Ultra-refined yerba mate ( Ilex paraguariensis St. Hil) as a potential naturally colored food ingredient

Ultra-refined yerba mate (URYM), with a final particle size of 5 to 12 microns, is an innovation in the market that aims to diversify and increase the consumption of yerba mate ( Ilex paraguariensis St. Hil) through its practicality and versatility of preparation. The present work seeks to evaluate the potential for applying naturally colored URYM in food products. The nature of this study was exploratory, adopting a chemical approach (analysis of the antioxidant potential); physical approach (color stability) and sensory perception. URYM is a suitable naturally colored food ingredient with natural antioxidant appeal. Methanolic extraction of URYM (MEUR) was more efficient in scavenging DPPH radicals compared with aqueous extract of URYM (AEUR) (959.5 vs . 638.1 µmol Trolox g-1). No differences were found between AEUR and MEUR for total phenolic content in mg GAE g-1 (266.4 and 339.0, respectively) and scavenging of ABTS radicals in µmol Trolox g-1 (1008.9 and 1053.8, respectively). Water was able to extract phenolic compounds with antioxidant activity. Ice cream, juice, cake, and cookies emerged as the food products in which consumers used URYM in their homemade foods. With good color stability (no difference between L*, a* and b* parameters during the six-day) and good acceptance, cake with URYM added has a profile described as tasty, sweet, soft, and mate flavor. The results also demonstrated consumer interest in food products and ingredients with a healthy appeal.(AU)

Vegetative propagation of mate from shoot cuttings induced by coppicing of selected plants / Propagação vegetativa de erva-mate por estaquia de brotações de decepa de plantas selecionadas

Mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil) is an arboreal species of great economic and socio-environmental importance, which presents difficulties in the adventitious rooting process. The rhizogenic competence of vegetative propagules of mate can be attained by coppicing, but the factors that influence the success of this technique have not yet been elucidated. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of the stock plant, time of shoot collection, treatment with indolebutyric acid (IBA) and diameter of vegetative propagules in the adventitious rooting of cuttings from shoots induced by coppicing of selected adult plants of mate. Shoots produced from coppiced 13SM01 and 13SM05 stock plants were collected at different times of the year to prepare single-bud cuttings. The cuttings were measured as their diameter in the central portion and treated with 0 and 3000 mg L-¹ of IBA. After 60 days, cuttings were evaluated to determine survival and rooting percentages, number of roots, and length of the three largest roots. A completely randomized design was used in a 4 × 2 × 2 × 13 (collection times x stock plants x IBA treatment x diameter classes) factorial scheme with 15 replications. Competence for adventitious rooting was highest for stock plant 13SM05. Cuttings collected in November and February had the highest rooting percentages, without the need of IBA treatment. Cuttings from 13SM01 and 13SM05 with diameters smaller than 0.636 cm (classes 1 to 6) and smaller than 0.712 cm (classes 1 to 7), respectively, had the highest rooting percentages and differed significantly from cuttings with larger diameters. Thus, the results of the present study indicate that stock plants, time of shoot collection, and diameter of vegetative propagules influence adventitious rooting competence of mate cuttings from coppicing adult plants. Rooting of mate cuttings with lower rhizogenic competence is influenced by the application of 3000 mg L-¹ of IBA.

A erva-mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil) é uma espécie arbórea de grande importância econômicae socioambiental, que apresenta dificuldades no processo de enraizamento adventício. A competência rizogênica dos propágulos vegetativos de erva-mate pode ser obtida pelo decepa, mas os fatores que influenciam no sucesso dessa técnica ainda não foram elucidados. Assim sendo, o presente estudo objetivou avaliar a influência das características genéticas das plantas matrizes, das épocas de coleta, do tratamento com ácido indol-butírico (AIB) e do diâmetro de propágulos vegetativos no enraizamento adventício de estacas de brotações provenientes da decepa de plantas adultas selecionadas de erva-mate. Brotações produzidas a partir da decepa das plantas matrizes 13SM01 e 13SM05 foram coletadas em diferentes épocas e seccionadas em estacas de gema única. As estacas tiveram os diâmetros medidos na porção central e foram tratadas com 0 e 3000 mg L-1 de AIB. Aos 60 dias de cultivo, as estacas foram avaliadas quanto às porcentagens de sobrevivência e enraizamento, número de raízes e comprimento médio das três maiores raízes. O experimento foi um fatorial 4 × 2 × 2 × 13 (época de coleta x planta matriz x tratamento com AIB x classe de diâmetro das estacas) no delineamento inteiramente casualizado, com 15 repetições. A competência ao enraizamento adventício foi maior nas estacas coletadas da planta matriz 13SM05. As estacas coletadas em novembro e fevereiro apresentaram as maiores porcentagens de enraizamento, sem a necessidade de tratamento com AIB. Estacas oriundas de 13SM01 e 13SM05 com diâmetros menores que 0,636 cm (classes 1 a 6) e 0,712 cm (classes 1 a 7),respectivamente, apresentaram os maiores percentuais de enraizamento e diferiram significativamente das estacas com maiores diâmetros. Assim, os resultados do presente estudo indicam que as plantas matrizes, a época de coleta das brotações e o diâmetro dos propágulos vegetativos [...].

Vegetative propagation of mate from shoot cuttings induced by coppicing of selected plants / Propagação vegetativa de erva-mate por estaquia de brotações de decepa de plantas selecionadas

Mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil) is an arboreal species of great economic and socio-environmental importance, which presents difficulties in the adventitious rooting process. The rhizogenic competence of vegetative propagules of mate can be attained by coppicing, but the factors that influence the success of this technique have not yet been elucidated. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of the stock plant, time of shoot collection, treatment with indolebutyric acid (IBA) and diameter of vegetative propagules in the adventitious rooting of cuttings from shoots induced by coppicing of selected adult plants of mate. Shoots produced from coppiced 13SM01 and 13SM05 stock plants were collected at different times of the year to prepare single-bud cuttings. The cuttings were measured as their diameter in the central portion and treated with 0 and 3000 mg L-¹ of IBA. After 60 days, cuttings were evaluated to determine survival and rooting percentages, number of roots, and length of the three largest roots. A completely randomized design was used in a 4 × 2 × 2 × 13 (collection times x stock plants x IBA treatment x diameter classes) factorial scheme with 15 replications. Competence for adventitious rooting was highest for stock plant 13SM05. Cuttings collected in November and February had the highest rooting percentages, without the need of IBA treatment. Cuttings from 13SM01 and 13SM05 with diameters smaller than 0.636 cm (classes 1 to 6) and smaller than 0.712 cm (classes 1 to 7), respectively, had the highest rooting percentages and differed significantly from cuttings with larger diameters. Thus, the results of the present study indicate that stock plants, time of shoot collection, and diameter of vegetative propagules influence adventitious rooting competence of mate cuttings from coppicing adult plants. Rooting of mate cuttings with lower rhizogenic competence is influenced by the application of 3000 mg L-¹ of IBA.(AU)

A erva-mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil) é uma espécie arbórea de grande importância econômicae socioambiental, que apresenta dificuldades no processo de enraizamento adventício. A competência rizogênica dos propágulos vegetativos de erva-mate pode ser obtida pelo decepa, mas os fatores que influenciam no sucesso dessa técnica ainda não foram elucidados. Assim sendo, o presente estudo objetivou avaliar a influência das características genéticas das plantas matrizes, das épocas de coleta, do tratamento com ácido indol-butírico (AIB) e do diâmetro de propágulos vegetativos no enraizamento adventício de estacas de brotações provenientes da decepa de plantas adultas selecionadas de erva-mate. Brotações produzidas a partir da decepa das plantas matrizes 13SM01 e 13SM05 foram coletadas em diferentes épocas e seccionadas em estacas de gema única. As estacas tiveram os diâmetros medidos na porção central e foram tratadas com 0 e 3000 mg L-1 de AIB. Aos 60 dias de cultivo, as estacas foram avaliadas quanto às porcentagens de sobrevivência e enraizamento, número de raízes e comprimento médio das três maiores raízes. O experimento foi um fatorial 4 × 2 × 2 × 13 (época de coleta x planta matriz x tratamento com AIB x classe de diâmetro das estacas) no delineamento inteiramente casualizado, com 15 repetições. A competência ao enraizamento adventício foi maior nas estacas coletadas da planta matriz 13SM05. As estacas coletadas em novembro e fevereiro apresentaram as maiores porcentagens de enraizamento, sem a necessidade de tratamento com AIB. Estacas oriundas de 13SM01 e 13SM05 com diâmetros menores que 0,636 cm (classes 1 a 6) e 0,712 cm (classes 1 a 7),respectivamente, apresentaram os maiores percentuais de enraizamento e diferiram significativamente das estacas com maiores diâmetros. Assim, os resultados do presente estudo indicam que as plantas matrizes, a época de coleta das brotações e o diâmetro dos propágulos vegetativos [...].(AU)

Teor crítico de Enxofre no solo para o estabelecimento de clones de erva-mate no Sul do Brasil / Critical level of available sulphur in the soil during establishment of clones of yerba mate at Southern Brazil

O cultivo da erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) apresenta grande importância econômica na região Sul do Brasil. Contudo, a necessidade de fertilização no estabelecimento de plantios de erva-mate ainda é pouco conhecida. O trabalho objetivou avaliar a adubação sulfatada no crescimento inicial de dois clones de erva-mate em um Cambissolo Húmico. O experimento foi implantado em Itaiópolis, SC, testando quatro doses de enxofre (S) (0; 1,2; 2,4 e 3,6 kg de S-SO4 ha-¹) em dois clones femininos de erva-mate (F1 e F2). Avaliou-se a massa verde e a exportação de nutrientes pelas folhas, galhos finos (≤ 7mm), galhos grossos (> 7mm) e erva-mate comercial (folhas + galhos finos) e massa total. O S-SO4 foi avaliado na camada de 0-20 cm do solo 24 meses após a aplicação dos tratamentos e plantio das mudas. A produtividade de galho fino e a massa total foram influenciadas pela dose de S, independentemente do clone, indicando a exigência do nutriente para aumentar o rendimento de massa verde. Ainda, o clone F2 apresentou maior produção de galho grosso em função da dose de S. Assim, sugere-se o teor mínimo de 10 mg dm-3 S-SO4 no solo para um adequado estabelecimento de clones de erva-mate.(AU)

The cultivation of yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) has great economic importance in the Southern of Brazil. However, the fertilization requirements in the establishment of yerba mate plantations is still unknown. The objective of this work was to evaluate the needs of sulfate fertilization on the initial growth of two clones of yerba mate in a Humic Cambisol. An experiment was carried out in Itaiópolis, SC and fourdoses of S (0.0; 1.2; 2.4 and 3.6 kg of S-SO4 ²- ha-¹) and two clones (F1 and F2) were tested. The green mass and the export of nutrients were evaluated: leafs, fine twigs, thick twigs and commercial yerba mate (leaf + fine twigs), and total mass. Soil available S-SO4 was evaluated in the 0-20 cm soil layer 24 months after planting. The production of thick twigs increased with application of S, for clone F2. However, the yield of fine twig and total mass were influenced by the dose of S, independent of the clone. Thus, there was a positive response from the application of sulfur to clone F2, indicating that it is demanding on the nutrient, increasing the yield of green mass and the levels of S-SO4 in the soil.(AU)

Teor crítico de Enxofre no solo para o estabelecimento de clones de erva-mate no Sul do Brasil / Critical level of available sulphur in the soil during establishment of clones of yerba mate at Southern Brazil

O cultivo da erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) apresenta grande importância econômica na região Sul do Brasil. Contudo, a necessidade de fertilização no estabelecimento de plantios de erva-mate ainda é pouco conhecida. O trabalho objetivou avaliar a adubação sulfatada no crescimento inicial de dois clones de erva-mate em um Cambissolo Húmico. O experimento foi implantado em Itaiópolis, SC, testando quatro doses de enxofre (S) (0; 1,2; 2,4 e 3,6 kg de S-SO4 ha-¹) em dois clones femininos de erva-mate (F1 e F2). Avaliou-se a massa verde e a exportação de nutrientes pelas folhas, galhos finos (≤ 7mm), galhos grossos (> 7mm) e erva-mate comercial (folhas + galhos finos) e massa total. O S-SO4 foi avaliado na camada de 0-20 cm do solo 24 meses após a aplicação dos tratamentos e plantio das mudas. A produtividade de galho fino e a massa total foram influenciadas pela dose de S, independentemente do clone, indicando a exigência do nutriente para aumentar o rendimento de massa verde. Ainda, o clone F2 apresentou maior produção de galho grosso em função da dose de S. Assim, sugere-se o teor mínimo de 10 mg dm-3 S-SO4 no solo para um adequado estabelecimento de clones de erva-mate.

The cultivation of yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) has great economic importance in the Southern of Brazil. However, the fertilization requirements in the establishment of yerba mate plantations is still unknown. The objective of this work was to evaluate the needs of sulfate fertilization on the initial growth of two clones of yerba mate in a Humic Cambisol. An experiment was carried out in Itaiópolis, SC and fourdoses of S (0.0; 1.2; 2.4 and 3.6 kg of S-SO4 ²- ha-¹) and two clones (F1 and F2) were tested. The green mass and the export of nutrients were evaluated: leafs, fine twigs, thick twigs and commercial yerba mate (leaf + fine twigs), and total mass. Soil available S-SO4 was evaluated in the 0-20 cm soil layer 24 months after planting. The production of thick twigs increased with application of S, for clone F2. However, the yield of fine twig and total mass were influenced by the dose of S, independent of the clone. Thus, there was a positive response from the application of sulfur to clone F2, indicating that it is demanding on the nutrient, increasing the yield of green mass and the levels of S-SO4 in the soil.

Reproductive biology of erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil) in a remnant of High Montane Mixed Ombrophilous Forest / Biologia reprodutiva de erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil) em remanescentes de Floresta Ombrófila Mista Altomontana

Information on the reproductive biology of species are key to planning land use guides and the conservation of forest resources. Thus, aspects of fl oral biology and breeding systems, flower visitors and the fruit development of Ilex paraguariensis A. St. Hil. were studied in an area of Mixed Ombrophylous Forest (Fazenda das Nascentes) in the city of Urupema, Santa Catarina state. For this study we monitored 161 individual adult erva mate (86 male and 75 female) plants during the period August 2011 to May 2012. The reproductive phenology showed 100 days, with peak flowering in the month of November and beginning of fruit ripening in May. The flowering of this species was recorded during periods of reduced precipitation and with an average temperature above 25C. The flower visitors belonging to the orders Hymenoptera, Coleoptera, Hemiptera and Diptera visited the flowers during the day, during the period from 08:30 AM to 06:00 PM. The development of the fresh weight of the fruit increased quadratically. The results indicate the need for monitoring of reproductive individuals for a longer time which will allow more complete understanding of the reproductive cycle of erva mate in order to subsidize conservation strategies and management of this resource in the forest formations of Catarinense Highlands.

Informações sobre a biologia reprodutiva de espécies são fundamentais para orientar planos de uso e conservação de recursos florestais. Desta forma, aspectos da biologia fl oral, visitantes florais e desenvolvimento do fruto de Ilex paraguariensis A. St. Hil. foram estudados em uma área da Floresta Ombrófi la Mista (Fazenda das Nascentes) no município de Urupema, SC. Para este estudo foram acompanhados 161 indivíduos adultos de erva-mate (86 masculinos e 75 femininos) no período de agosto de 2011 a maio 2012. A fenologia reprodutiva apresentou amplitude de 100 dias, com pico de floração no mês de novembro e início da maturação dos frutos em maio. A floração desta espécie foi registrada nos períodos de menor precipitação e de temperatura média acima de 25ºC. Os visitantes florais pertencentes às ordens Himenóptera, Coleóptera, Hemiptera e Díptera visitaram as flores durante o dia, no período das 08:30 as 18:00 h. O desenvolvimento dos frutos, com relação ao peso fresco aumentou de forma quadrática. Os resultados indicam a necessidade de um acompanhamento de indivíduos reprodutivos por maior tempo o que permitirá uma visão completa do ciclo reprodutivo da erva mate, para subsidiar estratégias de conservação e manejo adequado deste recurso nas formações florestais do Planalto Catarinense.

Reproductive biology of erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil) in a remnant of High Montane Mixed Ombrophilous Forest / Biologia reprodutiva de erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil) em remanescentes de Floresta Ombrófila Mista Altomontana

Information on the reproductive biology of species are key to planning land use guides and the conservation of forest resources. Thus, aspects of fl oral biology and breeding systems, flower visitors and the fruit development of Ilex paraguariensis A. St. Hil. were studied in an area of Mixed Ombrophylous Forest (Fazenda das Nascentes) in the city of Urupema, Santa Catarina state. For this study we monitored 161 individual adult erva mate (86 male and 75 female) plants during the period August 2011 to May 2012. The reproductive phenology showed 100 days, with peak flowering in the month of November and beginning of fruit ripening in May. The flowering of this species was recorded during periods of reduced precipitation and with an average temperature above 25C. The flower visitors belonging to the orders Hymenoptera, Coleoptera, Hemiptera and Diptera visited the flowers during the day, during the period from 08:30 AM to 06:00 PM. The development of the fresh weight of the fruit increased quadratically. The results indicate the need for monitoring of reproductive individuals for a longer time which will allow more complete understanding of the reproductive cycle of erva mate in order to subsidize conservation strategies and management of this resource in the forest formations of Catarinense Highlands.(AU)

Informações sobre a biologia reprodutiva de espécies são fundamentais para orientar planos de uso e conservação de recursos florestais. Desta forma, aspectos da biologia fl oral, visitantes florais e desenvolvimento do fruto de Ilex paraguariensis A. St. Hil. foram estudados em uma área da Floresta Ombrófi la Mista (Fazenda das Nascentes) no município de Urupema, SC. Para este estudo foram acompanhados 161 indivíduos adultos de erva-mate (86 masculinos e 75 femininos) no período de agosto de 2011 a maio 2012. A fenologia reprodutiva apresentou amplitude de 100 dias, com pico de floração no mês de novembro e início da maturação dos frutos em maio. A floração desta espécie foi registrada nos períodos de menor precipitação e de temperatura média acima de 25ºC. Os visitantes florais pertencentes às ordens Himenóptera, Coleóptera, Hemiptera e Díptera visitaram as flores durante o dia, no período das 08:30 as 18:00 h. O desenvolvimento dos frutos, com relação ao peso fresco aumentou de forma quadrática. Os resultados indicam a necessidade de um acompanhamento de indivíduos reprodutivos por maior tempo o que permitirá uma visão completa do ciclo reprodutivo da erva mate, para subsidiar estratégias de conservação e manejo adequado deste recurso nas formações florestais do Planalto Catarinense.(AU)