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1.
Braz. j. biol ; 84: e253436, 2024. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355870

ABSTRACT

Abstract The in vitro sporulation of Didymella bryoniae is of great importance for studies that require pure inoculum and in large quantities. Thus, the objectives of this study were to identify the best condition for D. bryoniae sporulation combining different light spectra (UV-A or UV-B light, white light, and continuous dark), with distinct culture media (PDA, V8, ML, and PDAB) and, to evaluate fungus' survivability stored at -20°C over time. The fungus samples were only able to sporulate when subjected to the UV-B light treatment, regardless of the culture medium. The highest appearance of spores conidium type was observed in the PDAB medium, and the lowest production occurred in the ML medium. Reproductive structures, such as perithecia and pycnidia, were observed in all culture media. However, there was considerable variation in the amount of each structure between the different culture media. The ML and V8 media showed a greater number of perithecia and the PDA and PDAB media presented a greater proportion of pycnidia compared to perithecia. The storage duration at -20°C did not affect mycelial growth or mycelial growth rate. In conclusion, the UV-B light is essential for D. bryoniae in vitro sporulation. Moreover, the culture medium composition influences the type of fungal structure produced, as well as spores' size and quantity. Freezing at -20°C is an efficient technique that can be used to store D. bryoniae for at least five months without loss of viability.


Resumo A esporulação de Didymella bryoniae in vitro é de grande importância para estudos que requerem inóculo puro e em grandes quantidades. Assim, os objetivos deste estudo foram identificar a melhor condição para esporulação de D. bryoniae combinando diferentes espectros de luz (luz UV-A ou UV-B, luz branca e escuro contínuo) com distintos meios de cultura (PDA, V8, ML e PDAB) e, avaliar a sobrevivência do fungo armazenado a -20°C ao longo do tempo. As amostras de fungo só esporularam quando submetidas ao tratamento com luz UV-B, independentemente do meio de cultura. Maior aparecimento de esporos do tipo conídio foi observado no meio PDAB, e a menor produção ocorreu no meio ML. Estruturas reprodutivas, como peritécios e picnídeos, foram observadas em todos os meios de cultura. No entanto, houve uma variação considerável na quantidade de cada estrutura entre os diferentes meios de cultura. Os meios ML e V8 apresentaram maior número de peritécios e os meios PDA e PDAB apresentaram maior proporção de picnídeos em relação aos peritécios. A duração do armazenamento a -20°C não afetou o crescimento micelial ou a taxa de crescimento micelial. Em conclusão, a luz UV-B é essencial para a esporulação de D. bryoniae in vitro. Além disso, a composição do meio de cultura influencia o tipo de estrutura fúngica produzida, bem como o tamanho e a quantidade dos esporos. O congelamento a -20°C é uma técnica eficiente que pode ser usada para armazenar D. bryoniae por pelo menos cinco meses sem perda de viabilidade


Subject(s)
Ascomycota , Spores, Fungal , Temperature , Mycelium
2.
Braz. j. biol ; 84: e252845, 2024. graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355877

ABSTRACT

Abstract This study aimed to evaluate whether skeletal development of the Pantanal Caiman (Caiman yacare) is similarly influenced by temperature variation and controlled increases in embryo motility. All eggs were incubated at 90% humidity and 29 °C for the first 45 days. Thereafter, the incubation temperature was either maintained at 29 °C and embryos were treated with 4-aminopyridine (4-AP) on days 46, 47, 48, and 49 (Group I, 29 °C 4-AP, n = 15); maintained at 29 °C (n = 14; Group II); or at 33 °C (n = 14, Group III). Embryonic movement was measured using an Egg Buddy® digital monitor on days 30, 35, 42, 49, 56, and 60, at which point embryos were euthanized and samples were collected for analysis. No differences were observed between groups with varying incubation temperatures. In contrast, embryonic motility was greater in embryos treated with 4-AP (P < 0.001) on day 49, and this was associated with higher proportions of snout-vent and hand lengths. This study demonstrates for the first time that pharmacologically induced increases in embryo motility result in phenotypic changes to the proportion of elements during prenatal ontogeny, thereby effectively altering the adaptation of the species to specific environments.


Resumo Este estudo objetivou avaliar os efeitos da temperatura e motilidade embrionária sobre o desenvolvimento esquelético de jacaré-do-pantanal (Caiman yacare). Os ovos foram incubados com 90% de umidade e empregou-se a temperatura de 29°C por 45 dias. Após, para a incubação do Grupo I a temperatura continuou em 29°C, mas associou-se à injeção de 4-aminopiridina (29°C-4AP, n = 15) aplicada nos dias 46, 47, 48 e 49, do Grupo II permaneceu em 29°C (n = 14) e do Grupo III elevou-se para 33°C (n = 14). A movimentação foi mensurada através do monitor digital Egg Buddy® nos dias 30, 35, 42, 49, 56 e 60 dias. Aos 60 dias, os embriões foram eutanasiados e coletadas amostras embrionárias. Na análise estatística não foram observadas diferenças entre os grupos para o fator temperatura sobre a motilidade embrionária no desenvolvimento esquelético. Em contraste, a motilidade evidenciou diferença estatística no dia 49 para o Grupo I (P < 0,001) e apresentou maiores proporções de nariz e mão. Esses dados demonstraram pela primeira vez que o aumento na motilidade, induzidos farmacologicamente resultam em divergências fenotípicas na proporção de segmentos anatômicos durante a ontogenia pré-natal, podendo alterar efetivamente a adaptação dos animais em ambientes específicos.


Subject(s)
Animals , Alligators and Crocodiles , Temperature
3.
Braz. j. biol ; 83: e245206, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1339387

ABSTRACT

Abstract A huge amount of rice cultivation and consumption occur in Asia particularly in Pakistan and China. However, multiple abiotic stresses especially high and low-temperature proved to be a substantial threat for rice production ultimately risks for food security. To overcome various types of abiotic stress; seed priming is among the effective approaches to improve the rice seed germination and growth vigor. Therefore, the present study was planned to evaluate physiological and biochemical modifications in Chinese and Pakistani rice varieties by Qiangdi 863 biological assistant growth apparatus nano treated water (NTW), Osmopriming Calcium chloride (CaCl2), redox priming hydrogen peroxide (H2O2) and hormonal priming by Salicylic acid (SA) under temperature stress conditions. The experiment was performed with completely randomize design conditions. Five rice varieties, nomenclature as Zhongzoa 39, (Chinese rice variety) KSK 133, KS 282, Super basmati and PK 1121 aromatic (Pakistani rice variety) were sown under low temperature (LT) (17ºC), optimal temperature (OT) 27ºC and high temperature (HT) 37ºC conditions. The present study indicated that nanopriming were the most effective treatments increased Germination Energy Percentage (GEP) (96.1, 100, 100%), Speed of Germination (SG) (27.2, 35.45, 37.1), Final Germination Percentage (FGP) (98.2, 99.1, 99.4%), Seedling Dry Weight Biomass (DWB) (0.1, 0.137, 0.14g), Total Chlorophyll Content (0.502, 13.74, 15.21), antioxidant enzymes Superoxide Dismutase (SOD)(3145, 2559, 3345 µg-1FWh-1), Catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) and decreased Malondialdehyde (MDA) (6.5, 12.2, 6.5 µmol g-1 FW) for Zhongzao 39 and KSK 133 rice varieties under low (LT+NTW), optimal temperature (OP+NTW) and high temperature (HT+NTW) stress., Therefore, nano-priming is recommended to cope with the high and low-temperature stress conditions along with improved productivity of rice.


Resumo Cultivo e consumo de arroz ocorrem em grandes quantidades na Ásia, particularmente no Paquistão e na China. No entanto, vários estresses abióticos, especialmente de alta e baixa temperatura, provaram ser uma ameaça considerável para a produção de arroz, em última análise, riscos para a segurança alimentar. Para superar vários tipos de estresse abiótico, o priming de sementes está entre as abordagens eficazes que melhoram a germinação e o vigor de crescimento das sementes de arroz. Portanto, o presente estudo foi planejado para avaliar as modificações fisiológicas e bioquímicas em variedades de arroz chinês e paquistanês por Qiangdi 863, aparelho assistente biológico de crescimento com água nanotratada (NTW), Osmopriming cloreto de cálcio (CaCl2), peróxido de hidrogênio redox (H2O2) e priming hormonal por ácido salicílico (SA) em condições de estresse de temperatura. O experimento foi realizado em condições de delineamento inteiramente ao acaso. Cinco variedades de arroz, nomenclaturas como Zhongzoa 39 (variedade de arroz chinês), KSK 133, KS 282, Super basmati e PK 1121 aromático (variedade de arroz do Paquistão) foram semeadas sob baixa temperatura (LT) (17 ºC), temperatura ótima (OT) 27 ºC e condições de alta temperatura (HT) 37 ºC. O presente estudo indicou que nanocondicionamento foi o tratamento mais eficaz: aumento da porcentagem de energia de germinação (GEP) (96,1%, 100%, 100%), velocidade de germinação (SG) (27,2, 35,45, 37,1), porcentagem de germinação final (FGP) (98,2%, 99,1%, 99,4%), biomassa de peso seco de mudas (DWB) (0,1 g, 0,137 g, 0,14 g), conteúdo total de clorofila (0,502, 13,74, 15,21), enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) (3145, 2559, 3345 µg-1FWh- 1), catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) e malondialdeído diminuído (MDA) (6,5, 12,2, 6,5 µmol g-1 FW) para as variedades de arroz Zhongzao 39 e KSK 133 sob baixo (LT + NTW), temperatura ótima (OP + NTW) e estresse de alta temperatura (HT + NTW). Portanto, o nanopriming é recomendado para lidar com as condições de estresse de alta e baixa temperatura, juntamente com a produtividade aprimorada do arroz.


Subject(s)
Oryza , Seeds , Stress, Physiological , Temperature , Germination , Seedlings , Hydrogen Peroxide
4.
Braz. j. biol ; 83: e250879, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1339383

ABSTRACT

Abstract In the state of São Paulo, the main sugarcane producing region of the world, two species of scale insects have frequently occurred, Aclerda takahashii (Kuwana, 1932) (Hemiptera: Aclerdidae) and Saccharicoccus sacchari (Cockerell, 1895) (Hemiptera: Pseudococcidae). To map the distribution and abundance of these species, 17 sugarcane producing fields, distributed in six mesoregions in São Paulo, were evaluated in August 2017 and, January, February, June and July 2018 during the ripening phase. The study on the seasonality of these species, by the presence or absence of the scale insects during the phenological cycle of the plant, was conducted between August 2017 and July 2018 in two sugarcane producing fields in the municipality of Jaboticabal, São Paulo, Brazil. The presence of S. sacchari was found in all the analyzed locations, and A. takahashii in twelve. Both scale insects showed significant difference of infestation in the node's region of the stems during the ripening phase in one of the studied locations. The aclerdid presented significant difference by infestation in one site during the ripening phase of the plant. The pseudococcid infested a greater number of nodes in the following phases of development; vegetative, grand growth and ripening in both studied areas, but it was in one site during the ripening phase that presented the greatest difference. Although the pink sugarcane mealybug was more abundant than A. takahashii in both studies, there were no patterns of relationships between the numbers of individuals to geographical locations and temperature.


Resumo No estado de São Paulo, principal região produtora de cana-de-açúcar do mundo, duas espécies de cochonilhas têm ocorrido frequentemente, Aclerda takahashii (Kuwana, 1932) (Hemiptera: Aclerdidae) e Saccharicoccus sacchari (Cockerell, 1895) (Hemiptera: Pseudococcidae). Para mapear a distribuição e abundância destas espécies, 17 regiões produtoras de cana-de-açúcar, distribuídas em seis mesorregiões de São Paulo, foram avaliadas em agosto de 2017 e janeiro, fevereiro, junho e julho de 2018, durante a fase de maturação. O estudo da sazonalidade destas espécies, pela presença ou ausência das cochonilhas durante o ciclo fenológico da planta, foi conduzido entre agosto de 2017 e julho de 2018 em duas regiões produtoras de cana-de-açúcar no município de Jaboticabal, São Paulo, Brasil. Saccharicoccus sacchari foi encontrada em todas as localidades analisadas, e A. takahashii em 12. Ambas cochonilhas mostraram diferença significativa de infestação na região dos nós dos colmos durante a fase de maturação em uma das localidades estudadas. O aclerdídeo apresentou diferença significativa pela infestação em uma localidade durante a fase de maturação da planta. O pseudococcídeo infestou um grande número de nós nas seguintes fases de desenvolvimento; perfilhamento, crescimento vegetativo e maturação em ambas áreas estudadas, mas foi em uma localidade durante a fase de maturação que apresentou a maior diferença. Embora a cochonilha rosada da cana-de-açúcar foi mais abundante do que A. takahashii em ambos estudos, não houve padrões de relações entre o número de indivíduos com a localização geográfica e temperatura.


Subject(s)
Humans , Animals , Saccharum , Hemiptera , Temperature , Brazil , Crops, Agricultural
5.
Braz. j. biol ; 83: e243629, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285611

ABSTRACT

Abstract As an important enzyme, xylanase is widely used in the food, pulp, and textile industry. Different applications of xylanase warrant specific conditions including temperature and pH. This study aimed to carry out sodium alginate beads as carrier to immobilize previous reported mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum which expressed in E. coli, the activity of immobilization of mutated xylanase was elevated about 4% at pH 6 and 13% at 62 °C. Moreover, the immobilized mutated xylanase retained a greater proportion of its activity than the wide type in thermostability. These properties suggested that the immobilization of mutated xylanase has potential to apply in biobleaching industry.


Resumo Como importante enzima, a xilanase é amplamente utilizada na indústria alimentícia, de celulose e têxtil. Diferentes aplicações de xilanase garantem condições específicas, incluindo temperatura e pH. Este estudo teve como objetivo realizar grânulos de alginato de sódio como carreador para imobilizar xilanase mutada relatada anteriormente de Neocallimastix patriciarum que expressa em E. coli, a atividade de imobilização da xilanase mutada foi elevada em cerca de 4% em pH 6 e 13% a 62 °C. Além disso, a xilanase mutada imobilizada reteve uma proporção maior de sua atividade do que o tipo amplo em termoestabilidade. Essas propriedades sugerem que a imobilização da xilanase mutada tem potencial para aplicação na indústria de biobranqueamento.


Subject(s)
Neocallimastix , Temperature , Escherichia coli/genetics
6.
Braz. j. biol ; 83: e243874, 2023. graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285606

ABSTRACT

Abstract In recent days, cheapest alternative carbon source for fermentation purpose is desirable to minimize production cost. Xylanases have become attractive enzymes as their potential in bio-bleaching of pulp and paper industry. The objective of the present study was to identify the potential ability on the xylanase production by locally isolated Bacillus pumilus BS131 by using waste fiber sludge and wheat bran media under submerged fermentation. Culture growth conditions were optimized to obtain significant amount of xylanase. Maximum xylanase production was recorded after 72 hours of incubation at 30 °C and 7 pH with 4.0% substrate concentration. In the nutshell, the production of xylanase using inexpensive waste fiber sludge and wheat-bran as an alternative in place of expensive xylan substrate was more cost effective and environment friendly.


Resumo Nos últimos dias, a fonte alternativa de carbono mais barata para fins de fermentação é desejável para minimizar o custo de produção. As xilanases têm se tornado enzimas atraentes como seu potencial no biobranqueamento da indústria de papel e celulose. O objetivo do presente estudo foi identificar a capacidade potencial na produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 isolado localmente usando lodo de fibra residual e farelo de trigo em meio de fermentação submersa. As condições de crescimento da cultura foram otimizadas para obter uma quantidade significativa de xilanase. A produção máxima de xilanase foi registrada após 72 horas de incubação a 30 °C e pH 7 com concentração de substrato de 4,0%. Resumindo, a produção de xilanase usando lodo de fibra residual de baixo custo e farelo de trigo como uma alternativa no lugar do substrato de xilano caro foi mais econômica e ecológica.


Subject(s)
Bacillus/metabolism , Bacillus pumilus/metabolism , Sewage , Temperature , Dietary Fiber , Endo-1,4-beta Xylanases/metabolism , Fermentation , Hydrogen-Ion Concentration
8.
Braz. j. biol ; 82: e240943, 2022. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1278469

ABSTRACT

Abstract The emergence of multi-drug resistant (MDR) bacterial strains, which are posing a global health threat has developed the interest of scientists to use bacteriophages instead of conventional antibiotics therapy. In light of an increased interest in the use of phage as a bacterial control agent, the study aimed to isolate and characterize lytic phages from sewage effluent. During the current study, bacteriophage AS1 was isolated from sewage effluent against E.coli S2. The lytic activity of phageAS1 was limited to E.coli S2 strain showing monovalent behavior. The calculated phage titer was 3.5×109 pfu/ml. PhageAS1 was stable at a wide range of pH and temperature. The maximum stability was recorded at 37ºC and pH 7.0, while showing its normal lytic activity at temperature 60ºC and from pH 5.0 to11.0 respectively. At temperature 70ºC, phage activity was somewhat reduced whereas, further increase in temperature and decrease or increase in pH completely inactivated the phage. From the current study, it was concluded that waste water is a best source for finding bacteriophages against multi-drug resistant bacterial strains and can be used as bacterial control agent.


Resumo O surgimento de cepas bacterianas multirresistentes (MDR), que representam uma ameaça global à saúde, desenvolveu o interesse dos cientistas em usar bacteriófagos em vez da terapia convencional com antibióticos. Diante do crescente interesse no uso de fago como agente de controle bacteriano, o estudo visou isolar e caracterizar fagos líticos de efluente de esgoto. Durante o estudo atual, o bacteriófago AS1 foi isolado de efluente de esgoto contra E. coli S2. A atividade lítica de phageAS1 foi limitada à cepa E. coli S2, apresentando comportamento monovalente. O título de fago calculado foi de 3,5 x 109 ufp/ml. PhageAS1 foi estável em uma ampla faixa de pH e temperatura. A estabilidade máxima foi registrada a 37ºC e pH 7,0, enquanto mostrou atividade lítica normal em temperatura de 60ºC e pH 5,0 a 11,0, respectivamente. Na temperatura de 70ºC, a atividade do fago foi um pouco reduzida, enquanto o aumento adicional da temperatura e a diminuição ou aumento do pH inativaram completamente o fago. Com base no estudo atual, concluiu-se que a água residual é a melhor fonte para encontrar bacteriófagos contra cepas bacterianas multirresistentes e pode ser usada como agente de controle bacteriano.


Subject(s)
Sewage , Bacteriophages , Pakistan , Temperature , Coliphages
9.
Braz. j. biol ; 82: e239449, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249271

ABSTRACT

Abstract Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.


Resumo A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.


Subject(s)
Escherichia coli/genetics , alpha-Amylases/genetics , alpha-Amylases/metabolism , Temperature , Enzyme Stability , Cloning, Molecular , Geobacillus , Hydrogen-Ion Concentration
10.
Braz. j. biol ; 82: e234413, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249269

ABSTRACT

Abstract The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These by-products can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 U⋅mg-1. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.


Resumo As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 U⋅mg-1. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas


Subject(s)
Peptide Hydrolases , Stomach , Temperature , Hydrogen-Ion Concentration
11.
Braz. j. biol ; 82: e247073, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249224

ABSTRACT

Abstract In Northern Tunisia, seasonal streams, called wadi, are characterized by extreme hydrological and thermal conditions. These freshwater systems have very particular features as a result of their strong irregularity of flow due to limited precipitation runoff regime, leading to strong seasonal hydrologic fluctuations. The current study focused on the spatio-temporal distribution of chironomids in 28 sampling sites spread across the Northern Tunisia. By emplying PERMANOVA, the results indicated a significant spatio-temporal variation along various environmental gradients. The main abiotic factors responsible for noted differences in the spatial distribution of chironomids in wadi were the conductivity and temperature, closely followed by altitude, pH, salinity, talweg slope and dissolved oxygen, identified as such by employing distance-based linear models' procedure. The Distance-based redundancy analysis ordination showed two main groups: the first clustered the Bizerte sites, which were characterized by high water conductivity, sodium concentration and salinity. The second main group comprised sites from the Tell zone and was characterized by low temperatures, neutral pH, low conductivity and nutrients content. The subfamily TANYPODIINAE (e.g., Prochladius sp., Prochladius choerus (Meigen, 1804) and Macropelopia sp.) was the dominant group at Tell zone, whereas species such as Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970) and Potthastia gaedii (Meigen, 1838) were found only in Tell Wadis. In contrast, chironomid species such as Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970), Potthastia gaedii (Meigen, 1838), Procladius choreus (Meigen, 1804) were specific for Tell Mountain. Cap Bon wadis region was dominated by genus Cladotanytarsus sp. The results of this survey liked the taxonomic composition of chironomid assemblages to the variation of hydromorphological and physic-chemical gradients across the northern Tunisia wadis.


Resumo No norte da Tunísia, riachos sazonais chamados wadi são caracterizados por condições hidrológicas e térmicas extremas. Esses sistemas de água doce têm características muito particulares como resultado de sua forte irregularidade de fluxo devido ao regime de escoamento de precipitação limitado, levando a fortes flutuações hidrológicas sazonais. O estudo atual enfocou a distribuição espaço-temporal dos quironomídeos em 28 locais de amostragem espalhados pelo norte da Tunísia. Ao aplicar PERMANOVA, os resultados indicaram uma variação espaço-temporal significativa ao longo de vários gradientes ambientais. Os principais fatores abióticos responsáveis ​​pelas diferenças observadas na distribuição espacial dos quironomídeos no wadi foram a condutividade e a temperatura, seguidos de perto por altitude, pH, salinidade, declive do talvegue e oxigênio dissolvido, identificados como tais empregando o procedimento de modelos lineares baseados na distância. A ordenação da análise de redundância baseada em distância mostrou dois grupos principais: o primeiro agrupou os sítios Bizerte, que foram caracterizados por alta condutividade da água, concentração de sódio e salinidade. O segundo grupo principal compreendia locais da zona de Tell e era caracterizado por baixas temperaturas, pH neutro, baixa condutividade e conteúdo de nutrientes. A subfamília Tanypodiinae (por exemplo, Prochladius sp., Prochladius choerus [Meigen, 1804] e Macropelopia sp.) era o grupo dominante na zona de Tell, enquanto espécies como Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970) e Potthastia gaedii (Meigen, 1838) foram encontradas apenas em Tell Wadis. Em contraste, espécies de quironomídeos, como Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970), Potthastia gaedii (Meigen, 1838), Procladius choreus (Meigen, 1804), eram específicas para Tell Mountain. A região de Cap Bon wadis foi dominada pelo gênero Cladotanytarsus sp. Os resultados desta pesquisa gostaram da composição taxonômica das assembleias de quironomídeos com a variação dos gradientes hidromorfológicos e físico-químicos nos wadis do norte da Tunísia.


Subject(s)
Animals , Chironomidae , Temperature , Tunisia , Rivers , Fresh Water
12.
Braz. j. biol ; 82: e234500, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153464

ABSTRACT

Abstract This work aimed to obtain aspartic proteases of industrial and biotechnological interest from the stomach of the crevalle jack fish (Caranx hippos). In order to do so, a crude extract (CE) of the stomach was obtained and subjected to a partial purification by salting-out, which resulted in the enzyme extract (EE) obtainment. EE proteases were characterized physicochemically and by means of zymogram. In addition, the effect of chemical agents on their activity was also assessed. By means of salting-out it was possible to obtain a purification of 1.6 times with a yield of 49.4%. Two acid proteases present in the EE were observed in zymogram. The optimum temperature and thermal stability for EE acidic proteases were 55 ºC and 45 °C, respectively. The optimum pH and pH stability found for these enzymes were pH 1.5 and 7.0, respectively. Total inhibition of EE acid proteolytic activity was observed in the presence of pepstatin A. dithiothreitol (DTT) and Ca2+ did not promote a significant effect on enzyme activity. In the presence of heavy metals, such as Al3+, Cd2+ and Hg2+, EE acidic proteases showed more than 70% of their enzymatic activity. The results show that it is possible to obtain, from the stomach of C. hippos, aspartic proteases with high proteolytic activity and characteristics that demonstrate potential for industrial and biotechnological applications.


Resumo Este trabalho objetivou obter proteases aspárticas de interesse industrial e biotecnológico a partir do estômago do peixe xaréu (Caranx hippos). Para isso, foi obtido um extrato bruto do estômago, o qual foi submetido a uma purificação parcial por salting-out onde se obteve o extrato enzimático (EE). As proteases do EE foram caracterizadas físico-quimicamente e através de zimograma. Além disso, o efeito de agentes químicos sobre sua atividade também foi avaliado. Através de salting-out foi possível obter uma purificação de 1,6 vezes com rendimento de 49,4%. Foram observadas duas proteases ácidas presentes no EE através de zimograma. A temperatura ótima e a estabilidade térmica para as proteases ácidas do EE foram de 55 ºC e 45 °C, respectivamente. O pH ótimo e a estabilidade ao pH encontrados para estas enzimas foram o pH 1,5 e 7,0, respectivamente. Observou-se a inibição total da atividade proteolítica ácida do EE na presença de pepstatina A. O ditiotreitol (DTT) e o Ca2+ não promoveram efeito significativo na atividade enzimática. Na presença de metais pesados, como Al3+, Cd2+ e Hg2+, o EE manteve mais de 70% de atividade enzimática do EE. Os resultados mostram que é possível obter, a partir do estômago de C. hippos, proteases aspárticas com alta atividade proteolítica e características que demonstram potencial para aplicações industriais e biotecnológicas.


Subject(s)
Animals , Peptide Hydrolases , Temperature , Hydrogen-Ion Concentration
13.
Rev. Assoc. Méd. Rio Gd. do Sul ; 65(3): 01022105, Jul-Set 2021.
Article in Portuguese | LILACS | ID: biblio-1369366

ABSTRACT

RESUMO Aglomerações sociais e as condições climáticas estão entre os fatores que podem contribuir para a disseminação do SARS-CoV-2 e para o aumento no número de pacientes infectados, havendo relação do frio com a maior taxa de disseminação do vírus. Assim, no sul do Brasil, região subtropical, onde as baixas temperaturas são características durante o inverno, se torna pertinente avaliar como está variável climática é capaz de interferir no surgimento de casos de Covid-19 e investigar o padrão espacial de distribuição da doença em uma cidade sulina. As associações entre os casos diários de Covid-19 e os valores de temperatura média no município foram realizadas por análises de Correlação de Spearman e de Regressão. Após as quatro primeiras semanas de inverno, o número de casos confirmados de Covid-19 no município se elevou 400%, principalmente na região central. Porém, as análises não indicam relação significativa entre os casos de Covid-19 e as oscilações de temperatura. Portanto, é preciso sensibilizar as pessoas de que não há uma fórmula padronizada de enfrentamento à pandemia de Covid-19, uma vez que as combinações de elementos ambientais e sociais, diferentes em cada região, afetam de diferentes maneiras os números de casos e óbitos confirmados da Covid-19, pois, na localidade investigada as baixas temperaturas de inverno não interferiram significativamente no número de novos casos de Covid-19, de modo que o comportamento de aglomeração populacional parece ser o principal gatilho para o aumento dos casos de Covid-19 noticiados pela Secretaria de Saúde. PALAVRA-CHAVE: Aglomeração, coronavírus, temperatura


ABSTRACT Social agglomerations and climatic conditions are among the factors that can contribute to the spread of SARS-CoV-2 and to the increase in the number of infected patients, with a relationship between cold weather and the higher rate of spread of the virus. Thus, in southern Brazil, a subtropical region, where low temperatures are characteristic during winter, it is relevant to evaluate how this climate variable is able to interfere with the emergence of Covid-19 cases and to investigate the spatial pattern of distribution of the disease in a southern city. Associations between daily Covid-19 cases and mean temperature values in the city were performed by Spearman's Correlation and Regression analyses. After the first four weeks of winter, the number of confirmed cases of Covid-19 in the city rose by 400%, mainly in the central region. However, the analyses do not indicate a significant relationship between Covid-19 cases and temperature fluctuations. Therefore, it is necessary to sensitize people that there is no standardized formula for dealing with the Covid-19 pandemic, since the combinations of environmental and social elements, which are different in each region, affect the numbers of confirmed Covid-19 cases and deaths in different ways, since low winter temperatures in the investigated location did not significantly interfere with the number of new Covid-19 cases, so that the population agglomeration behavior seems to be the main trigger for the increase in Covid-19 cases reported by the Health Department. KEYWORDS: Agglomeration, coronavirus, temperature


Subject(s)
Humans , Temperature , Crowding , SARS-CoV-2
14.
Arq. bras. med. vet. zootec. (Online) ; 73(4): 763-770, Jul.-Aug. 2021. tab, ilus
Article in English | LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285283

ABSTRACT

The objective of this study was to determine the scrotal thermographic profile and to verify the influence of temperature and humidity of the humid tropical climate on testicular temperature and seminal quality of Mangalarga Marchador stallions. The thermal profiles of the proximal, middle, and distal zones of the testicles and total surface temperature (TSTT) were recorded using an FLIR E60bx thermal imager. The average air temperature (°C) and relative humidity (%) were obtained 1, 5, 9, 33, and 66 days before semen collection and showed a mean value of 26.5±2.4 and 80.4±6.0 respectively. The scrotal surface temperature was close to 34°C and there was no variation with the age of the stallion, reproductive activity, and characteristics of the ejaculate (P>0.05). The only significant correlations obtained were between TSTT and minor defects (R = 0.41; P<0.05), between TSTT and total defects (R = 0.46; P<0.01), and between TSTT and percentage of morphologically normal sperm (R = -0.46; P<0.05). It was concluded that the Mangalarga Marchador stallions maintained the testicular temperature within favorable conditions for spermatogenesis, demonstrating the efficiency of testicular thermoregulation mechanisms in the Atlantic Forest biome.


O objetivo deste estudo foi determinar o perfil termográfico escrotal e verificar a influência da temperatura e da umidade do clima tropical úmido na temperatura testicular e na qualidade seminal de garanhões Mangalarga Marchador. Os perfis térmicos das zonas proximal, média e distal dos testículos e a temperatura da superfície total (TSTT) foram registrados usando-se um termovisor FLIR E60bx. A temperatura média do ar (° C) e a umidade relativa (%) foram obtidas um, cinco, nove, 33 e 66 dias antes da coleta de sêmen e apresentaram valor médio de 26,5 ± 2,4 e 80,4 ± 6,0, respectivamente. A temperatura da superfície escrotal foi próxima a 34°C, e não houve variação com a idade do garanhão, a atividade reprodutiva e as características do ejaculado (P>0,05). As únicas correlações significativas obtidas foram entre TSTT e defeitos menores (R=0,41; P<0,05), entre TSTT e defeitos totais (R=0,46; P<0,01), e entre TSTT e porcentagem de espermatozoides morfologicamente normais (R=-0,46; P<0,05). Concluiu-se que os garanhões Mangalarga Marchador mantiveram a temperatura testicular dentro de condições favoráveis para a espermatogênese, demonstrando a eficiência dos mecanismos de termorregulação testicular no bioma Mata Atlântica.


Subject(s)
Animals , Male , Spermatogenesis/radiation effects , Temperature , Testis , Body Temperature Regulation , Semen Analysis/veterinary , Horses/physiology , Humidity/adverse effects , Semen , Tropical Climate/adverse effects , Thermography/veterinary
15.
Electron. j. biotechnol ; 52: 85-92, July. 2021. graf, tab
Article in English | LILACS | ID: biblio-1283600

ABSTRACT

BACKGROUND: Nonribosomal peptide synthases (NRPS) can synthesize functionally diverse bioactive peptides by incorporating nonproteinogenic amino acids, offering a rich source of new drug leads. The bacterium Escherichia coli is a well-characterized production host and a promising candidate for the synthesis of nonribosomal peptides, but only limited bioprocess engineering has been reported for such molecules. We therefore developed a medium and optimized process parameters using the design of experiments (DoE) approach. RESULTS: We found that glycerol is not suitable as a carbon source for rhabdopeptide production, at least for the NRPS used for this study. Alternative carbon sources from the tricarboxylic acid cycle achieved much higher yields. DoE was used to optimize the pH and temperature in a stirred-tank reactor, revealing that optimal growth and optimal production required substantially different conditions. CONCLUSIONS: We developed a chemically defined adapted M9 medium matching the performance of complex medium (lysogeny broth) in terms of product concentration. The maximum yield in the reactor under optimized conditions was 126 mg L-1, representing a 31-fold increase compared to the first shaking-flask experiments with M9 medium and glycerol as the carbon source. Conditions that promoted cell growth tended to inhibit NRPS productivity. The challenge was therefore to find a compromise between these factors as the basis for further process development.


Subject(s)
Peptide Synthases/metabolism , Bioreactors/microbiology , Escherichia coli , Temperature , Biotechnology , Carbon/metabolism , Models, Statistical , Electrophoresis, Polyacrylamide Gel , Bioengineering , Hydrogen-Ion Concentration
16.
Electron. j. biotechnol ; 51: 88-94, May. 2021. ilus, tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1343452

ABSTRACT

BACKGROUND: Large amounts of b-alanine are required in fine chemical and pharmaceutical synthesis and other fields. Profitable and green methods are required for the industrial production of b-alanine. RESULTS: Replacing endogenous panD of Escherichia coli with heterologous CgpanD from Corynebacterium glutamicum enabled b-alanine synthesis of 0.67 g/L by strain B0016-082BB. Overexpressing CgpanD on both plasmids and chromosomes to enhance the rate-limiting step improved the b-alanine titer to 4.25 g/L in strain B0016-083BB/pPL451-panD with a slighter metabolic burden. Growth factors were introduced by addition of yeast extract, and 6.65 g/L of b-alanine was synthesized by strain B0016- 083BB/pPL451-panD in the M9-3Y medium. CONCLUSIONS: Enhancement of the rate-limiting steps in the b-alanine biosynthetic pathway, recruitment of the temperature-sensitive inducible pL promoter, and optimization of the fermentation process could efficiently increase b-alanine production in E. coli.


Subject(s)
beta-Alanine/biosynthesis , Temperature , Escherichia coli , Fermentation
17.
Electron. j. biotechnol ; 50: 1-9, Mar. 2021. ilus, tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1292302

ABSTRACT

BACKGROUND: Phospholipase D (PLD) is used as the biocatalyst for phosphatidylserine (PS) production. In general, PLD was expressed in insoluble form in Escherichia coli. High-level soluble expression of PLD with high activity in E. coli is very important for industrial production of PLD. RESULTS: Streptomyces chromofuscus PLD coding gene was codon-optimized, cloned without signal peptide, and expressed in E. coli. The optimal recombinant E. coli pET-28a+PLD/BL21(DE3) was constructed with pET-28a without His-tag. The highest PLD activity reached 104.28 ± 2.67 U/mL in a 250-mL shake flask after systematical optimization. The highest PLD activity elevated to 122.94 ± 1.49 U/mL by feeding lactose and inducing at 20 C after scaling up to a 5.0-L fermenter. Substituting the mixed carbon source with 1.0 % (w/v) of cheap dextrin and adding a feeding medium could still attain a PLD activity of 105. 81 ± 2.72 U/mL in a 5.0-L fermenter. Fish peptone from the waste of fish processing and dextrin from the starch are both very cheap, which were found to benefit the soluble PLD expression. CONCLUSIONS: After combinatorial optimization, the high-level soluble expression of PLD was fulfilled in E. coli. The high PLD activity along with cheap medium obtained at the fermenter level can completely meet the requirements of industrial production of PLD.


Subject(s)
Phospholipases/metabolism , Streptomyces/enzymology , Solubility , Streptomyces/genetics , Temperature , Codon , Combinatorial Chemistry Techniques , Escherichia coli
19.
Rev. bras. promoç. saúde (Impr.) ; 34(1): 1-9, 17/02/2021.
Article in Spanish | LILACS | ID: biblio-1344653

ABSTRACT

Objetivo: Este artículo de investigación busca conocer la influencia de la propagación del virus COVID-19 a través de la temperatura y de la humedad en España y Brasil. Métodos: Para el cálculo de la variación mensual del índice de propagación del virus COVID-19 por provincias en España se han utilizado, en primer lugar, las series climáticas de la AEMET de España e INMETRO de Brasil. Se han extraído las medias correspondientes y después se han sometido los datos a un proceso de homogenización, para posteriormente poder calcular el incremento mensual de temperatura y de humedad por provincias y estados. Este proceso metodológico establece una relación directamente proporcional entre el aumento de la temperatura y de la humedad con el índice de propagación del virus COVID-19. Resultados: En España, las condiciones climáticas favorecerán la disminución o aumento del índice reproductivo del virus. En Brasil las condiciones climáticas no favorecerán la disminución del índice reproductivo del virus y, climatológicamente, no existe un periodo óptimo para una desescalada y vuelta a la normalidad. Las variaciones de las condiciones climáticas en Brasil no son significativas, por lo que el clima de Brasil no influye en la disminución de propagación del virus. Conclusión: El clima influye en la propagación del virus. Descriptores: COVID-19; Transmisión de Enfermedad Infecciosa; Clima; Temperatura; Humedad.


Objetivo: Este artigo de pesquisa busca conhecer a influência da propagação do vírus COVID-19 através da temperatura e umidade na Espanha e no Brasil. Métodos: Para calcular a variação mensal do índice de propagação do vírus COVID-19 por províncias da Espanha, primeiramente, utilzaram-se as séries climáticas da AEMET da Espanha e do INMETRO do Brasil. Extraíram-se as médias correspondentes, para posterior submissão dos dados a um processo de homogeneização, com o intuito de calcular o aumento mensal de temperatura e umidade por províncias e estados. Esse processo metodológico estabeleceu uma relação diretamente proporcional entre o aumento da temperatura e da umidade com a taxa de disseminação do vírus COVID-19. Resultados: Na Espanha, as condições climáticas favoreceram a diminuição ou aumento do índice reprodutivo do vírus. No Brasil, entretanto, as condições climáticas não favorecem a diminuição do índice reprodutivo do virus, comprovando que climatologicamente não existe um período ideal para uma desaceleração e retorno à normalidade. As variações nas condições climáticas no Brasil não são significativas, portanto o clima não influencia na diminuição da propagação do vírus neste país. Conclusão: O clima influencia a disseminação do vírus. Descritores: COVID-19; Transmissão de Doença Infecciosa; Clima; Temperatura; Umidade.


Objective: This research article seeks to know the influence of the spread of the COVID-19 virus through temperature and humidity in Spain and Brazil. Methods: In order to calculate the monthly variation in the COVID-19 virus spread index by provinces in Spain, at first, the climatic series of the AEMET of Spain and INMETRO of Brazil were used. The corresponding means have been extracted and then the data have been subjected to a homogenization process, to later be able to calculate the monthly increase in temperature and humidity by provinces and states. This methodological process establishes a directly proportional the climatic conditions favored the decrease or increase of the reproductive index of the virus. In Brazil, however, the climatic conditions do not favor the decrease in the reproductive index of the virus, proving that climatologically there is no optimal period for de-escalation and return to normality. The variations in climatic conditions in Brazil are not significant, so the climate does not influence the decrease in the spread of the virus. Conclusion: Climate influences the spread of the virus. Descriptors: COVID-19; Disease Transmission, Infectious; Climate; Temperature; Humidity. relationship between the increase in temperature and humidity with the spread rate of the COVID-19 virus. Results: In Spain the climatic conditions favored the decrease or increase of the reproductive index of the virus. In Brazil, however, the climatic conditions do not favor the decrease in the reproductive index of the virus, proving that climatologically there is no optimal period for de-escalation and return to normality. The variations in climatic conditions in Brazil are not significant, so the climate does not influence the decrease in the spread of the virus. Conclusion: Climate influences the spread of the virus.


Subject(s)
Temperature , Disease Transmission, Infectious , Basic Reproduction Number , COVID-19 , Humidity
20.
Braz. j. biol ; 81(1): 202-209, Feb. 2021. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153315

ABSTRACT

Abstract It was evaluated the effect of operational conditions in the production of Chlorella sp. after its selection from genus Chlorella sp., Scenedesmus sp., Nannochloris sp., Tetraselmis sp. and Dunaliella salina. Microalgae were inoculated in drinking water with addition of NPK fertilizer (N 24%, P 24%, K 18%), at a concentration of 0.5 g/L, agitation of 150 rpm, temperature 25 °C, light intensity of 1680 lumens at a color temperature of 6400K, without pH control for 8 days. The cellular concentrations obtained were 3.72x107 (Chlorella sp.), 1.36x107 (Scenedesmus sp.), 3.55x107 (Tetraselmis sp.), 5.74x107 (Nannochloris sp.) and 3.45x106 (Dunaliella salina), where the microalgae Chlorella sp., shows invasive capacity in drinking water cultivations. Applying the 2n-p fractional factorial design concept for the elemental composition of the microalgae and the cellular morphology, it was obtained 44.33% of C, 7.09% of H, 8.53% of N and 0.84% ​​of S for the Chlorella sp.


Resumo Foi avaliado o efeito das condições operacionais na produção de Chlorella sp. após a seleção do gênero Chlorella sp., Scenedesmus sp., Nannochloris sp., Tetraselmis sp. e Dunaliella salina. Microalgas foram inoculadas em água potável com adição de fertilizante NPK (N 24%, P 24% e K 18%), na concentração de 0,5 g/L, agitação de 150 rpm, temperatura de 25 °C, intensidade luminosa de 1.680 lúmens para uma temperatura de cor de 6.400 K, sem controle de pH por 8 dias. As concentrações celulares obtidas foram de 3,72 x 107 (Chlorella sp.), 1,36 x 107 (Scenedesmus sp.), 3,55 x 107 (Tetraselmis sp.), 5,74 x 107 (Nannochloris sp.) e 3,45 x 106 (Dunaliella salina), em que a microalga Chlorella sp. mostrou capacidade invasiva em cultivos de água potável. Aplicando o conceito de projeto fatorial fracionado 2n-p para a composição elementar da microalga e a morfologia celular, foram obtidos 44,33% de C, 7,09% de H, 8,53% de N e 0,84% de S para a Chlorella sp.


Subject(s)
Chlorella , Microalgae , Temperature , Biomass
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