Estudo do envoltório externo de sementes de Magonia pubescens St. Hil.(Tingüi)

Orientadores: Prof. Dr. Philip A. J. Gorin, Prof. Dr. Marcello IacominiTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Curso de Pós-Graduação em BioquímicaInclui referências: p. 102-113Resumo: Estudos do envoltório externo de sementes de Magonia pubescens foram realizados utilizando-se microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, assim como espectroscopia de RMN-13C de sólido (PC/RAM). Este envoltório é composto por cinco regiões e, quando as sementes são imersas em água, um gel é liberado a partir da segunda região. O gel contém principalmente oligossacarídeos celulósicos, agregados a uma xilana ácida ramificada. Além dos experimentos de microscopia e espectroscopia, as propriedades reológicas de uma fração do hidrogel original (fração gMpl) foram caracterizadas. A organização tridimensional do gel foi visualizada por microscopia eletrônica de varredura, tendo como característica predominante uma estrutura de exsudação lamelar. Quando coradas com azul de p-toluidina, as células da segunda região reagiram positivamente revelando a presença de dois componentes aniônicos com graus variados de carga. O citoplasma destas células, em oposição ao das outras regiões, apresentaram resposta positiva com o reagente ácido periódico-Schiff (PAS), demonstrando a presença de carboidratos contendo hidroxilas vicinais. Esta região PAS-positiva reagiu com o corante vermelho de rutênio, específico para substâncias ácidas, indicando que pelo menos parte destes carboidratos consiste em polissacarídeos ácidos. As células da segunda região apresentaram reação com calcoflúor, cuja intensidade reduziu em grande parte no citoplasma, quando os cortes foram pré-tratados com celulase, sugerindo que pelo menos parte das (3-glucanas presentes neste estrato é representada por material celulósico. Compostos fenólicos não foram detectados na segunda região usando o teste do cloreto férrico e do floroglucinol/HCl, porém estavam presentes nas outras, tendo sido sugerida a presença de lignina para as paredes celulares dos estratos 3, 4 e 5. A técnica de RMN-13C-PC/RAM foi incorporada a este trabalho como um auxílio às análises microscópicas padrão dos componentes celulares. A espectroscopia de RMN de sólido apresentou resultados em concordância com os dados microscópicos, no entanto para algumas regiões a resposta foi mais sensível e quantitativa. Sinais de ressonância de lignina foram identificados para as regiões 3, 4 e 5 do envoltório externo. A presença majoritária de carboidratos foi prontamente identificada em todos os estratos analisados usando os dados de RMN. Análises reológicas de soluções aquosas da fração gMpl do hidrogel original das sementes em estudo foram realizadas em modo dinâmico e estático de velocidade de cisalhamento. Experimentos envolvendo a aplicação de tensões crescentes sobre gMpl nas concentrações de 2 e 4 g.L'1 em H2O e LiCl 0.1 mol.L'1 revelaram características tixotrópicas. A avaliação das propriedades dinâmicas viscoelásticas na região linear (deformação de 1%, 1 Hz) demonstrou valores do módulo de cisalhamento dinâmico elástico (G') maiores que do viscoso (G"), para ambas as concentrações e solventes testados ao longo de toda a faixa de frequência analisada. Desta forma, foi possível classificar a fração gMpl como um gel forte, havendo dependência da concentração, com G' e G" apresentando valores superiores para concentrações crescentes. Para géis preparados em solução aquosa de LiCl, valores menores de G' e G" foram encontrados. As associações intercadeias dos carboidratos da fração gMpl não apresentaram dependência em relação ao tempo, tendo sido observados valores constantes de G' e G" por 1800 s. Rampas de temperatura (5°-95°C) mostraram que gMpl é um gel termoestável em modo de tensão controlada. Considerando todas as características da rede do gel gMpl, este componente de Tingui parece ser único.Abstract: A study of the external coat from seeds of Magonia pubescens was carried out using light and scanning electron microscopy, as well as CP-MAS 13C NMR spectroscopy. This coat consisted of five regions, and when the seeds were put in contact with water, a gel was extruded from their second layer. The gel contains mainly cellulosic oligosaccharides, aggregated with a branched acidic xylan. In addition to the microscopic and spectroscopic experiments, we now characterize the rheological properties of a fraction of crude hydrogel (fraction gMpl). The three-dimensional organization of the gel was visualised by scanning electron microscopy as a predominant feature, having an extruded cylindrical, laminated structure. When stained with p-toluidine blue, the cells of the second layer reacted positively revealing the presence of two anionic components. The cytoplasm of these cells, on the opposite side from the other layers, gave a positive response with the periodic acid-Schiff (PAS) reagent, showing the presence of carbohydrates containing vicinal hydroxyl groups. This PAS-positive region also reacted with ruthenium red, specific for acidic material, indicating that at least some of these carbohydrates are acidic polysaccharides. A positive reaction of cells of the second region following calcofluor staining, which decreased for the most part in the cytoplasm from this layer if samples were pretreated with cellulase, suggests that at least part of the (3-linked glucan present in this layer is cellulosic material. Phenolic compounds were not detected in the second layer using the ferric trichloride and floroglucinol/HCl tests, but existed in others, the presence of lignin being suggested for cell walls of the three innermost layers. CP-MAS 13C NMR was incorporated as an aid for the standard microscopic analysis of the cell components. The former technique gave results agreeing with those of the latter, and for some layers the response was more sensitive and quantitative. Resonances of lignin were identified for the three innermost layers. The presence of carbohydrates was readily identified for all analysed layers using the NMR data. We report dynamic viscoelastic and steady shear measurements of aqueous solutions of fraction gMpl isolated from the M. pubescens crude gel. Stress-growth experiments at analyzed gMpl concentrations of 2 and 4 g.L' 1 in H2O and 0.1 mol.L'1 LiCl revealed pseudoplastic and thixotropic characteristics. Linear dynamic viscoelastic properties (1% strain, 1 Hz) showed that the magnitudes of the elastic component (G') were higher than those of the loss moduli (G"), for both concentrations and solvents over the entire frequency range. This frequency sweep data allowed the classification of gMpl as a strong gel former, and showed a concentration dependence, with G' and G" becoming greater with increasing concentration. When the gel was prepared in aqueous LiCl, lower G' and G" values were found. The interchain associations of carbohydrates from gMpl were not time-dependent, values of G' and G" remaining constant over 1800 s. Heat treatment over a temperature range of 5°-95°C showed that gMpl in a controlled stress is a heat-stable gel. Considering all the gelling characteristics of the gMpl network, this Tingui component appears to be unique

Educação ambiental, ludicidade e pesquisa participante no ensino fundamental

O presente estudo teve como objetivo elaborar e executar um programa de educação  ambiental  com estudantes  de uma escola pública. Tomou-­‐se  por base o diagnóstico da realidade, adotando-­‐se como ferramentas a aplicação de estratégias definidas pela metodologia da pesquisa participante e sua articulação  com o desenvolvimento  de atividades lúdicas, entre as quais se destacaram   o  teatro,  a  confecção   de  jogos  de  tabuleiro,   cartilhas  e  o exercício  lúdico  da  aplicação  de  questionários   junto  à  comunidade.   Há diversos fatores que contribuem para os índices de desenvolvimento socioeconômico   e   cultural   na   cidade   de   Bocaiúva   do   Sul,   com   uma população  predominantemente  rural, que padece  em decorrência  da ação da indústria madeireira na exploração da mão-­‐de-­‐obra local no plantio de culturas  exóticas.  Os resultados  demonstram  a efetividade  do desenvolvimento e aplicação de um programa de educação ambiental estruturado na ludicidade como estratégia facilitadora da participação social rumo  à  tomada  de  consciência  da  população  sobre  problemas  ambientais locais

Estudo do envoltório externo de sementes de Magonia pubescens St. Hil.(Tingüi)

Orientadores: Prof. Dr. Philip A. J. Gorin, Prof. Dr. Marcello IacominiTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Curso de Pós-Graduação em BioquímicaInclui referências: p. 102-113Resumo: Estudos do envoltório externo de sementes de Magonia pubescens foram realizados utilizando-se microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, assim como espectroscopia de RMN-13C de sólido (PC/RAM). Este envoltório é composto por cinco regiões e, quando as sementes são imersas em água, um gel é liberado a partir da segunda região. O gel contém principalmente oligossacarídeos celulósicos, agregados a uma xilana ácida ramificada. Além dos experimentos de microscopia e espectroscopia, as propriedades reológicas de uma fração do hidrogel original (fração gMpl) foram caracterizadas. A organização tridimensional do gel foi visualizada por microscopia eletrônica de varredura, tendo como característica predominante uma estrutura de exsudação lamelar. Quando coradas com azul de p-toluidina, as células da segunda região reagiram positivamente revelando a presença de dois componentes aniônicos com graus variados de carga. O citoplasma destas células, em oposição ao das outras regiões, apresentaram resposta positiva com o reagente ácido periódico-Schiff (PAS), demonstrando a presença de carboidratos contendo hidroxilas vicinais. Esta região PAS-positiva reagiu com o corante vermelho de rutênio, específico para substâncias ácidas, indicando que pelo menos parte destes carboidratos consiste em polissacarídeos ácidos. As células da segunda região apresentaram reação com calcoflúor, cuja intensidade reduziu em grande parte no citoplasma, quando os cortes foram pré-tratados com celulase, sugerindo que pelo menos parte das (3-glucanas presentes neste estrato é representada por material celulósico. Compostos fenólicos não foram detectados na segunda região usando o teste do cloreto férrico e do floroglucinol/HCl, porém estavam presentes nas outras, tendo sido sugerida a presença de lignina para as paredes celulares dos estratos 3, 4 e 5. A técnica de RMN-13C-PC/RAM foi incorporada a este trabalho como um auxílio às análises microscópicas padrão dos componentes celulares. A espectroscopia de RMN de sólido apresentou resultados em concordância com os dados microscópicos, no entanto para algumas regiões a resposta foi mais sensível e quantitativa. Sinais de ressonância de lignina foram identificados para as regiões 3, 4 e 5 do envoltório externo. A presença majoritária de carboidratos foi prontamente identificada em todos os estratos analisados usando os dados de RMN. Análises reológicas de soluções aquosas da fração gMpl do hidrogel original das sementes em estudo foram realizadas em modo dinâmico e estático de velocidade de cisalhamento. Experimentos envolvendo a aplicação de tensões crescentes sobre gMpl nas concentrações de 2 e 4 g.L'1 em H2O e LiCl 0.1 mol.L'1 revelaram características tixotrópicas. A avaliação das propriedades dinâmicas viscoelásticas na região linear (deformação de 1%, 1 Hz) demonstrou valores do módulo de cisalhamento dinâmico elástico (G') maiores que do viscoso (G"), para ambas as concentrações e solventes testados ao longo de toda a faixa de frequência analisada. Desta forma, foi possível classificar a fração gMpl como um gel forte, havendo dependência da concentração, com G' e G" apresentando valores superiores para concentrações crescentes. Para géis preparados em solução aquosa de LiCl, valores menores de G' e G" foram encontrados. As associações intercadeias dos carboidratos da fração gMpl não apresentaram dependência em relação ao tempo, tendo sido observados valores constantes de G' e G" por 1800 s. Rampas de temperatura (5°-95°C) mostraram que gMpl é um gel termoestável em modo de tensão controlada. Considerando todas as características da rede do gel gMpl, este componente de Tingui parece ser único.Abstract: A study of the external coat from seeds of Magonia pubescens was carried out using light and scanning electron microscopy, as well as CP-MAS 13C NMR spectroscopy. This coat consisted of five regions, and when the seeds were put in contact with water, a gel was extruded from their second layer. The gel contains mainly cellulosic oligosaccharides, aggregated with a branched acidic xylan. In addition to the microscopic and spectroscopic experiments, we now characterize the rheological properties of a fraction of crude hydrogel (fraction gMpl). The three-dimensional organization of the gel was visualised by scanning electron microscopy as a predominant feature, having an extruded cylindrical, laminated structure. When stained with p-toluidine blue, the cells of the second layer reacted positively revealing the presence of two anionic components. The cytoplasm of these cells, on the opposite side from the other layers, gave a positive response with the periodic acid-Schiff (PAS) reagent, showing the presence of carbohydrates containing vicinal hydroxyl groups. This PAS-positive region also reacted with ruthenium red, specific for acidic material, indicating that at least some of these carbohydrates are acidic polysaccharides. A positive reaction of cells of the second region following calcofluor staining, which decreased for the most part in the cytoplasm from this layer if samples were pretreated with cellulase, suggests that at least part of the (3-linked glucan present in this layer is cellulosic material. Phenolic compounds were not detected in the second layer using the ferric trichloride and floroglucinol/HCl tests, but existed in others, the presence of lignin being suggested for cell walls of the three innermost layers. CP-MAS 13C NMR was incorporated as an aid for the standard microscopic analysis of the cell components. The former technique gave results agreeing with those of the latter, and for some layers the response was more sensitive and quantitative. Resonances of lignin were identified for the three innermost layers. The presence of carbohydrates was readily identified for all analysed layers using the NMR data. We report dynamic viscoelastic and steady shear measurements of aqueous solutions of fraction gMpl isolated from the M. pubescens crude gel. Stress-growth experiments at analyzed gMpl concentrations of 2 and 4 g.L' 1 in H2O and 0.1 mol.L'1 LiCl revealed pseudoplastic and thixotropic characteristics. Linear dynamic viscoelastic properties (1% strain, 1 Hz) showed that the magnitudes of the elastic component (G') were higher than those of the loss moduli (G"), for both concentrations and solvents over the entire frequency range. This frequency sweep data allowed the classification of gMpl as a strong gel former, and showed a concentration dependence, with G' and G" becoming greater with increasing concentration. When the gel was prepared in aqueous LiCl, lower G' and G" values were found. The interchain associations of carbohydrates from gMpl were not time-dependent, values of G' and G" remaining constant over 1800 s. Heat treatment over a temperature range of 5°-95°C showed that gMpl in a controlled stress is a heat-stable gel. Considering all the gelling characteristics of the gMpl network, this Tingui component appears to be unique

Educação ambiental, ludicidade e pesquisa participante no ensino fundamental

O presente estudo teve como objetivo elaborar e executar um programa de educação  ambiental  com estudantes  de uma escola pública. Tomou-­‐se  por base o diagnóstico da realidade, adotando-­‐se como ferramentas a aplicação de estratégias definidas pela metodologia da pesquisa participante e sua articulação  com o desenvolvimento  de atividades lúdicas, entre as quais se destacaram   o  teatro,  a  confecção   de  jogos  de  tabuleiro,   cartilhas  e  o exercício  lúdico  da  aplicação  de  questionários   junto  à  comunidade.   Há diversos fatores que contribuem para os índices de desenvolvimento socioeconômico   e   cultural   na   cidade   de   Bocaiúva   do   Sul,   com   uma população  predominantemente  rural, que padece  em decorrência  da ação da indústria madeireira na exploração da mão-­‐de-­‐obra local no plantio de culturas  exóticas.  Os resultados  demonstram  a efetividade  do desenvolvimento e aplicação de um programa de educação ambiental estruturado na ludicidade como estratégia facilitadora da participação social rumo  à  tomada  de  consciência  da  população  sobre  problemas  ambientais locais

Avaliação da eficiência de um reator de carvão ativado impregnado com prata no tratamento de águas residuárias geradas em laboratórios de análises clínicas

A área de saúde aliada às engenharias vem ampliando constantemente seu campo de atuação, incluindo o desenvolvimento de materiais bactericidas para utilização no tratamento de águas residuárias. O presente trabalho investiga a eficiência de um de reator utilizando carvão ativado impregnado com prata no tratamento de águas residuárias provenientes de laboratórios de análise clínicas visando a remoção da população microbiana. O carvão ativado utilizado foi impregnado com prata para atuar como agente bactericida. O reator foi submetido a testes de tratamento de águas residuárias oriundas de laboratórios de análises clínicas para avaliar a sua eficiência na diminuição da densidade de microrganismos, cujas análises foram realizadas em fluxo de bateladas. O reator apresentou considerável atividade bactericida, mostrando-se adequado para ser usado como alternativa de tratamento para águas residuárias de laboratórios de análises clínicas, pois a redução da densidade das bactérias atingiu um nível próximo à 95%. Foram observados significantes halos de inibição de bactéria, nos testes de difusão em Ágar, comprovando sua ação bactericida. Os testes de difusão em Ágar realizados com fragmentos da coluna do reator comprovaram a eficiência da prata como agente bactericida. A significativa redução da população bacteriana nas águas residuárias em comparação às águas não tratadas comprova a eficiência da coluna de carvão ativado impregnado com prata

Avaliação dos aspectos construtivos e vulnerabilidade das águas subterrâneas em áreas de cemitérios municipais de Curitiba (Paraná)

O presente estudo avaliou aspectos construtivos dos quatro cemitérios municipais de Curitiba (Cemitérios São Francisco de Paula, Água Verde, Boqueirão e Santa Cândida), bem como a vulnerabilidade dos aquíferos presentes nestes locais. A verificação utilizou informações dos Planos de Controle Ambiental e de visitas técnicas. A vulnerabilidade do aquífero foi analisada seguindo o método Groundwater hydraulic confinement, Overlaying strata e Depth to groundwater table (GOD). Entre os quatro cemitérios (32.132 jazigos), 18.014 jazigos apresentaram danos aparentes, principalmente os com acabamento convencional argamassado e sem pintura. O cemitério do Boqueirão apresentou mais danos por jazigo. O cemitério Santa Cândida ocupa a área de maior vulnerabilidade e correspondeu à maior incidência de basculamento. Ações preventivas e corretivas que garantam a estanqueidade dos jazigos, por meio de boas práticas de engenharia, bem como a fiscalização de situações críticas devem ser fortalecidas na gestão de áreas cemiteriais, para a minimização de problemas ambientais

GENOTOXICIDADE E CITOTOXICIDADE DA ÁGUA DO RIO PASSAÚNA: BIOENSAIO COM ALLIUM CEPA E RELAÇÃO COM NÍVEIS DE CAFEÍNA

Os recursos naturais se tornam cada vez mais limitados, em consequência da degradação ambiental. O presente trabalho teve como objetivo verificar possível correlação entre dados de genotoxicidade/citotoxicidade, via teste de Allium cepa, em amostras de águas superficiais e determinações de concentração do micropoluente cafeína. Analisando-se amostras de água de um rio urbano, foi encontrada uma correlação positiva, R = 0,504 e p = 0,095, entre os valores de concentração de cafeína na água e o índice de aberrações cromossômicas (IAC), obtido no bioensaio, representando certa dependência entre as variáveis. Os resultados de citotoxicidade e genotoxicidade apresentaram variação no índice mitótico (IM) e aberrações cromossômicas (AC), respectivamente. Os resultados do bioensaio, quando relacionados à presença de cafeína, indicam a contaminação por esgoto contendo substâncias que podem levar a essas alterações, por exemplo, fármacos. Demonstra-se, assim, a potencialidade do uso das técnicas para auxiliar nas tomadas de decisão para proteção dos mananciais

Brazilian Flora 2020: Leveraging the power of a collaborative scientific network

International audienceThe shortage of reliable primary taxonomic data limits the description of biological taxa and the understanding of biodiversity patterns and processes, complicating biogeographical, ecological, and evolutionary studies. This deficit creates a significant taxonomic impediment to biodiversity research and conservation planning. The taxonomic impediment and the biodiversity crisis are widely recognized, highlighting the urgent need for reliable taxonomic data. Over the past decade, numerous countries worldwide have devoted considerable effort to Target 1 of the Global Strategy for Plant Conservation (GSPC), which called for the preparation of a working list of all known plant species by 2010 and an online world Flora by 2020. Brazil is a megadiverse country, home to more of the world's known plant species than any other country. Despite that, Flora Brasiliensis, concluded in 1906, was the last comprehensive treatment of the Brazilian flora. The lack of accurate estimates of the number of species of algae, fungi, and plants occurring in Brazil contributes to the prevailing taxonomic impediment and delays progress towards the GSPC targets. Over the past 12 years, a legion of taxonomists motivated to meet Target 1 of the GSPC, worked together to gather and integrate knowledge on the algal, plant, and fungal diversity of Brazil. Overall, a team of about 980 taxonomists joined efforts in a highly collaborative project that used cybertaxonomy to prepare an updated Flora of Brazil, showing the power of scientific collaboration to reach ambitious goals. This paper presents an overview of the Brazilian Flora 2020 and provides taxonomic and spatial updates on the algae, fungi, and plants found in one of the world's most biodiverse countries. We further identify collection gaps and summarize future goals that extend beyond 2020. Our results show that Brazil is home to 46,975 native species of algae, fungi, and plants, of which 19,669 are endemic to the country. The data compiled to date suggests that the Atlantic Rainforest might be the most diverse Brazilian domain for all plant groups except gymnosperms, which are most diverse in the Amazon. However, scientific knowledge of Brazilian diversity is still unequally distributed, with the Atlantic Rainforest and the Cerrado being the most intensively sampled and studied biomes in the country. In times of “scientific reductionism”, with botanical and mycological sciences suffering pervasive depreciation in recent decades, the first online Flora of Brazil 2020 significantly enhanced the quality and quantity of taxonomic data available for algae, fungi, and plants from Brazil. This project also made all the information freely available online, providing a firm foundation for future research and for the management, conservation, and sustainable use of the Brazilian funga and flora