Changes in chemical composition of cover crops residue during decomposition / Mudanças na composição química dos resíduos culturais de plantas de cobertura durante a decomposição

Crop residues decomposition are controlled by chemical tissue components. This study evaluated changes on plant tissue components, separated by the Van Soest partitioning method, during cover crop decomposition. The Van Soest soluble fraction was the first to be released from the crop residues, followed by cellulose and hemicellulose. Lignin was the crop residue component that suffered the least degradation, and for certain crop residue types, lignin degradation was not detected. The degradation of the main components of crop residues (soluble fraction, cellulose, hemicellulose and lignin) is determined by the chemical and structural composition of each fraction.

A decomposição de resíduos culturais é controlada pela composição química do tecido vegetal. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações que ocorrem nos componentes do tecido vegetal, separados pelo fracionamento de Van Soest, durante a decomposição de plantas de cobertura. A fração solúvel foi a primeira a ser liberada dos resíduos culturais, seguida pela celulose e hemicelulose. A lignina foi o componente dos resíduos culturais de menor degradação, sendo que em alguns resíduos culturais não foi possível detectar a degradação deste componente. A degradação dos principais componentes dos resíduos culturais (fração solúvel, celulose, hemicelulose e lignina) é determinada pela composição química e estrutural de cada uma destas frações.

Meta-analytical study of the effect of fibers in neutral detergent and acidic detergent in the diet of finishing pigs / Estudo meta-analítico do efeito das fibras em detergente neutro e detergente ácido na dieta de suínos em terminação

ABSTRACT: Performance and carcass traits of finishing pigs fed diets containing different levels of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) were evaluated through meta-analysis. The database was constructed using information from 24 papers, 113 treatments, and 2507 animals. Correlation and variance analyze were performed. The weight gain of the pigs showed a negative correlation (P < 0.01) with the dietary NDF content and with NDF consumption. The feed conversion ratio showed a positive correlation (P < 0.01) with the inclusion of ADF in the test ingredient and with the consumption of NDF and ADF. The backfat thickness showed a negative correlation (P < 0.05) with the NDF content in the diets. The analysis of variance showed that the performance of finishing pigs was not influenced (P > 0.05) by the inclusion of ingredients with high NDF content. Likewise, the inclusion of ingredients with high ADF content did not alter (P > 0.05) feed intake and feed conversion ratio. However, the use of ingredients with a high ADF content reduced (P < 0.05) by 4% the weight gain of the pigs. The use of ingredients with high concentrations of NDF and ADF negatively affect the weight gain and feed conversion of finishing pigs; however, the ADF-related fraction has a positive relationship with the reduction of the backfat thickness.

RESUMO: O desempenho e as características de carcaça de suínos em terminação alimentados com dietas contendo diferentes níveis de fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) foram avaliados por meio de meta-análise. O banco de dados foi construído com informações de 24 artigos, 113 tratamentos e 2.507 animais. Análises de correlação e variância foram realizadas. O ganho de peso dos suínos apresentou correlação negativa (P < 0,01) com o teor de FDN da dieta e com o consumo de FDN. A taxa de conversão alimentar apresentou correlação positiva (P < 0,01) com a inclusão de FDA presente nos ingredientes testados e com o consumo de FDN e FDA. A espessura do toucinho apresentou correlação negativa (P < 0,05) com o teor de FDN das dietas. A análise de variância mostrou que o desempenho dos suínos em terminação não foi influenciado (P > 0,05) pela inclusão de ingredientes com alto teor de FDN. Da mesma forma, a inclusão de ingredientes com alto teor de FDA não alterou (P > 0,05) o consumo de ração e a conversão alimentar. Porém, o uso de ingredientes com alto teor de FDA reduziu (P < 0,05) em 4% o ganho de peso dos suínos. O uso de ingredientes com altas concentrações de FDN e FDA afetam negativamente o ganho de peso e conversão alimentar de suínos em terminação, porém fração relacionada a FDA tem relação positiva com a redução da espessura de toucinho.

Fiber composition and digestibility of fodder in different ryegrass fields submitted to different harvesting management systems / [Composição da fibra e digestibilidade da forragem de diferentes cultivares de azevém submetidos a diferentes sistemas de manejo de colheita]

This essay aims to evaluate the composition of fiber in neutral detergent, digestibility of plant components, as well as ruminal disappearance rate of fodder dry matter from five ryegrass fields submitted to different cut systems for the production of haylage. The experimental design was the randomized blocks one, at a 5 x 3 factorial scheme, with five cultivars (cv.) of ryegrass Lolium multiflorum (cv. Barjumbo, cv. BarHQ, cv. Ribeye, cv. Potro and cv. Willians) associated with three harvesting management systems: 1- single harvesting system at a pre-floral stage; 2 - double harvesting system, with a cut at vegetative stage and another at pre-floral stage; and 3 - triple harvesting system, with a cut at vegetative stage, a cut at full vegetative stage and a cut at pre-floral stage, with three repetitions each. Similarities were noticed on the results of fodder digestibility of different fields, however, cv. Potro presented a higher ruminal disappearance rate after 48 hours, with 69.27%. Generally, the harvesting management system with the increase of ryegrass cut frequency determined increments on the percentage of lignin and the reduction in the concentration of total nutrients and dry matter digestibility of the resulting hylage.(AU)

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a composição da fibra em detergente neutro, digestibilidade dos componentes da planta, bem como a taxa de desaparecimento ruminal da matéria seca da forragem de cinco cultivares de azevém submetidos a diferentes sistemas de cortes para produção de silagem pré-secada. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso,, em um fatorial 5 x 3, sendo cinco cultivares de azevém Lolium multiflorum (cv. Barjumbo, cv. BarHQ, cv. Ribeye, cv. Potro e cv. Willians) associados a três sistemas de manejo de colheita: 1 - sistema com única colheita no estádio de pré-florescimento; 2 - sistema com uma colheita no estádio vegetativo e outra no estádio de pré-florescimento; e 3 - sistema com uma colheita no estádio vegetativo, uma no estádio pleno vegetativo e outra no estádio de pré-florescimento, com três repetições cada. Notou-se similaridade entre os resultados de digestibilidade da forragem entre os cultivares, porém o cv. Potro apresentou a maior taxa de desaparecimento ruminal após 48 horas, com 69,27%. De maneira geral, o sistema de manejo de colheita mostrou que o aumento do número de cortes do azevém determinou incrementos nos teores de lignina e redução na concentração de nutrientes digestíveis totais e da digestibilidade da matéria seca nas silagens pré-secadas resultantes.(AU)

Evaluation of Lysinibacillus SP, isolated from coptotermes curvignathus gut, for the delignification of oil palm residues / Avaliação de Lysinibacillus SP, isolado a partir do intestino de Coptotermes curvignathus, para a deslignificação de resíduos de óleo de palma (Dendê)

The application of ligninolytic bacteria and enzymes is a green pre-treatment alternative in the production of paper and biofuel from oil palm residues. In this study we investigated the ability of Lysinibacillus pakistanensis isolated from termite gut in degrading the lignin component of oil palm residues. The residues were biotreated with the bacterial strain in an aerated submerged fermentation system for 7 days at 30 , pH 7 and compared with untreated control. Enzyme activities were determined using specific substrates. Peak lignin peroxidase (377.6 U/L), manganese peroxidase (218.19 U/L), and laccase (405.4 U/L) activity were recorded after 4,4, and 5 days of incubation respectively, using oil palm leaf as substrates. Lignin loss of 4.5%, 5.7% and 6.6% in oil palm leaf, oil palm trunk and empty fruit bunch respectively was achieved after treatment with the microorganism. SEM images revealed structural changes in the cell wall of the residues. Pre-treatment with this bacterial strain has promising prospects of improving the efficiency of the pulping process in an environmentally safe manner.

A aplicação de bactérias e enzimas ligninolíticas é uma alternativa verde de pré-tratamento na produção de papel e biocombustível a partir de resíduos de óleo de palma. Neste estudo, investigamos a capacidade de Lysinibacillus pakistanensis isolado do intestino de cupins na degradação do componente de lignina dos resíduos de dendê. Os resíduos foram biotratados com a estirpe bacteriana num sistema de fermentação submersa arejado durante 7 dias a 30ºC, pH 7 e comparados com controle não tratado. As atividades enzimáticas foram determinadas usando substratos específicos. Pico de lignina peroxidase (377,6 U/L), peroxidase de manganês (218,19 U/L) e atividade de lacase (405,4 U/L) foram registradas após 4,4 e 5 dias de incubação, respectivamente, utilizando como substratos a folha da palmeira de dendê. A perda de lignina de 4,5%, 5,7% e 6,6% na folha da palmeira, no tronco do dendezeiro e cacho de frutas vazio, respectivamente, foi alcançada após o tratamento com o microorganismo. Imagens de MEV revelaram alterações estruturais na parede celular dos resíduos. O pré-tratamento com esta cepa bacteriana tem perspectivas promissoras de melhorar a eficiência do processo de polpação de maneira ambientalmente segura.

Painéis de partículas elaborados do mesocarpo do dendê como alternativa ao MDF utilizado na construção civil / Particles panels prepared from dendê mesocarp as an alternative to MDF used in civil construction

RESUMO A escassez dos recursos florestais integrada à necessidade de aquisição de produtos mais ecológicos demanda o uso de outros tipos de biomassa, além da madeira no setor construtivo. Diante disso, o mesocarpo do dendê - resíduo oriundo da agroindústria e com grande potencial de utilização para desenvolvimento de novos materiais - surge como alternativa na elaboração de painéis lignocelulósicos em substituição ao MDF (medium density fiberboard) convencionalmente utilizado. Dessa forma, o presente trabalho demonstrou a viabilidade da produção e a integridade estrutural desse tipo de painel na fabricação de elementos construtivos a serem empregados na construção civil, mediante estudo comparativo entre suas propriedades com as de painéis de MDF. A metodologia consistiu na realização de ensaios de caracterização dos painéis, por meio da determinação de suas propriedades físicas (absorção de água, inchamento e densidade) e mecânicas (resistência à flexão e módulo de elasticidade), além da morfologia dos painéis produzidos, mediante a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química (por meio do espectro de infravermelho com transformada de Fourier) e térmica, por meio de curvas termogravimétricas e derivada. Dos resultados obtidos, tem-se que a produção desses painéis sem aglutinantes, obtidos pela incorporação do mesocarpo de dendê, agrega valor à cadeia produtiva do dendê, além de surgir como alternativa aos desafios inerentes à produção tradicional dos painéis de madeira e, consequentemente, como opção de elemento construtivo a ser integrado à construção civil.

ABSTRACT The lack of forest resources integrated with the need of purchasing more environmentally friendly products requires the use of other types of biomass besides wood in the construction sector. Therefore, the dendê mesocarp - waste arising from the agro-industry and with great use potential in developing new materials - is an alternative in the preparation of lignocellulosic panels to replace MDF (Medium Density Fiberboard), that is conventionally used. Thus, this work demonstrated the feasibility of the production and the structural integrity of this type of panel in the manufacture of building blocks to be used in civil construction through a comparative study of their properties with the MDF panels. The methodology consists in performing characterization tests in panels through determining their physical (water absorption, swelling and density) and mechanical (flexion resistance and modulus of elasticity) properties, besides analysing the morphology of the panels produced by the Scanning Electron Microscopy (MEV) technique, performing a chemical (via infrared spectrum Fourier transform) and thermal analysis through derived thermogravimetric curves. The results obtained suggest that the production of these panels without a binder, obtained by the incorporation of dendê mesocarp, adds value to the production chain of dendê, in addition to emerge as an alternative to the challenges inherent to the traditional production of wood panels and, consequently, is considered as an option of a constructive element to be integrated with the construction.

Extração e caracterização da lignina proveniente do pré-tratamento de biomassa para produção de etanol de 2a geração / Extraction and characterization of lignin from the pre-treatment of biomass for 2 nd generation ethanol production

RESUMO A biomassa destaca-se como um dos poucos recursos disponíveis com potencial de desenvolvimento de biorrefinarias para a inclusão de rotas alternativas sustentáveis na produção de energia e produtos químicos. A lignina é um subproduto do pré-tratamento da biomassa na produção de etanol de segunda geração, basicamente composta de cadeias de carbono e que pode ter alto valor agregado. Contudo, tem sido tradicionalmente utilizada para geração de energia por queima direta. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi investigar a influência do pH na precipitação do licor negro, variando o pH de 1 a 7, bem como caracterizar os componentes da sua estrutura química para possíveis usos futuros. Após a obtenção da massa precipitada, procedeu-se às análises espectrofotométricas no infravermelho e no ultravioleta, além da quantificação de fenóis totais, nas frações sólidas e líquidas das ligninas provenientes dos diferentes pH. Os resultados demonstram que as maiores concentrações de lignina foram obtidas nos menores valores de pH. As análises instrumentais indicaram diferenças nos componentes de cada lignina, sugerindo que sua composição química é influenciada pela alteração do pH. Ainda, a concentração total de fenóis no sobrenadante das amostras foi menor em pH mais baixos, confirmando que há maiores concentrações desses na fração sólida das ligninas.

ABSTRACT Biomass appears to be one of the few resources available with the potential of developing bio refineries for the inclusion of sustainable alternative routes in the production of energy and chemicals. Lignin is a 2nd generation by-product of biomass pre-treatment on ethanol production, and consists of carbon chains, which can have a high added value. However, lignin is being considered just for energy generation. Therefore, the aim of this study was to investigate the influence of pH in the precipitation of black liquor through its acidification of in different pH values (1-7), and to characterize the components of its chemical structure for possible future use. After determining the precipitated mass, a spectrophotometric analysis was carried out on infrared and ultraviolet, along with the quantification of total phenolic compounds in the solid and liquid fractions of lignin derived from different pH ranges. The results showed that the higher lignin concentrations were obtained at lower pH values. The instrumental analysis indicated significant differences in each lignin's components, suggesting that its chemical composition is influenced by pH change. To conclude, the total concentration of phenolic compounds in the supernatant of the samples was lower at lower pH ranges, indicating that there are higher concentrations of these in lignin's solid fraction.

Forage potential of Urochloa genotypes by using leaf anatomy / Avaliação do potencial forrageiro de genótipos de Urochloa por meio da anatomia foliar

ABSTRACT: The digestibility potential of leaves from forages depends on the amount of nutrition in their tissues, with low lignin deposition in the cell wall, mainly parenchyma and phloem. This research evaluated the leaf structure of different Urochloa genotypes and discussed its potential for evaluating digestibility. The cultivars U. brizantha, U. decumbens, U. ruziziensis and three clones of U. ruziziensis (1, 95 and 97), which are under development in breeding programs, were evaluated. Plants were grown under the recommended culture conditions for the Urochloa species. Plants were cut 60 days after sowing, and leaves were collected at 15 days of regrowth. Leaves were fixed in FAA 70 and further stored in 70% ethanol until being submitted to the usual microtechniques for the preparation of microscopy slides. The area of the tissues from the interveinal and midrib regions was measured using ImageJ software, and their proportions were calculated. In the interveinal region, the proportion of chlorophyll parenchyma was greater for U. decumbens and the Clone 1 genotypes. Urochloa brizantha and clones 95 and 97 showed a higher proportion of the vascular bundle compared to U. ruziziensis, U. decumbens and Clone 1. The proportion of the ground parenchyma in the midrib was greater in U. brizantha, Clone 95 and Clone 97. Thus, it can be concluded that the Clone 1 genotypes (from U. ruziziensis) showed leaf tissues (parenchyma and phloem) with higher digestibility potential; in addition, U. brizantha and U. decumbens showed a high percentage of xylem and sclerenchyma, which reduces their quality as forage.

RESUMO: O potencial de digestibilidade das folhas de forrageiras depende da quantidade de seus tecidos com baixa deposição de lignina nas paredes celulares, principalmente o parênquima e floema. O presente trabalho objetivou avaliar a estrutura foliar de diferentes genótipos de Urochloa e seu potencial de digestibilidade foliar. Foram avaliadas as cultivares U. brizantha, U. decumbens, U. ruziziensis e três clones de U. ruziziensis (1, 95 e 97). As plantas foram cultivadas em campo com condições de manejo recomendadas para a espécie, sendo cortadas aos 60 dias e as folhas coletadas aos 15 dias de rebrota. As folhas foram fixadas em FAA 70, armazenadas em etanol 70% e posteriormente submetidas à microtécnica usual para preparação de lâminas semipermanentes. Foram analisadas as regiões internervural e da nervura mediana com o auxílio do software Image J sendo mensurada a área de cada tecido da folha e depois calculada a sua proporção em relação à área total das secções. Na região internervural, a proporção de parênquima foi maior em U. decumbens e no Clone 1. Ainda nesta região, Urochloa brizantha e os Clones 95 e 97 apresentaram maiores médias para a proporção de feixes vasculares. Na nervura mediana, a proporção do parênquima foi maior em U. brizantha, Clone 95 e Clone 97. De maneira geral, o Clone 1 (proveniente de U. ruziziensis) apresentou parênquima e floema em maiores proporções, enquanto genótipos de U. brizantha e U. decumbens demonstram altas quantidades de xilema e esclerênquima que reduzem o seu potencial de digestibilidade.

Nutritional evaluation of millet at different seeding rates and cutting heights / Avaliação nutricional do milheto submetido a diferentes taxas de semeadura e alturas de corte

This study evaluated the effect of different seeding rates and cutting heights on production and composition of millet. Two randomized block design experiments were performed. In the first trial, 32 parcels (1.2 × 1.2 m) were used for evaluation of seeding rate of 24, 35, 50 and 60 kg/ha. Three cuts were carried out to evaluate plant height, fresh and dry mass yield, dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), crude protein (CP) and acid detergent lignin (ADL) concentration and in situ DM and NDF digestibility. In the second trial, 20 parcels (1.2 × 3.0 m) were used to evaluate 20, 30, 40 and 50 cm of cutting heights for two growing cycles, performing the evaluations previously listed. Seeding rate linearly increased plant height, fresh and dry mass production, and tended to linearly decrease dry matter in situ digestibility, without effects on forage composition. Cutting height had no effect on crude protein (CP) concentration, but linearly increased plant height, dry mass production, DM content and tended to decrease NDF in situ digestibility and ADL content. Thus, the use of the highest evaluated seeding rates (60 kg/ha) and cutting height (50 cm) increased forage production; however, the use of the lowest residual height increased forage quality.(AU)

Os efeitos de diferentes taxas de semeadura e altura de corte na produção e composição bromatológica do milheto foram avaliados em dois experimentos executados em delineamento em blocos casualizados. No primeiro experimento, foram utilizadas 32 parcelas (1,2 x 1,2 m) e avaliadas as taxas de semeadura de 24, 35, 50 e 60 kg/ha. Três cortes foram realizados para avaliar a altura das plantas, a produção de massa fresca e seca, os teores de matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN), proteína bruta (PB) e lignina, assim como a digestibilidade in situ da matéria seca e FDN. No segundo experimento, 20 parcelas (1,2 x 3,0 m) foram usadas para avaliar o efeito das alturas de corte de 20, 30, 40 e 50 cm, sobre as variáveis previamente citadas. De acordo com o aumento da taxa de semeadura, houve aumento linear da altura das plantas e da produção de massa seca e fresca e tendência de redução linear da digestibilidade in situ da matéria seca, sem afetar a composição da forragem. A altura de corte não afetou a concentração de proteína bruta, mas aumentou linearmente a altura das plantas, a produção de massa seca e o teor de matéria seca e tendeu a reduzir a digestibilidade in situ da FDN e a concentração de lignina. Assim, o emprego de maiores taxas de semeadura (60 kg/ha) e de altura de corte (50 cm) aumentam a produção de forragem, enquanto que menores alturas de corte aumentam a qualidade da forragem.(AU)

Regrowth age modifies the leaf anatomy of Brachiaria genotypes / A idade de regeneração modifica a anatomia foliar dos genótipos de Brachiaria

Changes in leaf anatomy were evaluated in genotypes of Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria ruziziensis and three Brachiaria ruziziensis clones through tissue proportion in internerval and midrib regions at three regrowth ages. Plants were grown and cutting was performed after 60 days. Further, leaves were sampled at 8, 15 and 29 regrowth days and processed with usual plant microtechnique. The internerval region showed higher parenchyma percentage at 15 days for Clone 95 and similar values at 15 and 29 days for Clone 1. The proportion of vascular bundles was lower after 15 days in Clones 1 and 95 and 29 days in B. brizantha. In the midrib, the parenchyma proportion was higher at 29 days in B. brizantha and lower at 15 days in B. ruziziensis. The proportion of vascular bundles was higher at 8 days in B. decumbens, B. brizantha and Clone 1, and lower at 29 days for Clones 97 and 95 and at 8 days in B. ruziziensis. Therefore, the regrowth age modifies the percentage of leaf tissues in Brachiaria genotypes, in which the fibers and vascular bundles increase at 29 days and 8-day-old leaves are not fully developed.

A anatomia foliar foi avaliada em genótipos de Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria ruziziensis e três clones de Brachiaria ruziziensis; quanto à proporção de tecidos foliares, em três idades de rebrota. As plantas foram cultivadas e cortadas após 60 dias. As folhas foram amostradas aos 8, 15, 29 dias de rebrota e analisadas pela metodologia de microtécnica vegetal. Na região internervural, a proporção de parênquima foi maior aos 15 dias para o Clone 95, e aos 15 e 29 dias para o Clone 1. Proporção de feixes vasculares foi menor aos 15 dias para os Clones 1 e 95 e aos 29 dias para genótipo B. brizantha. Na nervura central, a proporção de parênquima foi maior aos 29 dias para B. brizantha e menor, aos 15 dias, para B. ruziziensis. Proporção dos feixes vasculares foi maior aos 8 dias para genótipo B. decumbens, B. brizantha e para o Clone 1, e menor aos 29 dias para os Clones 97 e 95; aos 8 dias, para genótipo B. ruziziensis. Portanto, a idade de rebrota modifica a porcentagem de tecidos foliares em genótipos de Brachiaria; contudo, fibras e feixes vasculares aumentam aos 29 dias; aos 8 dias, as folhas não estão totalmente desenvolvidas.

Validação do Nanolipe ® como método para determinar a digestibilidade aparente dos nutrientes pelos equinos / Validation of Nanolipe ® as method to assess the apparent digestibility of nutrients on horses

O NANOLIPE® é o indicador de digestibilidade LIPE® com incorporação de nano partículas que se misturam de forma mais homogênea e rápida na digesta, permitindo redução do período de adaptação e maiores taxas de recuperação daquele quando comparado com outros indicadores usados em equinos. Objetivou-se neste trabalho comparar a digestibilidade dos nutrientes de dieta em equinos obtida pelo método padrão (coleta total de fezes - CTF), estimada por dois indicadores internos (fibra em detergente ácido indigestível - FDAi; lignina Klason - LK) e por indicador externo NANOLIPE®, visando à validação deste último para uso na nutrição equina. Em delineamento de blocos ao acaso, oito éguas Mangalarga Marchador adultas (média de 380kg PV) foram usadas para avaliação dos tratamentos (CTF, FDAi, LK, NANOLIPE®). A dieta foi composta por 1,5% PV de feno de coast cross, 1,0% PV de concentrado comercial com 13% PB, dividido em dois tratos diários fornecidos às oito e às 17h, além de água e sal mineral à vontade. O experimento teve duração de 13 dias, sendo os oito iniciais para adaptação à dieta e ao manejo e os cinco finais para coleta de fezes. O NANOLIPE® foi fornecido no terceiro e quarto dias da coleta de fezes, sendo administrado uma vez por dia, por meio de cápsulas de 0,25g/animal/dia via oral. Houve diferença (P<0,05) entre os valores de produção fecal estimados pela FDAi (0,86kg MS) e LK (0,60kg MS) em comparação aos observados na CTF (2,16kg MS) e NANOLIPE® (2,17kg MS), com sub ou superestimação dos coeficientes de digestibilidade da MS, FDN, FDA, HEM, ED, MO e PB estimados pelos indicadores internos. O NANOLIPE® obteve alta taxa de recuperação (100,46%) e os coeficientes de digestibilidade de todos nutrientes foram semelhantes aos obtidos pela CTF. O indicador NANOLIPE® foi eficiente para estimativa da produção fecal e digestibilidade aparente dos nutrientes da dieta em equinos, quando fornecido por dois dias, sendo uma aplicação diária e com início da coleta de fezes, 24 horas após sua administração.(AU)

NANOLIPE® is the LIPE®digestibility indicator incorporating nano particles that blend more smoothly and quickly in digesta, allowing reduction of the induction period, and higher recovery rates that compared with other indicators used in horses. The objective of this work was to compare the digestibility of the diet of nutrients in horses obtained by standard method (total collection of feces - TCF) and estimated by two internal indicators ( Klason Lignin - KL and indigestible Acid Detergent Fiber.- iADF) ) and external indicator NANOLIPE®, aiming to validate the latter for use in equine nutrition. In a randomized block design, eight Mangalarga Marchador adult mares were used to evaluate treatments (CBC, iADF, LK, NANOLIPE®). The diet was composed of 1.5% PV hay Coast Cross, 1.0% PV of commercial concentrate, divided into two daily treatment.. The trial lasted 13 days, with 8 adaptation to the diet and the handling and 5 for the experimental procedures. In the first five days of the experimental period total feces was collected and in the 3th and 4th day the animals received NANOLIPE® administered once a day through capsules of 0.25 g / animal / day orally. Using the method of TFC as standart, the Klason Lignin and iADF proved inadequate (P<0,05) and NANOLIPE® was considered efficient (P>0,05) for estimating the digestibility of nutrients in the equine species. There were differences (P <0.05) between fecal production values estimated by iADF (0.86 kg DM) and LK (0.60 kg DM) compared to those observed in CTF (2.16 kg DM) and NANOLIPE® (2.17 kg DM) with under- or overestimation of the digestibility of DM, NDF, ADF, HEM, ED, OM and CP estimated by internal indicators. The NANOLIPE® got high recovery rate (100.46%) and the digestibility coefficients of all nutrients were similar to those obtained by the CTF. The NANOLIPE® indicator was efficient to estimate fecal output and apparent digestibility of dietary nutrients in horses when provided for two days, with a daily application and start collecting feces 24 hours after administration.(AU)

Estudio preliminar de la obtención de compuestos híbridos de quitosano y polifenoles derivados de lignina a partir de subproductos agropecuarios y pesquería de camarón / Preliminary study of the production of hybrid compounds of chitosan and polyphenols derived from lignin from agroindustry and shrimp fishery

En este estudio se prepararon y caracterizaron microcápsulas híbridas del conjugado de polifenoles derivados de la lignina proveniente de la cáscara de piña, y el quitosano obtenido a partir de la quitina de la cáscara del camarón; ambos materiales fueron obtenidos como residuos de la industria agropecuaria y pesquería de camarón de Costa Rica. Con el objetivo de preparar compuestos fenólicos derivados de la lignina, y utilizarlos en la síntesis de las microcápsulas, se realizó la hidrólisis enzimática de la misma en un reactor a presión atmosférica a un pH de 6.8, en buffer de citrato 1 M, durante 6 h a 37ºC. Las enzimas utilizadas fueron extraídas de los cultivos de hongos de Gloeophyllum trabeum (Pers.) Murrill y Phanerochae chrysosporiumin Burdsall. Para la obtención del quitosano se realizó la desacetilación alcalina a partir de exoesqueletos del camarón Heterocarpus vicarius Fazon. Para la preparación de las microcápsulas se empleó una disolución de quitosano en ácido acético, el cual fue mezclado con una disolución acuosa del producto obtenido de la hidrólisis de la lignina y luego añadido a una disolución de vaselina para microemulsionar. Posteriormente, se agregó el glutaraldehído como agente entrecruzante. Se obtuvieron microcápsulas con tamaños entre 5 y 10 µm. Estas microcápsulas son un material promisorio ya que, mediante la formación del complejo, se puede aumentar la solubilidad del quitosano y estabilizar los polifenoles, manteniendo así sus propiedades antioxidantes. Los resultados preliminares obtenidos en esta investigación, muestran el potencial de este material para el encapsulamiento de fármacos y pesticidas.

Hybrid microcapsules of the conjugate of polyphenols derived from lignin were prepared and characterized. They were obtained from pineapple peel and chitin from shrimp shell from agroindustry or shrimp fishery of Costa Rica. The phenolic compounds were obtained by hydrolysis of lignin, using the enzyme derivatives from the fungus culture of Gloeophyllum trabeum (Pers.) Murrill and Phanerochaete chrysosporium Burdsall. The reaction was carried out in a reactor with atmospheric pressure, pH 6.8, with a citrate buffer of 1M, for 6 hours at 37°C. The chitosan was obtained by alkaline deacetylation of the Heterocarpus vicarious Fazon, shrimp exoskeletons. Microcapsules were prepared mixing a solution of chitosan dissolved in acetic acid and a solution of polyphenol derivatives from lignin. Afterwards, they were added to a vaseline aqueous solution for the microemulsion formation and glutaraldehyde was added as a crosslinking agent. Microcapsules with sizes between 5 to 10 µm were obtained. These microcapsules are a promising material to increase chitosan solubility and for preventing the oxidation of polyphenols. The preliminary results obtained in this research show the potential of this material for the encapsulation of drugs and pesticides.

Evaluación de las propiedades físicas y químicas de residuos sólidos orgánicos a emplearse en la elaboración de papel / Evaluation of the physical and chemical properties of organic solid waste for use in the preparation of paper

La producción de papel está soportada principalmente en la madera debido a su alto contenido de celulosa. Sin embargo, actualmente se buscan fuentes alternativas que desestimulen el uso de este recurso favoreciendo la protección de los bosques. La celulosa también está presente en las especies vegetales que hacen parte del consumo humano y, por lo tanto, los residuos orgánicos podrían convertirse en materia prima para la fabricación de papel. En Colombia más del 60% de los residuos que se generan son de carácter orgánico y muy pocos se están aprovechando. Esta investigación se centró en evaluar el contenido de celulosa en diferentes residuos sólidos orgánicos. También, se evaluaron otras propiedades químicas como contenido de hemicelulosa y lignina, y propiedades físicas como densidad, contenido de humedad, entre otros, ya que estas propiedades condicionan los procesos de producción de papel y son importantes para conocer la viabilidad de uso y la estrategia de la extracción de la celulosa. 21 residuos sólidos fueron analizados a través de pruebas de laboratorio basadas en las normas ASTM y TAPPI y se encontró que 9 de estos tienen un alto contenido de celulosa. Tomando en cuenta todos los demás análisis se concluyó que varios residuos tienen alto potencial para ser usados en la producción de papel. El uso de residuos sólidos, además de ser una solución que promueve la protección de los bosques, se puede convertir en una alternativa para el manejo de residuos sólidos en Colombia.

Paper production is supported mainly by the wood due to its high content of cellulose. However, alternative sources that discourage the use of this resource and promoteprotection of forests are currently sough. The cellulose is also present in plants that are part of human consumption and therefore organic waste could become raw material for papermaking. In Colombia more than 60% of waste that is generated is organic and very few are reused. This research focused on evaluating the content of cellulose in several solid organic waste. Other chemical properties as hemicellulose and lignin content, and physical properties such as density, humidity, among others, were also evaluated because these properties determine the process of paper production and are important to know the feasibility to use and the strategy to extract the cellulose. 21 solid waste were analyzed by laboratory tests based on the ASTM and TAPPI standards and it was found that 9 of these solids have high cellulose content. Taking in account all the other analyses, we concluded that various solid residues have high potential to be used in the production of paper. The use of solid waste could be a solution that promotes the protection of forests and it would become in an alternative for solid waste management in Colombia.

Aplicação em subdose do haloxyfop-methyl na aveia-preta / Low doses of haloxyfop-methyl in black oat

Uma das limitações para sustentabilidade do sistema de cultivo em plantio direto é a rápida decomposição da matéria seca. Um dos mecanismos conhecidos para minimizar este processo e potencializar a permanência da palhada no solo é alterar as vias metabólicas dos polímeros de lignina com aplicação de subdoses de herbicida, interferindo diretamente na resistência à degradação dos restos vegetais pelos microrganismos. Com este objetivo, o herbicida Verdict*R (haloxyfop-methyl) foi aplicado em subdoses nas plantas de aveia-preta e o efeito correlacionado com a altura das plantas, produtividade da matéria seca e metabolismo de lignina. Ensaios preliminares em casa de vegetação foram realizados para determinar as faixas de subdoses a serem aplicadas no experimento definitivo em campo. Os resultados obtidos demonstraram aumento de 24% na produtividade de matéria seca dos experimentos conduzidos em casa de vegetação com a aplicação de 3,125g do ingrediente ativo de haloxyfop-methyl por hectare (i.a. ha-1) nesta subdose, não foram observadas alterações na altura e no metabolismo de lignina nas plantas de aveia-preta. No campo, a concentração de 2,5g i. a. ha-1 do haloxyfop-methyl já foi suficiente para reduzir em 9% a taxa de lignificação sem interferir na altura e produtividade das plantas, sendo este resultado favorável à velocidade de degradação da palhada no plantio direto.

One of the major constraints to sustainable of the tillage is the rapid decomposition of dry the matter. One of the mechanisms known to facilitate this process is the interference in pathways of polymers of lignin from tests of application of low doses of herbicide based on the relation that higher the content of the lignin greater the resistance to degradation. With this purpose, the herbicide Verdict * R (haloxyfop-methyl) was used to verify the effect of low doses at the height of the plants, productivity of dry matter and in the metabolism of the lignin in plants of black oat. Preliminary tests in the greenhouse were realized for adjustments ​​to the best low doses to be applied in the definitive experiment in the production area. The results obtained were 24% of increase in productivity in the experiments conducted in greenhouse, from the application of 3.125g of the active ingredient of the haloxyfop-methyl per hectare, in this subdose no changes was observed in growth and content of lignin in plants of black oat. In the field, the concentration of 2.5g i. a. ha-1 of haloxyfop-methyl decreased in 9% the lignification rate without interfering with the height and productivity of the plants, this being favorable to the degradation rate of stubble tillage on outcome.

Ontogenia de los esporangios, formación y citoquímica de esporas en licopodios (Lycopodiaceae) colombianos / Ontogeny of the sporangium, spore formation and cytochemistry in Colombian Lycopodials (Lycopodiaceae)

Studies on reproductive aspects of Lycopodiaceae are not very abundant in the scientific literature, and constitute essential information to support taxonomic and systematic relationships among the group. Here we present a detailed study of the ontogeny of sporangia and sporogenesis, and the chemical determination of several compounds generated during spore formation. The analyses were performed in 14 taxa of six genera of the family, Diphasiastrum, Diphasium, Huperzia (a genus which is treated here including Phlegmariurus), Lycopodiella, Lycopodium and Palhinhaea. Specimens were collected in three departments from the Colombian Andes between 1 454-3 677m altitude. Ontogeny was studied in small, 1cm long pieces of strobili and axis, which were fixed in glutaraldehyde or FAA, dehydrated in alcohol, embedded in LR White, sectioned in 0.2-0.5μm and stained with toluidine blue (TBO), a metachromatic dye that allows to detect both sporopollenin and lignin or its precursors, during these processes. For other studies, paraplast plus-embedded sections (3-5μm) were stained with safranin-fast green and alcian blue-hematoxylin. Chemical tests were also conducted in sections of fresh sporangia at different stages of maturity using alcian blue (mucopolysaccharides), Lugol solution (starch), Sudan III (lipids), phloroglucinol (lignin) and orcein (chromosomes). Sections were observed with photonic microscope equipped with differential interference contrast (DIC) and fluorescence microscopy (for spore and sporangium walls unstained). Strobili and sporangia were dehydrated with 2.2 dimethoxypropane, critical point dried and coated with gold for scanning electron microscopy (SEM). Our results indicated that the ontogeny of sporangia and sporogenesis were very similar to the previously observed in Huperzia brevifolia. Cutinisation occurs in early stages of development of sporangium cell walls, but in their final stages walls become lignified. As for the sporoderm development, the exospore is the first layer formed, composed by sporopollenin. The endospore deposits as a thin inner layer composed of cellulose, pectin and carboxylated polysaccharides. The perispore, if present, deposits at last. Mucopolysaccharides were found on the sporocyte coat and its abundance in sporangial cavity persists up to the immature tetrads stage, and then disappears. The lipids were abundant in the sporocytes, tetrads and spores, representing the main source of energy of the latter. In contrast, starch is not detected in the spores, but is abundant in premeiotic sporocytes and immature tetrads, developmental stages of high cellular metabolic activity. Intrinsic fluorescence corroborates the presence of lignin and cutin in the sporangium wall, while the sporopollenin is restricted to the exospore. The transfusion cells and the perispore are not always present. However, the processes of ontogeny and sporogenesis are extremely similar throughout the taxa studied, suggesting that they represent conservative family traits, nonspecific or generic.

Los estudios sobre aspectos reproductivos no son muy abundantes en la literatura científica sobre los taxones de Lycopodiaceae y constituyen información esencial para apoyar la taxonomía y relaciones sistemáticas en el grupo. Por lo tanto, se presenta aquí un análisis detallado de la ontogenia de los esporangios y esporogénesis, así como determinaciones químicas de varios compuestos generados durante la formación de las esporas. Los análisis se llevaron a cabo en 14 taxones de seis géneros de la familia: Diphasiastrum, Diphasium, Huperzia (un género que se trata aquí, incluyendo Phlegmariurus), Lycopodiella, Lycopodium y Palhinhaea. Las muestras fueron recolectadas en tres departamentos de los Andes de Colombia entre 1 454-3 677m de altitud. La ontogenia se estudió en trozos de estróbilos y ejes, de 1cm de largo, que se fijaron en glutaraldehido o FAA, se deshidrataron en alcohol, se incluyeron en LR White, se seccionaron en cortes de 0.2-0.5μm y se colorearon con azul de toluidina (TBO), un colorante metacromático que permite detectar tanto esporopolenina como lignina o sus precursores. Para estudios adicionales, secciones de 3-5μm de material incluido en paraplast plus se colorearon con safranina-verde rápido y azul alciánhematoxilina. Las pruebas químicas se llevaron a cabo en secciones de esporangios sin fijar en diferentes etapas de madurez utilizando azul alcián (mucopolisacáridos), solución de Lugol (almidón), Sudán III (lípidos), fluoroglucinol (lignina) y orceína (cromosomas). Las observaciones se efectuaron con microscopio fotónico equipado con contraste diferencial de interferencia (DIC) y microscopía de fluorescencia (para esporas y pared de los esporangios sin colorear). Para observaciones con microscopía electrónica de barrido (MEB), los estróbilos y esporangios se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Los resultados indican que la ontogenia de los esporangios y esporogénesis es muy similar a la observada previamente en Huperzia brevifolia. En las primeras etapas de desarrollo, las paredes celulares de la epidermis del esporangio se cutinizan y en las finales se lignifican. En el desarrollo del esporodermo, la primera capa que se forma es el exosporio, compuesto por esporopolenina. El endosporio es una capa interna delgada compuesta de celulosa, pectina y polisacáridos carboxilados. El perisporio, si está presente, es la última capa que se deposita. Los mucopolisacáridos se encontraron en la cubierta del esporocito, son abundantes en la cavidad esporangial hasta la etapa de tétradas inmaduras y luego desaparecen. Los lípidos son abundantes en esporocitos, tétradas y esporas, y representan la principal fuente de energía de estas. En contraste, el almidón no se detecta en las esporas pero es abundante en esporocitos premeióticos y tétradas inmaduras, ambos con gran actividad metabólica. La fluorescencia intrínseca corrobora la presencia de lignina y cutina en la pared del esporangio, mientras que la esporopolenina se limita al exosporio. Las células de transfusión y el perisporio no siempre están presentes. Sin embargo, los procesos de la ontogenia y esporogénesis son extremadamente similares en todos los taxones estudiados, lo que sugiere que representan rasgos típicos de familia, no específicos ni genéricos.

Derivados de lignina de DNA como agentes modificadores no desenvolvimento de sensores voltamétricos / Lignin derivatives and DNA as modificating agents in the development of voltammetric sensors

Neste trabalho, 2 diferentes procedimentosforam utilizados para a extração de lignina a partir do licor negro, caracterizando-se quimicamente as amostras de lignina obtidas em relação a umalignina comercial, visando a aplicação no desenvolvimento de sensores voltamétricos. A análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica e caracterização eletroquímica do material mostraram que, tanto a origem da lignina quanto a metodologia de obtenção da mesma, a partir do licor negro, podem fornecer materiais com propriedades químicas distintas, embora possuam comportamento eletroquímico similar. Observou-se, também, que a lignina só pode ser armazenada na forma sólida,devido à oxidação pelo oxigênio dissolvidodurante o tempo em que a solução mãe é armazenada.No entanto, a oxidação dalignina é necessária quando se tem por objetivo o desenvolvimento de sensores voltamétricos, devido a predominância de carbonos sp2na estrutura químicaoxidada, condição em que se obtém maior condutividade. Constatou-se também a necessidade de utilizar um transdutor metálico para o desenvolvimento de eletrodos qumicamente modificados com este material, visto que os eletrodos de carbono modificados com lignina oxidada ou não oxidada não apresentaram atividade eletroquímica. Devido à pequena porcentagem de enxofre existente na estrutura química, a lignina oxidada tende a se organizar pelos grupamentos SH quando na presença de ouro, expondo os grupamentos quinônicos eletroativos. A lignina oxidada ainda foi utilizada no preparo de eletrodo de pasta de carbono com nanopartículas de ouro, na qual a lignina oxidada impregnada no grafite atua como redutor "in-situ" do ouro, permitindo o preparo de um sensor voltamétrico versátil, capaz de realizar a determinação de ácido ascórbico, dopamina, nitrito e iodato. No que tange ao comportamento eletroquímico de fármacos e estudos de interação fármaco-DNA, eletrodos de carbono foram modificados com DNAdupla fita com a finalidade de monitorar a interação DNA-Gemcitabina.O fármaco não apresentou atividade eletroquímica tanto na região positiva quanto na região negativa de potencial. A interação do mesmo com o DNA promove a condensação/agregação das duplas fitas do DNA em uma primeiraetapa, seguida da clivagem do nucleosídeo guanosina, formando guanina livre. O comportamento eletroquímico de leflunomida e sulfasalazina, dois fármacos aplicados ao tratamento da artrite reumatóide, foi estudado e mecanismos de oxidação foram propostos para cada fármaco

The chemical properties of samples of lignin, which were precipitated from black liquor using two different methodologies (precipitation with CO2 and H2SO4), were studied and the results compared to those obtained from a commercial lignin sample in order to prepare voltammetric sensors. The elementary analysis, infrared spectroscopy, thermal analysis and electrochemical characterization of the material demonstrated that both, the source of lignin and the precipitation method from the black liquor, can provide lignin samples with different chemical properties, although the electrochemical behavior of all samples has been the same. Lignin could only be stored in solid form as lignin in the black liquor is slowly and quantitatively oxidized by dissolved oxygen, preventing the extraction procedures. However, the lignin as extracted from black liquor cannot be used to modify solid electrodes due its high resistivity. The previous oxidation of the all material was necessary when the aim was its application on the sensors development. The electrical conductivity in the oxidized lignin was achieved, probably due to the predominance of sp2 hybridized carbon atoms, which improved orbital overlapping in the material. In addition, it was necessary to use a metallic transducer to produce electrodes modified with films of lignin with good electrochemical activity. The films drying time was also important parameter, which suggested a specific organization of lignin macromolecules over the electrode surface. Due to the small percentage of sulfur in the material, the oxidized lignin tended to be organized by the SH groups in the presence of metallic substrates, exposing its electroactive quinone groups. The oxidized lignin was further used to prepare carbon paste electrodes modified with gold nanoparticles, in which the impregnated oxidized lignin on graphite acted as an "in situ" reducing agent towards HAuCl4.The resulting composite allowed the preparation of a versatile voltammetric sensor, capable of detecting ascorbic acid, dopamine, nitrite and iodate. Regarding the electrochemical behavior and drug interaction studies DNA-molecule, carbon electrodes were modified with double strand DNA with the purpose of monitoring Gemcitabine-DNA interaction. The drug showed no electrochemical activity both, in the positive and the negative potential. The Gemcitabine-DNA interaction promoted condensation / aggregation of the double strand DNA in a first step, followed by cleavage of the nucleoside guanosine in the form of free guanine. In addition, the electrochemical behavior of sulfasalazine and leflunomide, two pharmacological compounds applied to the treatment of rheumathoid arthritis, were studied and their oxidation mechanisms were proposed

Nutritional value of ten earless corn hybrids used for silage / Valor nutricional de diez híbridos de maíz sin mazorca utilizados para ensilaje / Valor nutritivo de dez híbridos de milho sem espiga utilizados para silagem

Background: corn plant silage is characterized by its high nutritional value and high energy content. However, it is important to determine corn silage characteristics that affect its nutritional value, such as the cell wall constituents. Objective: the objective of this experiment was to evaluate the chemical-bromatological composition and apparent digestibility of 10 corn hybrids (DK265bm3, DK265, HS5, HS6, HTV2, HTV27, Anjou285, Mexxal, Pistachio and Buxxil). Methods: the hybrids were planted at INRA (Unité of Génétique Amélioration des Plantes Fourragères, Lusignan, France) in an area of 150 m2. The experiment was conducted in triplicate. All evaluations were conducted in whole corn plants without ears. Results: the DK265bm3 hybrids presented the best values for enzymatic solubility and cell wall digestibility; it was associated with reduced cell wall KL and esterified p-coumaric acid content compared with the other hybrids. The corn hybrids were evaluated before ensilage using Near Infrared Spectrometry, and a significant difference for chemical composition was found among treatments. Conclusion: DK265bm3 showed superior digestibility of DM, OM, cellulose, NDF and IVDMD compared to the other hybrids.

Antecedentes: el ensilaje de maíz se caracteriza por su alto contenido nutricional y energético. No obstante, la determinación de las características del ensilaje de maíz que afectan su valor nutritivo, como los constituyentes de la pared de la planta, son de suma importancia. Objetivo: el objetivo del presente trabajo fue evaluar la composición química y digestibilidad de 10 híbridos de maíz (DK265bm3, DK265, HS5, SA6, HTV2, HTV27, Anjou285, Mexxal, pistacho y Buxxil). Métodos: los híbridos fueron plantados en el INRA (Unité of Génétique Amélioration des Plantes Fourragères, Lusignan, France) en 150 metros cuadrados, el experimento se realizó por triplicado. Todas las evaluaciones se llevaron a cabo en plantas enteras sin mazorcas. Resultados: el híbrido DK265bm3 mostró mejores valores de solubilidad y digestibilidad enzimática de la pared celular, y esto se asoció con una reducción de la pared celular y el contenido de ácido p-cumárico esterificado en comparación con otros híbridos. Los híbridos de maíz fueron evaluados antes del ensilaje con Espectrometría de Infrarrojo Cercano, y se encontraron diferencias entre los tratamientos para la composición química. Conclusión: el DK265bm3 mostró mayores valores de digestibilidad de la materia seca, orgánica, celulosa, fibra detergente neutra y digestibilidad in vitro de la materia seca, en comparación con los otros híbridos.

Antecedentes: a silagem de milho é caracterizada pelo seu alto valor nutricional e energético. No entanto, a determinação das características da silagem de milho que afetam seu valor nutricional, como os constituintes da parede vegetal são de suma importância. Objetivo: avaliar a composição químico-bromatológica e a digestibilidade aparente de 10 híbridos de milho (DK265bm3, DK265, HS5, HS6, HTV2, HTV27, Anjou285, Mexxal, Pistachio e Buxxil). Métodos: os híbridos foram plantados no INRA (Unité of Génétique Amélioration des Plantes Fourragères, Lusignan, France) em 150 m² de área; o experimento foi conduzido em triplicata. Todas as avaliações foram conduzidas nas plantas inteiras sem espigas. Resultados: o híbrido DK265bm3 apresentou os melhores valores de solubilidade enzimática e digestibilidade da parede celular, e isto foi associado a redução da parede celular e do conteúdo de ácido p-coumárico esterificado comparado com os outros híbridos. Os híbridos de Milho foram avaliados antes da ensilagem usando o Espectometria de infravermelho próximo, e foi verificada a diferença entre os tratamentos para composição química. Conclusões: o hibrido de milho DK265bm3 mostrou valores superiores de digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, celulose, fibra em detergente neutro e digestibilidade in vitro da matéria seca, comparado aos outros híbridos.

Quantitative and qualitative characteristics of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) clones in the semi-arid lands of Pernambuco (Brazil) / Características cuantitativas y cualitativas de clones pasto elefante (Pennisetum purpureum Schum) en las tierras semi-áridas de Pernambuco (Brasil) / Características quantitativas e qualitativas de clones de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum) no semi-árido pernambucano (Brasil)

Background: the efficient use of good quality forage represents one of many ways to improve animal productivity and, consequently, reduce the feed costs of dairy farming. Between the wide variety of studies aiming to improve the nutritional value of forage, histological studies, allow for both the comparison of species or cultivars and the monitoring of tissue aging within the plant. Objective: the present work aimed to characterize the stem morphology of Pennisetum clones (Itambé IV-46, Itambé I-1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buaçu/112-23.4, Cuba-116-29.3, CAC-262-12.102, Roxo of Botucatu x CAC-282-18.29, Taiwan-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier or 419-76 x Buaçu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwan-146-2.85, Itambé II-2.46, Pusa Napier or 419-76 x Cuba-116-12.3 and Pusa Napier or 412-76 x Buaçu/122-8.22) into three strata (basal, medium and apical) and three tillers of the plant using histological sections. Methods: the material was collected in a previously established area at the Experimental Station of São Bento do Una at the Agronomic Institute of Pernambuco. The materials were distributed in a completely randomized 15 x 3 x 3 factorial design (14 clones and one hybrid, three layers of stem and three tillers). The samples were collected during the dry season beginning in August 2008. Results: there were significant differences (p<0.05) among the clones evaluated, and the average values for the lignified cells in the cortex region ranged from 2.21 to 4.21 for the Taiwan-146-2.6 and Roxo of Botucatu x CAC-282-18.29 clones; however, this was not different from the other clones in the medullary region. The Itambé II-2.46 clone showed the highest absolute value in the percentage of phloem in the cortex region (2.32%) and a high value, with significant differences, in the medullary region (1.59%) compared to the other clones. Conclusion: the highest values of cellulose in the medium and apical regions of the studied stems represent a benefit to grazing animals.

Antecedentes: el uso eficiente de forraje de buena calidad es una de las muchas maneras de mejorar la productividad animal y por lo tanto reducir el costo de la alimentación del ganado lechero. Entre la variedad de estudios que permiten mejorar el valor nutritivo del forraje, los estudios histológicos se destacan, porque permiten tanto la comparación de especies o cultivares y el seguimiento del envejecimiento de los tejidos con la madurez de la planta. Objetivo: el presente trabajo tuvo como objetivo caracterizar la morfología del tallo de los clones de Pennisetum (Itambé IV-46, I-Itambé 1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buaçu/112-23.4, Cuba- 116-29.3, el CAC-262-12.102, Roxo de Botucatu x CAC-282-18.29, Taiwán-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier o 419-76 x Buaçu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwán-146-2.85, Itambé II-2.46 , Pusa Napier 419-76 x Cuba-116-12.3 y Napier Pusa o 412-76 x Buaçu/122-8.22) en tres estratos (basal, medio y apical) y tres tallos de la planta con los cortes histológicos. Métodos: el material se recogió en una zona ya establecida en la Estación Experimental de São Bento do Una en el Instituto Agronómico de Pernambuco. Los materiales se distribuyeron en un diseño factorial completamente al azar de 15 x 3 x 3 (14 clones y un híbrido, tres capas de la madre y los tallos de tres). Las muestras fueron recolectadas durante la estación seca comenzando en agosto de 2008. Resultados: hubo diferencias significativas (p<0,05) entre los clones evaluados, y los valores promedio de las células lignificadas en la región de la corteza variaron desde 2,21 hasta 4,21 para los clones Taiwán-146-2.6 y Roxo de Botucatu X CAC-282-18.29, sin embargo, esto no fue diferente de los otros clones en la región medular. El clon Itambé II-2.46 mostró el mayor valor absoluto en el porcentaje de floema en la región de la corteza (2,32%) y un alto valor, con diferencias significativas, en la región medular (1,59%) en comparación con los otros clones. Conclusión: los valores más altos de celulosa en las regiones media y apical de los tallos estudiados representa un beneficio para los animales de pastoreo.

Antecedentes: o uso eficiente de forragem de boa qualidade representa uma das muitas maneiras de melhorar a produtividade animal e, consequentemente, reduzir os custos de alimentação da pecuária leiteira. Entre a variedade de estudos com o objetivo de melhorar o valor nutritivo da forragem, os estudos histológicos destacam-se, o que permite tanto a comparação de espécies ou cultivares e acompanhamento do envelhecimento dos tecidos com a maturidade da planta. Objetivo: o presente trabalho teve como objetivo caracterizar a morfologia do caule de Pennisetum clones (IV-46 Itambé, Itambé I-1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buaçu/112-23.4, Cuba-116-29.3, CAC-262-12,102, Roxo de Botucatu x CAC-282-18,29, Taiwan-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier ou 419-76 x Buaçu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwan-146-2.85, Itambé II-2,46 , Pusa Napier ou 419-76 x Cuba-116-12.3 e Pusa Napier ou 412-76 x Buaçu/122-8.22) em três estratos (basal, média e apical) e três perfilhos da planta, utilizando cortes histológicos. Métodos: o material foi coletado em uma área já estabelecida na Estação Experimental de São Bento do Una, no Instituto Agronômico de Pernambuco). Os materiais foram distribuídos em um inteiramente casualizado 15 x 3 x fatorial 3 (14 clones e um híbrido, três camadas de tronco e três perfilhos). As amostras foram coletadas durante a estação seca início em agosto de 2008. Resultados: houve diferenças significativas (p<0,05) entre os clones avaliados, e os valores médios para as células lignificadas na região do córtex variou 2,21-4,21 para o Taiwan-146-2,6 e Roxo de Botucatu X CAC-282-18,29 clones, no entanto, isto não era diferente dos outros clones da região medular. O clone II-Itambé 2,46 apresentaram o maior valor absoluto da percentagem de floema na região córtex (2,32%) e um valor elevado, com diferenças significativas, na região medular (1,59%) em comparação com os outros clones. Conclusão: os valores mais elevados de celulose nas regiões média e apical das hastes estudadas contribuir para características positivas para animais em pastejo.

Caracterización de actinobacterias raras, degradadoras de lignocelulosa: demostración de actividad lacasa en dos aislados de Tsukamurella sp y Cellulosimicrobium sp / Characterization of lignocellulose-degrading rare actinobacteria: demostration of laccase activity in two isolates of Tsukamurella sp and Cellulosimicrobium sp

Las características fisicoquímicas de la lignina y su compactación con la celulosa han dificultado la explotación biotecnológica de enormes cantidades de biomasa vegetal. Las lacasas constituyen una subfamilia de oxidasas multicobre que intervienen en la despolimerización de la lignina. Si bien han sido ampliamente caracterizadas en los hongos, los estudios de la diversidad y las funcionalidades de las lacasas en los procariotas se han centrado especialmente en isoformas enzimáticas de Streptomyces sp. En este trabajo se aislaron 20 cepas de actinobacterias del suelo. La actividad lacasa de 17 de ellas fue evidenciada en ensayos cualitativos con guayacol y dos cepas seleccionadas fueron caracterizadas en detalle. Las pruebas morfológicas y el análisis de las secuencias del gen 16S rRNA apuntan a que estos dos aislados pertenecen a los géneros Tsukamurella y Cellulosimicrobium. En cultivo sumergido con agitación, AC01 (Tsukamurella sp.) expresó una máxima actividad de oxidación de ABTS (2,2’-azino-bis-(3-etilbenzotiazolin-6-sulfonato) de 108 U/L. Por otra parte, AC18 (Cellulosimicrobium sp.) que había exhibido una actividad oxidativa de guayacol superior a las 16 cepas restantes y demostró ser resistente a niveles tóxicos de cobre, logró un valor máximo de oxidación del ABTS de 0,56 U/L. Estos resultados sugieren que en el aislado AC18 operaría un fenómeno de especificidad de sustrato o de inductor, regulador de la expresión y de la actividad lacasa cuantificable. La caracterización genómica y funcional de las lacasas de nuevas actinobacterias lignocelulósicas ampliará la gama de centros redox con aplicaciones biotecnológicas específicas, además de facilitar el establecimiento de sus relaciones evolutivas con las eucariotas.

The physicochemical characteristics of lignin and its compaction with cellulose have restricted the biotechnological exploitation of enormous amounts of plant biomass. Laccases are a subfamily of multicopper oxidases involved in lignin depolymerization. Although they have been extensively characterized in fungi, studies of the diversity and functions of laccases in prokaryotes are mainly on enzyme isoforms of Streptomyces sp. In this work we isolated 20 strains of soil actinomycetes. The laccase activity of 17 of them was evidenced in qualitative assays with guaiacol, and two selected strains were characterized in detail. The morphological evidence and the analysis of the 16S rRNA gene sequences suggest that these two isolates belong to the genera Tsukamurella and Cellulosimicrobium. In submerged cultures with shaking, AC01 (Tsukamurella sp.) exhibited a maximal oxidation activity of ABTS (2,2 '-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonate) of 108 U/L. On the other hand, AC18 (Cellulosimicrobium sp.) that exhibited a higher oxidative activity of guaiacol than the other 16 isolated strains and showed resistance to toxic levels of copper, reached a maximum ABTS oxidation rate of 0.56 U/L. These results suggest that in AC18 operates a mechanism of substrate or inducer specificity, regulating the measurable laccase activity and laccase gene expression. Genomic and functional characterization of laccases of new ligninolytic actinomycetes may help to extend the range of redox centers with specific biotechnological applications, as well as establishing their evolutionary relationships with eukaryotes.

Produtividade e composição bromatológica de Brachiaria spp., no Alto Vale do Jequitinhonha / Productivity and bromatological composition of Brachiaria spp. in the Higher Jequitinhonha Valley

Avaliaram-se a produtividade de matéria seca (MS), proporção de lâminas e composição bromatológica de Brachiaria spp., colhidas com 42 dias de rebrotação, em Diamantina, MG. Para a determinação dos teores de MS, PB, FDN, FDA e lignina utilizaram-se o esquema em parcelas subsubdivididas, no DIC, com quatro repetições. Nas parcelas foram distribuídas as cultivares Basilisk, Marandu, Xaraés, Llanero e B. humidicola comum; nas subparcelas, dois cortes, e, nas subsubparcelas, dois anos experimentais. A produção de MS total e a proporção de lâminas foram analisadas em esquema de parcelas subdivididas, com espécies/cultivares nas parcelas e anos nas subparcelas. A produção de MS no segundo ano (3 cortes) foi mais alta que no primeiro (2 cortes), destacando-se as cultivares Basilisk, Xaraés e Llanero. De modo geral, as cultivares apresentaram teores satisfatórios de PB, mais altos no segundo ano. Os teores de FDN foram mais baixos no segundo ano e os de lignina mais baixos no primeiro ano. As cultivares Xaraés e Marandu destacam-se pela elevada proporção de folhas e apresentam composição bromatológica semelhante a da cultivar Basilisk. Associando-se a composição bromatológica com a produtividade de MS, recomendam-se as cultivares Xaraés e Basilisk para as condições do Alto Vale do Jequitinhonha.

Dry matter production, proportion of leaf blades and chemical composition of Brachiaria spp. harvested at intervals of 42 days of regrowth, in Diamantina, MG were evaluated. The DM, CP, NDF, ADF and lignin contents were analyzed in a split-split plot completely randomized design, with four replicates. Five cultivars of Brachiaria were distributed in the plots, two cuts in the split-plot, and two experimental years in the split-split plot. The dry matter production and the proportion of leaf blades were analyzed in a split plot completely randomized design, with cultivars in the plots and years in the subplots. The dry matter production in the second year (3 cuts) was higher than in the first (2 cuts), especially with the cultivars Basilisk, Xaraés and Llanero. Generally, the cultivars presented satisfactory levels of CP, with higher values in the second year. The contents of NDF were lower in the second year and the lowest levels of lignin were in the first year. Cultivars Xaraés and Marandu stand out for the high proportion of leaves and presented chemical composition similar to the Basilisk cultivar. Based on the chemical composition and dry matter production, Xaraés and Basilisk cultivars are recommended for cultivation in the Jequitinhonha High Valley.

Uso dos fenóis da lignina no estudo da matéria orgânica na várzea do Lago Grande Curuái, Pará e no Lago do Caçó, Maranhão, Brasil / Use of lignin phenols in the study of organic matter in the Lago Grande Curuái floodplain, Pará and Lake Caçó, Maranhão, Brazil

ste estudo tem por objetivo caracterizar os sedimentos superficiais, quanto ao seu teor e qualidade dos fenóis da lignina, em dois sistemas lacustres distintos: a Várzea do Lago Grande Curuái (PA) e o Lago do Caçó (MA). A Várzea do Lago Grande Curuái é localizada na margem direita do Rio Amazonas, aproximadamente 850 km da foz e é caracterizada pela presença de lagos de águas brancas e pretas. O Lago do Caçó está localizado no Maranhão, na borda do ecossistema amazônico. Foram realizadas análises da concentração de lignina (λ), carbono orgânico total (COT), nitrogênio e isótopos do carbono (δ13C). Os resultados indicam que os sedimentos superficias de lagos de águas brancas apresentam baixos valores de COT (1,5 a 3,6%), baixa concentração de λ (0,73 a 1,28 mg.100mg CO-1) e alto índice de degradação (0,29 a 2,01). Os sedimentos superficiais de lagos de águas pretas apresentam maiores valores de COT (6,0 a 12,1%) e de λ (1,44 a 1,93 mg.100mg CO-1) em relação aos sedimentos de lagos de águas brancas, porém baixos em comparação com os sedimentos do Lago do Caçó (7,2 ~ 15,3% e 1,83 ~ 4,64 mg .100mg CO-1, respectivamente). Através das análises realizadas foi possível identificar diferentes contribuições de fontes assim como diferentes estados de preservação da matéria orgânica sedimentada nos dois sistemas apresentados.

This study aims to characterize the superficial sediments of lakes in black and white waters of an Amazonian floodplain system in terms of carbon content and quality of lignin phenols. "Várzea do Lago Grande Curuái" floodplain is located on the right bank of the Amazon River about 850 km from the estuary. Superficial sediments samples were compared with superficial samples from Lake Caçó, located in Maranhão, the edge of the Amazon ecosystem. Concentration of lignin (λ), Total Organic Carbon (COT), nitrogen and isotope of carbon (δ13C) were undertaken. The results indicate that, in general, the superficial sediments of lakes of white water have low values of COT (1,5 to 3,6%), low concentrations of λ (0,73 to 1,28 mg.100mg CO-1) and high degradation index (0.29 to 2.01). Superficial sediments of lakes of black water had higher values of COT (6,0 to 12,1%) and λ (1,44 to 1,93 mg.100mg CO-1) than the sediments of lakes of white waters, but lower in comparison with the sediments of Caçó Lake. Through such analysis, it was possible to identify different contributions of organic matter sources and the preservation states to the superficial sediments at both sites.