Phytoremediation as a way to clean technogenically polluted areas of Kazakhstan / Fitorremediação como forma de limpar áreas tecnologicamente poluídas do Cazaquistão

One of the most serious problems worldwide is heavy metal (HM) pollution. HMs can have a toxic effect on human health and thus cause serious diseases. To date, several methods have been used to clean environments contaminated by HMs, but most of them are expensive, and it is difficult to achieve the desired result. Phytoremediation is currently an effective and affordable processing solution used to clean and remove HMs from the environment. This review article discusses in detail the technology of phytoremediation and mechanisms of HM absorption. In addition, methods are described using genetic engineering of various plants to enhance the resistance and accumulation of HMs. Thus, phytoremediation technology can become an additional aid to traditional methods of purification.

Um dos problemas mais graves em todo o mundo é a poluição por metais pesados (HMs). Os HMs podem ter um efeito tóxico na saúde humana e, assim, causar doenças graves. Até o momento, vários métodos têm sido utilizados para limpar ambientes contaminados por HMs, mas a maioria deles é cara, sendo difícil alcançar o resultado desejado. A fitorremediação é, atualmente, uma solução de processamento eficaz e acessível usada para limpar e remover HMs do ambiente. Este artigo de revisão discute em detalhes a tecnologia de fitorremediação e os mecanismos de absorção de HMs. Além disso, são descritos métodos que utilizam a engenharia genética de várias plantas para aumentar a resistência e o acúmulo de HMs. Assim, a tecnologia de fitorremediação pode se tornar uma ajuda adicional aos métodos tradicionais de purificação.

Endangered flora in protected areas of Rio de Janeiro municipality ­ Rio de Janeiro State, Brazil

This study presents a qualitative analysis of endangered species occurrences in conservation units of Rio de Janeiro, one of the largest Brazilian municipalities in population size. Increasing human activities trigger changes in biodiversity, promote fragmentation, and reduce species distribution ranges, which can ultimately lead to declines in population sizes. One of the main goals of protected areas (PAs), such as conservation units, is to protect and conserve biodiversity. Here, we compiled all vascular plant species recorded within Rio de Janeiro PAs by consulting the Reference Center for Environmental Information (SpeciesLink), Flora do Brasil (2020), and primary data records contained in management plans. We compared this compilation with the list of Brazilian endangered plant species, verifying whether the management plans presented specific programs for these species. Of the 60 surveyed PAs, 24 had records of endangered species and only 17 had management plans, 14 of which had a specific program that contemplated the monitoring and/or conservation of endangered species. A total of 70 endangered species were recorded. The highest numbers of endangered species were found in the Tijuca National Park (41) and the Pedra Branca State Park (17), the two largest PAs with the two largest forest fragments. Despite the high number of endangered species and the number of protected areas that harbor them, few internal programs address endangered species conservation and management. Thus, efforts to maintain endangered species in protected areas can be aided by field data collections that confirm their occurrence and maintenance in these PAs.(AU)

Cave-dwelling gastropods (Mollusca: Gastropoda) of Brazil, state of the art and conservation: a critical review

In 2022, Salvador and co-authors published an up-to-date list of gastropod species recorded from Brazilian caves. That list included 18 species (15 land and three freshwater species) that were considered by the authors to be restricted to caves (troglobitic). In this contribution we argue that only six of the species listed by them as truly troglobites can be classified in that category. We disagree with some characteristics listed by Salvador and co-authors to diagnose the species they classify as cave-restricted and argue that those species do not have truly troglomorphic traits (characteristic of subterranean habitats). Since the Brazilian legislation considers the degree of association with caves as a decisive attribute to preserve them, it is important to clarify the characteristics are sufficient and necessary for a species to be classified as cave-dependent.

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.

Perceptions of the local government and the residents regarding rural tourism development effects. Survey in the Suceava County - Romania / Percepções do governo local e dos residentes sobre os efeitos do desenvolvimento do turismo rural: Levantamento no Condado de Suceava na Romênia

ABSTRACT: Rural tourism has received more and more attention because it can contribute to increase the living standard in some rural areas, stimulate local economy and reduce the urban-rural gaps. At the same time, the preference for this type of tourism is growing, but for the efficient use of the existing potential, the involvement of local authorities and residents is needed. This paper revealed the perceptions of human resources in local government institutions and of residents in Suceava County - Romania to identify the effects of tourism development on the administrative process, living standards and natural environment. The undertaken questionnaire-based research showed that the degree of tourism development positively influenced the level of improvement of the public affairs management process in the respective administrative-territorial unit, as well as the standard of living of the local community. Regarding the influence of tourism development on the environment, the recorded results showed that the intensification of the tourism phenomenon does not strongly threaten the local environment, but it is necessary to raise awareness of the environmental impact.

RESUMO: O turismo rural tem recebido cada vez mais atenção porque pode contribuir para o aumento do padrão de vida em algumas áreas rurais, para o estímulo da economia local e para a redução das brechas urbano-rurais. Ao mesmo tempo, a preferência por este tipo de turismo é crescente, mas para o aproveitamento eficiente do potencial existente é necessário o envolvimento das autoridades locais e dos residentes. Este artigo tem como objetivo revelar as percepções dos recursos humanos em instituições governamentais locais e dos residentes no Condado de Suceava na Roménia para identificar os efeitos do desenvolvimento do turismo no processo administrativo, nos padrões de vida e no ambiente natural. A pesquisa baseada em questionários evidenciou que o grau de desenvolvimento do turismo influencia positivamente o nível de melhoria do processo de gestão da coisa pública na respectiva unidade administrativo-territorial, bem como os padrões de vida da comunidade local em questão. Em relação à influência do desenvolvimento do turismo no meio ambiente, os resultados registrados mostraram que a intensificação do fenômeno turístico não ameaça fortemente o meio ambiente local, mas é preciso conscientizar sobre o impacto ambiental.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol

Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Spatial distribution, ecological indices and interactions of arthropods on Sapindus saponaria (Sapindaceae) plants / Distribuição espacial, índices ecológicos e interações de artrópodes em plantas de Sapindus saponaria (Sapindaceae)

Sapindus saponaria L. (Sapindaceae) is a pioneer species used in programs to recover degraded areas. The trees also assist in the pest control of some insects due to the composition of saponins on their leaves. In addition, these chemical components are important to pharmaceutical product production. The objective was to evaluate the impact of spatial distribution, indices and ecological relationship of arthropods on S. saponaria leaves to preserve the balance of biodiversity. Aggregated distribution of arthropods was observed; the numbers of phytophagous arthropods were higher on the adaxial leaf face than on the abaxial part. Only Aleyrodidae (Hemiptera) had a higher presence on the abaxial leaf face of S. saponaria saplings. Abundance, diversity, and species richness of natural enemies correlated positively with phytophagous and pollinators insects. On the other hand, the number of Lyriomyza sp. mines correlated negatively with Pseudomyrmex termitarius (Smith) (Hymenoptera: Formicidae). All this information can assist and guide integrated pest management programs.

Sapindus saponaria L. (Sapindaceae) é uma espécie pioneira utilizada em programas de recuperação de áreas degradadas. As árvores também auxiliam no controle de alguns insetos pragas devido à composição de saponinas em suas folhas. Além disso, esses componentes químicos são importantes para a produção de produtos farmacêuticos. O objetivo foi avaliar o impacto da distribuição espacial, índices e relações ecológicas de artrópodes nas folhas de S. saponaria, a fim de preservar o equilíbrio da biodiversidade. Observou-se distribuição agregada; os números de artrópodes fitófagos foram maiores na face adaxial da folha do que na parte abaxial. Apenas indivíduos de Aleyrodidae (Hemiptera), tiveram maior presença na face abaxial das folhas, em mudas de S. saponaria. Abundância, diversidade e riqueza de espécies de inimigos naturais correlacionaram-se positivamente com insetos fitófagos e polinizadores. Por outro lado, o número de minas de Lyriomyza sp. correlacionou-se negativamente com o de Pseudomyrmex termitarius (Smith) (Hymenoptera: Formicidae). Todas essas informações podem ser usadas para auxiliar e orientar programas de manejo integrado de pragas.

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.

Spintherobolus papilliferus in the rio Ribeira de Iguape basin: implications for the biogeography and conservation of an endangered species (Ostariophysi: Characiformes)

Spintherobolus papilliferus is an endangered characid endemic of the Atlantic Rainforest, known from sparse locations in the upper rio Tietê basin around the metropolitan area of São Paulo city, and from an affluent of rio Itapanhaú, a coastal stream in Bertioga, São Paulo State. In 2020, S. papilliferus was sampled from the rio Ribeira de Iguape basin in Juquitiba, São Paulo State, representing a new distributional record. We compared 17 morphometric and six meristic characters from all specimens with data from the rios Tietê and Itapanhaú. An overlap in the morphological data from the three populations was detected, except for five measure whose values are lower in rio Ribeira de Iguape. MANOVA and LDA revealed that this population differs significantly from the other two, showing shallower body and caudal peduncle, among other features. These morphological differences may be due to environmental selective pressures since rio Ribeira de Iguape drainage is marked by fast waters which can influence the shape of fish bodies over time. DNA-barcoding of all Spintherobolus species corroborate that the rio Ribeira de Iguape population belongs to S. papilliferus. We also present a hypothesis for the disjunct distribution of S. papilliferus involving headwater capture and discuss the implications for the conservation of this endangered species.

Spintherobolus papilliferus é um caracídeo endêmico da Mata Atlântica e ameaçado de extinção, conhecido de localidades esparsas na bacia do alto rio Tietê, região metropolitana da cidade de São Paulo, e de um afluente do rio Itapanhaú, um riacho costeiro em Bertioga, Estado de São Paulo. Em 2020, S. papilliferus foi amostrada na bacia do rio Ribeira de Iguape em Juquitiba, São Paulo, representando um novo registro de distribuição. Comparamos 17 caracteres morfométricos e seis merísticos dos exemplares com dados dos rios Tietê e Itapanhaú. Houve sobreposição nos valores dos dados exceto em cinco medidas cujos valores são menores no rio Ribeira de Iguape. MANOVA e LDA revelaram que esta população difere significativamente das demais populações, sendo estes exemplares caracterizados pelas menores alturas do corpo e pedúnculo caudal, dentre outras características. Estas diferenças morfológicas possivelmente decorrem de pressões ambientais, pois a drenagem do rio Ribeira de Iguape possui ambientes de corredeiras velozes que podem influenciar no formato do corpo dos peixes. DNA-barcoding de todas as espécies de Spintherobolus corroborou que a população do rio Ribeira de Iguape pertence à S. papilliferus. Apresentamos também uma hipótese para a distribuição disjunta de S. papilliferus envolvendo captura de cabeceiras e discutimos implicações para a conservação dessa espécie ameaçada.

Gelatin-based polymeric films for applications in food packaging: an overview of advances, challenges, and perspectives / Filmes poliméricos à base de gelatina para aplicações em embalagens de alimentos: uma visão geral sobre avanços, desafios e perspectivas

This research carried out a bibliometric analysis and literature review on the production of gelatin-based films for application as food packaging, addressing the main advances and limitations. The search for articles was performed in the Scopus database, and bibliometric data were obtained using the Bibliometrix tool (RStudio software). It was observed that a wide variety of compounds can be incorporated into gelatin films to overcome the limitations related to their high solubility and low mechanical properties, as well as to obtain active or smart functions. Among the most reported compounds were essential oils, pigments extracted from vegetables, and other antimicrobial agents. The most reported foods as an application matrix were meat (fish, chicken, and shrimp), milk, cheese, and minimally processed fruits. Even with promising trends, the biggest challenge for large-scale applications is to obtain easily degradable biopolymers with structural and functional stability similar to synthetic polymers. Thus, a greater focus on this theme in research may favor significant advances in the use of these packages and positively impact several of the Sustainable Development Goals, as recommended by the United Nations.

Este estudo objetivou realizar uma análise bibliométrica e revisão de literatura acerca da produção de filmes à base de gelatina para aplicação como embalagens alimentícias, abordando os principais avanços e limitações. A busca de artigos foi realizada na base de dados da Scopus e os dados bibliométricos obtidos pela ferramenta Bibliometrix (RStudio software). Verificou-se uma grande variedade de compostos que podem ser incorporados nos filmes de gelatina, a fim de superar suas limitações relacionadas à alta solubilidade e baixas propriedades mecânicas, bem como para obtenção de funções ativas ou inteligentes. Dentre os compostos mais reportados, têm-se: óleos essenciais, pigmentos extraídos de vegetais e outros agentes antimicrobianos. Os alimentos mais reportados como matriz de aplicação foram: carnes (peixe, frango e camarão), leite, queijo e frutas, minimamente processadas. Mesmo com tendências promissoras, o maior desafio no âmbito das aplicações reais em larga escala é a obtenção de biopolímeros facilmente degradáveis, com estabilidade estrutural e funcional similar aos polímeros sintéticos. Dessa forma, o maior enfoque dessa temática em pesquisas poderá favorecer avanços significativos para o uso dessas embalagens, impactando positivamente diversos dos Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável, preconizados pela Organização das Nações Unidas.

Nível de conhecimento sobre resíduos gerados pelo homem como problema de Saúde Única / Level of knowledge about man-generated waste as a one health problem

A globalização e o aumento da densidade populacional levam ao aumento do descarte de produtos gerados pela sociedade. Os resíduos são restos destes produtos que podem ser reciclados, já o lixo não pode ser reutilizado. O descarte inadequado dos resíduos causa impacto ambiental e reflete na Saúde Única. Este estudo teve como objetivo avaliar o nível de conhecimento da população que busca os serviços de saúde da atenção primária e da Unesp-FCAV de Jaboticabal (SP), por meio de um questionário contendo perguntas sobre a temática do lixo e resíduos. No estudo participaram 86 voluntários da atenção primária, com nota satisfatória em 6 das 10 questões. Os 88 voluntários da comunidade acadêmica da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (Unesp), Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV) tiveram nota satisfatória em 9 das 10 questões. A formação educacional influencia o nível de conhecimento e conscientização da população sobre o tema do estudo. Medidas educativas são necessárias para conscientizar a população sobre os efeitos dos resíduos na Saúde Única.(AU)

Globalization and the increase in population density lead to an increase in the disposal of products generated by society. Waste is the remains of these products that can be recycled, since garbage cannot be reused. Improper disposal of waste causes an environmental impact and reflects on One Health. This study aimed to assess the level of knowledge of the population that seeks primary care health services and the Unesp-FCAV in Jaboticabal (SP), using a questionnaire containing questions about garbage and waste. In the study, 86 volunteers from primary care participated, with a satisfactory score in 6 of the 10 questions. The 88 volunteers from Unesp-FCAV had a satisfactory score in 9 of the 10 questions. Education influences the level of knowledge and awareness of the population on the topic of study. Educational measures are needed to make the population aware of the effects of waste on One Health.(AU)

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)

The interaction between the environment and embryo development in assisted reproduction

It can be assumed that the natural processes of selection and developmental condition in the animal provide the best prerequisites for embryogenesis resulting in pregnancy and subsequent birth of a healthy neonate. In contrast, circumventing the natural selection mechanisms and all developmental conditions in a healthy animal harbors the risk of counteracting, preventing or reducing the formation of embryos or substantially restricting their genesis. Considering these facts, it seems to be obvious that assisted reproductive techniques focusing on early embryonic stages serve an expanded and unselected germ cell pool of oocytes and sperm cells, and include the culture of embryos outside their natural habitat during and after fertilization for manipulation and diagnostic purposes, and for storage. A significant influence on the early embryonic development is seen in the extracorporeal culture of bovine embryos (in vitro) or stress on the animal organism (in vivo). The in vitro production per se and metabolic as well as endocrine changes in the natural environment of embryos represent adequate models and serve for a better understanding. The purpose of this review is to give a brief presentation of recent techniques aimed at focusing more on the complex processes in the Fallopian tube to contrast in vivo and in vitro prerequisites and abnormalities in early embryonic development and serve to identify potential new ways to make the use of ARTs more feasible.(AU)

The impact of agroecosystem on ecological footprint: Fresh evidence in the perspective of existing agriculture and green Pakistan / O impacto do agroecossistema na pegada ecológica: novas evidências para a perspectiva da agricultura verde existente no Paquistão

The focus of this research study investigated the impact of agroecosystem on the ecological footprint in Pakistan, using the time series data over the period from 1990 to 2019. The econometric methods of time series were employed to investigate the long-term association between an agroecosystem and ecological footprint. After performing the stationarity tests Johansen approach was employed. Results of the Johansen method imply that long-term co-integration exists between the exogenous and endogenous variables. Moreover, the ARDL model was performed and long-run results were validated by the bound testing approach. The elasticity of the short-run form of the ARDL model reveals that agricultural land, employment, energy consumption, fertilizer use, and biomass burned dry matter in agriculture have a positive relationship with the agroecosystem. In contrast in the log-run form of ARDL agricultural land, employment, energy consumption, fertilizer use in agriculture and temperature have a positive impact on ecological footprint. Results of the impulse response function revealed that employment and fertilizer use in agriculture have positive while energy consumption and livestock in number have a negative influence on the ecological footprint. Thus, rigorous practices of agriculture for higher production put extra pressure on the agroecosystem. As a result, the stability of the agroecosystem deteriorates and reduces. To minimize the ecological ecosystem, modern technology is required to reduce carbon emission, enhance greener production and improve the biocapacity of the land in the country. This study would help the researcher, planner, policymaker and academicians to provide a proper guideline and vision to provide sustainable food and environment.

O foco deste estudo é investigar o impacto do agroecossistema na pegada ecológica no Paquistão, usando os dados de séries temporais no período de 1990 a 2019. Os métodos econométricos de séries temporais foram empregados para investigar a associação de longo prazo entre um agroecossistema e a pegada ecológica. Após a realização dos testes de estacionaridade, a abordagem de Johansen foi empregada. Os resultados do método de Johansen implicam que existe cointegração de longo prazo entre as variáveis exógenas e endógenas. Além disso, o modelo ARDL foi realizado e os resultados de longo prazo foram validados pela abordagem de teste vinculado. A elasticidade da forma de curto prazo do modelo ARDL revela que terras agrícolas, emprego, consumo de energia, uso de fertilizantes e biomassa queimada na agricultura têm uma relação positiva com o agroecossistema. Em contraste, na forma log-run das terras agrícolas ARDL, o emprego, o consumo de energia, o uso de fertilizantes na agricultura e a temperatura têm um impacto positivo na pegada ecológica. Os resultados da função impulso resposta revelam que o emprego e o uso de fertilizantes na agricultura são positivos enquanto o consumo de energia e a pecuária em número têm uma influência negativa na pegada ecológica. Assim, práticas rigorosas de agricultura para maior produção colocam uma pressão extra sobre o agroecossistema. Como resultado, a estabilidade do agroecossistema se deteriora e reduz. Para minimizar o ecossistema ecológico, é necessária tecnologia moderna para reduzir a emissão de carbono, aumentar a produção mais verde e melhorar a biocapacidade da terra no país. Este estudo ajudaria o pesquisador, planejador, formulador de políticas e acadêmicos a ter uma orientação e visão adequadas para fornecer alimentos e meio ambiente sustentáveis.

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.

Avifauna de uma área de floresta atlântica no sul do Brasil sob influência de atividade minerária / Birds from an Atlantic Forest remnant in southern Brazil under the influence of quarrying

O principal objetivo do nosso trabalho foi o levantamento da composição (riqueza e abundância) da avifauna em um remanescente florestal de Mata Atlântica em Santa Catarina, suscetível à ampliação e intervenção de uma pedreira para subsidiar futuras análises de impactos ambientais dessa atividade. Registramos 142 espécies de aves, distribuídas em 16 ordens e 42 famílias. A partir dos resultados, concluímos que a riqueza total de espécies não deve ser afetada pela ampliação da área de lavra sob o remanescente. No entanto, constatamos que a abundância das aves foi menor nas proximidades da borda da mata, especialmente das aves endêmicas, ameaçadas e especialistas de sub-bosque. Dessa maneira, esperamos que a abundância nas áreas florestais adjacentes seja maior por um período, após o deslocamento das espécies, e diminua ao longo do tempo, à medida em que as relações ecológicas intraespecíficas e interespecíficas aumentem pela competição por recursos e território no habitat. Alertamos que se o tamanho do remanescente não for suficiente para populações viáveis, nossa hipótese é que haja um lapso temporal até que as espécies mais sensíveis desapareçam do local. O tamanho e qualidade do fragmento remanescente deve ser fundamental para minimizar os impactos da atividade e garantir a persistência das populações de aves sensíveis e especializadas na região. Por esse motivo, se a expansão da mina ocorrer, advertimos para que os remanescentes florestais do entorno sejam preservados para garantir a migração e persistência de aves sensíveis, principalmente insetívoras de sub-bosque relatadas em nosso estudo. Nesse contexto, apontamos cinco medidas prioritárias que devem ser implementadas pelo empreendedor, caso o órgão licenciador delibere em favor da ampliação/manutenção da atividade minerária: 1) aquisição dos remanescentes do entorno para transformá-los em RPPN, 2) reposição florestal equivalente à área desmatada, 3) contribuir com as ações do Plano de Ação Nacional para conservação das aves da Mata Atlântica por meio de medida compensatória, 4) diminuição da área de mina para exploração e 5) monitoramento de aves durante a instalação e operação do empreendimento.

The main objective of our work was to survey the composition (richness and abundance) of birds in a forest remnant of the Atlantic Forest in Santa Catarina, southern Brazil, susceptible to the expansion of quarrying activities to support future analyzes of the environmental impacts. We recorded 142 bird species, distributed in 16 orders and 42 families. We propose that species richness shall not be affected by the expansion of quarrying into the remnant; however, we recorded that bird abundance was significantly lower near the forest edge than in the interior, especially of endemic, threatened and understory specialist species. Thus, if quarrying operation expands, we expect the bird abundance in adjacent forest remnants will be higher after species displacement, then will decrease over time as intra- and interspecific ecological relationships increase through competition for resources and territory. The size and quality of the remaining fragments are fundamental to reduce impacts of the activity and ensure the persistence of populations of sensitive and specialized birds in the region. For this reason, if the quarrying expands into the remnant area, then we propose that the surrounding forests be protected to ensure the migration and persistence of sensitive birds, mainly understory insectivores. In this context, we propose the following five actions to be implemented by the entrepreneur: 1) acquisition of surround remnants to be converted into Private Protected Areas, 2) reforestation equivalent to deforested area, 3) contribute to the National Action Plan for the Conservation of Atlantic Forest Birds through compensatory measures, 4) reduction of quarrying area, and 5) bird monitoring program.

Araucaria angustifolia and the pinhão seed: starch, bioactive compounds and functional activity: a bibliometric review / Araucaria angustifolia e a semente de pinhão: amido, compostos bioativos, e atividade funcional: uma revisão bibliométrica

Araucaria angustifolia characterizes mixed Ombrophilous Forests. This Paraná pine tree has been of great economic, cultural and social importance for southern Brazil. Its cutting is restricted, as it is threatened with extinction and the use of its seed has been encouraged. This study highlights scientific research on this conifer by bibliometric analysis and reviews trends in new research on its seed and some of its food applications. The Web of Science© database revealed 620 scientific articles and the bibliometric analysis through VOSviewer showed the worldwide interest in growing. The increase in research in the areas of silviculture, phytoscience and ecology reflects the concern with the preservation of "Matas das Araucárias". Concurrently, research in food science and technology has increased, as pine nut seed can produce starch-rich food flour with low glycemic response and source of dietary fiber and some minerals. Also, along with its husk, provide bioactive compounds with potential application in the special food, active/smart and reinforced packaging and even pharmacological industries.

A Araucaria angustifolia caracteriza as Florestas Ombrófilas mistas. Este pinheiro do Paraná tem tido grande importância econômica, cultural e social para o Sul do Brasil. Seu corte está restrito, pois está ameaçada de extinção e o uso de sua semente tem sido incentivado. Este estudo destaca as pesquisas científicas sobre esta conífera por análise bibliométrica e revisa as tendências de novas pesquisas sobre sua semente e algumas de suas aplicações alimentícias. A base de dados Web of Science© revelou 620 artigos científicos e a análise bibliométrica por meio do VOSviewer demonstrou o interesse mundial em ascendência. O aumento das pesquisas nas áreas de silvicultura, fitociência e ecologia refletem à preocupação com a preservação das Matas das Araucárias. Concomitantemente, pesquisas em ciência e tecnologia de alimentos têm aumentado, pois a semente de pinhão pode produzir uma farinha alimentar rica em amido com baixa resposta glicêmica e fonte de fibra dietética e de alguns minerais. Ainda, junto com sua casca, disponibilizar compostos bioativos com potencial de aplicação nas indústrias de alimento especial, de embalagem ativa/inteligente e reforçada e, até mesmo, farmacológica.

An estimation of ecosystem services provided by urban and peri-urban forests: a case study in Juiz de Fora, Brazil / Uma estimativa dos serviços ecossistêmicos fornecidos pelas florestas urbanas e peri-urbanas: um estudo de caso em Juiz de Fora, Brasil

Urban expansion has led to the replacement of natural landscapes and environmental degradation, making cities and their urban and peri-urban forests (UPFs) vulnerable to climate change, especially on the formation of heat islands. Using i-Tree Canopy program (v. 7.0), we estimate the ecosystem services provided by UPFs in Juiz de Fora (Minas Gerais State, Southeastern Brazil), through the analysis of the (1) annual removal of atmospheric pollutants, (2) annual removal of atmospheric carbon, (3) total carbon stock in vegetation, and (4) the monetary benefits of sequestered and stocked carbon, based on Future Carbon Credit (CFI2Z1) as a monetary proxy. The results showed an average total amount of removal of 4.45 thousand tons of air pollution annually. The average annual total carbon storage was 158 thousand tons and the equivalent CO2 was 580 thousand tons, with an estimated total value of R$ 173 million per year. Significant values of the gross carbon stock (3.98 million tons) and equivalent CO2 (14.59 million tons) were found, being valued at R$ 4.35 billion. We concluded that the Juiz de Fora UPFs have a great potential for socio-environmental and economic benefits.

A expansão urbana levou à substituição de paisagens naturais por paisagens urbanas e à degradação ambiental, tornando cidades e suas florestas urbanas e peri-urbanas (FUPs) vulneráveis às mudanças climáticas, especialmente à formação de ilhas de calor. Utilizando o software i-Tree Canopy (v.7.0), estimamos os serviços ecossistêmicos promovidos pelas UPFs em Juiz de Fora (Minas Gerais, Sudeste do Brasil), por meio da análise de (1) remoção anual de poluentes atmosféricos, (2) remoção anual de carbono atmosférico, (3) estoque de carbono na vegetação e (4) os benefícios monetários do carbono sequestrado anualmente e estocado, utilizando o Mercado de Crédito de Carbono Futuro (CFI2Z1) como um proxy monetário. Os resultados apresentam uma quantidade total média de remoção de 4,45 mil toneladas de poluentes do ar, anualmente. O armazenamento médio anual de carbono total foi de 158 mil toneladas e o de CO2 equivalente foi de 580 mil toneladas, com um valor total estimado anual de R$ 173 milhões. Foram encontrados expressivos valores do estoque bruto de carbono (3,98 milhões de toneladas) e CO2 equivalente (14,59 milhões de toneladas), sendo avaliado em R$ 4,35 bilhões. Concluímos que as FUPs de Juiz de Fora possuem um grande potencial para benefícios socioambientais e econômicos.

Payment for ecosystem services (PES): a holistic tool for sustainable forest management-a case study from Pakistan / Pagamento por serviços ecossistêmicos (PES): uma ferramenta holística para o manejo florestal sustentável: um estudo de caso do Paquistão

Abstract Economic valuation of ecosystem services is a new concept in forest management. Economic valuation provides basis for payment for ecosystem services (PES). Therefore, objective of this study was to evaluate eco-tourism and carbon stock services of the Maindam valley, District Swat, Pakistan. For the carbon stock calculation, a sample size of 155 plots of 0.1 hectare (Ha) was taken using preliminary survey at 95% confidence interval and 10% allowable error. The data for tourism services was collected from owners of all the hotels, 100 tourists and key informants of the area at 10% sampling intensity on pretested questionnaire for twenty years period (1997-2017). Results showed that Miandam valley has carbon stock worth US$ 16,306,000 while the value of eco-tourism was US$ 1,578,458 on annual basis. The results also showed that trend of tourism has drastically declined after the 9/11 incident for foreigners and locals and the situation was further deteriorated during the era of Talibanization or militancy from 2008-2011. This study recommends implementation of PES strategy at the rate of 5%, thus a total of US$ 78,922 can be earned from eco-tourism and carbon crediting in the study area annually, which could play important role in sustainable forest management.

Resumo A valoração econômica dos serviços ecossistêmicos é um novo conceito no manejo florestal. A avaliação econômica fornece base para o pagamento por serviços ecossistêmicos (PES). Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o ecoturismo e os serviços de estoque de carbono do vale de Miandam, distrito Swat, Paquistão. Para o cálculo do estoque de carbono, um tamanho de amostra de 155 parcelas de 0,1 hectare (ha) foi tirado, usando pesquisa preliminar com intervalo de confiança de 95% e erro admissível de 10%. Os dados para serviços de turismo foram coletados de proprietários de todos os hotéis, 100 turistas e informantes-chave da área em 10% de intensidade de amostragem em questionário pré-testado para um período de 20 anos (1997-2017). Os resultados mostraram que o vale de Miandam tem estoque de carbono no valor de US$ 16.306.000, enquanto o valor do ecoturismo foi de US$ 1.578.458 anualmente. Os resultados também mostraram que a tendência do turismo diminuiu drasticamente para estrangeiros e locais após o incidente de 11 de Setembro, e a situação se agravou ainda mais durante a era da talibanização ou militância de 2008-2011. Este estudo recomenda a implementação da estratégia de PES na taxa de 5%, portanto um total de US$ 78.922 pode ser ganho com ecoturismo e crédito de carbono na área de estudo anualmente, o que pode desempenhar um papel importante no manejo florestal sustentável.