Mudanças possivelmente antrópicas na cobertura vegetal na região de Búzios, Rio de Janeiro, identificadas através de análises de fitólitos

Com a finalidade de contribuir para a reconstituição paleoambiental da região de Búzios, RJ, foram escolhidos como indicadores de possíveis mudanças da vegetação os fitólitos, partículas de sílica amorfa que se acumulam em torno ou dentro das células vegetais. Foram analisadas amostras de um argissolo localizado no bairro de Tucuns, denominação vulgar de palmeiras que devem ter sido abundantes no local, mas que no presente quase não são mais encontradas, sendo a vegetação atual uma mata xeromórfica muito seca com predominância de cactáceas. Entretanto, entre os fitólitos presentes no solo predominam os de palmeiras. Como não há registro, no período de tempo estudado (5.800 anos), de climas mais úmidos, a diminuição da cobertura de palmeiras tem provavelmente origem antrópica, mostrando ser possível relacionar os resultados das análises fitolíticas com o histórico de ocupação e degradação da região

RECONSTITUIÇÕES DA VEGETAÇÃO E INFERÊNCIAS DE PALEOCLIMAS ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DOS INDICADORES FITÓLITOS E ISÓTOPOS DE CARBONO – EXEMPLOS DE ESTUDOS NO BRASIL

A compreensão de grande parte das formações vegetais primárias do Brasil necessita muitas vezes de estudos paleoambientais. Este trabalho apresenta dois estudos realizados em áreas do Estado do Rio de Janeiro e um em Minas Gerais, onde estão sendo feitas reconstituições da vegetação e inferência de paleoclimas utilizando como indicadores os fitólitos e os isótopos de Carbono. Fitólitos são partículas microscópicas de sílica que se formam como resultado da absorção pelas raízes das plantas de ácido silícico da solução do solo, precipitando-se depois, principalmente pela transpiração do vegetal, no interior ou entre as células vegetais. Estas partículas são importantes microfósseis, apresentando configurações típicas da vegetação de origem, já que a forma do fitólito recorda como um “molde” a célula vegetal em que foi formado. Os isótopos estáveis de Carbono são utilizados em estudos ambientais devido ao fato de que a composição isotópica varia de forma previsível conforme o elemento se move através dos diversos compartimentos de um ecossistema. Nas plantas, há a discriminação dos isótopos do carbono nos processos biológicos do ciclo da fotossíntese, com um fracionamento constante para as de mesmo ciclo fotossintético. A razão entre os isótopos estáveis de carbono pode indicar que tipo de vegetal deu origem ao material estudado, complementando de maneira eficaz os resultados das análises fitolíticas

Cabbage and fermented vegetables : From death rate heterogeneity in countries to candidates for mitigation strategies of severe COVID-19

Large differences in COVID-19 death rates exist between countries and between regions of the same country. Some very low death rate countries such as Eastern Asia, Central Europe, or the Balkans have a common feature of eating large quantities of fermented foods. Although biases exist when examining ecological studies, fermented vegetables or cabbage have been associated with low death rates in European countries. SARS-CoV-2 binds to its receptor, the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). As a result of SARS-CoV-2 binding, ACE2 downregulation enhances the angiotensin II receptor type 1 (AT(1)R) axis associated with oxidative stress. This leads to insulin resistance as well as lung and endothelial damage, two severe outcomes of COVID-19. The nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) is the most potent antioxidant in humans and can block in particular the AT(1)R axis. Cabbage contains precursors of sulforaphane, the most active natural activator of Nrf2. Fermented vegetables contain many lactobacilli, which are also potent Nrf2 activators. Three examples are: kimchi in Korea, westernized foods, and the slum paradox. It is proposed that fermented cabbage is a proof-of-concept of dietary manipulations that may enhance Nrf2-associated antioxidant effects, helpful in mitigating COVID-19 severity.Peer reviewe

Nrf2-interacting nutrients and COVID-19 : time for research to develop adaptation strategies

There are large between- and within-country variations in COVID-19 death rates. Some very low death rate settings such as Eastern Asia, Central Europe, the Balkans and Africa have a common feature of eating large quantities of fermented foods whose intake is associated with the activation of the Nrf2 (Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2) anti-oxidant transcription factor. There are many Nrf2-interacting nutrients (berberine, curcumin, epigallocatechin gallate, genistein, quercetin, resveratrol, sulforaphane) that all act similarly to reduce insulin resistance, endothelial damage, lung injury and cytokine storm. They also act on the same mechanisms (mTOR: Mammalian target of rapamycin, PPAR gamma:Peroxisome proliferator-activated receptor, NF kappa B: Nuclear factor kappa B, ERK: Extracellular signal-regulated kinases and eIF2 alpha:Elongation initiation factor 2 alpha). They may as a result be important in mitigating the severity of COVID-19, acting through the endoplasmic reticulum stress or ACE-Angiotensin-II-AT(1)R axis (AT(1)R) pathway. Many Nrf2-interacting nutrients are also interacting with TRPA1 and/or TRPV1. Interestingly, geographical areas with very low COVID-19 mortality are those with the lowest prevalence of obesity (Sub-Saharan Africa and Asia). It is tempting to propose that Nrf2-interacting foods and nutrients can re-balance insulin resistance and have a significant effect on COVID-19 severity. It is therefore possible that the intake of these foods may restore an optimal natural balance for the Nrf2 pathway and may be of interest in the mitigation of COVID-19 severity

Reconstituição paleoambiental da foz do Rio Paraíba do Sul, RJ, durante o quaternário, através de biomineralizações de sílica

A planície deltaica do rio Paraíba do Sul, na costa norte do estado do Rio de Janeiro, é uma área importante para estudos paleoambientais, todavia estudos sobre a vegetação através das biomineralizações de sílica são inéditos nessa região. A evolução dessa planície deltaica deu origem a diversas lagoas formadas sob diferentes regimes de nível do mar e variações climáticas. Essaslagoas rasas, atualmente isoladas ou não do mar, são na verdaderelictos de baías de um grande sistema de paleolagoas. Além disso, essa região também sofre grande influência da ocupação desordenada que retirou grande parte da cobertura vegetal original, substituindo por grandes plantações de cana de-açúcar e pastagens. Diante da importância que essas áreas costeiras têm para os ecossistemas e devido a sua vulnerabilidade, pretende-se que este trabalho de reconstituição paleoambiental através de biomineralizações de sílica seja uma contribuição para a compreensão da dinâmica atual e pretérita do litoral norte fluminense. Para tal, foram feitas 4 sondagens geológicas nas quais foram realizadas análises de silicofitólitos, que representam a vegetação terrestre, de espículas de esponjas e frústulas de diatomáceas como bioindicadores aquáticos, da granulometria dos sedimentos, a identificação de conchas e datações 14C–AMS. Nas sondagens analisadas foram identificadas zonas com características ambientais distintas. Algumas foram associadas a fases de ambiente mais continental, com granulometria mais fina e predomínio de indicadores terrestres, os fitólitos, como as Zonas I das Sondagens 1, 2 e 4. Na Sondagem 3 essa fase mais continental não foi identificada, sendo a zona mais antiga caracterizada como um ambiente estuarino. Em todas as sondagens a fase continental ou estuarina é substituída por uma com maior presença de superfícies líquidas, o que foi identificado pela mudança para uma granulometria mais arenosa e maior presença dos bioindicadores aquáticos (espículas de esponjas e frústulas de diatomáceas). Essa fase corresponde, provavelmente, ao máximo da transgressão do Holoceno, ocorrido há cerca de 5.000 anos AP.Na última zona de todas as sondagens foi identificado um ambiente litorâneo, com vegetação terrestre predominantemente herbácea e de áreas alagadas, mas também grande presença de corpos aquosos de água doce ou salobra e forte influência marinha. Essa fase provavelmente está ligada a um período de regressão marinha a partir dos 4000 / 3700 anos AP. Mais recentemente, a atividade antrópica também tem contribuído muito para mudanças na vegetação e no sistema de drenagem da região. A análise multiproxy, utilizando biomineralizações de sílica de organismos aquáticos e terrestres, associada a outros estudos geológicos, geomorfológicos e de outros indicadores biogeoquímicos já realizados na região, contribuiu para a melhor compreensão das condições relacionadas à dinâmica e evolução dos ambientes deposicionais e de sua complexidade neste trecho do litoral fluminense. O conhecimento do passado é essencial a compreensão dos processos atuais contribuindo, assim, para o gerenciamento e preservação desses ambientes e sua biodiversidade.CAPESThe delta plain of the Paraíba do Sul River, on the north coast of the state of Rio de Janeiro, is an important area for paleoenvironmental studies, however studies on vegetation through silica biomineralizations are unprecedented in this region. The evolution of that delta plain gave rise to several lagoons formed under different regimes of sea level and climate variations. These shallow lagoons, currently isolated or otherwise from the sea, are actually relics of bays of a large system of paleolagoons. In addition, this region is also heavily influenced by the disorderly occupation that removed much of the original vegetation cover, replacing it with large plantations of sugar cane and pastures. Although it has already been extensively studied from the geological geomorphological point of view and there have even been studies on its vegetation, there are still gaps on its biogeoclimatic evolution, which can be filled with studies using silica biomineralizations, which remain pioneering in this region. Given the importance that these coastal areas have for ecosystems, and due to their vulnerability, it is intended that this paleoenvironmental reconstruction through silica biomineralizations contributes to the understanding of current and past dynamics of the north coast of Rio de Janeiro. To this end, 4 geological cores were extracted, in which the following analyses were carried out: silico-phytoliths, which represent terrestrial vegetation, sponge spicules and diatom frustules as aquatic bioindicators, sediment granulometry, shell identification, and 14C – AMS dating. Areas with distinct environmental characteristics were identified in the analyzed cores. Some were associated with phases of a more continental environment, with finer granulometry and a predominance of terrestrial indicators, phytoliths, such as Zones I of core 1, 2, and 4. In core 3 this more continental phase was not identified, being the oldest zone and characterized as an estuarine environment. In all the cores, the continental or estuarine phase is replaced a phase with a greater presence of liquid surfaces, which was identified by the change to sandier granulometry and a greater presence of aquatic bioindicators (sponge spicules and diatom frustules). This phase probably corresponds to the maximum of the Holocene transgression, which occurred about 5,000 years BP. In the last zone of all the cores, a coastal environment was identified, with predominantly herbaceous terrestrial vegetation and flooded areas, but also a great presence of aqueous bodies of fresh or brackish water and strong marine influence. This phase is probably linked to a period of marine regression from 4000/3700 years BP. More recently, human activity has also contributed greatly to changes in the region's vegetation and drainage system. Multiproxy analysis, using silica biomineralizations of aquatic and terrestrial organisms, associated with other geological studies, geomorphological studies, and other biogeochemical indicators already carried out in the region, contributed to a better understanding of the conditions related to the depositional environment dynamic and its evolution and their complexity on this stretch of the Rio de Janeiro coast. Knowledge of the past is essential to understanding current processes, thus contributing to the management and preservation of these environments and their biodiversity.172 f

USO DO BIOINDICADOR FITÓLITOS NA COMPREENSÃO DA GÊNESE DE SOLOS NA BACIA DO RIO SÃO JOÃO, RIO DE JANEIRO, BRASIL

A utilização de fitólitos para o entendimento da gênese e da evolução dos solos na Bacia do rio São João, Rio de Janeiro, Brasil, contribuiu também para a inferência de variações paleoambientais. O uso de bioindicadores possibilita entender a relação entre clima, vegetação e os processos evolutivos ocorridos no Pleistoceno Superior/Holoceno na região. Foram coletadas amostras de cinco perfis de solo, dois de origem aluvial e três de origem eluvial, além de amostras superficiais para servir de referência nas interpretações das assembleias fitolíticas. Os resultados permitiram elaborar algumas hipóteses sobre a gênese e evolução dos perfis de solo. Os estudos fitolíticos associados aos pedológicos se mostraram promissores

EXEMPLOS DE RECONSTITUIÇÕES DA VEGETAÇÃO E INFERÊNCIAS DE PALEOCLIMAS NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DOS INDICADORES FITÓLITOS E ISÓTOPOS DE CARBONO

A compreensão de grande parte das formações vegetais primárias do Brasil necessita muitas vezes de estudos paleoambientais. Este trabalho apresenta dois estudos realizados em áreas do Estado do Rio de Janeiro, onde foram feitas reconstituições da vegetação e inferência de paleoclimas utilizando como indicadores os fitólitos e os isótopos de Carbono. Fitólitos são partículas de sílica que se formam como resultado da absorção pelas raízes das plantas de ácido silícico da solução do solo, precipitando-se depois, principalmente pela transpiração do vegetal, no interior ou entre as células vegetais. São importantes microfósseis, apresentando configurações típicas da vegetação de origem, pois a forma do fitólito recorda como um “molde” a célula vegetal em que foi formado. Os isótopos estáveis de Carbono são utilizados em estudos ambientais já que a composição isotópica varia de forma previsível conforme o elemento se move através dos diversos compartimentos de um ecossistema. Nas plantas, há um fracionamento constante dos isótopos do carbono para cada ciclo fotossintético. A razão entre os esses isótopos pode indicar que tipo de vegetal deu origem ao material estudado, complementando de maneira eficaz os resultados das análises fitolíticas

USO DO BIOINDICADOR FITÓLITOS NA COMPREENSÃO DA GÊNESE DE SOLOS NA BACIA DO RIO SÃO JOÃO, RIO DE JANEIRO, BRASIL

A utilização de fitólitos para o entendimento da gênese e da evolução dos solos na Bacia do rio São João, Rio de Janeiro, Brasil, contribuiu também para a inferência de variações paleoambientais. O uso de bioindicadores possibilita entender a relação entre clima, vegetação e os processos evolutivos ocorridos no Pleistoceno Superior/Holoceno na região. Foram coletadas amostras de cinco perfis de solo, dois de origem aluvial e três de origem eluvial, além de amostras superficiais para servir de referência nas interpretações das assembleias fitolíticas. Os resultados permitiram elaborar algumas hipóteses sobre a gênese e evolução dos perfis de solo. Os estudos fitolíticos associados aos pedológicos se mostraram promissores

Mudanças possivelmente antrópicas na cobertura vegetal na região de Búzios, Rio de Janeiro, identificadas através de análises de fitólitos

Com a finalidade de contribuir para a reconstituição paleoambiental da região de Búzios, RJ, foram escolhidos como indicadores de possíveis mudanças da vegetação os fitólitos, partículas de sílica amorfa que se acumulam em torno ou dentro das células vegetais. Foram analisadas amostras de um argissolo localizado no bairro de Tucuns, denominação vulgar de palmeiras que devem ter sido abundantes no local, mas que no presente quase não são mais encontradas, sendo a vegetação atual uma mata xeromórfica muito seca com predominância de cactáceas. Entretanto, entre os fitólitos presentes no solo predominam os de palmeiras. Como não há registro, no período de tempo estudado (5.800 anos), de climas mais úmidos, a diminuição da cobertura de palmeiras tem provavelmente origem antrópica, mostrando ser possível relacionar os resultados das análises fitolíticas com o histórico de ocupação e degradação da região

EXEMPLOS DE RECONSTITUIÇÕES DA VEGETAÇÃO E INFERÊNCIAS DE PALEOCLIMAS NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DOS INDICADORES FITÓLITOS E ISÓTOPOS DE CARBONO

A compreensão de grande parte das formações vegetais primárias do Brasil necessita muitas vezes de estudos paleoambientais. Este trabalho apresenta dois estudos realizados em áreas do Estado do Rio de Janeiro, onde foram feitas reconstituições da vegetação e inferência de paleoclimas utilizando como indicadores os fitólitos e os isótopos de Carbono. Fitólitos são partículas de sílica que se formam como resultado da absorção pelas raízes das plantas de ácido silícico da solução do solo, precipitando-se depois, principalmente pela transpiração do vegetal, no interior ou entre as células vegetais. São importantes microfósseis, apresentando configurações típicas da vegetação de origem, pois a forma do fitólito recorda como um “molde” a célula vegetal em que foi formado. Os isótopos estáveis de Carbono são utilizados em estudos ambientais já que a composição isotópica varia de forma previsível conforme o elemento se move através dos diversos compartimentos de um ecossistema. Nas plantas, há um fracionamento constante dos isótopos do carbono para cada ciclo fotossintético. A razão entre os esses isótopos pode indicar que tipo de vegetal deu origem ao material estudado, complementando de maneira eficaz os resultados das análises fitolíticas