was more resistant to ampicillin and Salmonella spp. to nalidixic acid, ampicillin, and ceftriaxone. Salmonella spp. had a MAR index ranging from 0.16 to 0.91 (i.e, resistant to up to 11 antimicrobials), and E. coli to up to 0.58 (i.e., resistant to 7 antimicrobials). In conclusion, the spices sold in the town fairs of Recôncavo Baiano are of low microbiological quality, with the presence of pathogens, of which some display high resistance to antimicrobials that are commonly used for treating foodborne illnesses.(AU)

Este estudo teve como objetivo avaliar a qualidade microbiológica e a veiculação de bactérias multirresistentes em diferentes especiarias comercializadas em feiras livres nos municípios do Recôncavo Baiano. Foram analisadas amostras de pimenta-do-reino, orégano e canela durante seis meses e pesquisados coliformes a 45 °C, Staphylococcus spp., Staphylococcus aureus, Bacillus spp., Bacillus cereus, Escherichia coli e Salmonella spp. A contaminação nas amostras de pimenta-do-reino (log 4,66 UFC g-1) foi maior (P>0,05), quando comparado com as amostras de canela (log 2,55 UFC g-1) e orégano (log 2,49 UFC g-1), principalmente para B. cereus. E. coli (89%) e Salmonella spp. (67%) foram isoladas apenas na pimenta-do-reino. B. cereus e S. aureus apresentaram maior resistência aos β-lactâmicos (penicilina, oxacilina e cefepime), com cerca de 40% das cepas com índice MAR de 0,33 (resistência a 3 antimicrobianos). E. coli foi mais resistente a ampicilina e Salmonella spp. ao ácido nalidíxico, ampicilina e ceftriaxona. Salmonella spp. apresentou índice MAR variando de 0,16 a 0,91 (até 11 antimicrobianos), e E. coli até 0,58 (7 antimicrobianos). Com isso, as especiarias comercializadas nas feiras livres do Recôncavo Baiano apresentam baixa qualidade microbiológica, com presença de patógenos e elevada resistência a antimicrobianos comumente usados no tratamento de enfermidades transmitidas por alimentos.(AU)

Veiculação de bactérias de importância alimentar em especiarias comercializadas em feira livre

O objetivo desse trabalho foi analisar a qualidade microbiológica das especiariascanela, orégano e pimenta do reino comercializadas na feira livre de Cruz das Almas no Recôncavo da Bahia, por meio da quantificação de coliformes a 45°C, Staphylococcus spp., Staphylococcus coagulase positiva, Bacillus spp., Escherichia coli, Bacillus cereus e Salmonella spp. A pimenta do reino diferiu estatísticamente (p>0,05) apresentando maior contagem quando comparado com a canela e o orégano. A prevalência de S. coagulase positiva foi de 60%, 57% e 47% para pimenta do reino moída, orégano e canela, respectivamente. E. coli e Salmonella estiveram presentes na pimenta do reino em 94% e 20%, respectivamente. A contagem de coliformes a 45ºC na pimenta foi maior (3,4 log NMP. g-1) em relação a canela (0,5 log NMP.g-1) e orégano (ausência). A pimenta do reino moída apresentou alta carga microbiana com patógenos de importância alimentar como Salmonella spp., Staphylococcus coagulase positiva e B. cereus.(AU)