Organic matter compartments in an Ultisol under integrated agricultural and livestock production systems in the Cerrado / Compartimentos da matéria orgânica em Argissolo sob sistemas integrados de produção agropecuária no Cerrado

Integrated agricultural production systems have the potential to increase organic matter content, which is reflected in the soil carbon (C) and nitrogen (N) concentrations. Here, we evaluated the C and N stocks and its compartments in a typical distro cohesive yellow Ultisol under the no-till (NT) and crop-livestock integration (CLI) systems, in eastern Maranhão. Five areas with different management strategies were evaluated, more specifically, one area was managed under the NT system in succession for 14 years (soybean/millet), three areas had different CLI system adoption histories (i.e., CLI was adopted 2, 4, or 8 years prior to sample collection); and finally, one area consisted of native Cerrado (savannah) vegetation. Soil samples were collected at depths of 0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.50 m,to analyze the content and total stocks of carbon (C) and its compartments (physical and chemical), N content, soil microbial biomass, and basal respiration. Results revealed higher content and stock of C and N in areas with CLI. The principal humic substance reported was humin, and higher concentrations of C associated with minerals were present in areas under more recent CLI adoption (2 and 4 years). We demonstrated that the adoption of CLI, even if recent, leads to immediate increases in the concentrations of C and its fractions as a result of using forage crops. NT for 14 years and CLI for 8 years exhibited higher levels of C management and higher soil biological activity due to the greater stability of these systems.

Os sistemas integrados de produção agropecuária possuem potencial de incrementar a matéria orgânica, com reflexos nas concentrações de carbono e de nitrogênio no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar estoques de carbono e nitrogênio e seus compartimentos em um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico sob plantio direto e integração lavoura-pecuária no Leste maranhense. Os manejos avaliados foram: sistema de plantio direto em sucessão há 14 anos (soja/milheto), três áreas com diferentes históricos de sucessão com a adoção do sistema integração lavoura-pecuária (ILP), sendo dois, quatro e oito anos, além de uma área de Cerrado nativo. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,50 metros para análise de teores e estoques totais de carbono (C) e de seus compartimentos (físico e químico), nitrogênio (N) e da biomassa microbiana do solo e respiração basal. Os resultados revelam maior teor e estoque de C e N nas áreas com ILP. A substância húmica predominante foi a humina e maiores concentrações do carbono associado a minerais estiveram presentes na área sob ILP mais recente (dois e quatro anos). A adoção da ILP, mesmo que recente, proporciona incrementos imediatos nas concentrações de C e suas frações em função do emprego de forrageiras. O plantio direto há 14anos e ILP há oito anos são sistemas com maior índice de manejo do C, como, também, apresentam maior atividade biológica do solo, devido à maiores estabilidade destes sistemas.

Ozonioterapia em animais domésticos: conceitos básicos e diretrizes / Ozone therapy in domestic animals: basic concepts and guidelines

Ozonioterapia é uma técnica de tratamento de diversas doenças locais e sistêmicas por meio da administração de uma mistura oxigênio-ozônio. O gás pode ser aplicado diretamente no corpo do paciente ou ainda ser diluído em soro ou sangue, a chamada auto-hemoterapia ozonizada. Seus efeitos são mediados por mecanismos de oxidação direta ou indireta de células ou patógenos. Dentre os efeitos de oxidação direta, destaca-se a microporação na superficie de microorganismos incapazes de se protegerem por antioxidantes, resultando em destruição fisica de suas membranas e/ou paredes celulares, o conhecido efeito antisséptico ou desinfetante da ozonioterapia local, tópica ou cavitaria. Ao entrar em contato com sangue ou outros fluidos biológicos, o gás ozônio imediatamente se combina com a água resultando em radicais livres e oxida lipídeos, formando os lipoperóxidos. Os radicais livres e lipoperóxidos passam a ser os mediadores dos efeitos do ozônio em diversas células, como as hemácias, leucócitos, plaquetas, fibroblastos, entre outras. Como resultado, obtém-se os efeitos de melhora de perfusão e oxigenação tecidual, modulação da inflamação, analgesia, cicatrização e produção de antioxidantes enzimáticos. Porém, o planejamento terapêutico deve compreender a escolha das vias adequadas de tratamento, concentrações, doses de aplicações sistêmicas e frequência de aplicação para que os resultados sejam maximizados. Além disso, o profissional deve estar corretamente capacitado e conhecer todas as limitações e efeitos adversos possíveis da técnica.

Ozone therapy is a technique for treating various local and systemic diseases by administering an oxygen-ozone mixture. The gas can be applied directly to the patient's body or diluted in serum or blood, the so-called ozone auto-hemotherapy. Its effects are mediated by mechanisms of direct or indirect oxidation of cells or pathogens. Among the direct oxidation effects is microporation on the surface of microorganisms that are unable to be protected by antioxidants, resulting in physical destruction of their membranes and/or cell walls, the well-known antiseptic or disinfectant effect of local, topical or cavitating ozone therapy. When in contact with blood or other biological fluids, ozone gas immediately combines with water resulting in free radicals and oxidizes lipids, forming lipoperoxides. The free radicals and lipoperoxides become the mediators of ozone effects on various cells, such as red blood cells, leukocytes, platelets, fibroblasts, and others. As a result, we obtain the effects of improved tissue perfusion and oxygenation, modulation of inflammation, analgesia, healing, and production of enzymatic antioxidants. However, the therapeutic planning must include the choice of adequate treatment routes, concentrations, doses of systemic applications, and frequency of application so that the results are maximized. In addition, the professional must be properly trained and know all the possible limitations and adverse effects of the technique.

Rare earth elements in gneiss regoliths in southern Minas Gerais, Brazil

Regolith characterization in its entirety is particularly difficult in gneissic regoliths due to the heterogeneity of their rock structure. Rare earth elements (REE) are a useful tool in helping understand the evolution of regoliths. This study relates the mineralogy and weathering indexes of three gneisses regoliths (P1-leucocratic, P2-mesocratic and P3-melanocratic gneisses) to the distribution of REE at depth. In soil, clay activity, iron and manganese oxides, CaO, SiO2, P2O5, TiO2, Fe2O3, and MgO showed high positive correlation with REE. The absolute content of REE was enriched in mafic minerals. At the interface between the soil and saprolite, the sum of absolute REE content was greater in soil than in saprolite in P1, while the opposite pattern was found in P2 and P3. The sums of absolute REE in the whole profiles did not overlap between P1, P2 and P3, and the absolute concentration of Gadolinium (Gd) differentiated the three gneisses in all and every horizon/layer of their regoliths without overlapping values. Normalized REE content was greater in the subsurface of P1 due to Eu content in plagioclase, and fractionation had less variation when estimated by Light REE / Heavy REE (LREE/HREE) than by La/Yb, since the variation in REE is great in gneisses (due to the segregation of minerals into bands), and had low levels of association with the Chemical Index of Alteration (CIA) and the Weathering Index of Parker (WIP).

Rare earth elements in gneiss regoliths in southern Minas Gerais, Brazil

Regolith characterization in its entirety is particularly difficult in gneissic regoliths due to the heterogeneity of their rock structure. Rare earth elements (REE) are a useful tool in helping understand the evolution of regoliths. This study relates the mineralogy and weathering indexes of three gneisses regoliths (P1-leucocratic, P2-mesocratic and P3-melanocratic gneisses) to the distribution of REE at depth. In soil, clay activity, iron and manganese oxides, CaO, SiO2, P2O5, TiO2, Fe2O3, and MgO showed high positive correlation with REE. The absolute content of REE was enriched in mafic minerals. At the interface between the soil and saprolite, the sum of absolute REE content was greater in soil than in saprolite in P1, while the opposite pattern was found in P2 and P3. The sums of absolute REE in the whole profiles did not overlap between P1, P2 and P3, and the absolute concentration of Gadolinium (Gd) differentiated the three gneisses in all and every horizon/layer of their regoliths without overlapping values. Normalized REE content was greater in the subsurface of P1 due to Eu content in plagioclase, and fractionation had less variation when estimated by Light REE / Heavy REE (LREE/HREE) than by La/Yb, since the variation in REE is great in gneisses (due to the segregation of minerals into bands), and had low levels of association with the Chemical Index of Alteration (CIA) and the Weathering Index of Parker (WIP).(AU)

Estimation of soil phosphorus availability via visible and near-infrared spectroscopy

Spectroscopic techniques have great potential to evaluate soil properties. However, there are still questions regarding the applicability of spectroscopy to analyze soil phosphorous (P) availability, especially in tropical soils with low nutrient contents. Therefore, this study evaluated the possibility to estimate P availability in soil and its pools (labile, moderately labile and non-labile) via Vis-NIR spectroscopy based on intra-field calibration. We used soils from two different locations, a plot experiment that received application of phosphate fertilizers (Field-A) and a cultivated field where a grid soil sampling was performed (Field-B). We used the technique of diffuse reflectance in the visible and near-infrared (Vis-NIR) to obtain the spectra of soil samples. Predictive modeling for P availability and labile, moderately labile and non-labile pools of P in soil were obtained via partial least squares (PLS) regression; classification modeling was performed via Soft Independent Modeling of Class Analogy (SIMCA) on three P availability levels in order to overcome the limitation on quantifying P via Vis-NIR spectroscopy. We found that isolating P contents as the only variable (Field-A), Vis-NIR spectroscopy does not allow estimating P pools in the soil. In addition, quantification of P available in the soil via predictive modeling has limitations in tropical soils. On the other hand, estimating P content in soil through classes of availability is a feasible and promising alternative.

Estimation of soil phosphorus availability via visible and near-infrared spectroscopy

Spectroscopic techniques have great potential to evaluate soil properties. However, there are still questions regarding the applicability of spectroscopy to analyze soil phosphorous (P) availability, especially in tropical soils with low nutrient contents. Therefore, this study evaluated the possibility to estimate P availability in soil and its pools (labile, moderately labile and non-labile) via Vis-NIR spectroscopy based on intra-field calibration. We used soils from two different locations, a plot experiment that received application of phosphate fertilizers (Field-A) and a cultivated field where a grid soil sampling was performed (Field-B). We used the technique of diffuse reflectance in the visible and near-infrared (Vis-NIR) to obtain the spectra of soil samples. Predictive modeling for P availability and labile, moderately labile and non-labile pools of P in soil were obtained via partial least squares (PLS) regression; classification modeling was performed via Soft Independent Modeling of Class Analogy (SIMCA) on three P availability levels in order to overcome the limitation on quantifying P via Vis-NIR spectroscopy. We found that isolating P contents as the only variable (Field-A), Vis-NIR spectroscopy does not allow estimating P pools in the soil. In addition, quantification of P available in the soil via predictive modeling has limitations in tropical soils. On the other hand, estimating P content in soil through classes of availability is a feasible and promising alternative.(AU)

Influence of summer crop residues on 15N present in organic matter fractions under two lowland soils / Influência de resíduos de culturas de verão sobre o 15 N em frações da matéria orgânica de dois solos de terras baixas

The state of Rio Grande do Sul has about 20% of the total area as lowland soils, suitable for flooded rice (Oryza sativa). In order to mitigate damage caused by rice monoculture, new crops such as sorghum (Sorghum bicolor) and soybean (Glycine max) have been cultivated in these areas. With different qualities of crop residues, it is expected a change in soil organic matter (SOM) dynamics and consequently, nitrogen (N) availability. The objective of this study was to evaluate the influence of rice, soybean and sorghum crop residues on the N present in physical fractions of SOM of two lowland soils, using labeled 15N technique, under incubation for 180 days in aerobic condition and more 180 days in anaerobic condition. At 30, 180 and 360 days of incubation the remaining N of the plant residues and N destination from the residues in both soils were quantified in the physical fractions of SOM >250 μm, 250-53 μm and <53 μm. The soil with higher amount of clay+silt received a larger quantity of 15N from residues, while flooding of the soil after 180 days caused a loss of N added to the soil by the soybean and sorghum residues. In general, larger amounts of 15N were reported in the fraction <53 μm, associated with clay minerals, throughout the incubation period. These N losses should be considered in N fertilization for the following crops in rotation with flooded rice.(AU)

O Rio Grande do Sul possui cerca de 20% da área total de solos de terras baixas, propícias para o cultivo do arroz (Oryza sativa) irrigado por inundação. Buscando mitigar danos ocasionados com o monocultivo de arroz, novas culturas, como o sorgo (Sorghum bicolor) e a soja (Glycine max), têm sido cultivadas nestas áreas. Com diferentes qualidades de resíduos culturais, espera-se uma alteração na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) e, consequentemente, do nitrogênio (N). O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de resíduos culturais de arroz, soja e sorgo na quantidade de N em frações físicas da MOS de dois solos de terras baixas, utilizando a técnica de marcação isotópica de 15N das culturas e uma incubação por um ciclo de 180 dias em condição aeróbica e mais 180 dias em condição anaeróbica. Aos 30, 180 e 360 dias de incubação foi quantificado o N remanescente dos resíduos vegetais e destino do N proveniente dos resíduos nos dois solos em frações físicas da MOS >250 μm, 250-53 μm e <53 μm. O solo com maior quantidade de argila+silte recebeu maior quantidade de 15N dos resíduos, enquanto que o alagamento do solo após 180 dias de incubação ocasionou uma perda do N adicionado ao solo pelos resíduos de soja e sorgo. De maneira geral, foram encontradas maiores quantidades de 15N na fração <53 μm, associado aos argilominerais. As perdas de N devem ser consideradas na adubação nitrogenada para as culturas sequentes nos sistemas de rotação de culturas com arroz irrigado.(AU)

Nutritive value of Tifton 85 hay ammoniated with urea

The effect of ammonization was evaluated with urea at doses of 1, 2, 3 and 4%, on the basis of dry matter (DM) on Tifton 85 hay harvested at an advanced stage of development in the periods of 30 and 45 days, through analysis of dry matter, ash, ether extract (EE), neutral (NDF) and acid (ADF) detergent fiber, NDF corrected for ash and protein (NDFap), cellulose, lignin, crude protein (CP), acid detergent insoluble nitrogen (ADIN), fractionation of carbohydrates and in vitro gas production (Parameters: Vf1, k1, Vf2, k2 and L). The variables DM, EE, NDF, ADF, lignin, cellulose, NDFap, fraction A + B1, fraction B2 and C of carbohydrates, and the Vf1 and Vf2 parameters were influenced by treatments (p 0.05). While DM, NDF, NDFap, fraction A + B1, C, CP and Vf2 showed linear effects according to the dose, NIDA and hemicellulose presented quadratic effects. Vf1 and Vf2 were also influenced by the treatment period. The ammonization with 2.7% urea on the basis of DM promotes improvement of Tifton 85 hay treated for 45 days, observed after derivation of the regression equation and evaluation of the nutritional and kinetic degradation in vitro.(AU)

Nutritive value of Tifton 85 hay ammoniated with urea

The effect of ammonization was evaluated with urea at doses of 1, 2, 3 and 4%, on the basis of dry matter (DM) on Tifton 85 hay harvested at an advanced stage of development in the periods of 30 and 45 days, through analysis of dry matter, ash, ether extract (EE), neutral (NDF) and acid (ADF) detergent fiber, NDF corrected for ash and protein (NDFap), cellulose, lignin, crude protein (CP), acid detergent insoluble nitrogen (ADIN), fractionation of carbohydrates and in vitro gas production (Parameters: Vf1, k1, Vf2, k2 and L). The variables DM, EE, NDF, ADF, lignin, cellulose, NDFap, fraction A + B1, fraction B2 and C of carbohydrates, and the Vf1 and Vf2 parameters were influenced by treatments (p 0.05). While DM, NDF, NDFap, fraction A + B1, C, CP and Vf2 showed linear effects according to the dose, NIDA and hemicellulose presented quadratic effects. Vf1 and Vf2 were also influenced by the treatment period. The ammonization with 2.7% urea on the basis of DM promotes improvement of Tifton 85 hay treated for 45 days, observed after derivation of the regression equation and evaluation of the nutritional and kinetic degradation in vitro.

Qualidade físico-química e microbiológica do leite bovino em diferentes sistemas de produção e estações do ano / Physical-chemical and microbiological quality of bovine milk in different production systems and seasons

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação entre sistemas produtivos e estações do ano sobre a qualidade do leite bovino. Três propriedades foram avaliadas mensalmente, durante as estações, em quatro graus de especialização dos sistemas de produção: altamente especializado, especializado, semiespecializado e não especializado. Em termos de qualidade do leite, consideraram-se os teores de gordura, proteína, sólidos totais, contagem de células somáticas, contagem bacteriana total, acidez titulável em graus Dornic, densidade, índice crioscópico, estabilidade ao alizarol, potencial de hidrogênio (pH) e teste de redução do azul de metileno. Além destes, devido à sua importância para o rendimento industrial dos produtos lácteos de base proteica, foi realizado o fracionamento da proteína total do leite em equivalente proteico do nitrogênio não proteico, da proteína verdadeira e da caseína. A acidez Dornic foi maior na primavera e no inverno, enquanto os valores mais elevados de contagem de células somáticas foram no verão. Os teores de proteína total e proteína verdadeira foram menores durante o verão e elevaram-se os sólidos totais no outono. Com a diminuição dos níveis de especialização das propriedades rurais, observaram-se aumento na contagem bacteriana total e diminuição do nitrogênio não proteico. A densidade apresentou comportamento inverso ao da gordura, enquanto o potencial de hidrogênio (pH) se expressou de modo antagônico à acidez titulável. Na análise multivariada dos dados, foi possível identificar as combinações entre estratos produtivos e estações do ano que apresentavam a melhor qualidade da proteína do leite. Nesse sentido, todos os arranjos de sistemas de produção com o outono, o sistema altamente especializado no inverno, o semiespecializado no verão e o especializado na primavera tiveram qualidade proteica positiva, destacando-se pelas menores...

The objective of this work was to evaluate the effect of the interaction between production systems and seasons on physical-chemical and microbiological qualities of bovine milk. Three farms were assessed monthly, along the seasons, for four specialization levels of the production systems: highly specialized, specialized, partially specialized, and non-specialized. In terms of milk quality, the levels of fat, protein, total solids, somatic cell count, total bacterial count, titratable acidity in degrees Dornic, density, cryoscopic index, alizarol stability, potential of hydrogen (pH) and methylene blue reduction test. In addition, due to their importance for the industrial yield of protein-based dairy products, total milk protein fractionation was performed in protein equivalent of non-protein nitrogen, true protein and casein.The milk Dornic acidity was higher in spring and winter, while the highest somatic cell count values were in the summer. Total and true protein levels were lower during the summer and total solids increased in the autumn. With the decrease in the levels of specialization of farms, there was an increase in total bacterial count and decrease in non-protein nitrogen. The density presented an inverse behavior to that of the fat while the hydrogen potential (pH) was expressed in a way antagonistic to the acidity. In the multivariate analysis of the data it was possible to identify the combinations between production strata and stations that presented the best milk protein quality. In this sense, all the arrangements of production systems with autumn, winter highly specialized, summer partially specialized, spring specialized had positive protein quality, being highlighted by the smaller of somatic cells counts in the spring partially specialized combination.

Qualidade físico-química e microbiológica do leite bovino em diferentes sistemas de produção e estações do ano / Physical-chemical and microbiological quality of bovine milk in different production systems and seasons

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação entre sistemas produtivos e estações do ano sobre a qualidade do leite bovino. Três propriedades foram avaliadas mensalmente, durante as estações, em quatro graus de especialização dos sistemas de produção: altamente especializado, especializado, semiespecializado e não especializado. Em termos de qualidade do leite, consideraram-se os teores de gordura, proteína, sólidos totais, contagem de células somáticas, contagem bacteriana total, acidez titulável em graus Dornic, densidade, índice crioscópico, estabilidade ao alizarol, potencial de hidrogênio (pH) e teste de redução do azul de metileno. Além destes, devido à sua importância para o rendimento industrial dos produtos lácteos de base proteica, foi realizado o fracionamento da proteína total do leite em equivalente proteico do nitrogênio não proteico, da proteína verdadeira e da caseína. A acidez Dornic foi maior na primavera e no inverno, enquanto os valores mais elevados de contagem de células somáticas foram no verão. Os teores de proteína total e proteína verdadeira foram menores durante o verão e elevaram-se os sólidos totais no outono. Com a diminuição dos níveis de especialização das propriedades rurais, observaram-se aumento na contagem bacteriana total e diminuição do nitrogênio não proteico. A densidade apresentou comportamento inverso ao da gordura, enquanto o potencial de hidrogênio (pH) se expressou de modo antagônico à acidez titulável. Na análise multivariada dos dados, foi possível identificar as combinações entre estratos produtivos e estações do ano que apresentavam a melhor qualidade da proteína do leite. Nesse sentido, todos os arranjos de sistemas de produção com o outono, o sistema altamente especializado no inverno, o semiespecializado no verão e o especializado na primavera tiveram qualidade proteica positiva, destacando-se pelas menores...(AU)

The objective of this work was to evaluate the effect of the interaction between production systems and seasons on physical-chemical and microbiological qualities of bovine milk. Three farms were assessed monthly, along the seasons, for four specialization levels of the production systems: highly specialized, specialized, partially specialized, and non-specialized. In terms of milk quality, the levels of fat, protein, total solids, somatic cell count, total bacterial count, titratable acidity in degrees Dornic, density, cryoscopic index, alizarol stability, potential of hydrogen (pH) and methylene blue reduction test. In addition, due to their importance for the industrial yield of protein-based dairy products, total milk protein fractionation was performed in protein equivalent of non-protein nitrogen, true protein and casein.The milk Dornic acidity was higher in spring and winter, while the highest somatic cell count values were in the summer. Total and true protein levels were lower during the summer and total solids increased in the autumn. With the decrease in the levels of specialization of farms, there was an increase in total bacterial count and decrease in non-protein nitrogen. The density presented an inverse behavior to that of the fat while the hydrogen potential (pH) was expressed in a way antagonistic to the acidity. In the multivariate analysis of the data it was possible to identify the combinations between production strata and stations that presented the best milk protein quality. In this sense, all the arrangements of production systems with autumn, winter highly specialized, summer partially specialized, spring specialized had positive protein quality, being highlighted by the smaller of somatic cells counts in the spring partially specialized combination.(AU)

Quantity and quality of soil organic matter as a sustainability index under different land uses in Eastern Amazon

Soil organic matter (SOM), which influences chemical, physical and biological soil attributes, is the main form of C found in the soil which can also be used as a soil sustainability index. The aim of this study was to use the quantity and quality of SOM as an indicator to determine the sustainability of different land uses (native vegetation, secondary vegetation, fruit orchards, horticultural areas, degraded pasture, improved pasture, and fields with annual crops) in the eastern Amazon. Improved pasture had higher soil C stock than the other land uses and was similar to the native vegetation, and also presented the highest quantity of C in a stable form in the soil (fraction < 53 μm). According to the C management index, improved pasture is the most similar in use to native vegetation. Changes in land use reduced the soil microbial C content, although the more conservationist systems (fruit orchards, secondary vegetation, and improved pasture) had contents similar to those of the native vegetation. The highest soil microbial quotients were found in fruit orchards and horticultural areas. Well-managed pastures were effective in accumulating C as stable forms in the soil, which demonstrates the sustainability of this land use in the region studied.

Quantity and quality of soil organic matter as a sustainability index under different land uses in Eastern Amazon

Soil organic matter (SOM), which influences chemical, physical and biological soil attributes, is the main form of C found in the soil which can also be used as a soil sustainability index. The aim of this study was to use the quantity and quality of SOM as an indicator to determine the sustainability of different land uses (native vegetation, secondary vegetation, fruit orchards, horticultural areas, degraded pasture, improved pasture, and fields with annual crops) in the eastern Amazon. Improved pasture had higher soil C stock than the other land uses and was similar to the native vegetation, and also presented the highest quantity of C in a stable form in the soil (fraction < 53 μm). According to the C management index, improved pasture is the most similar in use to native vegetation. Changes in land use reduced the soil microbial C content, although the more conservationist systems (fruit orchards, secondary vegetation, and improved pasture) had contents similar to those of the native vegetation. The highest soil microbial quotients were found in fruit orchards and horticultural areas. Well-managed pastures were effective in accumulating C as stable forms in the soil, which demonstrates the sustainability of this land use in the region studied.(AU)

Structural and physical-chemical analyses of sulfated polysaccharidesfrom the sea lettuce Ulva lactuca and their effects on thrombin generation / Análises estrutural e físico-química de polissacarídeos sulfatados da alface do mar Ulva lactuca e seus efeitos sobre geração de trombina

Ulva lactuca (Chlorophyceae) has biotechnologically-important sulfated-polysaccharides (Ul-SPs), but their potentials on thrombin generation (TG) are unknown. This study analyzed the structural and physicalchemical features of the Ul-SPs as modulators of TG. Proteolytic digestion yielded (13.13%) extract containing sulfate (20.43%) and total sugars (65.72%), besides ulvan consisting of rhamnose, xylose, glucose, glucuronic acid and α-/β-types glycosidic linkages as characterized by one-/two-dimensions nuclear magnetic resonance (NMR) experiments. Fractionation of the Ul-SPs by DEAE-cellulose chromatography yielded Ul-SP1 and Ul-SP2 (0.50 and 0.75 M NaCl, respectively) showing sulfation (15.72-18.04%) and total sugars (59.73-60.58%) consistent with the charge density pattern by combination of agarose/polyacrylamide gel eletrophoresis using sequential staining with toluidine blue and stains-all, although with slight differences in their sizes (40 and >100 kDa, respectively). By both activated partial thromboplastin time (APTT) and prothrombin time (PT) tests, anticoagulation of the fractions was virtually detected by APTT (0.39 and 0.43 IU, respectively) against heparin (193 IU). Fractions acted differently on both intrinsic/extrinsic pathways in TG using 60-fold diluted human plasma, with 50% efficacies up to 8.3 μg, whereas at high concentrations suggested intrinsic hypercoagulability since heparin abolished both systems at low amounts. Ul-SPs block TG, but predicting thrombosis in increasing doses.

Clorofícea Ulva lactuca possui polissacarídeos sulfatados (Ul-PSs) importantes biotecnologicamente, porém são desconhecidos seus potenciais sobre geração de trombina (GT). Analisaram-se as características estruturais e físico-químicas dos Ul-PSs como moduladores de GT. Digestão proteolítica rendeu (13,13%) extrato contendo sulfato (20,43%) e açúcares totais (65,72%), além de ulvana, como caracterizada por experimentos de ressonância magnética nuclear uni-/bi-dimensionais, consistindo de ramnose, xilose, glucose, ácido glucurônico e ligações glicosídicas tipos-α/-β. Fracionamento dos Ul-PSs por cromatografia de DEAE-celulose rendeu Ul-PS1 e Ul-PS2 (0,50 e 0,75 M de NaCl, respectivamente) mostrando sulfatação (15,72-18,04%) e açúcares totais (59,73- 60,58%) consistentes com o grau de densidade de carga por combinação de eletroforese em gel de agarose/poliacrilamida usando coramento sequencial com azul de toluidina e "stains-all", embora com diferenças quanto aos seus tamanhos (40 e >100 kDa, respectivamente). Por ambos os testes do tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPA) e do tempo de protrombina, anticoagulação das frações foi detectada virtualmente pelo TTPA (0,39 e 0,43 UI, respectivamente) frente heparina (193 UI). Frações atuaram diferentemente sobre ambas as vias intrínsica/extrínsica na GT usando plasma humano diluído 60 vezes, com eficácias de 50% até 8,3 μg, enquanto em concentrações maiores sugeriram hipercoagulabilidade intrínsica visto que heparina aboliu ambos os sistemas em quantidades baixas. Ul-PSs bloqueiam GT, porém prevendo trombose em doses crescentes.

Structural and physical-chemical analyses of sulfated polysaccharidesfrom the sea lettuce Ulva lactuca and their effects on thrombin generation / Análises estrutural e físico-química de polissacarídeos sulfatados da alface do mar Ulva lactuca e seus efeitos sobre geração de trombina

Ulva lactuca (Chlorophyceae) has biotechnologically-important sulfated-polysaccharides (Ul-SPs), but their potentials on thrombin generation (TG) are unknown. This study analyzed the structural and physicalchemical features of the Ul-SPs as modulators of TG. Proteolytic digestion yielded (13.13%) extract containing sulfate (20.43%) and total sugars (65.72%), besides ulvan consisting of rhamnose, xylose, glucose, glucuronic acid and α-/β-types glycosidic linkages as characterized by one-/two-dimensions nuclear magnetic resonance (NMR) experiments. Fractionation of the Ul-SPs by DEAE-cellulose chromatography yielded Ul-SP1 and Ul-SP2 (0.50 and 0.75 M NaCl, respectively) showing sulfation (15.72-18.04%) and total sugars (59.73-60.58%) consistent with the charge density pattern by combination of agarose/polyacrylamide gel eletrophoresis using sequential staining with toluidine blue and stains-all, although with slight differences in their sizes (40 and >100 kDa, respectively). By both activated partial thromboplastin time (APTT) and prothrombin time (PT) tests, anticoagulation of the fractions was virtually detected by APTT (0.39 and 0.43 IU, respectively) against heparin (193 IU). Fractions acted differently on both intrinsic/extrinsic pathways in TG using 60-fold diluted human plasma, with 50% efficacies up to 8.3 μg, whereas at high concentrations suggested intrinsic hypercoagulability since heparin abolished both systems at low amounts. Ul-SPs block TG, but predicting thrombosis in increasing doses.(AU)

Clorofícea Ulva lactuca possui polissacarídeos sulfatados (Ul-PSs) importantes biotecnologicamente, porém são desconhecidos seus potenciais sobre geração de trombina (GT). Analisaram-se as características estruturais e físico-químicas dos Ul-PSs como moduladores de GT. Digestão proteolítica rendeu (13,13%) extrato contendo sulfato (20,43%) e açúcares totais (65,72%), além de ulvana, como caracterizada por experimentos de ressonância magnética nuclear uni-/bi-dimensionais, consistindo de ramnose, xilose, glucose, ácido glucurônico e ligações glicosídicas tipos-α/-β. Fracionamento dos Ul-PSs por cromatografia de DEAE-celulose rendeu Ul-PS1 e Ul-PS2 (0,50 e 0,75 M de NaCl, respectivamente) mostrando sulfatação (15,72-18,04%) e açúcares totais (59,73- 60,58%) consistentes com o grau de densidade de carga por combinação de eletroforese em gel de agarose/poliacrilamida usando coramento sequencial com azul de toluidina e "stains-all", embora com diferenças quanto aos seus tamanhos (40 e >100 kDa, respectivamente). Por ambos os testes do tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPA) e do tempo de protrombina, anticoagulação das frações foi detectada virtualmente pelo TTPA (0,39 e 0,43 UI, respectivamente) frente heparina (193 UI). Frações atuaram diferentemente sobre ambas as vias intrínsica/extrínsica na GT usando plasma humano diluído 60 vezes, com eficácias de 50% até 8,3 μg, enquanto em concentrações maiores sugeriram hipercoagulabilidade intrínsica visto que heparina aboliu ambos os sistemas em quantidades baixas. Ul-PSs bloqueiam GT, porém prevendo trombose em doses crescentes.(AU)

Compartments of organic matter in an Oxisol under different types of no-tillage systems / Compartimentos da matéria orgânica de um Latossolo sob diferentes tipos de semeadura direta

The objective of this study was to evaluate the changes in soil carbon (C) as well as its fractions ofphysical (particulate organic carbon associated with minerals), chemical (fulvic and humic acids andhumins), and oxidizable (F1, F2, F3, and F4) forms of an Oxisol under no-tillage systems (SPD) underdifferent successions and crop rotations in the Cerrado area. In order to do this, the areas of consolidatedSPD (10 to 20 years) under the same soil and climatic conditions were selected in Montividiu (GO),with soybean-corn succession (SSM), soybean-millet succession (SSMt), soybean-millet-bean-cottonrotation (RSMFA), crop-livestock integration (ILP), and a native cerrado (CE) area used as a controltreatment In each area, samples were collected at depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, respectively. The no-tillage system with crop rotation, followed by no-tillage system withcrop-livestock integration, were the ones that presented the greatest potential to increase total carboncontent in soil, presenting higher C contents of the granulometric, humic, and oxidizable fractions ofthe soil organic matter (SOM), compared with the other areas of no-tillage systems with succession ofthe respective evaluated crops. The no-tillage areas with corn and soybean/millet succession systemsshowed a similar pattern in soil C accumulation, as well as in the compartments of SOM evaluated.

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações no carbono do solo, bem como, suas frações físicas(carbono orgânico particulado e associado aos minerais), químicas (ácido fúlvico, húmico e humina),e oxidáveis (F1, F2, F3 e F4) de um Latossolo Vermelho em áreas de sistema de plantio direto (SPD)sob diferentes sucessões e rotações de culturas no cerrado goiano. Para isso, em Montividiu (GO)foram selecionadas áreas de SPD consolidado (10 a 20 anos) sob mesmas condições edafoclimáticascom: sucessão soja-milho (SSM), sucessão soja-milheto (SSMt), rotação soja-milho-milheto-feijãoalgodão(RSMFA), integração lavoura-pecuária (ILP) e uma área de cerrado nativo (CE) utilizada comoreferência. Em cada uma das áreas, foram coletadas amostras nas profundidades de 0,0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m. O sistema de plantio direto com rotação de culturas seguido do sistemade plantio direto com integração lavoura-pecuária foram aqueles que apresentaram maior potencialde aumento do carbono total do solo, apresentando maiores teores de C das frações granulométricas,húmicas e oxidáveis da MOS (matéria orgânica do solo) em relação as demais áreas de sistema deplantio direto com sucessão de culturas avaliadas. As áreas de sistema de plantio direto com sucessãosoja/milho e soja/milheto exibiram padrão semelhante no acúmulo de C do solo, bem como, nos compartimentos da MOS avaliados.

Compartments of organic matter in an Oxisol under different types of no-tillage systems / Compartimentos da matéria orgânica de um Latossolo sob diferentes tipos de semeadura direta

The objective of this study was to evaluate the changes in soil carbon (C) as well as its fractions ofphysical (particulate organic carbon associated with minerals), chemical (fulvic and humic acids andhumins), and oxidizable (F1, F2, F3, and F4) forms of an Oxisol under no-tillage systems (SPD) underdifferent successions and crop rotations in the Cerrado area. In order to do this, the areas of consolidatedSPD (10 to 20 years) under the same soil and climatic conditions were selected in Montividiu (GO),with soybean-corn succession (SSM), soybean-millet succession (SSMt), soybean-millet-bean-cottonrotation (RSMFA), crop-livestock integration (ILP), and a native cerrado (CE) area used as a controltreatment In each area, samples were collected at depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, respectively. The no-tillage system with crop rotation, followed by no-tillage system withcrop-livestock integration, were the ones that presented the greatest potential to increase total carboncontent in soil, presenting higher C contents of the granulometric, humic, and oxidizable fractions ofthe soil organic matter (SOM), compared with the other areas of no-tillage systems with succession ofthe respective evaluated crops. The no-tillage areas with corn and soybean/millet succession systemsshowed a similar pattern in soil C accumulation, as well as in the compartments of SOM evaluated.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações no carbono do solo, bem como, suas frações físicas(carbono orgânico particulado e associado aos minerais), químicas (ácido fúlvico, húmico e humina),e oxidáveis (F1, F2, F3 e F4) de um Latossolo Vermelho em áreas de sistema de plantio direto (SPD)sob diferentes sucessões e rotações de culturas no cerrado goiano. Para isso, em Montividiu (GO)foram selecionadas áreas de SPD consolidado (10 a 20 anos) sob mesmas condições edafoclimáticascom: sucessão soja-milho (SSM), sucessão soja-milheto (SSMt), rotação soja-milho-milheto-feijãoalgodão(RSMFA), integração lavoura-pecuária (ILP) e uma área de cerrado nativo (CE) utilizada comoreferência. Em cada uma das áreas, foram coletadas amostras nas profundidades de 0,0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m. O sistema de plantio direto com rotação de culturas seguido do sistemade plantio direto com integração lavoura-pecuária foram aqueles que apresentaram maior potencialde aumento do carbono total do solo, apresentando maiores teores de C das frações granulométricas,húmicas e oxidáveis da MOS (matéria orgânica do solo) em relação as demais áreas de sistema deplantio direto com sucessão de culturas avaliadas. As áreas de sistema de plantio direto com sucessãosoja/milho e soja/milheto exibiram padrão semelhante no acúmulo de C do solo, bem como, nos compartimentos da MOS avaliados.(AU)

Fractions of soil organic matter in the vineyards of altitude regions in Santa Catarina / Compartimentos da matéria orgânica do solo em vinhedos altomontanos em Santa Catarina

The implementation of agricultural systems such as viticulture can quantitatively and qualitatively affect the contents of soil organic matter (SOM). These changes may modify the edaphic features of the soil as well as the soil quality. The objective of this study was to evaluate the chemical and physical fraction of SOMand to analyze changes in the carbon stock and C management index in areas of implanted vineyards in altitude regions of Santa Catarina. Four regions were selected: Region I (Urubici); Region II (San Joaquim); Region III (Campos Novos) and Region IV (Água Doce). In each region, we selected vineyards implanted between 2001 and 2005 as well as surrounding forested areas. Disturbed and undisturbed samples were collected from the 0-5, 5-10, and 10-20 cm layers of the soil. Samples were prepared in the laboratory to obtain air-dried soft soil, which was then used for the analysis of several parameters, namely total organic carbon (TOC), carbon stock,and chemical fractionation of the soil. The chemical fractionation was then used to determine carbon content in the fulvic acid fraction (C-FAF), humic acid fraction (C-HAF), and humin fraction (C-HUM). We also analyzed particle size, quantified the levels of particulate carbon (COp) and carbon associated with clay and silt (COam), and calculated the carbon management index (CMI). We evaluated normality and homogeneity for all data. The resultswere evaluated with an analysis of variance and subsequent F-test. Mean values were compared using a5% Students t-test and subsequently submitted to a Tukeys test. The highest TOC levels were observedin Region II in the 0-5 cm layer in both vineyard and forested areas. Vineyard areas exhibited lowervalues of TOC, Cop, and COam compared to forested areas indicating that the management adopted inthese areas contributed to the reduction of these fractions. Forested areas exhibited a higher proportionof Cop compared to vineyard areas...(AU)

A implantação de sistemas agrícolas como a viticultura pode afetar quantitativamente e qualitativamente o conteúdo de matéria orgânica no solo (MOS). Estas transformações podem modificar os atributos edáficos do solo, bem como sua qualidade. Assim, o objetivo desse estudo foi de avaliar a compartimentalização da MOS, com o emprego do fracionamento químico e físico da MOS e verificar as mudanças no estoque de carbono e no índice de manejo de C em áreas de vinhedos implantados nas regiões de altitude de SC. Foram selecionadas quatro regiões de altitude: Região I (Urubici); Região II (São Joaquim); Região III (Campos Novos); Região IV (Água Doce). Em cada região foram selecionadas áreas de vinhedos implantados entre os anos de 2001 e 2005 e também áreas de floresta. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas nas camadas de 0-5; 5-10;10-20 cm. As amostras foram preparadas em laboratório para obtenção da terra fina seca ao ar, material este que foi utilizado para realizar as análises de carbono orgânico total (COT), o estoque de carbono no solo, fracionamento químico, determinando-se os teores de carbono na fração ácido fúlvico (C-FAF), fração ácido húmico (C-FAH) e fração humina (C-HUM) e granulométrico, quantificando-se os teores de carbono particulado (COp) e o associado a argila e silte (COam), além do cálculo do índice de manejo do carbono. Para todos os dados foi realizada a avaliação da normalidade e homogeneidade. Os resultados foram submetidosà análise de variância com aplicação do teste F e os valores médios comparados entre si pelo teste ta 5%, e, posteriormente, submetidos ao teste de Tukey. Os maiores teores de COT foram observadosna região II, na camada de 0-5cm, tanto nas áreas dos vinhedos como na área de floresta. As áreas dosvinhedos apresentaram menores valores de COT, COp e COam quando comparadas as de floresta o queindica que o manejo adotado nessas áreas está contribuindo para a redução dessas frações...(AU)

Chemical and physical fractions of soil organic matter under various management regimes in Roraima, Brazil / Frações químicas e físicas da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de uso em Roraima

The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock-forest integration (CLFI) management systems, have been shown to be viable approaches for increasing carbon sequestration in soils, resulting in the improvement of physical and chemical soil attributes. The objective of this study was to evaluate the chemical attributes and organic matter in soils under Natural Forest (NF) converted to different uses and managed differently: rotational pasture area (PAST), crop-livestock integration (CLI), and crop-livestock-forest integration (CLIF). The research was conducted at the São Paulo farm, in Iracema, located in the south-central region of the state of Roraima, Brazil. The studied soil type was classified as Ultisol. Soil samples were taken by opening ditches and examining layers at 0.1-m depth intervals from surface to 0.60-m depth. Total organic carbon (TOC), chemical and granulometric fractionation of soil organic matter (SOM), oxidizable fractions, and light organic matter in water were analyzed. Our results showed low levels of the analyzed chemical elements, a characteristic of a soil with low natural fertility. This matches conditions inherent in source material, weathered by high rainfall, a warm and humid climate, and flat topographic relief. In the 0-0.1 m layer, the PAST and CLI systems had the highest TOC contents relative to the other systems studied. At other depths, there were no statistical differences among TOC levels. The highest concentration of C in the particulate fraction (POC) wasnoted in the surface layer in all management systems. The pasture system had the highest concentrationPOC in the top 0.10 m. Our results also showed that the upper 0.10 m of soil in NF contained the lowest content of organic carbon associated with mineral (MOC) relative to the managed agrosystems. In addition, humin provided the largest contribution to SOM in all evaluated management systems. The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock integration...

Os sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) e lavoura-pecuária floresta (ILPF) surgiram como forte alternativa para incorporação de carbono e consequentemente melhoria nos atributos físicos e químicas do solo. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar os atributos químicos e matéria orgânica em solos sob Floresta Natural (FN) convertidos em diferentes sistemas de uso e manejo: pastagem (PAST), Integração lavoura-pecuária (ILP) e Integração lavoura-pecuária floresta (ILPF). O estudo foi realizado na fazenda São Paulo, em Iracema, localizada na região centro-sul do estado de Roraima. O solo estudado foi classificado em Argissolo Amarelo Distrófico. As amostras foram retiradas mediante a abertura de trincheiras nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m de profundidade. Foram analisados o carbono orgânico total (COT), fracionamento químico e granulométrico da MOS, as frações oxidáveis e a matéria orgânica leve em água. Os resultados mostraram baixos teores dos elementos químicos analisados, o que caracteriza solos com baixa fertilidade natural, que condiz com as condições do material de origem, elevadas precipitações e temperatura regional, bem como ao relevo local plano. Na camada de 0-0,1 m os sistemas PAST e ILP apresentaram os maiores teores de COT quando comparados aos outros sistemas estudados, nas demais profundidades não se verificou diferenças estatísticas entre os teores de COT. A maior quantidade de C na fração particulada (COp) foi verificada na camada superficial em todos os sistemas de manejo avaliados. A área de pastagem foi o sistema com a maior contribuição do COp na profundidade de 0-0,10 m. Com relação aos teores do carbonoassociado aos minerais (COam), os resultados demostraram que na profundidade de 0-0,10 m, área de FN apresentou os menores teores quando comparados aos outros sistemas. Em relação às substâncias húmicas houve uma maior contribuição da Humina em todos os sistemas avaliados.

Chemical and physical fractions of soil organic matter under various management regimes in Roraima, Brazil / Frações químicas e físicas da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de uso em Roraima

The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock-forest integration (CLFI) management systems, have been shown to be viable approaches for increasing carbon sequestration in soils, resulting in the improvement of physical and chemical soil attributes. The objective of this study was to evaluate the chemical attributes and organic matter in soils under Natural Forest (NF) converted to different uses and managed differently: rotational pasture area (PAST), crop-livestock integration (CLI), and crop-livestock-forest integration (CLIF). The research was conducted at the São Paulo farm, in Iracema, located in the south-central region of the state of Roraima, Brazil. The studied soil type was classified as Ultisol. Soil samples were taken by opening ditches and examining layers at 0.1-m depth intervals from surface to 0.60-m depth. Total organic carbon (TOC), chemical and granulometric fractionation of soil organic matter (SOM), oxidizable fractions, and light organic matter in water were analyzed. Our results showed low levels of the analyzed chemical elements, a characteristic of a soil with low natural fertility. This matches conditions inherent in source material, weathered by high rainfall, a warm and humid climate, and flat topographic relief. In the 0-0.1 m layer, the PAST and CLI systems had the highest TOC contents relative to the other systems studied. At other depths, there were no statistical differences among TOC levels. The highest concentration of C in the particulate fraction (POC) wasnoted in the surface layer in all management systems. The pasture system had the highest concentrationPOC in the top 0.10 m. Our results also showed that the upper 0.10 m of soil in NF contained the lowest content of organic carbon associated with mineral (MOC) relative to the managed agrosystems. In addition, humin provided the largest contribution to SOM in all evaluated management systems. The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock integration...(AU)

Os sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) e lavoura-pecuária floresta (ILPF) surgiram como forte alternativa para incorporação de carbono e consequentemente melhoria nos atributos físicos e químicas do solo. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar os atributos químicos e matéria orgânica em solos sob Floresta Natural (FN) convertidos em diferentes sistemas de uso e manejo: pastagem (PAST), Integração lavoura-pecuária (ILP) e Integração lavoura-pecuária floresta (ILPF). O estudo foi realizado na fazenda São Paulo, em Iracema, localizada na região centro-sul do estado de Roraima. O solo estudado foi classificado em Argissolo Amarelo Distrófico. As amostras foram retiradas mediante a abertura de trincheiras nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m de profundidade. Foram analisados o carbono orgânico total (COT), fracionamento químico e granulométrico da MOS, as frações oxidáveis e a matéria orgânica leve em água. Os resultados mostraram baixos teores dos elementos químicos analisados, o que caracteriza solos com baixa fertilidade natural, que condiz com as condições do material de origem, elevadas precipitações e temperatura regional, bem como ao relevo local plano. Na camada de 0-0,1 m os sistemas PAST e ILP apresentaram os maiores teores de COT quando comparados aos outros sistemas estudados, nas demais profundidades não se verificou diferenças estatísticas entre os teores de COT. A maior quantidade de C na fração particulada (COp) foi verificada na camada superficial em todos os sistemas de manejo avaliados. A área de pastagem foi o sistema com a maior contribuição do COp na profundidade de 0-0,10 m. Com relação aos teores do carbonoassociado aos minerais (COam), os resultados demostraram que na profundidade de 0-0,10 m, área de FN apresentou os menores teores quando comparados aos outros sistemas. Em relação às substâncias húmicas houve uma maior contribuição da Humina em todos os sistemas avaliados.(AU)