Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-15T11:00:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1848434 bytes, checksum: d916baef986affaaf7b6ae74e98d10be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T11:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1848434 bytes, checksum: d916baef986affaaf7b6ae74e98d10be (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A eficiência da seleção genômica (GS) utilizando relativa baixa cobertura de marcadores moleculares e tamanho populacional reduzido foi avaliada para o melhoramento genético de Coffea arabica, considerando características oligogênicas. Foram analisadas populações simuladas, até a sexta geração de seleção e autofecundação, com características envolvendo quatro genes com 40% ou 80% de herdabilidade, em cenários com sete densidades de marcadores e cinco tamanhos populacionais. Os valores genéticos genômicos dos indivíduos foram preditos com os métodos BLASSO e RR-BLUP e foram analisadas duas intensidades de seleção e o uso de marcadores dominantes versus codominantes. Em cada cenário foram estimados: coeficiente de endogamia, média e variância genotípica, capacidade preditiva e capacidade seletiva. Foram considerados viáveis os cenários em que os alelos favoráveis foram fixados até a sexta geração e foi procurado o uso mínimo de marcadores e menor tamanho populacional. Quatro resultados iniciais aumentaram a eficiência e eficácia seletiva: o uso de marcadores codominantes, o uso do método RR-BLUP, o aumento da intensidade de seleção e a seleção dos marcadores que maximizaram a acurácia preditiva. Sob estas condições a seleção foi eficaz, sendo que nas características de alta e media herdabilidade foram fixados alelos na sexta geração, usando densidades de marcadores com distância entre marcas de até 6 cM e populações de pelo menos 200 indivíduos. Com 400 indivíduos foi possível a fixação na geração F 5, com as mesmas distâncias entre marcadores. Marcadores dominantes e densidades em que regiões codificadoras não sejam marcadas são os principais inconvenientes para a utilização da GS nos cenários avaliados. / The efficiency of genomic selection (GS) using relative low density molecular markers and reduced population size was evaluated for breeding of Coffea arabica, considering oligogenic traits. Simulated population were analyzed until the sixth generation of selection and selfing, with traits involving four genes with 40% or 80% heritability, in scenarios with seven marker densities and five population sizes. The genomic breeding values of the individuals were predicted using the RR-BLUP and BLASSO methods. Two selection intensities were analyzed, as well as dominant versus codominant markers. The following variables were estimated in each scenario: inbreeding coefficient, genotypic mean and genotypic variance, predictive capacity, and selective capacity. The scenario was considered viable when it used the minimum number of markers and smaller population size, and when the favorable alleles were fixed until the sixth generation. The strategies that increased efficiency and selective efficacy were: use of codominant markers, use of the RR-BLUP method, increase in the intensity of selection, and selection of markers that maximized the predictive accuracy. In intermediate and high heritability traits, the favorable alleles were fixed in F 6 generation, using densities with distances between markers of up to 6 cM, and training populations of at least 200 individuals. Four hundred individuals would allow the fixation in the F 5 generation, with the same distances between markers. Therefore, GS methods can be used to select oligogenic traits in the scenarios evaluated; however, dominant markers and densities where coding regions are not marked are the main drawbacks for the use of these methods.

Orientador: Paulo Mazzafera / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T02:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bottcher_Alexandra_M.pdf: 1074089 bytes, checksum: 5190092093a682d1c16cfe9c85d37e3f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A ferritina é uma proteína que armazena átomos de ferro (Fe) em uma forma não tóxica, controlando o nível desse metal nas células. Em humanos, a ferritina também é capaz de se ligar ao alumínio (Al), evitando sua toxicidade. Como o cafeeiro consegue crescer adequadamente em solos ácidos, com níveis elevados de Al, e células em suspensão tratadas com esse mesmo metal têm expressão aumentada de genes que codificam para ferritina, há a possibilidade dessa proteína se complexar ao Al também em plantas. Na indução da síntese da ferritina em suspensões celulares de Coffea arabica cv. Mundo Novo com 300 e 1.200 µmol/L de sulfato ferroso observou-se um aumento de 8,9 e 18,2 vezes, respectivamente, do RNAm CaFer1 da ferritina, em relação ao controle. Já o tratamento com 5 mmol/L de sulfato de alumínio-potássio resultou na diminuição de 4,57 vezes na expressão desse gene, em relação ao controle. Para Coffea arabica cv. Icatu, todos os tratamentos resultaram na queda da expressão de CaFer1, sendo que essa diminuição foi de 29,0 e 6,3 vezes para as células tratadas com 300 e 1.200 µmol/L de sulfato ferroso, respectivamente, e de 98,0 vezes para o tratamento com 5 mmol/L de sulfato de alumínio-potássio, em relação ao controle. Esses mesmos tratamentos não induziram, em ambas as cultivares, expressão diferencial significativa de outro gene da ferritina analisado, o CaFer2. Os resultados do Western Blot mostraram certa concordância com esses resultados. Assim como em outras plantas, a ferritina de células em suspensão de cafeeiro responde à presença do Fe, entretanto, devido ao não acúmulo dessa proteína nas células submetidas ao tratamento com 5 mmol/L de sulfato de alumínio-potássio, provavelmente, a ferritina não esteja envolvida na complexação desse metal no cafeeiro ou a concentração utilizada foi elevada, o que pode ter causado danos nos ácidos nucléicos ou impedido a transcrição normal dos genes. Nas análises in silico utilizando CaFer1 e CaFer2 de C. arabica e os genes da ferritina de C. canephora e C. racemosa, observaram-se alta similaridade entre CaFer1 e a ferritina de C. canephora e entre CaFer2 e a ferritina de C. racemosa. Por fim, os ensaios com as enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa S-transferase (GST), glutationa redutase (GR) e guaiacol peroxidase (GPOX) revelaram que as culturas celulares de Mundo Novo foram mais responsivas aos tratamentos aplicados, exceto em relação à GST, que foi a enzima que apresentou atividade mais acentuada para Icatu. Além disso, observou-se que a resposta enzimática foi dose dependente e que as duas cultivares utilizaram vias distintas para defesa celular contra espécies ativas de oxigênio. / Abstract: Ferritin is a protein capable to store iron (Fe) atoms in a nontoxic form, controlling the level of this metal in the cells. In humans, ferritin is able to accommodate aluminium (Al) atoms, avoiding its toxicity. Considering that Coffea arabica plants are able to grow well in acidic soils with high Al and suspension cells treated with this same metal showed high ferritin gene expression, it is possible that this protein is also able to complex Al atoms in planta. The induction of ferritin synthesis in suspension cells of C. arabica cv. Mundo Novo with 300 and 1.200 µmol/L of ferrous sulphate revealed an increase of 8,9 and 18,2 times, respectively, of transcripts of ferritin gene CaFer1, as compared with the control. The treatment with 5 mmol/L of aluminium-potassium sulphate resulted in the reduction of 4,57 times the expression of this gene, as compared with the control. In cells from the Icatu cultivar all treatments resulted in reduction of the expression of CaFer1. This decrease was about 29,0 and 6,3 times in cells treated with 300 and 1.200 µmol/L of ferrous sulphate, respectively, and 98,02 times in the treatment with 5 mmol/L of aluminium-potassium sulphate, as compared with the control. For both varieties, these same treatments did not result in significant differential expression of the other ferritin gene analyzed, CaFer2. Western Blots data were in agreement with this observation. Therefore, ferritin expression in suspension cells of Coffea plants responds to Fe, as shown for other plants, however, on account of the no accumulation of ferritin in both cultivars treated with 5 mmol/L of aluminium-potassium sulphate, possibly this protein is not involved with Al complexation in C. arabica plants or the level of Al used was sufficiently high to provoke damages in the nucleic acids or to impair the normal transcription of the genes. An in silico analysis carried out with CaFer1 and CaFer2 from C. arabica and with ferritin genes of the Coffea canephora and Coffea racemosa revealed high similarity between CaFer1 and C. canephora ferritin, and CaFer2 with C. racemosa ferritin. Finally, assays of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR), and guaiacol peroxidase (GPOX) revealed that cell cultures of the Mundo Novo variety are more responsive to the treatments with the metals, except for GST, wich was the only enzyme with higher activity in cells from the Icatu cultivar. Furthermore, it was observed that enzymatic response was dose dependent and that Mundo Novo and Icatu used distinct mechanisms to protect cells against reactive oxygen species. / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-13T18:25:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 310324 bytes, checksum: e1520a589536ae039cea976d6ff67085 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-13T18:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 310324 bytes, checksum: e1520a589536ae039cea976d6ff67085 (MD5) Previous issue date: 2001-03-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A bactéria Paenibacillus amylolyticus, isolada de frutos de café que tiveram sua superfície devidamente desinfestada, foi cultivada em frascos Erlenmeyer de 125 mL, com 50 mL de volume de trabalho, em meio mineral suplementado com extrato de levedura 0,06% (p/v), com diferentes fontes de carbono, sempre a 0,3% (p/v) e pH 7,0, sendo a cultura incubada a 25 oC, com agitação de 150 rpm ou sem agitação. A bactéria também apresentou crescimento quando o extrato de levedura foi substituído por tiamina 50 mg L'1 e outras vitaminas do complexo B, mas nunca quando alguns desses fatores não eram adicionados ao meio mineral. Paenibacillus amylolyticus cresce na ausência de sulfato de amônio, desde que extrato de levedura 0,06% (p/v) esteja presente, porém o mesmo não se verifica quando se substitui o extrato de levedura por tiamina 50 mg L'l. O microrganismo não foi capaz de crescer em anaerobiose provocada pelo borbulhamento de nitrogênio gasoso, tanto na presença quanto na ausência de sulfato de amônio, indicando que tal bactéria não é capaz de crescer em anaerobiose e fixar nitrogênio nessa condição. P. amylolyticus é capaz de crescer em pectina como única fonte de carbono e, para tal, produz pectina liase (PL), para lise deste carboidrato. A enzima PL acumula- se no meio mais eficientemente após 24 horas de crescimento, apresentando maior especificidade por pectina cítrica, quando utilizada como substrato enzimático. A atividade ótima de PL ocorre a 40 ºC e a termoestabilidade, até 45 ºC. Entre os valores de pH avaliados, PL apresentou atividade entre pH 5,6 e 8,6, sendo o ótimo 7,9. A adição de EDTA e íons metálicos na mistura de reação mostrou pequeno efeito na atividade da enzima, e os valores de Km e Vmax aparentes foram, respectivamente, de 6,61 mg mL'1 e 1,24 X 10'7 mol min 4 mL'l. / The bacterium Paenibacillus amylolyticus, isolated from surface- sterilized coffee beans, was cultured at 25 oC, with and without agitation, in 125 mL shaker flasks containing 50 mL of mineral media (pH 7.0) supplemented with yeast extract 0.06% (w/v) and different carbon sources at a concentration of 03% (w/v). P. amylolyticus also showed growth when yeast extract was replaced with thiamin 50 mg L'1 and other B complex Vitamins, but no growth was detected when one of these substances was not added to the media. This bacterium grows in absence of ammonium sulfate when yeast extract 0.06% (w/v) is added, although growth is not detected when yeast extract is replaced with thiamin 50 mg L'l. When submitted to na anaerobic environment, through of addition of gas nitrogen, no growth was verified in a medium with and without fixed nitrogen, indicating that this organism is not capable of fixing gas nitrogen. P. amylolyticus is capable of using pectin as a sole carbon source, a result that indicates production of pectin liase (PL). The production of this enzyme is detected in higher concentrations after 24 hours of growth, showing an increased affinity, or specificity , for citn'c pectin when this is used as the enzymatic substrate. Optimum activity for PL occurs at 40oC and is thermostable for up to 45 oC. PL shows activity between pH values of 5.6 and 8.6, although pH 7.9 is best. Addition of EDTA and metal ions to the reaction mixture present a small effect in enzyme activity, and the Km and Vmax values are 6.61 mg mL'1 and 1.24 x 10"7 mol min"l mL'l, respectively. / Dissertação importada do Alexandria

O Brasil é destaque mundial na produção, na exportação e no consumo de café. Esta cultura ocupa cerca de dois milhões de hectares no território brasileiro, sendo plantada principalmente nos estados de MG, ES, SP e BA. A irrigação está presente em cerca de 10% da área plantada do cafeeiro arábica, já para o café robusta, este valor chega a 35%, o que torna o café uma das principais culturas irrigadas do Brasil. Porém, o déficit hídrico tornou-se o principal fator limitante da produção cafeeira, devido a expansão da cafeicultura para áreas consideradas marginais. A resposta do cafeeiro ao estresse hídrico pode ser avaliada utilizando-se medidas de potencial de água na folha no pré amanhecer, no entanto, essa metodologia restringe-se a atividades de pesquisa. O uso do CWSI (Crop Water Stress Index) calculado através da temperatura foliar como indicativo do potencial hídrico pode ser uma alternativa. O objetivo deste trabalho foi definir as relações entre o potencial de água na folha da cultura do café com o CWSI calculado através de medidas de temperatura com canhão infravermelho e com câmera térmica e analisar se estas relações apresentam bons índices de correlação, de precisão e de acurácia. O estudo foi realizado em um ambiente protegido localizado na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\". A espécie plantada foi a Coffea arabica da variedade Catuaí Vermelho IAC 144, o sistema de irrigação adotado foi o gotejamento e o manejo foi feito por tensiometria. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, sendo este formado por quatro blocos e quatro lâminas de irrigação (L130%, L100%, L70% e L40%) aplicadas em quatro épocas distintas (30/03 a 24/04, 07/06 a 02/07, 17/08 a 11/09 e 10/10 a 04/11) ao longo do ano de 2015. A unidade experimental foi representada por uma caixa com uma planta. Foram avaliadas a fração de radiação fotossinteticamente ativa interceptada, o potencial de água na folha e a temperatura foliar. A partir dos dados de temperatura foliar e dos dados meteorológicos calculouse o CWSI. As três variáveis avaliadas apresentaram relações significativas com os tratamentos impostos. O CWSI calculado para as diferentes situações e o potencial de água na folha apresentaram correlações bem representadas pelos modelos linear e cúbico. Os mesmos modelos apresentaram altos índices de precisão e acurácia. Conclui-se que o CWSI é um bom indicador do potencial hídrico da cultura do cafeeiro e pode substituir medidas do potencial de água na folha realizadas na câmara de Scholander. / Brazil is the world featured in production, export and consumption of coffee. This crop occupies about two million hectares in our country, it is mainly planted in state MG, ES, SP and BA. Irrigation is present in about 10% of the area planted arabica coffee, as for robusta coffee, this figure reaches 35%, which makes coffee one of the main irrigated crops in Brazil. But the drought has become the main limiting factor of coffee production due to the coffee growing expansion into areas considered marginal. The coffee response to water stress can be evaluated using water potential measurements on the sheet in the pre dawn, however, this methodology is limited to research activities. The use of CWSI (Crop Water Stress Index) calculated by leaf temperature as an indicator of water potential may be an alternative. The objective of this study was to define the relationship between the potential of water in the coffee culture of the sheet with the CWSI calculated from temperature measurements with infrared gun and thermal camera and analyze if these relations have good levels of correlation, accuracy and accuracy. The study was conducted in a protected environment located in the area of research in the Department of Biosystems Engineering at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\". The planted species was the Coffea arabica variety Catuaí IAC 144, the adopted irrigation system was dripping and management was made by tensiometers. We used the randomized block design, which is made up of four blocks and four irrigation levels (L130%, L100%, L70% and L40%) applied in four different times (30/03 a 24/04, 07/06 a 02/07, 17/08 a 11/09 e 10/10 a 04/11) the 2015 year long. The unit experimental was represented by a box with a plant. We evaluated the intercepted photosynthetically active radiation fraction, water potential in the leaf and the leaf temperature. From the leaf temperature data and meteorological data we calculated the CWSI. The three variables evaluated showed significant relationships with tax treatments. The CWSI calculated for different situations and the potential of water in the sheet showed correlations well represented by linear and cubic models. The same models showed high precision and accuracy. It is concluded that the CWSI is a good indicator of water potential of the coffee crop and can replace water potential measurements on the sheet held in Scholander chamber.

O nitrogênio é o nutriente exigido em maior quantidade pelo cafeeiro e o segundo mais exportado pela planta. Usualmente se aplica ureia no cafeeiro e o N desta fonte é rapidamente metabolizado e incorporado na forma de aminoácidos e amidas. A assimilação do nitrogênio é afetada por diversos micronutrientes, entre eles o níquel (Ni), por ser este um constituinte da enzima urease, responsável pela degradação da ureia. O entendimento da interação do Ni com o metabolismo do N e o processo de senescência no cafeeiro é importante para o uso eficiente do nitrogênio pelas plantas. Pouco se sabe a respeito da nutrição com Ni no metabolismo do N, na senescência foliar e na interferência na absorção e transferência de outros nutrientes. A presente pesquisa foi realizada para avaliar se a aplicação de Ni (i) interferiria na absorção e transferência de outros nutrientes, bem como na partição de biomassa do cafeeiro e; (ii) aumentaria a eficiência de uso do N, tanto pela maior degradação da ureia, via atividade da urease, quanto pelo aumento da redistribuição de reservas de nitrogênio, por meio do incremento do catabolismo da arginina; e (iii) se o fornecimento de Ni atrasaria a senescência foliar, pela diminuição da produção de etileno endógeno na planta, o que aumentaria a duração foliar. A aplicação de Ni reduziu a biomassa do cafeeiro somente no maior teor do elemento disponível no solo (105 mg DM-3), e essa redução na biomassa afetou a concentração e acúmulo, principalmente, dos macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg). Com relação aos micronutrientes metálicos (Cu, Fe, Mn e Zn), o incremento gradual no teor de Ni disponível, reduziu ou elevou gradualmente a concentração desses micronutrientes no cafeeiro. Os coeficientes de eficiência de uso de N pelo cafeeiro foram afetados somente em razão do nível de N, sem alteração em função do Ni disponível no solo. A aplicação de Ni no solo até teores de 60 mg dm-3 não afetou o crescimento da planta de cafeeiro, mas aumentou a retenção foliar no nível deficiente de N. O Ni reduziu a biossíntese de etileno na planta, apesar das concentrações de MDA e prolina aumentarem com o teor disponível de Ni no solo na pré-antese. Com relação ao N, houve incremento na redistribuição de N dos órgãos de reserva (ramo) para atender a demanda de folha e fruto. / Nitrogen is the nutrient required in greatest quantity by the coffee and the second most exported within the plant. Usually, N is applied as urea to coffee and urea-N is rapidly metabolized and incorporated into amino acids and amides. The assimilation of N is affected by several micronutrients, including nickel (Ni). Ni is a constituent of urease, the sole enzyme responsible for degradation (and subsequent assimilation) of urea. Understanding Ni interaction with N metabolism and the aging process is important for the efficient use of nitrogen by coffee, and by plants in general. Little is known about Ni nutrition as it relates to N metabolism in leaf senescence and its possible interference in the absorption and transfer of other nutrients. The present study was conducted in coffee to assess whether the application of Ni (i) interferes with the absorption and transfer of other nutrients as well as biomass partitioning; (Ii) increases the nitrogen use efficiency, both for greater degradation of urea via urease activity, and increased redistribution of nitrogen reserves by increased catabolism of arginine; and (iii) delays leaf senescence by decreasing endogenous ethylene production, thereby increasing leaf duration. Ni application reduced biomass of coffee only at the highest level of soil availability (105 mg dm-3). This level also brought about the reduction in biomass concentration and accumulation of macronutrients (N, P, K, Ca and mg). With respect to mineral micronutrients (Cu, Fe, Mn and Zn), gradual increases in available Ni content, either reduced or gradually increased the concentration of these micronutrients. N-use efficiency ratios in coffee were affected only by variations in management of N, and not by changes in available soil Ni . Soil Ni applications to 60 mg dm-3 did not affect the growth of the coffee plant, but increased foliar retention under N limitation. Ni reduced plant ethylene biosynthesis, in spite of the concentrations of MDA and proline increasing rising with increasing soil Ni during pre-anthesis. As Ni levels rose, there was an increase in the redistribution of N of storage organs (branch) to meet the demand of leaf and fruit.

O óleo de café é uma mistura de compostos lipofílicos rico em triglicerídeos de ácidos graxos essenciais, em especial o ácido linoleico. Devido a sua rica composição e ao alto teor de materiais insaponificáveis, o óleo de café extraído dos grãos sem torrefação, possui propriedades emolientes, hidratantes e de proteção contra radiação solar. Desta forma, este trabalho teve como objetivo desenvolver formulações cosméticas estáveis contendo óleo de café e avaliar o potencial fotoprotetor destas. Para isso foram avaliadas diversas combinações de matérias-primas para elaboração de formulação em cremes e géis-cremes das quais foram selecionadas as mais estáveis, por meio de testes de centrifugação, determinação do pH e avaliação organoléptica, para avaliação do comportamento reológico e da presença de cristais líquidos durante 90 dias de armazenamento. As formulações a base de álcool cethearyl alcohol e ceteareth-20 foram as mais estáveis e que apresentaram maior FPS pelos métodos espectrofotométricos de avaliação do fator de proteção solar sendo que as formulações contendo 5 e 10% de óleo foram as melhores na otimização destes dois parâmetros. Estas formulações foram então aplicadas no dorso de animais de experimentação diariamente durante 5 dias e, após este período de tratamento, os animais foram irradiados. No local de aplicação das formulações foram realizadas medidas de biofísica da pele, pelas quais pôde se observar uma menor perda transepidérmica de água para as formulações contendo óleo de café. Além disso, o número de células de queimadura solar contados por análise histológica foi significativamente menor para as formulações contendo filtro e óleo de café em relação à pele sem tratamento, indicando que o óleo de café foi capaz de proteger as células da epiderme contra os efeitos danosos da radiação ultravioleta. Tal efeito protetor pode ser devido, não somente à alta concentração de materiais insaponificáveis que conseguem absorver a radiação UV-B, mas também, à alta concentração de ácidos graxos essenciais que podem auxiliar na reposição, equilíbrio e manutenção da barreira cutânea. Além de ensaios para avaliar a eficácia fotoprotetora \"in vitro\" e \"in vivo\", foram também realizados ensaios de toxicidade \"in vitro\" em Artemia salina, redução do MTT em cultura de queratinócitos e testes clínicos em voluntários, os quais mostraram que o óleo de café e as formulações desenvolvidas não apresentaram toxicidade e irritabilidade dérmica nas concentrações e condições de estudo. Por fim, no que concerne à avaliação sensorial, foram realizados dois painéis sensoriais, em Portugal e no Brasil. Em ambos os locais, maioria das voluntárias percebeu a pele macia e hidratada após a aplicação destas formulações. Ainda nesse sentido, em Lisboa, a maioria das voluntárias percebeu um filme oleoso deixado na pele, o que pode ser um efeito positivo, considerando o uso das formulações em países de clima frio e para pele seca. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que as formulações desenvolvidas foram estáveis, seguras e eficazes tanto para o equilíbrio e manutenção da barreira cutânea quanto para proteção da pele contra radiação ultravioleta, indicando que o óleo de café destaca-se dentre os ingredientes cosméticos utilizados em produtos hidratantes e fotoprotetores por possuir propriedades multifuncionais extremamente importantes e requeridas para a indústria e os consumidores como hidratação, melhora da barreira cutânea e potencial fotoprotetor. / Coffee oil is a mixture of lipophilic ingredients rich in essential fatty acids, mainly linoleic acid. Due to its rich composition and high unsaponifiable matter content, the coffee oil extracted from unroasted coffee beans presents important cosmetic properties such as emolliency, moisturizing and UVB radiation protective effects. Thus, the aim of this study was to develop stable cosmetic formulations containing coffee oil and to evaluate their safety and photoprotective efficacy. For this, several combinations of cosmetic raw materials were used to prepare emulsions and gel creams. The formulations that did not suffer phase separation in centrifugation tests and did not present changes in pH and organoleptic characteristics, were chosen for evaluation of rheological behavior and liquid crystal presence during 90 days. The formulations composed by cethearyl alcohol and ceteareth-20 were the most stable and presented the highest sun protection factor (SPF). The formulations containing 5 and 10% of coffee oil optimized these two parameters: stability and SPF. The formulations containing coffee oil and the vehicle were applied on the dorsum of the animals once a day for 5 days as a treatment. After this period, the animals were irradiated. On the irradiated local, transepidermal water loss measurements were lower on the region where the formulations containing coffee oil were applied. The sunburn cells number analyzed by histological tests was also significantly lower for the groups treated with coffee oil formulations comparing to the untreated group which indicates that the coffee oil was able to protect the epidermis against the deleterious effects of UV radiation. This photoprotective effect could be due to as high amount of unsaponifiable matter that are able to absorb UVB radiation as high concentration of essential fatty acids that can help in recovering, balance and keeping of skin barrier. In terms of safety assays, the brine shrimp, MTT reduction in keratinocyte cell culture and clinical assays showed that the developed formulations are devoid of considerable toxicity in these experimental conditions. Finally, the sensory properties evaluation were performed using two panels: one in Portugal and other in Brazil. The majority of volunteers perceived smooth and moisturized skin after applying coffee oil formulations in both countries. In Lisbon, the majority of volunteers also perceived an oily film on skin, which can be a positive effect taking into account the use of developed formulations in cold countries and dry skin. Thus, we concluded that the developed formulations were stable, safe and showed efficacy in keeping the cutaneous barrier balance as well as protecting the skin against UV radiation effects. This indicates that the coffee oil highlights among the cosmetic ingredients used in moisturizers and sunscreens due to its multifunctional important and desirable properties for cosmetic industry and consumers such as: hydration, skin barrier improvement and photoprotective effects. This indicates that the coffee oil is a multifunctional active ingredient and has desirable properties for cosmetic industry and consumers such as: emollience, hydration, skin barrier improvement and photoprotective effects.

O nitrogênio é o nutriente exigido em maior quantidade pelo cafeeiro e o segundo mais exportado pela planta. Usualmente se aplica ureia no cafeeiro e o N desta fonte é rapidamente metabolizado e incorporado na forma de aminoácidos e amidas. A assimilação do nitrogênio é afetada por diversos micronutrientes, entre eles o níquel (Ni), por ser este um constituinte da enzima urease, responsável pela degradação da ureia. O entendimento da interação do Ni com o metabolismo do N e o processo de senescência no cafeeiro é importante para o uso eficiente do nitrogênio pelas plantas. Pouco se sabe a respeito da nutrição com Ni no metabolismo do N, na senescência foliar e na interferência na absorção e transferência de outros nutrientes. A presente pesquisa foi realizada para avaliar se a aplicação de Ni (i) interferiria na absorção e transferência de outros nutrientes, bem como na partição de biomassa do cafeeiro e; (ii) aumentaria a eficiência de uso do N, tanto pela maior degradação da ureia, via atividade da urease, quanto pelo aumento da redistribuição de reservas de nitrogênio, por meio do incremento do catabolismo da arginina; e (iii) se o fornecimento de Ni atrasaria a senescência foliar, pela diminuição da produção de etileno endógeno na planta, o que aumentaria a duração foliar. A aplicação de Ni reduziu a biomassa do cafeeiro somente no maior teor do elemento disponível no solo (105 mg DM-3), e essa redução na biomassa afetou a concentração e acúmulo, principalmente, dos macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg). Com relação aos micronutrientes metálicos (Cu, Fe, Mn e Zn), o incremento gradual no teor de Ni disponível, reduziu ou elevou gradualmente a concentração desses micronutrientes no cafeeiro. Os coeficientes de eficiência de uso de N pelo cafeeiro foram afetados somente em razão do nível de N, sem alteração em função do Ni disponível no solo. A aplicação de Ni no solo até teores de 60 mg dm-3 não afetou o crescimento da planta de cafeeiro, mas aumentou a retenção foliar no nível deficiente de N. O Ni reduziu a biossíntese de etileno na planta, apesar das concentrações de MDA e prolina aumentarem com o teor disponível de Ni no solo na pré-antese. Com relação ao N, houve incremento na redistribuição de N dos órgãos de reserva (ramo) para atender a demanda de folha e fruto. / Nitrogen is the nutrient required in greatest quantity by the coffee and the second most exported within the plant. Usually, N is applied as urea to coffee and urea-N is rapidly metabolized and incorporated into amino acids and amides. The assimilation of N is affected by several micronutrients, including nickel (Ni). Ni is a constituent of urease, the sole enzyme responsible for degradation (and subsequent assimilation) of urea. Understanding Ni interaction with N metabolism and the aging process is important for the efficient use of nitrogen by coffee, and by plants in general. Little is known about Ni nutrition as it relates to N metabolism in leaf senescence and its possible interference in the absorption and transfer of other nutrients. The present study was conducted in coffee to assess whether the application of Ni (i) interferes with the absorption and transfer of other nutrients as well as biomass partitioning; (Ii) increases the nitrogen use efficiency, both for greater degradation of urea via urease activity, and increased redistribution of nitrogen reserves by increased catabolism of arginine; and (iii) delays leaf senescence by decreasing endogenous ethylene production, thereby increasing leaf duration. Ni application reduced biomass of coffee only at the highest level of soil availability (105 mg dm-3). This level also brought about the reduction in biomass concentration and accumulation of macronutrients (N, P, K, Ca and mg). With respect to mineral micronutrients (Cu, Fe, Mn and Zn), gradual increases in available Ni content, either reduced or gradually increased the concentration of these micronutrients. N-use efficiency ratios in coffee were affected only by variations in management of N, and not by changes in available soil Ni . Soil Ni applications to 60 mg dm-3 did not affect the growth of the coffee plant, but increased foliar retention under N limitation. Ni reduced plant ethylene biosynthesis, in spite of the concentrations of MDA and proline increasing rising with increasing soil Ni during pre-anthesis. As Ni levels rose, there was an increase in the redistribution of N of storage organs (branch) to meet the demand of leaf and fruit.

Submitted by JORGE LUIZ ABRANCHES null (jorgeabranches@bauru.sp.gov.br) on 2018-03-11T22:06:26Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Jorge A4.5-Soratto Final - PDF.pdf: 4813315 bytes, checksum: 27cc8a068311465c7f827e4cce22365f (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-03-12T13:17:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 abranches_jl_me_botfca.pdf: 4704537 bytes, checksum: 117df2bcadb828987adcbf78039c7129 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T13:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 abranches_jl_me_botfca.pdf: 4704537 bytes, checksum: 117df2bcadb828987adcbf78039c7129 (MD5) Previous issue date: 2018-01-29 / Nas condições em que o café arábica (Coffea arabica L.) é cultivado no Brasil, o nitrogênio (N) é o elemento que mais limita as produções, em razão da alta demanda pela cultura e baixa disponibilidade, na maioria dos solos brasileiros, nesse elemento. Através do revestimento dos fertilizantes tradicionais, por resinas sintéticas, orgânicas ou inorgânicas, esses insumos tendem a liberar os nutrientes de forma lenta. Desta forma, uma possibilidade de aumentar a eficiência de aproveitamento dos fertilizantes, e tentar minimizar as perdas de produtividade, é o uso de fertilizantes revestidos. Objetivou-se, com este experimento, estudar a eficiência da ureia revestida em fornecer N para o cafeeiro arábica e seu efeito na nutrição mineral, crescimento vegetativo e produtividade, em comparação a ureia convencional. O experimento foi conduzido no município de Bauru-SP, instalado em agosto de 2014, em uma lavoura de café do cultivar Mundo Novo, IAC 388-17-1, com três anos e meio de idade, em um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (LVAd). Foi adotado o delineamento em blocos casualizados, em um esquema fatorial 3×2+1, testando três doses de N (150, 300 e 600 kg ha-1), duas fontes (ureia revestida e ureia convencional) e uma testemunha (sem aplicação de N), com seis repetições. A ureia revestida utilizada, com 43% de N, é denominada “Kimcoat N®”. Cada parcela foi composta por sete plantas. A adubação nitrogenada aumentou o diâmetro do caule, a altura da planta, o número de nós em ramos plagiotrópicos, o comprimento dos ramos, o teor de N foliar, os valores SPAD e a produtividade da lavoura, nas três safras avaliadas. Nas condições edafoclimáticas do presente estudo, o fornecimento de N para cultura do café arábica, através da aplicação de ureia revestida, via cobertura, não apresentou maior eficiência que a aplicação da ureia convencional. / In the conditions under which the Arabica coffee (Coffea arabica L.) is cultivated in Brazil, nitrogen (N) is the most limiting element due to the high crop demand and low availability in most Brazilian soils. By coating traditional fertilizers with synthetic, organic or inorganic resins, these inputs tend to release nutrients slowly. Thus, one possibility of increasing the efficiency of fertilizer utilization and trying to minimize productivity losses is the use of coated fertilizers. In this experiment the objective was to study the efficiency of coated urea in providing N for Arabica coffee and its effect on mineral nutrition, vegetative growth, and grain yield, compared to conventional urea. The experiment was conducted in the city of Bauru-SP, installed in August 2014, in a coffee crop of Mundo Novo cultivar, IAC 388-17-1, with three years and middle age, on a dystrophic Yellow Red Latosol (LVAd). A randomized block design was used in a 3 × 2 + 1 factorial scheme, testing three doses of N (150, 300 and 600 kg ha-1), two sources (coated urea and conventional urea) and one control (no application of N), with six replicates. The coated urea used, with 43% N, is referred to as "Kimcoat N®". Each plot was composed of seven plants. Nitrogen fertilization increased stem diameter, plant height, number of nodes in plagiotropic branches, length of branches, leaf N content, SPAD values and crop yield, in the three harvests evaluated. In the edaphoclimatic conditions of the present study, the supply of N for the cultivation of arabica coffee, through the application of coated urea, through the cover, did not present greater efficiency than the application of the conventional urea.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 314978 bytes, checksum: cd7fd243ae0111ebe98c6ee0d8b2cafd (MD5) Previous issue date: 2008-10-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Coffee seedlings have been traditionally grown in shaded nurseries. However, some coffee growers, with the aim of improving acclimation after moving the seedlings from the nursery to the field, are growing the seedlings under full sun. Nonetheless, most information associated with cultivation of coffee seedlings under varying light is restricted to simple morphological evaluations, with no emphasis on physiological traits linked to the mechanisms of acclimation of coffee seedlings to light availability. In this study morphological, physiological and biochemical traits were examined in leaves from coffee seedlings grown in the open and under shade. Dry biomass accumulation and relative growth rate (RGR) were unresponsive to growth conditions. Shoot biomass allocation and leaf mass ratio were smaller in full sun-grown seedlings (T1) than in their shade-grown counterparts (T2). As a whole, this behavior should be associated with the larger net assimilation rate (NAR) of T1 seedlings. The maximum net CO2 assimilation rate (A) was larger in T1 plants, although the diurnal time-course of leaf gas exchanges was similar when comparing T1 andT2 seedlings. Changes in day closely accompanied those of stomatal conductance (gs). Light-induced alterations in total chlorophyll (Cl(a+b)) concentration as well as in Cl a/b ratio were not found Similarly, no sign of of chronic photoinhibition of photosynthesis or oxidative damages were found in T1 and T2 seedlings; as a result, malondialdehyde concentration was similar in these kinds of seedlings. The larger excitation pressure imposed to T1 seedlings was properly dissipated, a fact likely associated with the greater non- photochemical quenching coefficient [that in turn was linked to a larger deepoxidation state of the xanthophyll pools (DEPS), higher amounts of zeaxanthin, and higher ratio of zeaxanthin + violaxanthin + antheraxanthin + zeaxanthin to total carotenoid as well as with the larger enzyme activities of the antioxidant system, particularly the ascorbate peroxidase glutathione reductase and catalase. Decreases in A, observed after moving the seedlings from the shade to the open (T3) were likely to have been associated with reductions in gs as well as with chronic photoinhibition. Decreases in Cl (a+b) and smaller activities of antioxidant enzymes, associated with an accumulation of MDA, were observed in T3 seedlings. These seedlings exhibited, even before dawn, pronounced nocturnal retention of zeaxanthin and remarkable increases in DEPS; however T3 seedlings showed an insufficient ability to be protected against the the high irradiance. It is demonstrated here that formation of coffee seedlings under full sun is a good option that should be considered by the coffee growers due mainly to the superior performance of sun-grown seedlings over that of shade- grown counterparts. / Apesar de a produção de mudas de café arábica ser feita tradicionalmente em viveiros sob sombra, alguns viveristas, com o propósito de melhorar a sua aclimatação às condições do campo, após o transplantio, vêm produzindo mudas a pleno sol. Todavia, a maioria dos resultados obtidos com o cultivo de mudas de café a pleno sol ou à sombra se resume a avaliações morfológicas simples, sem dar-se ênfase em parâmetros fisiológicos que poderiam explicar os mecanismos de aclimatação de mudas de café à disponibilidade de luz. Neste estudo, examinaram-se parâmetros morfológicos, fisiológicos e bioquímicos, em folhas de mudas de café arábica (Coffea arabica L.) produzidas a pleno sol e à sombra. As plantas a pleno sol (T1) acumularam biomassa seca e exibiram taxa de crescimento relativo (TCR) similar em relação a plantas à sombra (T2), ainda que tenha ocorrido menor alocação de biomassa para a parte aérea e menor razão de massa foliar nas primeiras. Como um todo, esse comportamento deve estar associado à maior taxa assimilatória líquida (TAL) das plantas de T1. As taxas máximas de fotossíntese líquida foram maiores nas plantas a pleno sol, entretanto o padrão do curso diário das trocas gasosas entre as plantas de T1 e T2 foi semelhante, com variações diurnas das taxas fotossintéticas acompanhando a variação na condutância estomática (gs). Mesmo estando as plantas de T1 sob maior irradiância que as plantas de T2, não houve alterações na concentração de clorofilas totais (Cl (a+b)) nem na razão Cl a/b. Não foi verificado, também, qualquer indício de fotoinibição crônica nem danos fotooxidativos nas plantas de T1, que apresentaram concentração de aldeído malônico semelhante à das plantas de T2. A maior energia de excitação a que as plantas de T1 estavam sujeitas foi dissipada efetiva e adequadamente, possivelmente em função do maior coeficiente de extinção não-fotoquímico fato provavelmente associado ao maior estado de desepoxidação dos carotenóides envolvidos no ciclo das xantofilas (DEPS), as maiores concentrações de zeaxantina, e maior razão violaxantina + anteraxantina + zeaxantina e carotenóides totais, e à maior atividade das enzimas do sistema antioxidante, particularmente a peroxidase do ascorbato, redutase da glutationa e catalase. Decréscimos em A, observados após a transferência das mudas, da sombra para pleno sol (T3) foram, possivelmente, associados às reduções em gs bem como à ocorrência de uma fotoinibição crônica. Após transferência para condições de pleno sol, verificaram-se reduções em Cl (a+b), além de menor atividade das enzimas do sistema antioxidativo, associadas a um acúmulo de aldeído malônico. As mudas de T3 exibiram retenção noturna pronunciada de zeaxantina e aumentos consideráveis em DEPS, mesmo na antemanhã, porém com menor capacidade para defender-se adequadamente contra a maior pressão de excitação do novo ambiente lumínico. Demonstra-se, aqui, que a formação de mudas de café a pleno sol é uma opção que deve ser sempre considerada pelo cafeicultor ou pelo viverista, em função do desempenho superior dessas mudas, em relação às formadas à sombra.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 257593 bytes, checksum: 71387e966a71bd5ae61c8e69912ec2e1 (MD5) Previous issue date: 2006-02-15 / Universidade Federal de Viçosa / This study aimed to explore the physiological and biochemical strategies associated to the acclimation of the photosynthetic apparatus due to irradiance attenuation downwards the canopy of coffee plants, as well as the causes of their low photosynthetic rates. Sampling and measurements were made using outer leaves from upper and lower strata from east- and westfaced sides of a coffee hedgerow (north-south orientation). Photosynthetic active radiation (PAR) incident on the canopy varied from 500 to 1850 mmol (photons) m-2 s-1 but PAR effectively intercepted by leaves was smaller, ranging from 20 to 800 mmol (photons) m-2 s-1 for lower leaves, and from 50 to 1400 mmol (photons) m-2 s-1 for the upper ones. In general, net carbon assimilation rate (A) was larger in upper leaves (135%), while internal to ambient CO2 concentration ratio (Ci/Ca) was always larger, and carbon isotope composition smaller, in lower leaves. By contrast, both stomatal (gs) and mesophyll (gm) conductances were similar for both upper and lower leaves. The compensation and saturation irradiances as well as the apparent quantum yield were also similar regardless leaf position. Light-saturated A was relatively low even in upper leaves, suggesting that limitations other than light could be largely associated with the low photosynthetic rates of coffee plants. Initial and total activities of Rubisco, as well as its activation state, varied lightly along the treatments. These results, combined with those from curves A/Ci, suggest that: (i) spatial variation of photosynthetic rates in recently expanded leaves were not a result of biochemical or diffusional limitations, but mainly of photochemical limitations associated with low-light availability; (ii) low photosynthetic rates per se should have resulted mainly from diffusional limitations, as could be deduced from the low values of gs and gm irrespective of leaf position, but not necessarily due to a low mesophyll capacity for CO2 fixation. Even at Ci [>or=] 1000 mmol mol-1 (Ca [~] 1600 mmol mol-1) A was not saturated. In fact, small variations in carbohydrate concentrations as well as in the activities of several enzymes associated with carbon metabolism suggest that the coffee tree presents a low plasticity to adjust its biochemical apparatus for CO2 fixation in response to decreasing light availability. The greatest activities of sucrose-phosphate synthase and fructose-1,6-bisphosphatase in upper leaves appeared to be strongly associated with the greatest photosynthetic rates observed in these leaves in order to guarantee their abilities to maintain sucrose synthesis and export. Photoinhibition of photosynthesis was not observed even in the most exposed leaves. The quantum yield of electron transport was almost always smaller, while the electron transport rate and leaf angles were always larger, in the upper leaves than in the lower leaves. The differences observed in A were not related to a differential allocation of N for the production of photosynthetic pigments, which did not vary along the canopy. Taken together, despite the relatively low values of A, the photosynthetic apparatus of the coffee plants appears to exhibit a relatively low plasticity in response to varying irradiance. / O cafeeiro é originário de ambientes sombreados, exibindo baixas taxas fotossintéticas, mesmo sob condições ótimas de cultivo. No entanto, muito pouco se sabe, nessa espécie, acerca das oscilações espaciais e temporais da fotossíntese, bem como das causas de suas baixas taxas fotossintéticas. Neste estudo, portanto, examinou-se o comportamento diurno das trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a e do metabolismo do carbono, em diferentes posições da copa do cafeeiro, investigando-se as estratégias fisiológicas e bioquímicas envolvidas na aclimatação da maquinaria fotossintética, em função da atenuação da irradiância interceptada, ao longo do dossel, em plantas cultivadas em renques orientados no sentido norte-sul. Apesar de a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) incidente sobre a copa ter variado, de 500 a 1850 mmol (fótons) m-2 s-1 ao longo dos horários avaliados, a RFA efetivamente interceptada foi bem menor, entre 20 a 800 mmol (fótons) m-2 s-1 para as folhas inferiores, e 50 a 1400 mmol (fótons) m-2 s-1, para as superiores. A taxa de assimilação líquida do carbono (A) foi, em média, 135% maior nas folhas superiores, ao passo que a razão entre a concentração interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca) foi sempre maior, e a composição isotópica do carbono menor, nas folhas inferiores, enquanto valores similares das condutâncias estomática (gs) e mesofílica (gm) foram observados, comparando-se folhas superiores e inferiores. Apesar da baixa disponibilidade de luz, observada nos estratos inferiores, tanto as irradiâncias de compensação como a de saturação foram similares entre folhas superiores e inferiores. O rendimento quântico aparente também foi similar entre faces e estratos. A taxa de assimilação líquida de carbono saturada pela luz foi relativamente baixa, mesmo nas folhas superiores, indicando que limitações outras, além da luz, podem estar largamente associadas às baixas taxas fotossintéticas do cafeeiro. As atividades inicial e total da Rubisco, bem como seu estado de ativação, pouco variaram entre faces e estratos. Com efeito, estes resultados, juntamente com os obtidos a partir das curvas A/Ci, sugerem que: (i) as causas da variação espacial das taxas fotossintéticas em folhas recém-expandidas não foram resultantes de limitações bioquímicas ou difusionais, mas, fundamentalmente de limitações fotoquímicas associadas à baixa disponibilidade de luz; (ii) as baixas taxas fotossintéticas per se, em café, devem ser resultantes, particularmente, de limitações difusivas, conforme se infere a partir dos valores baixos de gs e gm, tanto nas folhas superiores como nas inferiores, ao longo de todo o dia, mas não necessariamente devido a uma baixa capacidade mesofílica para fixação de CO2. Mesmo a Ci [>ou=] 1000 mmol mol-1 (Ca [~] 1600 mmol mol-1), não se observou saturação de A, em folhas de ambas as faces e estratos. De fato, as pequenas variações nas concentrações dos carboidratos e nas atividades de várias enzimas associadas com o metabolismo do carbono sugerem que o café apresenta uma baixa plasticidade para ajustar a sua maquinaria bioquímica para fixação do CO2, em resposta à redução da disponibilidade de luz. As maiores atividades da sintase da sacarose-fosfato e da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato nas folhas superiores, em relação às das inferiores, devem estar fortemente associadas com as maiores taxas fotossintéticas observadas nas primeiras, de modo a garantir-lhes a manutenção da síntese e da exportação de fotoassimilados. Não se verificou fotoinibição da fotossíntese, mesmo nas folhas mais expostas à irradiância. O rendimento quântico do transporte de elétrons através do fotossistema II foi quase sempre menor, e a taxa de transporte de elétrons e o ângulo de inclinação foliar sempre maiores, nas folhas superiores em relação às inferiores. As diferenças observadas em A não estiveram relacionadas a diferenças na alocação de N para a produção de pigmentos fotossintéticos, cujas concentrações não variaram ao longo do dossel. Concomitantemente, estes resultados sugerem que, apesar dos valores relativamente baixos de A, o aparelho fotossintético do café exibe uma plasticidade relativamente baixa às variações da RFA.