A inoculação de sementes de leguminosas de grãos tais como soja [Glycine max. (L.)], feijão (Phaseolus vulgaris L.) e pastagens tem sido uma estratégia efetiva e conveniente para introduzir estirpes eficientes de Bradyrhizobium/Rhizobium em solos agrícolas sem histórico de cultivo anterior dessa cultura ou quando as estirpes ivas são ineficientes no processo biológico de aquisição de nitrogênio. Através do uso de substrato turfoso previamente esterilizado como veículo da bactéria, os efeitos ambientais adversos podem ser amenizados, pois este substrato atua diretamente, na sobrevivência da bactéria através do fornecimento de nutrientes. O Brasil requer que os substratos turfosos sejam pré-esterilizados através de radiação gama de cobalto-60 (60Co), sendo recomendada a dose de 50 kGy para uma efetiva eliminação de patógenos e saprófitas, que podem competir com a bactéria introduzida. Recentemente, a utilização de aceleradores de elétrons foi considerada uma nova alternativa de radiação para pré-esterilização da turfa, pois, por se constituir de processo oxidativo avançado, gera radicais altamente reativos, eficientes na eliminação de agentes contaminantes. Esta técnica é considerada ecologicamente mais segura que a radiação gama, além de ser um processo mais rápido. Há, porém, a característica de ter menor profundidade de penetração da radiação em relação ao 60Co. O presente estudo comparou o método usando doses crescentes de radiação gama por 60Co e por feixe de elétrons (0, 10, 20, 30, 40 e 50 kGy). Os dados experimentais (7, 14, 21 e 28 dias para a fase curta e 150, 180 e 210 dias para a fase longa de incubação) mostraram um elevado número de células da bactéria Rhizobium tropici CM-01 gusA+ inoculada em substratos turfosos submetidos aos dois processos de esterilização, sendo que ambos processos atenderam aos padrões mínimos requeridos pelas normas brasileiras (validade de 180 dias e presença acima de 1 x 108 células/g de substrato). Sob doses mais elevadas, acima de 40 kGy, o método por feixe de elétrons foi mais eficiente em eliminar actinobactérias, consideradas sérias antagonistas de bactérias inoculantes em turfas e que surgiram após 150 dias. Em um segundo estudo, usando o isolado CM-01 celB+ por um período de 30 dias, os resultados confirmaram a eficiência do método por feixe de elétrons na fase de crescimento bacteriano, mesmo para dose baixa de 10 kGy. / Inoculation of root nodule bacteria into legume seeds such as soybean [Glycine max. (L.)], common bean (Phaseolus vulgaris L.) and forrage pasture has been effective and convenient as this simple procedure may introduce effective strains of Bradyrhizobium/Rhizobium into agricultural soils without a past history of successful cropping systems with the legume hosts. Peat-based substrates previously sterilized have been used for decades as bacteria carrier, protecting them from the prevailing harsh conditions in tropical soils and ensuring their survival with nutrient and protection against the soil antagonists. The Brazilian Government requires that all peat-based substrates must be gamma-sterilized from a cobalt-60 (60Co) source, prior the introduction of the root nodule bacteria into the package. The recommendation is for a dose up to 50 kGy for an effective suppression of pathogens and saprophytes, in order to avoid competition among the substrate microbiota. Recently, the use of the electron beam (EB) accelerator has shown to be a new alternative for peat pre-sterilization, as this technique may promote reactive free-radicals which are efficient to suppress microbial contaminants. This fast technology is considered more environment and ecology friendly-sound than gamma radiation (γ). The disvantage of not reaching higher depth than gamma rays from 60Co must be considered, and attempts of optimizing the technique are crucial. This study compared both methods by using increasing rates of radiation by 60Co by the EB method - 0, 10, 20, 30, 40 e 50 kGy in a commercial peat used for inoculants. Experimental data from days 7, 14, 21 and 28 days (growth period) and 150, 180 and 210 days (storage period) indicated high numbers of the strain Rhizobium tropici CM-01, labelled with gusA+ (Study 1) and celB+ (Study 2) from both eat-sterilizing techniques, reaching values above the minimum of 1x108 cells g-1 peat. At high rates, above 40 kGy, and after long incubation periods (ex. after 150 days), EB method was more efficient to suppress actinobacteria, one serious antagonist for rhizobia. Strain CM-01 celB+, data for the period of bacterial growth confirmed the efficiency of the method even at rates as low as 10 kGy.

A inoculação de sementes de leguminosas de grãos tais como soja [Glycine max. (L.)], feijão (Phaseolus vulgaris L.) e pastagens tem sido uma estratégia efetiva e conveniente para introduzir estirpes eficientes de Bradyrhizobium/Rhizobium em solos agrícolas sem histórico de cultivo anterior dessa cultura ou quando as estirpes ivas são ineficientes no processo biológico de aquisição de nitrogênio. Através do uso de substrato turfoso previamente esterilizado como veículo da bactéria, os efeitos ambientais adversos podem ser amenizados, pois este substrato atua diretamente, na sobrevivência da bactéria através do fornecimento de nutrientes. O Brasil requer que os substratos turfosos sejam pré-esterilizados através de radiação gama de cobalto-60 (60Co), sendo recomendada a dose de 50 kGy para uma efetiva eliminação de patógenos e saprófitas, que podem competir com a bactéria introduzida. Recentemente, a utilização de aceleradores de elétrons foi considerada uma nova alternativa de radiação para pré-esterilização da turfa, pois, por se constituir de processo oxidativo avançado, gera radicais altamente reativos, eficientes na eliminação de agentes contaminantes. Esta técnica é considerada ecologicamente mais segura que a radiação gama, além de ser um processo mais rápido. Há, porém, a característica de ter menor profundidade de penetração da radiação em relação ao 60Co. O presente estudo comparou o método usando doses crescentes de radiação gama por 60Co e por feixe de elétrons (0, 10, 20, 30, 40 e 50 kGy). Os dados experimentais (7, 14, 21 e 28 dias para a fase curta e 150, 180 e 210 dias para a fase longa de incubação) mostraram um elevado número de células da bactéria Rhizobium tropici CM-01 gusA+ inoculada em substratos turfosos submetidos aos dois processos de esterilização, sendo que ambos processos atenderam aos padrões mínimos requeridos pelas normas brasileiras (validade de 180 dias e presença acima de 1 x 108 células/g de substrato). Sob doses mais elevadas, acima de 40 kGy, o método por feixe de elétrons foi mais eficiente em eliminar actinobactérias, consideradas sérias antagonistas de bactérias inoculantes em turfas e que surgiram após 150 dias. Em um segundo estudo, usando o isolado CM-01 celB+ por um período de 30 dias, os resultados confirmaram a eficiência do método por feixe de elétrons na fase de crescimento bacteriano, mesmo para dose baixa de 10 kGy. / Inoculation of root nodule bacteria into legume seeds such as soybean [Glycine max. (L.)], common bean (Phaseolus vulgaris L.) and forrage pasture has been effective and convenient as this simple procedure may introduce effective strains of Bradyrhizobium/Rhizobium into agricultural soils without a past history of successful cropping systems with the legume hosts. Peat-based substrates previously sterilized have been used for decades as bacteria carrier, protecting them from the prevailing harsh conditions in tropical soils and ensuring their survival with nutrient and protection against the soil antagonists. The Brazilian Government requires that all peat-based substrates must be gamma-sterilized from a cobalt-60 (60Co) source, prior the introduction of the root nodule bacteria into the package. The recommendation is for a dose up to 50 kGy for an effective suppression of pathogens and saprophytes, in order to avoid competition among the substrate microbiota. Recently, the use of the electron beam (EB) accelerator has shown to be a new alternative for peat pre-sterilization, as this technique may promote reactive free-radicals which are efficient to suppress microbial contaminants. This fast technology is considered more environment and ecology friendly-sound than gamma radiation (γ). The disvantage of not reaching higher depth than gamma rays from 60Co must be considered, and attempts of optimizing the technique are crucial. This study compared both methods by using increasing rates of radiation by 60Co by the EB method - 0, 10, 20, 30, 40 e 50 kGy in a commercial peat used for inoculants. Experimental data from days 7, 14, 21 and 28 days (growth period) and 150, 180 and 210 days (storage period) indicated high numbers of the strain Rhizobium tropici CM-01, labelled with gusA+ (Study 1) and celB+ (Study 2) from both eat-sterilizing techniques, reaching values above the minimum of 1x108 cells g-1 peat. At high rates, above 40 kGy, and after long incubation periods (ex. after 150 days), EB method was more efficient to suppress actinobacteria, one serious antagonist for rhizobia. Strain CM-01 celB+, data for the period of bacterial growth confirmed the efficiency of the method even at rates as low as 10 kGy.

[pt] A origem da vida ainda é uma questão aberta na ciência. Dentre as possíveis respostas, a panspermia é uma alternativa amplamente discutida. Ao investigar esta possibilidade, o desenvolvimento de modelos que descrevam o comportamento de moléculas interagindo com raios cósmicos são de extrema importância. Para esta finalidade, filmes finos de diferentes espessuras de bases nitrogenadas - adenina, citosina, guanina e timina - foram depositados sobre pastilhas de ZnSe para serem irradiados por elétrons de 1,0 e 0,50 keV. A adenina foi irradiada sob diferentes temperaturas. Após cada irradiação parcial, a espectroscopia óptica na região do infravermelho (FTIR) foi usada para monitorar as modificações nas características espectrais. Observou-se que a seção de choque de destruição das bases nitrogenadas irradiadas é aproximadamente 10 elevado a -16 cm quadrados e, para a adenina, este valor aumenta para temperaturas baixas. Com base nos dados obtidos de glicina, o tempo de meia vida de adenina pura processada por vento solar a 1 UA estimado é de cerca de 40 dias. A seção de choque varia muito pouco quando as espessuras dos filmes são aumentadas de 10 para 30 nm, e os valores encontrados para as quatro bases seguem a ordem: citosina, adenina, guanina e timina, respectivamente, da menos para a mais radioresistente. Para melhor compreender o significado dos resultados experimentais, previsões foram obtidas com o algoritmo CASINO-estendido e apresentam bom acordo se radiólise e sputtering são considerados. / [en] The origin of life is still an open question in science. Among the possible answers, panspermia is a widely discussed alternative. To investigate this possibility, the development of models that describe the behavior of molecules interacting with cosmic rays is extremely important. For this purpose, thin films of different thicknesses of nitrogenous bases - adenine, cytosine, guanine, and thymine - were deposited on ZnSe disks to be irradiated by 1.0 and 0.50 keV electrons. Adenine was irradiated under different temperatures. After each partial irradiation, optical spectroscopy in the infrared region (FTIR) was used to monitor changes in spectral characteristics. It is observed that the destruction cross sections of irradiated nitrogenous bases are approximately 10 raised to -16 square cm and, for adenine, this value increases at low temperatures. In comparition to glycine data, the estimated half-life of pure adenine when processed at 1 au by the solar wind is about 100 days. The cross section varies very little when the film thicknesses are increased from 10 to 30 nm, and the bases follow the order: cytosine, adenine, guanine and thymine, respectively, from the least to the most radioresistant. To better analyze the experimental data, they are compared with predictions obtained with the CASINOextended algorithm. They are in good agreement if radiolysis and sputtering are considered.

[pt] Compostos orgânicos observados em corpos do espaço interplanetário são de particular importância para revelar os processos físico-químicos que podem estar relacionados com a origem da vida. Aminoácidos, como a alanina, devem ter desempenhado um papel crucial neste processo, uma vez que são componentes básicos das proteínas, constituintes essenciais de todos os organismos vivos. Informações sobre a radioresistência deles são essenciais para o desenvolvimento de modelos sobre como as moléculas prebióticas são formadas ou resistem a viagens no Sistema Solar e além. Em particular, a seção de choque de destruição por impacto de elétrons precisa ser conhecida e o processo da radiólise, entendido. O presente estudo visa determinar a dependência da seção de choque de destruição da alanina por impacto de feixe de elétrons com energias na faixa de 100 eV até 1 keV para alvos com espessura entre 10 nm e 1000 nm. A degradação da amostra pelo feixe de elétrons foi monitorada por espectroscopia no infravermelho (FTIR). Além disso, são apresentadas simulações feitas pelo método Monte Carlo para irradiações na alanina com feixes de elétrons de 250 eV até 5 keV. Infere-se pelas simulações do programa CASINO que os parâmetros considerados variam em função de E(1,7). Resultados experimentais indicam que a seção de choque de destruição efetiva diminui exponencialmente com a espessura da amostra até atingir um nível de saturação. A seção de choque de destruição efetiva aumenta com a energia incidente segundo a lei de potência E (1,76). Determinou-se os valores dos A-values para as bandas estudadas, através do método de espectroscopia no infravermelho, e são da ordem de 10(-18) cm(2)/molec. Encontrou-se um acordo qualitativo moderado entre os resultados da modelagem com os dados experimentais. Conclui-se que ele será sensivelmente melhorado se for acrescentado o processo de sputtering à radiólise analisada. / [en] Organic compounds observed in interplanetary space bodies are of particular relevance for revealing the physical-chemical processes that may be related to life s origin. Amino acids, such as alanine, are supposed to have played a crucial role in this process since they are basic components of proteins, essential constituents of all living organisms. Information about their radioresistance is essential for the development of models on how prebiotics molecules are formed or resist travelling in the Solar System and beyond; in particular the destruction cross-section by electron impact needs to be known and the radiolysis process needs to be understood. The current study aims to determine the dependence of alanine destruction cross-section on electron beam impact with energies in the range of 100 eV - 1 keV for thickness targets range of 10 nm - 1000 nm. The sample s degradation by the electron beam was monitored by infrared spectroscopy (FTIR). Moreover, simulations performed by Monte Carlo method for alanine irradiation with electron beam energies from 250 eV up to 5 keV are presented. It is inferred by the CASINO simulations, that the considered parameters vary as a function of E(1.7). Experimental results indicate that the effective destruction cross section decreases exponentially with the sample s thickness until it reaches a saturation level. The effective destruction cross section increases with incident energy according to the power law of E (1.76). The bands A-values were determined by infrared spectroscopy method and are in the order of 10(-18) cm(2)/molec. A moderate qualitative agreement was found between modeling results and the experimental data. It is concluded that it will be significantly improved if the sputtering process is added to the analyzed radiolysis.