Significant production of vanillin and in vitro amplification of ech gene in local bacterial isolates / Produção significativa de vanilina e amplificação in vitro do gene ech em isolados bacterianos locais

Abstract Vanillin is the major component which is responsible for flavor and aroma of vanilla extract and is produced by 3 ways: natural extraction from vanilla plant, chemical synthesis and from microbial transformation. Current research was aimed to study bacterial production of vanillin from native natural sources including sewage and soil from industrial areas. The main objective was vanillin bio-production by isolating bacteria from these native sources. Also to adapt methodologies to improve vanillin production by optimized fermentation media and growth conditions. 47 soil and 13 sewage samples were collected from different industrial regions of Lahore, Gujranwala, Faisalabad and Kasur. 67.7% bacterial isolates produced vanillin and 32.3% were non-producers. From these 279 producers, 4 bacterial isolates selected as significant producers were; A3, A4, A7 and A10. These isolates were identified by ribotyping as A3 Pseudomonas fluorescence (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) and A10 Bacillus subtilis (KT962919). Vanillin producers were further tested for improved production of vanillin and were grown in different fermentation media under optimized growth conditions for enhanced production of vanillin. The fermentation media (FM) were; clove oil based, rice bran waste (residues oil) based, wheat bran based and modified isoeugenol based. In FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36, and FM37, the selected 4 bacterial strains produced significant amounts of vanillin. A10 B. subtilis produced maximum amount of vanillin. This strain produced 17.3 g/L vanillin in FM36. Cost of this fermentation medium 36 was 131.5 rupees/L. This fermentation medium was modified isoeugenol based medium with 1% of isoeugenol and 2.5 g/L soybean meal. ech gene was amplified in A3 P. fluorescence using ech specific primers. As vanillin use as flavor has increased tremendously, the bioproduction of vanillin must be focused.

Resumo A vanilina é o principal componente responsável pelo sabor e aroma do extrato de baunilha e é produzida de três formas: extração natural da planta da baunilha, síntese química e transformação microbiana. A pesquisa atual teve como objetivo estudar a produção bacteriana de vanilina a partir de fontes naturais nativas, incluindo esgoto e solo de áreas industriais. O objetivo principal era a bioprodução de vanilina por meio do isolamento de bactérias dessas fontes nativas. Também para adaptar metodologias para melhorar a produção de vanilina por meio de fermentação otimizada e condições de crescimento. Foram coletadas 47 amostras de solo e 13 de esgoto de diferentes regiões industriais de Lahore, Gujranwala, Faisalabad e Kasur; 67,7% dos isolados bacterianos produziram vanilina e 32,3% eram não produtores. Desses 279 produtores, 4 isolados bacterianos selecionados como produtores significativos foram: A3, A4, A7 e A10. Esses isolados foram identificados por ribotipagem como fluorescência A3 Pseudomonas (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) e A10 Bacillus subtilis (KT962919). Os produtores de vanilina foram posteriormente testados para produção aprimorada de vanilina e foram cultivados em diferentes meios de fermentação sob condições de crescimento otimizadas para produção aprimorada de vanilina. Os meios de fermentação (FM) foram: à base de óleo de cravo, à base de resíduos de farelo de arroz (resíduos de óleo), à base de farelo de trigo e à base de isoeugenol modificado. Em FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36 e FM37, as 4 cepas bacterianas selecionadas produziram quantidades significativas de vanilina. A10 B. subtilis produziu quantidade máxima de vanilina. Essa cepa produziu 17,3 g / L de vanilina em FM36. O custo desse meio de fermentação 36 foi de 131,5 rúpias / L. Esse meio de fermentação foi um meio à base de isoeugenol modificado com 1% de isoeugenol e 2,5 g / L de farelo de soja. O gene ech foi amplificado em A3 P. fluorescence usando primers específicos para ech. Como o uso da vanilina como sabor aumentou tremendamente, a bioprodução da vanilina deve ser focada.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.(AU)

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.(AU)

Dynamic organization of two agroforestry systems in the semi-arid region of Paraíba and their contribution to improving the socio-economic conditions of farming families / Caracterização e organização dinâmica de dois sistemas agroflorestais no semiárido paraibano e sua contribuição para melhoria das condições socioeconômicas de famílias agricultoras

ABSTRACT: The socio-economic vulnerability of family farmers in Brazilian semi-arid regions, combined with the intense degradation of the Caatinga biome, entails the use of alternatives that allow people to remain in the countryside while recovering the environment. Are agroforestry systems (AFS), which are based on the ecological, economic, and social interactions existing in a production system, an alternative? The present study described the structure, organization, and floristic composition of two AFS and analyzed the soil fertility of the two AFSimplanted in the semi-arid region of Paraíba. This study revealed that the farmers consider the AFS to be less harmful to the environment as it provides greater protection to the soil and better-qualityfood. Thegreatest challenges wereobtaining water during drought season and the need foran extra workforce. Nevertheless, the produce from these systemswas sufficient to provide for the families. Several varieties of fruit species were found in both the AFS studied, and Malpighia emarginata (acerola) was the most predominant. The soils of the two AFS presented a practically neutral pH the and high percentage of base saturation,thereby falling under the category of eutrophic soil with high fertility, and are ideal for growingany type of crop.

RESUMO: A vulnerabilidade socioeconômica dos agricultores familiares no semiárido brasileiro aliado à intensa degradação do bioma caatinga requer o emprego de alternativas que propiciem a permanência do homem no campo, ao mesmo tempo em que recupere o meio ambiente. Os Sistemas Agroflorestais (SAFs) que estão fundamentados nas interações ecológicas, econômicas e sociais existentes em um sistema de produção, são alternativas? O presente estudo tem como objetivos descrever a estrutura, a composição florística e a organização de dois SAFs implantados no sertão paraibano, bem como analisar a fertilidade dos solos das propriedades sob estes sistemas. Este trabalho verificou que os agricultores consideram que os SAFs proporcionam menos agressão ao meio ambiente, maior proteção ao solo e alimentação de qualidade, além da manutenção das famílias com a produção. As duas maiores dificuldades são a obtenção de água nos períodos de estiagem e mão de obra auxiliar. Nos dois SAFs estudados, há uma maior quantidade de espécies frutíferas, sendo a Malpighia emarginata (acerola) a de maior predominância. Os solos dos dois SAFs apresentam pH praticamente neutro e elevado percentual de saturação por base, sendo considerados eutróficos, com alto nível de fertilidade e ideal para o estabelecimento de agricultura.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Isolation and characterization of synthetic pyrethroids-degrading bacterial strains from agricultural soil / Isolamento e caracterização de cepas bacterianas degradadoras de piretróides sintéticos de solo agrícola

Pyrethroid pesticides are commonly used for pest control in agriculture setup, veterinary and home garden. They are now posing increased risks to non-targeted organisms associated to human beings due to their considerable use. The present work deals with the isolation of bacteria with tolerance to high concentrations of bifenthrin and cypermethrin from contaminated soil. Enrichment culture technique (bifenthrin concentration = 50-800 mg/L) was used for bacterial isolation. Bacteria that showed growth on minimal media with bifenthrin were also sub-cultured on minimal media with cypermethrin. Bacteria showing luxurious growth on both the pyrethroid, were screened out based on their morphological, biochemical parameters and by API 20NE Kit. Phylogenetic studies revealed that, one bacterial isolate (MG04) belonging to Acinetobacter lwoffii and other five bacterial isolates (MG06, MG05, MG01, MG03 and MG02) cluster with Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida respectively. Isolated members of genera Pseudomonas and Acinetobacter could be used for further detailed degradation studies by using FTIR, HPLC-MS or GC-MS analysis.

Os pesticidas piretróides são comumente usados ​​para controle de pragas na agricultura, veterinária e hortas domésticas. Atualmente eles apresentam riscos aumentados para organismos não-alvo associados a seres humanos devido ao seu uso considerável. O presente trabalho analisou o isolamento de bactérias com tolerância a altas concentrações de bifentrina e cipermetrina de solo contaminado. A técnica de cultura de enriquecimento (concentração de bifentrina = 50-800 mg/L) foi utilizada para o isolamento bacteriano. Bactérias que apresentaram crescimento em meio mínimo com bifentrina também foram subcultivadas em meio mínimo com cipermetrina. Bactérias apresentando crescimento luxuoso em ambos os piretróides foram triadas com base em seus parâmetros morfológicos, bioquímicos e pelo Kit API 20NE. Estudos filogenéticos revelaram que, um isolado bacteriano (MG04) pertencente a Acinetobacter lwoffii e outros cinco isolados bacterianos (MG06, MG05, MG01, MG03 e MG02) agrupam-se com Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida respectivamente. Membros isolados dos gêneros Pseudomonas e Acinetobacter podem ser usados ​​para estudos de degradação mais detalhados usando análises de FTIR, HPLC-MS ou GC-MS.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Spatial variability of the stability of cohesive soil aggregates under conservation practices / Variabilidade espacial da estabilidade dos agregados de solo coeso sob práticas conservacionistas

The knowledge and characterization of aggregate stability are relevant to select adequate management and to avoidits degradation. Thus, this studyaimed to characterize the spatial variability of aggregate stability in cohesive soilsunder crop conservation systems. The experiment was performed intwo different areas of soybean production: no-tillage System (NTS) and livestock farming integration system (LFI), In each production area, a sampling mesh composed of 50 collection points, with a regular spacing of 40 m, at 0.00-0.20 mdepth, wascarried out. The results were expressed as a percentage of aggregates retained in sieves 2; 1; 0.5 and 0.25 mm, the values obtained were used to calculate the Mean Geometric Diameter (MGD) and Mean Weight Diameter (MWD). In the LFI system, which had a strong degree of spatial dependence (DSD), the attributes showed a moderate DSD, except for MWD. Generally, the reachedvalues of the attributes in the LFI system were lower than those found in the NTS system, showing less variability in the management system with no-tillage. Spatial distribution of the kriging maps demonstrated the LFI system leading to the formation of larger aggregates in the soil when compared to ones to the same attributes in the NTS. All attributes showed a strong to moderatespatial dependence. The soil managed with the LFI system revealed greater aggregate stability when compared to the NTS, which in turn presented less spatial variability than the LFI system and shows a more homogeneous soil.(AU)

O conhecimento e a caracterização da estabilidade dos agregados são relevantes para selecionar um manejo adequado e evitar sua degradação. Portanto, este estudoteve como objetivo caracterizar a variabilidade espacial da estabilidade de agregados em solos coesos sob sistemas de conservação de culturas. O experimento foi conduzido em duas áreas distintas de produção de soja: sistema de plantio direto (NTS) e sistema de integração pecuária (LFI). Foi realizada uma amostragem de 50 pontos de coleta, com espaçamento regular de 40 m, na profundidade de 0,00-0,20 m, em cada área de produção.Os resultados foram expressos como porcentagem de agregados retidos nas peneiras 2; 1; 0,5 e 0,25 mm, os valores obtidos foram utilizados para calcular o Diâmetro Médio Geométrico (DMM) e o Diâmetro Peso Médio (DMM). No sistema LFI, que possuía alto grau de dependência espacial (DDS), os atributos apresentaram um DSD moderado, exceto para MWD. De maneira geral, os valores de escopo dos atributos no sistema LFI foram inferiores aos encontrados no sistema NTS, apresentando menor variabilidade no sistema de manejo do plantio direto. A distribuição espacial dos mapas de krigagem mostrou que o sistema LFI leva à formação de agregados maiores no solo em comparação com outros com os mesmos atributos no NTS. Todos os atributos apresentaram dependência espacial de forte a moderada. O solo manejado com o sistema LFI revelou maior estabilidade dos agregados em relação ao NTS, que por sua vez apresentou menor variabilidade espacial do que o sistema LFI e apresenta um solo mais homogêneo.(AU)

Dynamic organization of two agroforestry systems in the semi-arid region of Paraíba and their contribution to improving the socio-economic conditions of farming families / Caracterização e organização dinâmica de dois sistemas agroflorestais no semiárido paraibano e sua contribuição para melhoria das condições socioeconômicas de famílias agricultoras

The socio-economic vulnerability of family farmers in Brazilian semi-arid regions, combined with the intense degradation of the Caatinga biome, entails the use of alternatives that allow people to remain in the countryside while recovering the environment. Are agroforestry systems (AFS), which are based on the ecological, economic, and social interactions existing in a production system, an alternative? The present study described the structure, organization, and floristic composition of two AFS and analyzed the soil fertility of the two AFSimplanted in the semi-arid region of Paraíba. This study revealed that the farmers consider the AFS to be less harmful to the environment as it provides greater protection to the soil and better-qualityfood. Thegreatest challenges wereobtaining water during drought season and the need foran extra workforce. Nevertheless, the produce from these systemswas sufficient to provide for the families. Several varieties of fruit species were found in both the AFS studied, and Malpighia emarginata (acerola) was the most predominant. The soils of the two AFS presented a practically neutral pH the and high percentage of base saturation,thereby falling under the category of eutrophic soil with high fertility, and are ideal for growingany type of crop.

A vulnerabilidade socioeconômica dos agricultores familiares no semiárido brasileiro aliado à intensa degradação do bioma caatinga requer o emprego de alternativas que propiciem a permanência do homem no campo, ao mesmo tempo em que recupere o meio ambiente. Os Sistemas Agroflorestais (SAFs) que estão fundamentados nas interações ecológicas, econômicas e sociais existentes em um sistema de produção, são alternativas? O presente estudo tem como objetivos descrever a estrutura, a composição florística e a organização de dois SAFs implantados no sertão paraibano, bem como analisar a fertilidade dos solos das propriedades sob estes sistemas. Este trabalho verificou que os agricultores consideram que os SAFs proporcionam menos agressão ao meio ambiente, maior proteção ao solo e alimentação de qualidade, além da manutenção das famílias com a produção. As duas maiores dificuldades são a obtenção de água nos períodos de estiagem e mão de obra auxiliar. Nos dois SAFs estudados, há uma maior quantidade de espécies frutíferas, sendo a Malpighia emarginata (acerola) a de maior predominância. Os solos dos dois SAFs apresentam pH praticamente neutro e elevado percentual de saturação por base, sendo considerados eutróficos, com alto nível de fertilidade e ideal para o estabelecimento de agricultura.

Fungal conversion of chicken-feather waste into biofortified compost / Conversão fungosa de resíduos de pena de frango em composto biofortificado

Poultry industry is amongst highly developed industries of Pakistan, fulfilling the protein demand of rapidly increasing population. On the other hand, the untreated poultry waste is causing several health and environmental problems. The current study was designed to check the potential of keratinolytic fungal species for the conversion of chicken-feather waste into biofortified compost. For the purpose, three fungal species were isolated from soil samples. These strains were pure cultured and then characterized phenotypically and genotypically. BLAST searches of 18S rDNA nucleotide sequence of the fungal isolates revealed that the two fungal isolates belonged to genus Aspergillus and one belonged to genus Chrysosporium. Optimum temperature for Aspergillus flavus, Aspergillus niger and Chrysosporium queenslandicum was 29, 26 and 25 oC, respectively. A. flavus showed maximum (53%) feather degradation, A. niger degraded feather waste up to 37%, while C. queenslandicum showed 21% keratinolytic activity on chicken feathers at their respective temperature optima. The degradation potential of these fungal species showed their ability to form compost that has agro-industrial importance.

A indústria avícola está entre as indústrias altamente desenvolvidas do Paquistão, atendendo a demanda de proteína da população em rápido crescimento. Por outro lado, os resíduos de aves não tratados estão causando diversos problemas de saúde e ambientais. O presente estudo foi desenhado para verificar o potencial de espécies de fungos queratinolíticos para a conversão de resíduos de penas de frango em composto biofortificado. Para tanto, três espécies de fungos foram isoladas de amostras de solo. Essas cepas foram cultivadas puramente e, em seguida, caracterizadas fenotipicamente e genotipicamente. As pesquisas do BLAST da sequência de nucleotídeos do rDNA 18S dos isolados de fungos revelaram que os dois isolados de fungos pertenciam ao gênero Aspergillus e um pertencia ao gênero Chrysosporium. A temperatura ótima para Aspergillus flavus, Aspergillus niger e Chrysosporium queenslandicum foi de 29, 26 e 25 oC, respectivamente. A. flavus apresentou degradação máxima de penas (53%), A. niger degradou resíduos de penas em até 37%, enquanto C. queenslandicum apresentou 21% de atividade queratinolítica em penas de frango em suas respectivas temperaturas ótimas. O potencial de degradação dessas espécies de fungos mostrou sua capacidade de formar composto de importância agroindustrial.

The influence of landscape at multiple spatial scales of the river basins at the Eastern Amazon fish assemblage

The Amazon River basins present distinct natural and anthropogenic characteristics that influence the structure of stream habitats and their associated biota. The influence of these characteristics can be evaluated through different spatial scales. We aimed to assess the influence (with and without the effect of spatial-geographical factors) of local, macroscale, and land-use variables in the structure of stream fish assemblages of Amazonian catchments with different deforestation levels. A partial redundancy analysis and a reduced metrics model were used to assess these influences. With geographic-spatial effects, we verified that the macroscale and local variables explained the variation in fish composition, and, without the effects, land use also explained the variation in this composition. In the forested catchments, the biota was associated with streams with natural characteristics (e.g., leaf banks). In the deforested catchments, it was associated with land use, sandy catchments with higher soil density (higher capacity of degradation), and less complex streams (fewer leaf banks, more sand). The associated fish have life features linked to these characteristics (e.g., Gymnorhamphichthys rondoni associated with sand). This configuration seems to be a result of both the impact of land use in the catchment (i.e., increased erosion, increased sedimentation) and the naturally sandy constitution of the catchment as well, reflecting the sandy substrate.

A Amazônia apresenta bacias hidrográficas com características naturais e antrópicas que estão presentes em distintas escalas espaciais da paisagem e que influenciam a estrutura do habitat de riachos e sua biota associada. Nosso objetivo foi verificar a influência (com e sem o efeito de fatores espaciais e geográficos) de variáveis locais, de macroescala e uso da terra na estrutura de assembleias de peixes de riachos de microbacias amazônicas com diferentes níveis de desmatamento. A análise de redundância parcial e modelo reduzido de métricas foram realizadas para verificar essas influências. Com os efeitos geográfico-espaciais, verificou-se que as variáveis de macroescala e locais explicavam a variação da composição dos peixes, e sem os efeitos, os usos da terra também explicaram. Nas microbacias florestadas, a biota foi associada a riachos com características naturais (e.g., bancos de folhas). Nas microbacias desmatadas, foi associada a usos da terra, a microbacias arenosas com maior densidade do solo (maior capacidade de degradação) e a riachos menos complexos (menos bancos de folhas e mais areia). Os peixes associados a essas microbacias desmatadas possuem aspectos de vida atrelados a essas características (e.g., Gymnorhamphichthys rondoni associado a areia). Essa configuração parece ser um reflexo tanto do impacto do uso da terra na microbacia (i.e., maior erosão, maior sedimentação) quanto da própria constituição natural arenosa da microbacia, refletindo o substrato arenoso.

Morfofisiologia de plantas de pimentão com uso de cobertura vegetalno solo / Morphophysiologyof sweet pepper plants using ground cover plants

Mundialmente, a produção de hortaliças, incluindo os pimentões, está relacionada ao manejo intensivo do solo e, consequentemente, à degradação do mesmo. A implantação de manejos conservacionistas têm se intensificado para a redução dos danos resultantes da produção de manejo convencional. Neste sentido, objetivodo estudo foi de avaliar o desenvolvimento e produtividade do pimentão cultivado em sistema de plantio direto sobre diferentes coberturas vegetais, indicando as espécies com maior potencial pera essa utilização. Para tanto, os tratamentos utilizados foram: Controle (manejo convencional); milheto; crotalária; combinação de coberturas (milheto e crotalária) e plantas espontâneas. As variáveis avaliadas foram: fotossíntese líquida, condutância estomática, concentração de CO2, transpiração, eficiência do uso da água, eficiência instantânea de carboxilação e produtividade. Verificou-se que todas coberturas, melhoraram as características de comprimento e massa de fruto. No quesito de número de frutos por planta e produtividade a cobertura mix superou o restante. A cobertura com plantas espontâneas resultou em maiores concentração intracelular, condutância estomática e transpiração, enquanto que o tratamento mix possibilitou a obtenção de maior valor de fotossíntese líquida, eficiência do uso da água e eficiência instantânea de carboxilação. O maior incremento na produção e capacidade fotossintética ocorreu na utilização de milheto e crotalária.(AU)

Worldwide, the production of vegetables, including peppers, is related to intensive soil management and, consequently, to soil degradation. The implementation of conservationist managements has been intensified to reduce the damage resulting from the production of conventional management. In this sense, the objective of the study was to evaluate the development and productivity of sweet pepper grown in a no-tillage system under different vegetation cover, indicating the species with the greatest potential for this use. Therefore, the treatments used were: Control (conventional management); millet; sunn hemp; combination of cover crops (millet and sunn hemp) and spontaneous plants. The variables evaluated were: net photosynthesis, stomatal conductance, CO2 concentration, transpiration, water use efficiency, instantaneous carboxylation efficiency and productivity. It was found that all coverages improved the characteristics of length and fruit mass. In terms of number of fruits per plant and productivity, the mix coverage surpassed the rest. Coverage with weeds resulted in higher intracellular concentration, stomatal conductance and transpiration, while the mix treatment made it possible to obtain higher net photosynthesis value, water use efficiency and instantaneous carboxylation efficiency. The greatest increase in production and photosynthetic capacity occurred in the use of millet and sunn hemp.(AU)

Cotton plant (Gossypium spp) development and yield are influenced by soil compaction: a review / O desenvolvimento e a produtividade do algodoeiro (Gossypium spp) são influenciados pela compactação do solo: uma revisão

Intensive exploitation of soils has resulted in physical, chemical, and biological degradation as the demand for agricultural commodities, including cotton, has grown. Physical characteristics of the soil are those that are directly linked to the supply of water, nutrients, and air, as well as the establishment of roots for good agricultural crop development and yield. In this context, soil compaction is one of the most serious environmental issues caused by conventional agriculture. Cotton plant, which is highly sensitive to water stress and lack of soil aeration, is directly impacted by this type of degradation, which results in reduced root system development, affecting water and nutrient absorption, and causing damage to overall plant and crop yield. Soil compaction has been shown to reduce cotton yield in several studies; for example, the majority of the southeastern cotton-growing regions in the United States, which make up the majority of the U.S. Cotton Belt, have compacted soils and 66%of cotton farmers in Australia were affected by soil compaction, while other research shows a 27% yield loss for the crop in these conditions. On the other hand, most studies carried out in systems that aim to reduce soil compaction, have shown that improvements in soil physical properties related to decompaction result in an increase in cotton plant yield.

A exploração intensiva dos solos resultou em sua degradação física, química e biológica à medida que a demanda por commodities agrícolas, incluindo o algodão, cresceu. As características físicas do solo são aquelas que estão diretamente ligadas ao fornecimento de água, nutrientes e ar, bem como ao estabelecimento de raízes para o bom desenvolvimento e rendimento das culturas agrícolas. Nesse contexto, a compactação do solo é um dos mais graves problemas ambientais causados pela agricultura convencional. O algodoeiro, altamente sensível ao estresse hídrico e à falta de aeração do solo, é diretamente impactado por esse tipo de degradação, que resulta na redução do desenvolvimento do sistema radicular, afetando a absorção de água e nutrientes e causando danos ao rendimento geral da planta e da lavoura. A compactação do solo demonstrou reduzir o rendimento do algodão em vários estudos; por exemplo, a maioria das regiões produtoras de algodão do sudeste dos Estados Unidos, que compõem a maior parte do Cinturão do Algodão do país, têm solos compactados e 66% dos cotonicultores na Austrália foram afetados pela compactação do solo, enquanto outras pesquisas mostra uma perda de rendimento de 27% para a cultura nestas condições. Por outro lado, a maioria dos estudos realizados em sistemas que visam reduzir a compactação do solo, tem mostrado que melhorias nas propriedades físicas do solo relacionadas à descompactação resultam em aumento da produtividade do algodoeiro.

Beneficial services of Glomalin and Arbuscular Mycorrhizal fungi in degraded soils in Brazil

Reducing soil degradation and its impacts on the environment have been one of the main challenges of the 21st century, exacerbated by a direct link between increases in the human population and soil degradation that raises current and future food security concerns. Despite this, experiences worldwide reveal that degraded land restoration projects have either achieved little success or failed. Thus, understanding the underlying causes and devising appropriate restoration mechanisms is crucial. Soil amelioration using beneficial microorganisms, particularly arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), is essential and pragmatic. Glomalin, a type of glycoprotein produced by arbuscular mycorrhizal fungi in the phylum Glomeromycota, contributes to the mitigation of soil degradation. Moreover, AMF and glomalin are highly correlated with other soil physico-chemical parameters and are sensitive to changes in the environment. As a result of this, they have been recommended for monitoring the recovery of degraded soil or stages of soil degradation. In this review, we discuss the role of AMF and glomalin in the restoration of degraded soils, including improvements to the soil structure and soil organic matter (SOM), microbial activity, reduction of fertility loss, bioremediation, and mitigation of the effects of drought and saline stress. We highlight the research gaps and discuss the prospects. This knowledge will improve our understanding of the ecological conduct of glomalin and AMF, stimulate future research, and be useful to sustainable restoration of degraded lands. Furthermore, we discussed the challenges and obstacles in the legislation and future perspectives on the production of inoculants based on AMF in Brazil.

Hypomagnesemia in beef cattle from the central region of Argentina: retrospective study / Hipomagnesemia em bovinos de corte da região central da Argentina: estudo retrospectivo

Hypomagnesaemia (grass tetany) is a metabolic disorder of ruminants due to a reduced dietary intake of magnesium (primary deficiency), incorrect digestibility or associated metabolic factors reducing Mg intake (secondary deficiency). Grass tetany is a production disease responsible for important economic losses in beef herds from Argentina. Several factors influence the development of grass tetany in cattle, including physiological status, weather, soil and forage. This research described a retrospective analysis over the past 20 years, revising the cases of beef cattle clinical hypomagnesaemia registered at the Veterinary Diagnostic Service in INTA Balcarce, Argentina.

Hipomagnesemia é um distúrbio metabólico de ruminantes devido a uma redução na absorção de magnésio (deficiência primária), digestibilidade incorreta ou fatores metabólicos associados que reduzem a ingestão de Mg (deficiência secundária). Hipomagnesemia é uma doença de produção responsável por importantes perdas econômicas em rebanhos de corte da Argentina. Vários fatores influenciam o desenvolvimento da hipomagnesemia em bovinos, incluindo fatores fisiológicos, clima, solo e forragem. Este trabalho descreve uma análise retrospectiva dos últimos 20 anos, revisando os casos de hipomagnesemia clínica em bovinos de corte registrados no Serviço de Diagnóstico Veterinário do INTA Balcarce, Argentina.

Major threats and habitat use status of Demoiselle crane (Anthropoides virgo), in district Bannu, Pakistan / Principais ameaças e estado de uso de habitat de Demoiselle crane (Anthropoides virgo), no distrito de Bannu, Paquistão

Cranes are the large and attractive Creatures of nature with long necks, legs, and life-span. Adults of both sexes are the same with similar color patterns. Demoiselle cranes spend most of their lifespan on dry grasses. They are also found around the stream, rivers, shallow lakes, natural wetlands, and depressions. To evaluate the current status of habitat use and major threats a study was conducted in tehsil Domel district Bannu. Line transect method and water quality tests (temperature, PH, contamination of E-coli bacteria) were used. To determine the major threats questionnaire method was used. The whole data was analyzed by using SPSS 21 version. Based on the distribution four study sites were selected and four water samples from each study site were taken. Most sites were moderate to highly degraded except Kashoo and kurram river mixing point which was low degraded with livestock grazing and human activities. Water quality tests showed PH ranges from 7-9, temperature 6.5-8.5, and contamination of E-coli in all samples. The social survey revealed that hunting, habitat degradation, and pollution as major threats. Effective long-term conservation and management in the study area are needed to focus on the protection of disturbance-free habitat.

Guindastes são a grande e atraente criatura da natureza com um pescoço longo, pernas e vida útil. Adultos de ambos os sexos são os mesmos com padrões de cores semelhantes. Guindastes Demoiselle passam a maior parte da vida em gramíneas secas. Também se encontram ao redor do córrego, rios, lagos rasos, pântanos naturais e depressões. Para avaliar o estado atual do uso do hábitat e as principais ameaças, um estudo foi realizado no distrito de Tehsil Domel, em Bannu. Foram utilizados o método transect e testes de qualidade da água (temperatura, pH, contaminação da bactéria E. coli). Para determinar as principais ameaças foi utilizado o método de questionário. Todos os dados foram analisados por meio da versão SPSS 21. Com base na distribuição, foram selecionados quatro locais de estudo e quatro amostras de água de cada local de estudo. A maioria dos locais estava moderada a altamente degradada, exceto no ponto de encontro dos rios Kashoo e Kurram, que teve baixa degradação com pastagem de gado e atividades humanas. Os testes de qualidade da água mostraram variação de pH de 7-9, temperatura 6,5-8,5 e contaminação de E. coli em todas as amostras. A pesquisa do questionário revelou que a caça, a degradação do hábitat e a poluição são as principais ameaças. Efetiva conservação e gestão a longo prazo na área de estudo são necessárias para se concentrar na proteção de um hábitat livre de distúrbios.

Major threats and habitat use status of Demoiselle crane (Anthropoides virgo), in district Bannu, Pakistan / Principais ameaças e estado de uso de habitat de Demoiselle crane (Anthropoides virgo), no distrito de Bannu, Paquistão

Cranes are the large and attractive Creatures of nature with long necks, legs, and life-span. Adults of both sexes are the same with similar color patterns. Demoiselle cranes spend most of their lifespan on dry grasses. They are also found around the stream, rivers, shallow lakes, natural wetlands, and depressions. To evaluate the current status of habitat use and major threats a study was conducted in tehsil Domel district Bannu. Line transect method and water quality tests (temperature, PH, contamination of E-coli bacteria) were used. To determine the major threats questionnaire method was used. The whole data was analyzed by using SPSS 21 version. Based on the distribution four study sites were selected and four water samples from each study site were taken. Most sites were moderate to highly degraded except Kashoo and kurram river mixing point which was low degraded with livestock grazing and human activities. Water quality tests showed PH ranges from 7-9, temperature 6.5-8.5, and contamination of E-coli in all samples. The social survey revealed that hunting, habitat degradation, and pollution as major threats. Effective long-term conservation and management in the study area are needed to focus on the protection of disturbance-free habitat. (AU)

Guindastes são a grande e atraente criatura da natureza com um pescoço longo, pernas e vida útil. Adultos de ambos os sexos são os mesmos com padrões de cores semelhantes. Guindastes Demoiselle passam a maior parte da vida em gramíneas secas. Também se encontram ao redor do córrego, rios, lagos rasos, pântanos naturais e depressões. Para avaliar o estado atual do uso do hábitat e as principais ameaças, um estudo foi realizado no distrito de Tehsil Domel, em Bannu. Foram utilizados o método transect e testes de qualidade da água (temperatura, pH, contaminação da bactéria E. coli). Para determinar as principais ameaças foi utilizado o método de questionário. Todos os dados foram analisados por meio da versão SPSS 21. Com base na distribuição, foram selecionados quatro locais de estudo e quatro amostras de água de cada local de estudo. A maioria dos locais estava moderada a altamente degradada, exceto no ponto de encontro dos rios Kashoo e Kurram, que teve baixa degradação com pastagem de gado e atividades humanas. Os testes de qualidade da água mostraram variação de pH de 7-9, temperatura 6,5-8,5 e contaminação de E. coli em todas as amostras. A pesquisa do questionário revelou que a caça, a degradação do hábitat e a poluição são as principais ameaças. Efetiva conservação e gestão a longo prazo na área de estudo são necessárias para se concentrar na proteção de um hábitat livre de distúrbios.(AU)

Soil morphostructural characterization and coffee root distribution under agroforestry system with Hevea Brasiliensis

Land use and tillage practices may change soil structure and undermine sustainable agriculture; however, such changes are hardly identified in the short term. In this sense, agroforestry systems have been used to reduce soil degradation and promote sustainable production in coffee plantations. These areas are expected to have well-structured soils and hence improved root distribution. This study aimed to evaluate soil quality by the morphostructural and root distribution analyses comparing open-grown coffee and coffee in agroforestry systems with rubber trees for 19 years, in an Oxisol in northern Paraná State (Brazil). Treatments consisted of open-grown coffee (OG), coffee partially shaded by rubber trees (PSH), and coffee fully shaded by rubber trees (FSH). The mapping of morphostructural features and soil resistance to penetration in cultural profile walls identified changes in soil structure resulting from different tillage systems. Root distribution was better in coffee plants grown in PSH and FSH systems. At greater depths, cultural profiles of FSH and PSH showed a larger numbers of roots compared to OG. Among the three systems, PSH provided a better environment for root growth and distribution. This result could be attributed to the high biological activity and interaction between roots and aggregates in that profile. The FSH agroforestry system provided less compact morphological structures and more roots throughout the soil profile. The agroforestry systems presented fewer soil structural changes by tillage operations and lower values of soil penetration resistance. Coffee root distribution was an effective indicator of soil quality and consistent with the morphostructural characterization of cultural profile.(AU)

Soil morphostructural characterization and coffee root distribution under agroforestry system with Hevea Brasiliensis

Land use and tillage practices may change soil structure and undermine sustainable agriculture; however, such changes are hardly identified in the short term. In this sense, agroforestry systems have been used to reduce soil degradation and promote sustainable production in coffee plantations. These areas are expected to have well-structured soils and hence improved root distribution. This study aimed to evaluate soil quality by the morphostructural and root distribution analyses comparing open-grown coffee and coffee in agroforestry systems with rubber trees for 19 years, in an Oxisol in northern Paraná State (Brazil). Treatments consisted of open-grown coffee (OG), coffee partially shaded by rubber trees (PSH), and coffee fully shaded by rubber trees (FSH). The mapping of morphostructural features and soil resistance to penetration in cultural profile walls identified changes in soil structure resulting from different tillage systems. Root distribution was better in coffee plants grown in PSH and FSH systems. At greater depths, cultural profiles of FSH and PSH showed a larger numbers of roots compared to OG. Among the three systems, PSH provided a better environment for root growth and distribution. This result could be attributed to the high biological activity and interaction between roots and aggregates in that profile. The FSH agroforestry system provided less compact morphological structures and more roots throughout the soil profile. The agroforestry systems presented fewer soil structural changes by tillage operations and lower values of soil penetration resistance. Coffee root distribution was an effective indicator of soil quality and consistent with the morphostructural characterization of cultural profile.

Short-term effect of a crop-livestock-forestry system on soil, water and nutrient loss in the Cerrado-Amazon ecotone / Efeito da integração lavoura-pecuária-floresta em fase inicial sobre as perdas de solo, água e nutrientes no ecótono Cerrado-Amazônia

Soil, water, and nutrient loss by water erosion are among the main factors leading to land degradation, decreasing soil productivity and the provision of ecosystem services. The Cerrado-Amazon ecotone in western Brazil has suffered rapid land-use cover changes with impacts on soil erosion and land degradation. Despite the importance of the region for Brazilian agriculture and environmental conservation, studies on soil, water, and nutrient loss are still scarce. We tested integrated crop-livestockforestry (ICLF) as a sustainable agriculture management system for the Cerrado-Amazon ecotone region. A field experiment was established in the north of Mato Grosso state to quantify total soil, water, carbon and nitrogen loss during the rainy season in 2012-2013 in plots of integrated crop-forestry (ICF), pasture (PAST), eucalyptus plantation (EUC), no-tillage crop succession (CS) and bare soil (BS). Total soil, water, carbon and nitrogen losses in BS were, on average, 96.7% higher than in ICF, EUC, PAST, and CS. ICF had significantly lower water loss than CS, EUC and PAST. Total loss of carbon (4.3 - 428.2 kg ha-1) and nitrogen (0.3 - 29.2 kg ha-1) differed significantly among treatments. The production systems with tree components (EUC and ICF) and PAST showed reduced soil and nutrients loss compared to CS. Our results demonstrated that ICLF can avoid soil quality loss and thus improve agriculture sustainability in the Cerrado-Amazon ecotone.(AU)

A erosão hídrica é um dos principais fatores da degradação dos solos, impactando seu potencial produtivo e capacidade de provisão de serviços ecossistêmicos. O ecótono Cerrado-Amazônia, no norte de Mato Grosso, Brasil, tem sofrido intensas modificações em seu uso e cobertura com impacto na erosão e degradação do solo. Apesar da importância ambiental e agropecuária da região, estudos sobre as perdas de água, solo e nutrientes são escassos. Neste trabalho, testamos a utilidade da integração lavoura-pecuária-floresta (ICLF) para a produção agrícola sustentável no ecótono Cerrado-Amazônia. Foi implantado um experimento de campo no norte de Mato Grosso para quantificar as perdas de solo, água, carbono e nitrogênio durante o período chuvoso de 2012-2013 em parcelas de integração lavoura-floresta (ICF), pastagem (PAST), plantação de eucalipto (EUC), plantio direto com sucessão de culturas (CS) e solo descoberto (BS). As perdas totais de água, solo, carbono e nitrogênio foram, em média, 96,7% maiores em BS, quando comparadas a ICF, EUC, PAST e CS. As perdas de água e solo foram significativamente menores na ICF comparado a CS. As perdas totais de carbono (4.3 - 428.2 kg ha-1) e nitrogênio (1.05 - 10.4 kg ha-1) diferiram significativamente. Os sistemas com um componente arbóreo (EUC e ICF) e PAST tiveram menores perdas de solo e nutrientes em comparação com CS. Nossos resultados demonstraram que ICLF pode evitar a perda de qualidade de solo, melhorando a sustentabilidade da agricultura no ecótono Cerrado-Amazônia.(AU)