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E. Lilly, S.A.; DGICYT (proyecto n. PB94-1515)

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En España, como en todos los países de la zona mediterránea, la clorosis férrica es uno de los mayores problemas nutricionales de los cultivos. En el Levante español, las aproximadamente 250.000 ha destinadas al cultivo de cítricos, las 60.000 ha al tomate o las 35.000 ha de la uva de mesa necesitan tratamientos de hierro cada año al igual que las 90.000 ha dedicadas al cultivo de frutales en el valle del Ebro. Podemos estimar en 36 millones de euros cada año, el gasto en fertilizantes férricos. A pesar de que los estudios sobre la clorosis férrica comenzaron a principios del siglo XX, casi 100 años después, todavía no se entiende completamente este problema y los medios disponibles para evitar la clorosis férrica no son del todo satisfactorios. El quelato sintético FeEDDHA ha sido considerado durante los últimos 30 años la fuente más eficaz para la corrección de la clorosis inducida por carbonatos. Sin embargo, uno de sus mayores problemas es su excesivo costo para un uso general. Las sustancias húmicas y aminoácidos tienen destacados efectos en las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos así como sobre el crecimiento y desarrollo vegetal, concretamente en el caso de la toma de hierro por parte del vegetal, podemos encontrar en la bibliografía referencias que señalan aumentos significativos en la asimilación de Fe, reduciendo el riesgo de que la planta sufra una deficiencia en este elemento y desarrolle los síntomas característicos de la clorosis férrica. En este trabajo se han aplicado de manera conjunta, localizada y en la misma proporción el quelato de hierro Fe-EDDHA con sustancias húmicas o aminoácidos según tratamientos, y se ha evaluado su influencia en la nutrición vegetal y en la calidad de los frutos, en cultivos de tomate, limón y uva. Los resultados permitieron sustituir distintos porcentajes de la dosis del quelato de hierro aplicado por sustancias húmicas obteniendo mejoras en la nutrición férrica, y observando efectos protectores frente a las condiciones de salinidad sobre las que se desarrollaron los cultivos y mejoras en la calidad de los frutos en parámetros como peso, tamaño, contenido en vitamina C y ácido cítrico. / In Spain, as in other Mediterranean countries, iron chlorosis is one of the most important problems in plant nutrition. In East Spain, the approximately 250.000 ha of citrus, the 60.000 ha of tomato or the 35.000 ha of table grape need treatments of iron every year, as well as the 90.000 ha of fruit trees in the Valley of the Ebro river. We estimate the cost of iron fertilizer in 36 millions of euros per year. Although, the study of iron chlorosis started at the beginning of the XX century, 100 years later, this problem is not completely known and the methods available to relieve iron chlorosis are not satisfactory enough. The synthetic iron FeEDDHA has been considered in the last 30 years, the more effective treatment to correct “lime induced chlorosis”, a problem mainly attributed to calcareous soils. However, a main inconvenient is its high price for general use. Humic substances and amino acids have important effects on the physical, chemical and biological properties of the soil and on plant growth. Respect to iron uptake by plants, we can find references in the literature that show significant increases in foliar content of iron when these organic compounds are added, and so the plant has less risk of suffering iron deficiency and developing the characteristic symptoms of this nutritional disorder. In this work, we have applied together, and in the same proportion, the iron chelate FeEDDHA with humic substances or amino acids, and we have evaluated the influence of these mixes on the plant nutrition and on the quality of the fruits, in tomato, lemon and grape. According to the results obtained in this experiment, The progressive substitution of the iron chelate by humic substances was assayed. Improvement in iron nutrition, plant growth and protective effects under salinity conditions, were observed as well as the improvement in fruit quality respect to weight, size, vitamin C and citric acid.

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Apesar da rápida expansão das aplicações da cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em química clínica, a análise de metabólitos de baixo peso molecular e alta polaridade em matrizes biológicas ainda permanece como um grande desafio analítico. Dentre os compostos de grande importância no diagnóstico de doenças metabólicas que ainda carecem de melhores alternativas bioanalíticas destacam-se os aminoácidos. O presente estudo descreve o desenvolvimento e a validação de um novo método para a quantificação de 24 aminoácidos em plasma explorando a cromatografia líquida acoplada a espectrômetros de massas em tandem. Foi construído um método de detecção baseado em SRM (múltiplas reações selecionadas) com duas transições de massas para cada um dos 24 aminoácidos e os 19 padrões internos marcados com isótopos estáveis. Foram avaliadas três estratégias de separação cromatográfica e o melhor desempenho foi obtido com fase reversa com octadecilsilano (C18) com pareamento iônico com o ácido perfluoropentanoico. O método cromatográfico final permitiu a separação dos 24 aminoácidos, com resolução completa dos isômeros: leucina, isoleucina e allo-isoleucina, em 11 minutos incluindo o tempo de re-estabilização da coluna cromatográfica. Os limites de quantificação variaram em 113 fmol a 6 pmol injetados na coluna cromatográfica. A imprecisão obtida nos níveis testados para todos os aminoácidos foi inferior a 14%. O método apresentou linearidade para os intervalos testados chegando a 1,5 mmol.L-1 para vários compostos. Os ensaios de arraste mostraram que os limites máximos obtidos na linearidade não geram nenhuma interferência subsequente. A exatidão do método foi avaliada com amostras provenientes do programa de referência interlaboratorial European Research Network for evaluation and improvement of screening, Diagnosis and treatment of Inherited disorders of Metabolism (ERNDIM) e com o material de referência certificado do National Institute of Standards and Technology (NIST). Todos os analitos mostraram equivalência estatística com o método desenvolvido. / Despite the widespread use of liquid chromatography coupled to mass spectrometry applications in clinical chemistry, the analysis of low molecular weight and high polar metabolites in biological matrices remains as a major analytical challenge. Notwithstanding the key role played by amino acids in the diagnosis of metabolic diseases, there is still need for improvements in bioanalytical process of these analytes. The present study describes the development and validation of a new method for quantification of 24 amino acids in plasma based on liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry. Detection and quantification were achieved building a selected reaction monitoring method two mass transitions for each 24 amino acids and 19 stable isotope internal standards. Three chromatographic strategies for separation were evaluated, and best performance was achieved using reversed-phase octadecylsilane with perfluropentanoic acid as ion pairing agent. The separation method allowed separation of 24 amino acids with full resolution for isomers leucine, isoleucine and alloisoleucine in 11 minutes, including column equilibration time. The limits of quantification ranged from 113 fmol to 6 pmol (on column injection). Imprecisions for all evaluated levels and amino acids were less than 14%. The method is linear in all clinical intervals and extending up to 1.5 mmol.L-1. Carryover evaluation demonstrated absence of interference in the following injection throughout the analytical interval. Method accuracy was evaluated analyzing reference samples from European Research Network for evaluation and improvement of screening, Diagnosis and treatment of Inherited disorders of Metabolism (ERNDIM) and National Institute of Standards and Technology (NIST). Statistical equivalence was demonstrated for all analytes using the present method.

O Bacupari (Garcinia brasiliensis Mart.) é uma espécie arbórea de importância medicinal, da qual diversos estudos têm obtido o isolamento e testado a atividade de moléculas como a 7-epiclusianona, guttiferona-A, garciniafenona e fukugetina. Porém, a produção desses compostos in natura é limitada, tornando necessário estudos que otimizem a produção destas. Nesse contexto as técnicas de cultura de tecidos vegetais, como o cultivo de calos e suspensões celulares tem sido utilizada para produzir e otimizar a obtenção de metabólitos de interesse farmacêutico in vitro. O objetivo desse trabalho foi utilizar a glutamina como fonte de nitrogênio em calos de G. brasiliensis com intuito de investigar a influência desse aminoácido na produção de fenóis, flavonoides e proantocianidinas. Explantes de 2 mm de espessura e 4 mm de diâmetro foram obtidos a partir de seguimentos do procâmbio de sementes de bacupari, obtidas de uma população localizada no município de Viçosa-MG e inoculados em meio de cultivo contendo 30 mL de meio MS (Murashige e Skoog, 1962) complementado com sacarose (3%), ágar (0,7%), BAP (6-Benzilaminopurine, 0,5 mg L-1) e diferentes concentrações de sais que seguem: Meio MS com as concentrações originais de nitrogênio (20 mM NH4NO3 e 18,8 mM KNO3), meio MS com 10 mM NH4NO3 e 9,4 mM KNO3 chamado ½ força (MS ½) e meio MS sem NH4NO3 e KNO3 contendo glutamina em concentrações finais de 5, 10, 30 e 60 mM. Após a inoculação o material foi mantido em sala de crescimento na ausência de luz por um período de 140 dias. As análises bioquímicas foram realizadas em intervalos de 20 dias e as análises fitoquímicas no final do período de cultivo, aos 140 dias. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado contendo 6 tratamentos e 4 repetições. Foi observada diferença significativa na concentração de aminoácidos entre os tratamentos em relação ao tempo de cultivo. A concentração mais baixa para aminoácidos foi a 60 mM de glutamina no tempo de 100 dias. Essa redução pode estar relacionada com a síntese de proteínas, as quais haviam mostraram o decréscimo aos 80 dias de cultivo. Além disso a baixa quantidade de aminoácidos a 60 mM de glutamina indica que esses podem ter sido desviados para a rota metabólica dos metabólitos especiais. / The Bacupari (Garcinia brasiliensis Mart.) is an arboreal species of medicinal importance, where through various studies have demonstrated the isolation and activity of important molecules such as 7-epiclusianone, guttiferona-A, garciniafenona and fukugetina. However, the production of these compounds in nature is limited, so seen the need for studies that optimize the production of these compounds. In this context the techniques of plant tissue culture, such as in vitro cultivation of cells (callus) has been used to produce and optimize the production of metabolites of pharmaceutical interest in vitro. The objective of this study was to use glutamine as a nitrogen source in callus of G. brasiliensis in order to investigate the influence of the amino acid in the production of phenols, flavonoids and proanthocyanidins. The explants were inoculated in MS medium, MS with half concentration of the nitrogen salts, and MS absent of nitrogen sources supplemented with glutamine (5, 10, 30 and 60 mM). Biochemical analyzes were performed at intervals of 20 days and phytochemical analysis at the end of the culture period. At the 20 th and 100 th days, there was no difference in the amino acid content, between the treatments. In the remaining periods, the treatment with 60 mM of glutamine showed the lowest concentrations of amino acids. With respect to proteins, there were differences only at the 140 th day of cultivation, and the use of 60 mM of glutamine resulted in higher concentrations, while MS had the lowest concentrations. Similarly, the treatment with 60 mM glutamine resulted in higher levels of phenolic compounds, flavonoids and proanthocyanidins, and the lower levels were observed in MS. Thus, it is concluded that the use of 60 mM glutamine to replace the nitrogen sources in MS medium in the 140 th day promoted the accumulation of proteins and synthesis of secondary metabolites in callus of Bacupari. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Tradicionalmente, a tabela periódica convenientemente apresenta elementos químicos em linhas, chamadas períodos e em colunas, chamadas grupos ou famílias. Em um trabalho anterior, alguns de nós, com base exclusivamente nas informações disponíveis na época de Mendeleev, têm usado redes neurais artificiais e mapas auto-organizaveis para gerar um arranjo bidimensional dos elementos químicos. Agora, nesta investigação, temos tentado determinar quais propriedades dos elementos favorecem a formação dos períodos e quais favorecem a formação de famílias. Aqui, nós projetamos um modelo baseado no problema do caixeiro viajante. As propriedades físico-químicas dos elementos representaram as coordenadas das cidades percorridas pelo caixeiro viajante. Assim, através da determinação do melhor caminho, encontramos que elementos químicos são mais semelhantes de acordo com um conjunto de propriedades pré-selecionadas. Os testes foram realizados em 3 grupos distintos de propriedades. No ensaio 1, as propriedades seleccionadas foram: peso atômico, temperatura de fusão, temperatura de ebulição, densidade; no Teste 2, as propriedades selecionadas foram: peso atômico, temperatura de fusão, temperatura de ebulição, energia de ionização; e no teste 3, as propriedades selecionadas foram densidade, temperatura de fusão, temperatura de ebulição, energia de ionização. A análise detalhada mostrou que o peso atômico favorece a formação dos períodos e a substituição do peso atômico pela densidade beneficiou a formação de grupos. A sequência deste trabalho consiste em uma classificação de aminoácidos. Para isso, fizemos uso de redes de Kohonen (mapas auto-organizáveis) e analisamos os agrupamentos formados no mapa. Dessa forma obtivemos um mapa bidimensional onde aminoácidos com características similares ficaram próximos uns dos outros. Dentre as propriedades utilizadas para treinamento, destacamos o softness químico local. Ao todo foram feitos cinco testes com dados de entrada diferente. O primeiro teste foi realizado com as seguintes propriedades: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular, fator de empilhamento e espectros na faixa de 0-50, 50-100 e 100-150; no segundo teste fizemos uso de: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular, fator de empilhamento e potencial de hidratação; no terceiro teste os dados de entrada foram: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular, volume e potencial de hidratação; no quarto teste utilizamos: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular e potencial de hidratação; no último teste os dados de entrada foram apenas: softness da cadeia lateral, softness do radical e softness molecular. Nos testes realizados muitos grupos foram identificados, tais como: pequenos, carregados, carregados positivamente, alifáticos e aromáticos. Por fim, notamos que, como citado por Zhou e Parr, softness, de fato, se mostrou um bom indicador de aromaticidade.