Criopreservação de células-tronco mesenquimais do tecido adiposo: Uma alternativa para lipoenxertia seriada na reconstrução mamária / Cryopreservation of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells: An alternative to serial fat grafting in breast reconstruction

Introdução: A lipoenxertia é um enxerto autólogo de células do tecido celular subcutâneo, que pode ser utilizada como técnica complementar na reconstrução mamária. Diante disso, a criopreservação de células-tronco mesenquimais provenientes de tecido adiposo (CTDAs) poderia ser uma maneira de realizar a coleta em um tempo cirúrgico e após realizar a lipoenxertia de forma fracionada. O dimetilsulfóxido (DMSO) é um criopreservante utilizado em pesquisas com células, porém é potencialmente tóxico, o que impossibilitaria a utilização de CTDAs criopreservadas na prática clínica. Novos criopreservantes celulares, sem toxicidade, vêm sendo descritos na literatura científica experimental, como as substâncias L-prolina e trealose. Com isso, esse trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade de CTDAs criopreservadas com a combinação de L-prolina e trealose, em um período de até 90 dias. Método: Estudo experimental, no qual foram obtidas amostras de lipoaspirado provenientes de 9 pacientes. A fração celular foi processada e congelada com L-prolina (1,5M) + trealose (0,2M), ou com DMSO + soro fetal bovino (SFB), como controle. Após 30 e 90 dias, as amostras foram descongeladas e a viabilidade celular foi avaliada pela técnica de MTT. Resultados: A análise das CTDAs, após 1 e 3 meses de congelamento, indicou que as amostras tratadas com L-prolina + trealose apresentaram viabilidade semelhante àquelas preservadas com DMSO e SFB (p=0,444). Conclusão: A associação de L-prolina e trealose manteve CTDA viáveis por 30 e 90 dias de congelamento, podendo ser uma alternativa como criopreservante celular sem toxicidade e viabilizando o uso de lipoenxertia seriada.

Introduction: Fat grafting is an autologous graft of cells from subcutaneous tissue, which can be used as a complementary technique in breast reconstruction. Given this, the cryopreservation of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (ADMSCs) could be a way to collect them in one surgical procedure and after performing fractional fat grafting. Dimethyl sulfoxide (DMSO) is a cryopreservative used in cell research, but it is potentially toxic, which would make it impossible to use cryopreserved ADMSCs in clinical practice. New cellular cryopreservatives, without toxicity, have been described in the experimental scientific literature, such as the substances L-proline and trehalose. Therefore, this work aimed to evaluate the viability of ADMSCs cryopreserved with the combination of L-proline and trehalose over up to 90 days. Method: Experimental study in which lipoaspirate samples were obtained from 9 patients. The cellular fraction was processed and frozen with L-proline (1.5M) + trehalose (0.2M) or with DMSO + fetal bovine serum (FBS) as control. After 30 and 90 days, the samples were thawed, and cell viability was assessed using the MTT technique. Results: The analysis of ADMSCs, after 1 and 3 months of freezing, indicated that samples treated with L-proline + trehalose showed similar viability to those preserved with DMSO and SFB (p=0.444). Conclusion: The association of L-proline and trehalose kept ADMSC viable for 30 and 90 days of freezing, and could be an alternative as a cellular cryopreservative without toxicity and enabling the use of serial fat grafting.

Factor inducible por hipoxia en cáncer

El oxígeno y dióxido de carbono son vitales en la respiración, sus variaciones fuera del rango fisiológico son una amenaza para la supervivencia de las células. La hipoxia es una condición común en la mayoría de los tumores malignos, la cual promueve angiogénesis y vascularización disfuncional, mayor proliferación celular y la adquisición de un fenotipo de transición epitelial a mesenquimatoso, que contribuye con la metástasis; asimismo, altera el metabolismo de las células cancerosas y genera resistencia a la terapia, ya que induce a la inactividad celular. Por tanto, la hipoxia es un factor negativo, asociado a resultados adversos en la mayoría de los tratamientos de los distintos tipos de cáncer. El factor inducible por hipoxia (HIF) es el factor de transcripción relacionado con la hipoxia en cáncer, que produce la activación de más de una centena de genes reguladores de la actividad celular, que generan funciones cruciales para el desarrollo del cáncer. El objetivo principal de la presente revisión es puntualizar la importancia de la hipoxia en la génesis del cáncer, conocer las principales moléculas que interactúan en la expresión del HIF, explicar los mecanismos moleculares de las vías involucradas en la inducción del HIF, las consecuencias celulares por su alteración y las potenciales terapias dirigidas contra este factor. Se consultaron PubMed, Scopus y SciELO, del año 1990 hasta el año 2022, y se buscaron las referencias bibliográficas en relación con las palabras clave asociadas al factor inducible por hipoxia y cáncer. En conclusión, la sobreexpresión de HIF-1α en biopsias tumorales se asocia con una mayor mortalidad de pacientes en cánceres humanos. Los posibles genes diana regulados por HIF-1α que pueden desempeñar un papel en la progresión tumoral están empezando a descubrirse. A pesar de que se han estudiado cientos de compuestos en relación con el HIF en cáncer, en la actualidad existen pocos inhibidores del HIF aprobados en el mercado mundial; asimismo, muchos estudios clínicos, en sus distintas fases en desarrollo, no muestran resultados alentadores. Probablemente, en el futuro, cuando se tenga una mejor comprensión de la estructura, funcionamiento molecular y biológico de este factor, se desarrollarán fármacos más específicos para la inhibición del HIF.

Oxygen and carbon dioxide are essential for breathing; variations in these gases outside of the normal range are a threat to cell survival. Hypoxia is a common condition that occurs in most malignant tumors, increases angiogenesis and defective vascularization, promotes cell proliferation and acquires an epithelial-mesenchymal transition phenotype, which causes metastasis. It also affects cancer cell metabolism and makes patients resistant to treatment by causing cell quiescence. As a result, hypoxia is a detrimental component that is linked to unfavorable outcomes in most cancer treatments. Through the activation of more than a hundred genes that control cell activity, which produce key functions for cancer development, the transcription factor known as hypoxia-inducible factor (HIF) is linked to hypoxia in cancer. This review's main goals are to highlight the role of hypoxia in the development of cancer, identify the key molecules that interact to promote HIF expression, explain the molecular mechanisms of the pathways that lead to HIF induction, describe the cellular effects of HIF alteration, and discuss potential HIF-targeted therapies. Articles from 1990 to 2022 were reviewed in PubMed, Scopus and SciELO databases. Keywords related to cancer and HIF were searched in bibliographical references. In conclusion, HIF-1α overexpression in tumor biopsies is associated with increased patient mortality in human cancers. Potential HIF-1α-regulated target genes that may play a role in tumor progression are starting to be identified. Although hundreds of chemicals have been studied in relation to HIF in cancer, there are currently few approved HIF inhibitors available on the global market; moreover, many clinical trials, in their various stages of development, do not show encouraging results. It is likely that in the future, when there is a better understanding of the structure, molecular and biological functioning of this factor, more specific drugs for HIF inhibition will be developed.

Efectos protectores de las proantocianidinas a nivel intestinal frente a estrés termooxidativo por ingestión de aceite de girasol utilizado en fritura / The Origins of Enantioselective Organocatalysis and the 2021 Nobel Prize in Chemistry

Una sociedad avanzada requiere el continuo desarrollo de nuevas moléculas y materiales para su uso como fármacos, productos agroquímicos, producción y almacenaje de energía y múltiples otras aplicaciones. A su vez, este desarrollo requiere el descubrimiento y optimización de nuevos métodos de síntesis. El Premio Nobel de Química de 2021 se concedió a los profesores Benjamin List y David MacMillan “por el desarrollo de la organocatálisis asimétrica”. Se trata de una nueva herramienta en síntesis orgánica enantioselectiva que ha crecido de forma exponencial desde su introducción en 2000 por los galardonados y sirve de alternativa a los métodos tradicionales de catálisis, basados en el uso de enzimas y catalizadores metálicos. (AU)

Any advanced society requires new molecules and materials to be used as drugs, agrochemicals, energy production and storage and countless other applications. This, in turn, requires the development of new methods for synthesis. The 2021 Nobel Prize in Chemistry was awarded to Professors Benjamin List and David MacMillan “for the development of asymmetric organocatalysis”. This is a relatively new tool for enantioselective organic synthesis that has undergone an explosive growth since its introduction in 2000 by the awardees and serves as an alternative to the more traditional catalytic procedures based on the use of enzymes and metal-based catalysts. (AU)

Antioxidant status and their enhancements strategies for water stress tolerance in chickpea / Status antioxidante e suas estratégias de aprimoramento para tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico

Water stress executes severe influences on the plant growth and development through modifying physio-chemical properties. Therefore, a field experiment was designed to evaluate the antioxidant status and their enhancements strategies for water stress tolerance in chickpea on loam and clay loam soils under agro-ecological conditions of Arid Zone Research Institute, Bahawalpur (29.3871 °N, 71.653 °E) and Cholistan farm near Derawer (28.19°N, 71.80°E) of Southern Punjab, Pakistan during winter 2014-15. Experimental treatments comprised of two chickpea cultivars i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and two exogenous application of osmoprotectants i.e. glycine betaine (GB) 20 ppm and proline 10 uM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of GB and proline improved the growth, yield and quality parameters of both chickpea cultivars even under water stress conditions. However, superior results were obtained with exogenously applied GB on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of GB on chickpea cultivar Bhakhar 2011 under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced maximum superoxide dismutase, peroxidase and catalase contents. These results suggested that application of GB mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress condition. Hence, antioxidants status might be a suitable method for illustrating water stress tolerance in chickpea.

O estresse hídrico exerce fortes influências no crescimento e no desenvolvimento das plantas, modificando as propriedades físico-químicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para avaliar o status antioxidante e suas estratégias de aprimoramento para tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico em condiçõesa groecológicas, no Instituto de Pesquisa da Zona Árida, Bahawalpur (29.3871 ° N, 71.653 ° E) e fazenda do Cholistan, perto de Derawer (28.19 ° N, 71,80 ° E), no sul de Punjab, Paquistão, durante Rabi 2014-15. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, como Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico no estágio de floração, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na fase de floração + formação de vagem + estágio de enchimento de grãos, incluindo água bem controlada (controle) e duas aplicações exógenas de osmoprotetores, isto é, glicina betaína 20 ppm e prolina 10 uM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de glicina betaína e prolina melhorou os parâmetros de crescimento, rendimento e qualidade de ambos os genótipos de grão- de-bico, mesmo sob condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com glicina betaína aplicada exogenamente em Bhakhar 2011, em condições bem regadas. Além disso, o spray foliar de glicina betaína na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011, sob estresse na fase de floração + formação de vagem + enchimento de grãos, produziu o máximo de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugeriram que a aplicação de glicina betaína atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a [...].

Production of proline and protease with different organic wastes in bacteria (Production proline and protease with organic wastes) / Produção de prolina e protease com diferentes resíduos orgânicos em bactérias (produção de prolina e protease com resíduos orgânicos)

In this study, we investigated the proline and protease production of different bacteria in several organic waste materials. Our aim was to produce proline and protease economically in waste that is abundantly available while reducing its environmental impact. 5 ml of different organic waste materials (OWW: Olive waste water; N.B: Nutrient Broth; EW: Eggshell; PBS: PBS buffer; PLW: Peach leaf wastes; TCW: Turkish coffee wastes; TWW: Tea waste water; WCW: Waste cheese whey; WFO: Waste frying oil) were placed in 10 ml grow tubes, inoculated and incubated for 24 h. Phosphate-buffered saline and 10% solutions of different organic wastes were added. These cultures were subsequently incubated at 37°C for 24 h. Cells were harvested at 24 h for L-proline assay. 1 ml of culture was transferred by pipette into an Eppendorf tube and centrifuged at 14,000 rpm for 20 min at room temperature. Cellular debris was removed by centrifuge and the supernatant was used for proline activity assays. Protease activity was determined using a modified method with casein as the substrate. We found that proline and protease can easily be produced economically using Turkish coffee wastes (TCW), Waste cheese whey (WCW) and Olive waste water (OWW) organic waste. We believe that this study will result in similar research leading to the economical use of these waste materials thus reducing their impact on the environment.

Neste estudo, investigamos a produção de prolina e protease de diferentes bactérias em diversos resíduos orgânicos. Nosso objetivo era produzir prolina e protease economicamente em resíduos que estão disponíveis em abundância, reduzindo seu impacto ambiental. Cinco ml de diferentes materiais de resíduos orgânicos (OWW: resíduos de azeitona; NB: caldo nutriente; EW: casca de ovo; PBS: tampão PBS; PLW: resíduos de folhas de pêssego; TCW: resíduos de café turco; TWW: resíduos de chá; WCW: resíduos de queijo soro de leite; WFO: óleo de fritura residual) foram colocados em tubos de cultivo de 10 ml, inoculados e incubados por 24 horas. Adicionaram-se solução salina tamponada com fosfato e soluções a 10% de diferentes resíduos orgânicos. Essas culturas foram subsequentemente incubadas a 37° C durante 24 h. As células foram colhidas às 24 h para o ensaio de L-prolina. Um ml de cultura foi transferido por pipeta para um tubo Eppendorf e centrifugado a 14.000 rpm, por 20 min, em temperatura ambiente. Os detritos celulares foram removidos por centrifugação e o sobrenadante foi usado para ensaios de atividade de prolina. A atividade da protease foi determinada usando um método modificado com caseína como substrato. Descobrimos que a prolina e a protease podem ser facilmente produzidas economicamente, usando resíduos de café turco (TCW), resíduos de soro de queijo (WCW) e resíduos orgânicos de água de oliva (OWW). Acreditamos que este estudo resultará em pesquisas semelhantes, levando ao uso econômico desses materiais residuais, reduzindo, assim, seu impacto no meio ambiente.

Antioxidant status and their enhancements strategies for water stress tolerance in chickpea

Abstract Water stress executes severe influences on the plant growth and development through modifying physio-chemical properties. Therefore, a field experiment was designed to evaluate the antioxidant status and their enhancements strategies for water stress tolerance in chickpea on loam and clay loam soils under agro-ecological conditions of Arid Zone Research Institute, Bahawalpur (29.3871 °N, 71.653 °E) and Cholistan farm near Derawer (28.19°N, 71.80°E) of Southern Punjab, Pakistan during winter 2014-15. Experimental treatments comprised of two chickpea cultivars i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and two exogenous application of osmoprotectants i.e. glycine betaine (GB) 20 ppm and proline 10 uM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of GB and proline improved the growth, yield and quality parameters of both chickpea cultivars even under water stress conditions. However, superior results were obtained with exogenously applied GB on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of GB on chickpea cultivar Bhakhar 2011 under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced maximum superoxide dismutase, peroxidase and catalase contents. These results suggested that application of GB mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress condition. Hence, antioxidants status might be a suitable method for illustrating water stress tolerance in chickpea.

Resumo O estresse hídrico exerce fortes influências no crescimento e no desenvolvimento das plantas, modificando as propriedades físico-químicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para avaliar o status antioxidante e suas estratégias de aprimoramento para tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico em condições agroecológicas, no Instituto de Pesquisa da Zona Árida, Bahawalpur (29.3871 ° N, 71.653 ° E) e fazenda do Cholistan, perto de Derawer (28.19 ° N, 71,80 ° E), no sul de Punjab, Paquistão, durante Rabi 2014-15. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, como Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico no estágio de floração, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na fase de floração + formação de vagem + estágio de enchimento de grãos, incluindo água bem controlada (controle) e duas aplicações exógenas de osmoprotetores, isto é, glicina betaína 20 ppm e prolina 10 uM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de glicina betaína e prolina melhorou os parâmetros de crescimento, rendimento e qualidade de ambos os genótipos de grão- de-bico, mesmo sob condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com glicina betaína aplicada exogenamente em Bhakhar 2011, em condições bem regadas. Além disso, o spray foliar de glicina betaína na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011, sob estresse na fase de floração + formação de vagem + enchimento de grãos, produziu o máximo de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugeriram que a aplicação de glicina betaína atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a tolerância no grão-de- bico, principalmente pela maior atividade de enzimas antioxidantes, demonstrando medidas protetoras das células vegetais em condições de estresse. Portanto, o status de antioxidantes pode ser um método adequado para ilustrar a tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico.

Production of proline and protease with different organic wastes in bacteria (Production proline and protease with organic wastes)

Abstract In this study, we investigated the proline and protease production of different bacteria in several organic waste materials. Our aim was to produce proline and protease economically in waste that is abundantly available while reducing its environmental impact. 5 ml of different organic waste materials (OWW: Olive waste water; N.B: Nutrient Broth; EW: Eggshell; PBS: PBS buffer; PLW: Peach leaf wastes; TCW: Turkish coffee wastes; TWW: Tea waste water; WCW: Waste cheese whey; WFO: Waste frying oil) were placed in 10 ml grow tubes, inoculated and incubated for 24 h. Phosphate-buffered saline and 10% solutions of different organic wastes were added. These cultures were subsequently incubated at 37°C for 24 h. Cells were harvested at 24 h for L-proline assay. 1 ml of culture was transferred by pipette into an Eppendorf tube and centrifuged at 14,000 rpm for 20 min at room temperature. Cellular debris was removed by centrifuge and the supernatant was used for proline activity assays. Protease activity was determined using a modified method with casein as the substrate. We found that proline and protease can easily be produced economically using Turkish coffee wastes (TCW), Waste cheese whey (WCW) and Olive waste water (OWW) organic waste. We believe that this study will result in similar research leading to the economical use of these waste materials thus reducing their impact on the environment.

Resumo Neste estudo, investigamos a produção de prolina e protease de diferentes bactérias em diversos resíduos orgânicos. Nosso objetivo era produzir prolina e protease economicamente em resíduos que estão disponíveis em abundância, reduzindo seu impacto ambiental. Cinco ml de diferentes materiais de resíduos orgânicos (OWW: resíduos de azeitona; NB: caldo nutriente; EW: casca de ovo; PBS: tampão PBS; PLW: resíduos de folhas de pêssego; TCW: resíduos de café turco; TWW: resíduos de chá; WCW: resíduos de queijo soro de leite; WFO: óleo de fritura residual) foram colocados em tubos de cultivo de 10 ml, inoculados e incubados por 24 horas. Adicionaram-se solução salina tamponada com fosfato e soluções a 10% de diferentes resíduos orgânicos. Essas culturas foram subsequentemente incubadas a 37° C durante 24 h. As células foram colhidas às 24 h para o ensaio de L-prolina. Um ml de cultura foi transferido por pipeta para um tubo Eppendorf e centrifugado a 14.000 rpm, por 20 min, em temperatura ambiente. Os detritos celulares foram removidos por centrifugação e o sobrenadante foi usado para ensaios de atividade de prolina. A atividade da protease foi determinada usando um método modificado com caseína como substrato. Descobrimos que a prolina e a protease podem ser facilmente produzidas economicamente, usando resíduos de café turco (TCW), resíduos de soro de queijo (WCW) e resíduos orgânicos de água de oliva (OWW). Acreditamos que este estudo resultará em pesquisas semelhantes, levando ao uso econômico desses materiais residuais, reduzindo, assim, seu impacto no meio ambiente.

Production of proline and protease with different organic wastes in bacteria (Production proline and protease with organic wastes) / Produção de prolina e protease com diferentes resíduos orgânicos em bactérias (produção de prolina e protease com resíduos orgânicos)

In this study, we investigated the proline and protease production of different bacteria in several organic waste materials. Our aim was to produce proline and protease economically in waste that is abundantly available while reducing its environmental impact. 5 ml of different organic waste materials (OWW: Olive waste water; N.B: Nutrient Broth; EW: Eggshell; PBS: PBS buffer; PLW: Peach leaf wastes; TCW: Turkish coffee wastes; TWW: Tea waste water; WCW: Waste cheese whey; WFO: Waste frying oil) were placed in 10 ml grow tubes, inoculated and incubated for 24 h. Phosphate-buffered saline and 10% solutions of different organic wastes were added. These cultures were subsequently incubated at 37°C for 24 h. Cells were harvested at 24 h for L-proline assay. 1 ml of culture was transferred by pipette into an Eppendorf tube and centrifuged at 14,000 rpm for 20 min at room temperature. Cellular debris was removed by centrifuge and the supernatant was used for proline activity assays. Protease activity was determined using a modified method with casein as the substrate. We found that proline and protease can easily be produced economically using Turkish coffee wastes (TCW), Waste cheese whey (WCW) and Olive waste water (OWW) organic waste. We believe that this study will result in similar research leading to the economical use of these waste materials thus reducing their impact on the environment.

Neste estudo, investigamos a produção de prolina e protease de diferentes bactérias em diversos resíduos orgânicos. Nosso objetivo era produzir prolina e protease economicamente em resíduos que estão disponíveis em abundância, reduzindo seu impacto ambiental. Cinco ml de diferentes materiais de resíduos orgânicos (OWW: resíduos de azeitona; NB: caldo nutriente; EW: casca de ovo; PBS: tampão PBS; PLW: resíduos de folhas de pêssego; TCW: resíduos de café turco; TWW: resíduos de chá; WCW: resíduos de queijo soro de leite; WFO: óleo de fritura residual) foram colocados em tubos de cultivo de 10 ml, inoculados e incubados por 24 horas. Adicionaram-se solução salina tamponada com fosfato e soluções a 10% de diferentes resíduos orgânicos. Essas culturas foram subsequentemente incubadas a 37° C durante 24 h. As células foram colhidas às 24 h para o ensaio de L-prolina. Um ml de cultura foi transferido por pipeta para um tubo Eppendorf e centrifugado a 14.000 rpm, por 20 min, em temperatura ambiente. Os detritos celulares foram removidos por centrifugação e o sobrenadante foi usado para ensaios de atividade de prolina. A atividade da protease foi determinada usando um método modificado com caseína como substrato. Descobrimos que a prolina e a protease podem ser facilmente produzidas economicamente, usando resíduos de café turco (TCW), resíduos de soro de queijo (WCW) e resíduos orgânicos de água de oliva (OWW). Acreditamos que este estudo resultará em pesquisas semelhantes, levando ao uso econômico desses materiais residuais, reduzindo, assim, seu impacto no meio ambiente.

Antioxidant status and their enhancements strategies for water stress tolerance in chickpea / Status antioxidante e suas estratégias de aprimoramento para tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico

Water stress executes severe influences on the plant growth and development through modifying physio-chemical properties. Therefore, a field experiment was designed to evaluate the antioxidant status and their enhancements strategies for water stress tolerance in chickpea on loam and clay loam soils under agro-ecological conditions of Arid Zone Research Institute, Bahawalpur (29.3871 °N, 71.653 °E) and Cholistan farm near Derawer (28.19°N, 71.80°E) of Southern Punjab, Pakistan during winter 2014-15. Experimental treatments comprised of two chickpea cultivars i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and two exogenous application of osmoprotectants i.e. glycine betaine (GB) 20 ppm and proline 10 uM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of GB and proline improved the growth, yield and quality parameters of both chickpea cultivars even under water stress conditions. However, superior results were obtained with exogenously applied GB on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of GB on chickpea cultivar Bhakhar 2011 under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced maximum superoxide dismutase, peroxidase and catalase contents. These results suggested that application of GB mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress condition. Hence, antioxidants status might be a suitable method for illustrating water stress tolerance in chickpea.

O estresse hídrico exerce fortes influências no crescimento e no desenvolvimento das plantas, modificando as propriedades físico-químicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para avaliar o status antioxidante e suas estratégias de aprimoramento para tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico em condições agroecológicas, no Instituto de Pesquisa da Zona Árida, Bahawalpur (29.3871 ° N, 71.653 ° E) e fazenda do Cholistan, perto de Derawer (28.19 ° N, 71,80 ° E), no sul de Punjab, Paquistão, durante Rabi 2014-15. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, como Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico no estágio de floração, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na fase de floração + formação de vagem + estágio de enchimento de grãos, incluindo água bem controlada (controle) e duas aplicações exógenas de osmoprotetores, isto é, glicina betaína 20 ppm e prolina 10 uM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de glicina betaína e prolina melhorou os parâmetros de crescimento, rendimento e qualidade de ambos os genótipos de grão- de-bico, mesmo sob condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com glicina betaína aplicada exogenamente em Bhakhar 2011, em condições bem regadas. Além disso, o spray foliar de glicina betaína na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011, sob estresse na fase de floração + formação de vagem + enchimento de grãos, produziu o máximo de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugeriram que a aplicação de glicina betaína atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a tolerância no grão-de- bico, principalmente pela maior atividade de enzimas antioxidantes, demonstrando medidas protetoras das células vegetais em condições de estresse. Portanto, o status de antioxidantes pode ser um método adequado para ilustrar a tolerância ao estresse hídrico no grão-de-bico.

Los orígenes de la organocatálisis enantioselectiva y el premio Nobel de Química de 2021 / The Origins of Enantioselective Organocatalysis and the 2021 Nobel Prize in Chemistry

Una sociedad avanzada requiere el continuo desarrollo de nuevas moléculas y materiales para su uso como fármacos, productos agroquímicos, producción y almacenaje de energía y múltiples otras aplicaciones. A su vez, este desarrollo requiere el descubrimiento y optimización de nuevos métodos de síntesis. El Premio Nobel de Química de 2021 se concedió a los profesores Benjamin List y David MacMillan “por el desarrollo de la organocatálisis asimétrica”. Se trata de una nueva herramienta en síntesis orgánica enantioselectiva que ha crecido de forma exponencial desde su introducción en 2000 por los galardonados y sirve de alternativa a los métodos tradicionales de catálisis, basados en el uso de enzimas y catalizadores metálicos. (AU)

Any advanced society requires new molecules and materials to be used as drugs, agrochemicals, energy production and storage and countless other applications. This, in turn, requires the development of new methods for synthesis. The 2021 Nobel Prize in Chemistry was awarded to Professors Benjamin List and David MacMillan “for the development of asymmetric organocatalysis”. This is a relatively new tool for enantioselective organic synthesis that has undergone an explosive growth since its introduction in 2000 by the awardees and serves as an alternative to the more traditional catalytic procedures based on the use of enzymes and metal-based catalysts. (AU)

Arabidopsis CK2 family gene CKB3 involved in abscisic acid signaling / Gene da família Arabidopsis CK2 CKB3 envolvido na sinalização de ácido abscísico

CKB3 is a regulatory (beta) subunit of CK2. In this study Arabidopsis thaliana homozygous T-DNA mutant ckb3 was studied to understand the role of CKB3 in abscisic acid (ABA) signaling. The results shown: CKB3 was expressed in all organs and the highest expression in the seeds, followed by the root. During seed germination and root growth the ckb3 mutant showed reduced sensitivity to ABA. The ckb3 mutant had more stomatal opening and increased proline accumulation and leaf water loss. The expression levels of number of genes in the ABA regulatory network had changed. This study demonstrates that CKB3 is an ABA signaling-related gene and may play a positive role in ABA signaling.

CKB3 é uma subunidade reguladora (beta) de CK2. Neste estudo, o mutante homozigoto ckb3 de Arabidopsis thaliana foi estudado para entender o papel da CKB3 na sinalização de ácido abscísico (ABA). Os resultados apresentados: CKB3 foi expresso em todos os órgãos e a maior expressão nas sementes, seguida pela raiz. Durante a germinação das sementes e o crescimento radicular, o mutante ckb3 mostrou sensibilidade reduzida ao ABA. O mutante ckb3 teve mais abertura estomática e aumento do acúmulo de prolina e perda de água nas folhas. Os níveis de expressão do número de genes na rede reguladora da ABA haviam mudado. Este estudo demonstra que CKB3 é um gene relacionado à sinalização ABA e pode desempenhar um papel positivo na sinalização ABA.

Addition of synthetic amino acids in sheep semen improves its quality after cryopreservation / Adição de aminoácidos sintéticos no sêmen ovino melhora a qualidade espermática após a criopreservação do sêmen

Some amino acids can protect mammalian sperm cells against oxidation during thermal stress caused by freezing/thawing. Thus, the objective was to evaluate the protective action of the association of the amino acids L-proline (Pro) and L-glutamine (Glu) against the cryoinjury caused to sheep sperm after cryopreservation. Eight ejaculates were collected from four sheep (n=32) and diluted in Tris-Egg Yolk-Glycerol until the final concentration of 200 x106 sptz/mL and kept in a water bath at 32 °C. The amino acids were added as follows: control (without adding amino acids), Pro+Glu 1 (100 M Pro + 500 M Glu), Pro+Glu 2 (300 M Pro + 1000 M Glu), Pro+Glu 3 (500 M Pro + 1500 M Glu) and Pro+Glu 4 (700 M Pro + 2000 M Glu). Afterwards, the semen was cooled to 5 °C for 2 h, after that period, filled in 0.5 mL straws and then placed under liquid nitrogen vapor (N2L), 8 cm from the liquid sheet for 15 min, and then immersed on the N2L. The samples were analyzed for sperm motility, plasma membrane and acrosomal membrane integrity, mitochondrial activity and binding test. The variables were subjected to the normality tests (Lilliefors test) and homoscedasticity tests (Cochran and Bartlett test), afterwards the variables of normal distribution were subjected to analysis of variance and the means compared by the Tukey test with a significance level of 5%. The Pro+Glu 3 group exhibited sp

Alguns aminoácidos podem proteger as células espermáticas de mamíferos contra a oxidação durante o estresse térmico causado na congelação/descongelação. Dessa forma, objetivou-se avaliar a ação protetora da associação dos aminoácidos L-prolina (Pro) e L-glutamina (Glu) contra as crioinjúrias causadas aos espermatozoides de ovino após a criopreservação. Foram coletados oito ejaculados de quatro carneiros (n=32) e diluídos em Tris-Gema de ovo-Glicerol até a concentração final de 200 x106 sptz/mL e, mantidos em banho maria a 32 °C. Os aminoácidos foram adicionados da seguinte forma: controle (sem adição de aminoácidos), Pro+Glu 1 (100 μM Pro + 500 μM Glu), Pro+Glu 2 (300 μM Pro + 1000 μM Glu), Pro+Glu 3 (500 μM Pro + 1500 μM Glu) e Pro+Glu 4 (700 μM Pro + 2000 μM Glu). Depois, o sêmen foi resfriado a 5 °C por 2 h, após esse período, envasado em palhetas de 0,5 mL e então acondicionado sob vapor de nitrogênio líquido (N2L), a 8 cm da lâmina líquida por 15 min, e depois imersos no N2L. As amostras foram analisadas quanto à motilidade espermática, integridade da membrana plasmática e da membrana acrossomal, atividade mitocondrial e teste de ligação. As variáveis foram submetidas aos testes de normalidade (Teste de Lilliefors) e homocedacidade (Teste de Cochran e Bartlett), posteriormente as variáveis de distribuição normal foram submetidas à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey com nível de significância de 5%. O grupo Pro+Glu 3 exibiu espermatozoides com uma maior (P<0,05) motilidade após o descongelamento. Além disso o maior percentual de integridade da membrana plasmatica e acrossomal foram obtidos utilizando Pro+Glu 1, Pro+Glu 2 e Pro+Glu 3; e Pro+Glu 2 e Pro+Glu 3, respectivamente. Os aminoácidos também mantiveram alta a atividade mitocondrial em comparação com o controle, com Pro+Glu 3 resultando numa maior atividade (P<0,05). A viabilidade dos espermatozoides foi maior (P<0,05) com o uso de Pro+Glu 2 e Pro+Glu 3 do que no controle. O número de espermatozoides que apresentaram à capacidade de ligação a membrana perivitelina da gema de ovo foi maior (P<0,05) no sêmen tratado com aminoácidos.

Addition of synthetic amino acids in sheep semen improves its quality after cryopreservation / Adição de aminoácidos sintéticos no sêmen ovino melhora a qualidade espermática após a criopreservação do sêmen

Some amino acids can protect mammalian sperm cells against oxidation during thermal stress caused by freezing/thawing. Thus, the objective was to evaluate the protective action of the association of the amino acids L-proline (Pro) and L-glutamine (Glu) against the cryoinjury caused to sheep sperm after cryopreservation. Eight ejaculates were collected from four sheep (n=32) and diluted in Tris-Egg Yolk-Glycerol until the final concentration of 200 x106 sptz/mL and kept in a water bath at 32 °C. The amino acids were added as follows: control (without adding amino acids), Pro+Glu 1 (100 µM Pro + 500 µM Glu), Pro+Glu 2 (300 µMPro + 1000 µM Glu), Pro+Glu 3 (500 µM Pro + 1500 µM Glu) and Pro+Glu 4 (700 µM Pro + 2000 µM Glu). Afterwards, the semen was cooled to 5 °C for 2 h, after that period, filled in 0.5 mL straws and then placed under liquid nitrogen vapor (N2L), 8 cm from the liquid sheet for 15min, and then immersed on the N2L. The samples were analyzed for sperm motility, plasma membrane and acrosomal membrane integrity, mitochondrial activity and binding test. The variables were subjected to the normality tests (Lilliefors test) and homoscedasticity tests (Cochran and Bartlett test), afterwards the variables of normal distribution were subjected to analysis of variance and the means compared by the Tukey test with a significance level of 5%. The Pro+Glu 3 group exhibited sperm with a greater (P<0.05) motility after thawing. In addition, the highest percentage of plasma and acrosomal membrane integrity were obtained using Pro+Glu 1, Pro+Glu 2 and Pro+Glu 3; and Pro+Glu 2 and Pro+Glu 3, respectively. Amino acids also kept mitochondrial activity high compared to the control, with Pro+Glu 3 resulting in greater activity (P<0.05). Sperm viability was higher (P<0.05) with the use of Pro+Glu 2 and Pro+Glu 3 than in the control. The number of sperm that showed the ability to bind to the egg yolk perivitelline membrane was higher (P<0.05) in semen treated with amino acids. It is concluded that the addition of synthetic amino acids in the semen of sheep before cryopreservation improves sperm quality and fertilization potential and can thus be added in cryopreservation protocols.

Alguns aminoácidos podem proteger as células espermáticas de mamíferos contra a oxidação durante o estresse térmico causado na congelação/descongelação. Dessa forma, objetivou-se avaliar a ação protetora da associação dos aminoácidos L-prolina (Pro) e L-glutamina (Glu) contra as crioinjúrias causadas aos espermatozoides de ovino após a criopreservação. Foram coletados oito ejaculados de quatro carneiros (n=32) e diluídos em Tris-Gema de ovo-Glicerol até a concentração final de 200 x106 sptz/mL e, mantidos em banho maria a 32 °C. Os aminoácidos foram adicionados da seguinte forma: controle (sem adição de aminoácidos), Pro+Glu 1 (100 µM Pro + 500 µM Glu), Pro+Glu 2 (300 µM Pro + 1000 µM Glu), Pro+Glu 3 (500 µM Pro + 1500 µM Glu) e Pro+Glu 4 (700 µM Pro + 2000 µM Glu). Depois, o sêmen foi resfriado a 5 °C por 2 h, após esse período, envasado em palhetas de 0,5 mL e então acondicionado sob vapor de nitrogênio líquido (N2L), a 8 cm da lâmina líquida por 15 min, e depois imersos no N2L. As amostras foram analisadas quanto à motilidade espermática, integridade da membrana plasmática e da membrana acrossomal, atividade mitocondrial e teste de ligação. As variáveis foram submetidas aos testes de normalidade (Teste de Lilliefors) e homocedacidade (Teste de Cochran e Bartlett), posteriormente as variáveis de distribuição normal foram submetidas à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey com nível de significância de 5%. O grupo Pro+Glu 3 exibiu espermatozoides com uma maior (P<0,05) motilidade após o descongelamento. Além disso o maior percentual de integridade da membrana plasmatica e acrossomal foram obtidos utilizando Pro+Glu 1, Pro+Glu 2 e Pro+Glu 3; e Pro+Glu 2 e Pro+Glu 3, respectivamente. Os aminoácidos também mantiveram alta a atividade mitocondrial em comparação com o controle, com Pro+Glu 3 resultando numa maior atividade (P<0,05). A viabilidade dos espermatozoides foi maior (P<0,05) com o uso de Pro+Glu 2 e Pro+Glu 3 do que no controle. O número de espermatozoides que apresentaram à capacidade de ligação a membrana perivitelina da gema de ovo foi maior (P<0,05) no sêmen tratado com aminoácidos. Conclui-se que, a adição dos aminoácidos sintéticos no sêmen de ovinos antes da criopreservação melhora a qualidade espermática e o potencial fecundante, podendo assim serem adicionados em protocolos de criopreservação.

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration / Respostas de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos e carboidratos em Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) micropropagadas, sob déficit hídrico ex vitro e após reidratação

In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration / Respostas de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos e carboidratos em Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) micropropagadas, sob déficit hídrico ex vitro e após reidratação

Abstract In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Resumo Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Biochemical, physiological and growth changes in response to in vitro salinity in sugarcane / Alterações bioquímicas, fisiológicas e de crescimento em resposta à salinidade in vitro em cana-de-açúcar

Abiotic stresses in plants have aroused great research interest, unceasingly seeking for more productive cultivars under unfavorable cultivation conditions. Water deficiency and soil salinity are the most studied aspects, due to their strong impact on the growth and productivity of plants. The objective of this study was to evaluate accessions of different sugarcane species (Saccharum spp., S. robustum, S. officinarum) regarding tolerance to in vitrosalinity, from changes in physiological, anatomical, biochemical and biometric parameters, to assist in breeding programs. To this end, shoots were used, grown on Murashige and Skoog medium, supplemented with 2% of sucrose and 4 g.L-1Phytagel, in the presence of five concentrations 0, 50, 100, 150, 200 mM NaCl. Shoots length, roots length, shoots number, roots number, fresh weight, dry weight, proline content in leaves, total chlorophyll content, and morphological changes to the leaf tissue were analyzed. The in vitro growth of accessions Saccharum robustum, Saccharum spp. and Saccharum officinarum are affected by salinity induced by NaCl. The proline accumulation and chlorophyll decrease are intensified in Saccharum spp., in addition to changes in cell's anatomy, characterized as more sensitive to salt.(AU)

Os estresses abióticos em plantas têm despertado grande interesse da pesquisa, que tem buscado incessantemente por cultivares mais produtivas sob condições desfavoráveis de cultivo. A deficiência hídrica e a salinidade do solo são os mais estudados, em razão de seu forte impacto sobre o crescimento e a produtividade das plantas. O objetivo deste estudo foi avaliar acessos de diferentes espécies de cana-de-açúcar (Saccharum robustum, Saccharum spp., S. officinarum), quanto a tolerância à salinidade in vitro, a partir de alterações nos parâmetros fisiológicos, anatômicos, bioquímicos e biométricos, para auxiliar em futuros programas de melhoramento. Para tanto foram utilizadas brotações, cultivadas em meio Murashige e Skoog, suplementado com 2% de sacarose e 4 g.L-1 de Phytagel, na presença de cinco concentrações 0, 50, 100, 150, 200 mM de NaCl. Comprimento das brotações e da raiz, número de brotações e de raízes, peso fresco, peso seco, teor de prolina nas folhas, conteúdo de clorofila total e alterações morfológicas dos tecidos foliares foram analisados. O crescimento in vitro dos acessos Saccharum robustum, Saccharum spp. e Saccharum officinarum é afetado pela salinidade induzida por NaCl. O acúmulo de prolina e decréscimo de clorofila é intensificado em Saccharumspp., além de mudança na anatomia de células, caracterizando-se como mais sensível ao sal.(AU)

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration

Abstract In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Resumo Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Arabidopsis CK2 family gene CKB3 involved in abscisic acid signaling

Abstract CKB3 is a regulatory (beta) subunit of CK2. In this study Arabidopsis thaliana homozygous T-DNA mutant ckb3 was studied to understand the role of CKB3 in abscisic acid (ABA) signaling. The results shown: CKB3 was expressed in all organs and the highest expression in the seeds, followed by the root. During seed germination and root growth the ckb3 mutant showed reduced sensitivity to ABA. The ckb3 mutant had more stomatal opening and increased proline accumulation and leaf water loss. The expression levels of number of genes in the ABA regulatory network had changed. This study demonstrates that CKB3 is an ABA signaling-related gene and may play a positive role in ABA signaling.

Resumo CKB3 é uma subunidade reguladora (beta) de CK2. Neste estudo, o mutante homozigoto ckb3 de Arabidopsis thaliana foi estudado para entender o papel da CKB3 na sinalização de ácido abscísico (ABA). Os resultados apresentados: CKB3 foi expresso em todos os órgãos e a maior expressão nas sementes, seguida pela raiz. Durante a germinação das sementes e o crescimento radicular, o mutante ckb3 mostrou sensibilidade reduzida ao ABA. O mutante ckb3 teve mais abertura estomática e aumento do acúmulo de prolina e perda de água nas folhas. Os níveis de expressão do número de genes na rede reguladora da ABA haviam mudado. Este estudo demonstra que CKB3 é um gene relacionado à sinalização ABA e pode desempenhar um papel positivo na sinalização ABA.

Proline levels, oxidative metabolism and photosynthetic pigments during in vitro growth and acclimatization of Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) / Niveis de prolina, do metabolismo oxidativo e dos pigmentos fotossintéticos durante o crescimento in vitro e aclimatização de Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae)

Abstract This study aimed to evaluate the variation in the levels of proline, oxidative metabolism and photosynthetic pigments in plants of Pitcairnia encholirioides grown in vitro under different conditions and after acclimatization. The analyses were performed after 150 days of in vitro cultivation in MS media supplemented with 10 µM GA3 or 0.2 µM NAA, sucrose at 15 or 30 g L–1, in test tubes which allowed gas exchange or in a hermetically sealed system, and 180 days after acclimatization. The in vitro maintenance in hermetically sealed flasks, with GA3 and 15 g L–1 sucrose had adverse metabolic effects, which was demonstrated by the lower proline and photosynthetic pigments accumulation and by the increase in antioxidant enzymes activities. After acclimatization, differences for proline and photosynthetic pigments were no longer found and the enzymatic activities ranged unevenly. The results suggest that the in vitro cultivation in media with 0.2 µM NAA and 30 g L–1 sucrose, in test tubes capped with closures which allowed gas exchange, is more suitable for micropropagation of P. encholirioides, providing a prolonged maintenance of in vitro cultures and plantlets with superior quality for ex vitro development.

Resumo Este trabalho objetivou avaliar a contribuição da prolina, do metabolismo oxidativo e dos pigmentos fotossintéticos na propagação in vitro e aclimatização de Pitcairnia encholirioides, uma bromélia criticamente ameaçada de extinção. As análises foram realizadas após 150 dias de cultivo in vitro em meio MS suplementado com 10 µM de GA3 ou 0,2 µM de ANA, 15 ou 30 g L–1 de sacarose, em tubos de ensaio que permitiam trocas gasosas ou em sistema hermeticamente vedado, e também 180 dias após aclimatização. A manutenção in vitro em frascos hermeticamente fechados, com GA3 e 15 g L–1 de sacarose apresentou efeito metabólico adverso, demonstrado pelo menor acúmulo de prolina e pigmentos fotossintéticos e também pelo aumento das atividades de enzimas antioxidantes. Após aclimatização, as diferenças para prolina e pigmentos fotossintéticos não foram mais encontradas e as atividades enzimáticas variaram de maneira desuniforme. Os resultados sugerem que o cultivo in vitro em meio com 0,2 µM de ANA e 30 g L–1 de sacarose, em tubos fechados com tampas que permitem trocas gasosas, é mais adequado para a micropropagação de P. encholirioides, proporcionando uma manutenção prolongada das culturas in vitro e plântulas com qualidade superior para o desenvolvimento ex vitro.

Atividade anti-inflamatória e antinociceptiva da N-Metil-Trans-4-Hidroxi-L-Prolina isolado das folhas de Sideroxylon obtusifolium

Sideroxylum obtusifolium (Humb. ex. Roem. & Schult) T.B. Penn (Sapotaceae) de ocorrência comum na América do Sul, é conhecida no Nordeste do Brasil como “quixabeira”. Os decoctos da cascado caulee das folhas são utilizados na medicina popular como anti-inflamatório. O presente estudo avaliou in vitroe in vivoas propriedades anti-inflamatórias e antinociceptivas do composto N-metil-trans-4-hidroxi-L-prolina (NMP) isolado das folhas de Sideroxylon obtusifolium. Camundongos Swissmachos (25-30g; n=8-10) foram utilizados nos testes da formalina, contorções abdominais induzidas por ácido acético, capsaicina e Von-Frey. Os efeitos anti-inflamatórios foram investigados através dos testes do edema depata e de peritonite, ambos induzidos por carragenina. Foram investigados possíveis mecanismos de ação da NMP através de bloqueio farmacológico por naloxona, ioimbina e glibenclamida. As patas inflamadas pela carragenina foram coletadaseem seguida encaminhadas para o estudo histológico e ensaio imunohistoquímico para TNF-α, iNOS, COX-2 e NF-kB. Foi verificada a participação de neutrófilos através da dosagem de mieloperoxidade (MPO) e a atividade antioxidante foi testada pelo método de DPPH.Os resultados mostraram redução de 35, 42 e 52% na 1º fase (neurogênica) e de 30, 61 e 78% na 2º fase (inflamatória) do teste de formalina, eem 34, 53 e 72% nas contorções abdominais/20 min, induzidas por ácido acético,nas doses de 25, 50 e 100 mg/kg, respectivamente (P<0,05). A NMP (100 mg/kg) diminuiu a hipernocicepção no teste da capsaicina e de Von-Frey (P<0,05). Houve redução do edema após os tratamentos com a NMP em todos os períodos (P<0,05)...

Sideroxylum obtusifolium(Humb. Ex. Roem. & Schult) T. B. Penn (Sapotaceae) of common occurrence in South America, is known in the Northeast of Brazil as "Quixabeira". The decoctions from the stem bark and leaves are used in folk medicine as anti-inflammatory. The present study evaluated by in vitro and in vivo models the anti-inflammatory and antinociceptive effects of the compound N-methyl-trans-4-hydroxy-L-proline (NMP) isolated from the leaves of Sideroxylon obtusifolium. Male Swiss mice (25-30 g; n = 8-10) were used in the tests of formalin, abdominal contractions induced by aceticacid, capsaicin and von-Frey. Anti-inflammatory effects were investigated using the tests of paw edema and peritonitis, both induced by carrageenan. We investigated possible mechanisms of action of NMP through the pharmacological blockade by naloxone, yohimbine and glibenclamide. Furthermore, the inflamed legs by carrageenan were collected and then sent for histological and immunohistochemical assay for TNF-α, iNOS, COX-2 and NF-kB. The participation of neutrophils was verified by myeloperoxidase dosage (MPO) and the antioxidant activity was tested by the DPPH method. The results showed reductions of 35, 42 and 52% in the 1st phase (neurogenic) and of 30, 61 and 78% in the 2nd phase (inflammatory) of the formalin test, and of 34, 53 and 72% in the writhings /20 min induced by acetic acid at the doses of 25, 50 and 100 mg / kg, respectively (P <0.05). NMP (100 mg / kg) reduced the hyperalgesia in the capsaicin and Von-Frey tests (P <0.05). There was a reduction of edema after treatment with NMP at all periods (P <0.05)...