A alveolite seca (AS) é uma das complicações pós-operatórias mais comuns e sintomáticas na odontologia, porém, até o momento não há um protocolo de tratamento definido. O composto fenólico guaiacol (Gu) é um dos materiais utilizados para revestimento intra-alveolar devido às suas propriedades analgésicas, antioxidantes e antimicrobianas. Contudo, sua desvantagem é a dificuldade de manipulação decorrente da sua baixa estabilidade, alta volatilidade e sensibilidade à oxidação. Para melhorar suas propriedades e aumentar sua aplicabilidade clínica, um complexo de inclusão de Gu com ß-ciclodextrina (ßcd) foi desenvolvido. A formação do complexo supramolecular de Gu:ßcd foi caracterizada mediante a ressonância magnética nuclear (RMN), nos experimentos de 1H e 2D ROESY. A atividade antibacteriana do Gu e Gu:ßcd frente a Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis e Aggregatibacter actinomycetemcomitans foi analisada pelo método da microdiluição e sua citotoxicidade em osteoblastos de calvária de rato, foi estudado com o ensaio do MTT. O processo de reparo alveolar induzido pelo Gu:ßcd foi avaliado histologicamente após tratamento de alveolite seca em molares inferiores de ratos. A RMN mostrou correlações espaciais entre os hidrogênios internos (H3 e H5) da ßcd e os hidrogênios aromáticos, H(a) e H(b) do Gu, confirmando a formação do complexo. A complexação do Gu na ßcd potencializou seu efeito antibacteriano e reduziu sua citotoxicidade em osteoblastos. O estudo in vivo evidenciou a ocorrência de ossificação no ápice alveolar dos ratos tratados com Gu:ßcd, no 7o dia. No 14o dia, as trabéculas ósseas ocuparam também o terço médio do alvéolo e no 21o dia, todo o alvéolo se encontrava preenchido por osso neoformado. Estes resultados foram similares ao controle negativo e superiores ao controle positivo (Alvogyl®). Os benefícios obtidos pela inclusão do Gu na ßcd foram demonstrados pela melhora das propriedades biológicas do Gu in vitro e o adequado reparo alveolar in vivo. / Dry socket is one of the most common and symptomatic complications in dentistry, however, there is still not a settled treatment for this condition. The phenolic compound guaiacol (Gu) is one of several alveolar dressings used in dry socket because it has analgesic, antioxidant and antimicrobial properties. Nevertheless, its disadvantage is the difficulty of manipulation due to its low stability, high volatility and sensitivity to oxidation. To improve its properties and increase its clinical applicability, an inclusion complex of Gu with ß-cyclodextrin (ßcd) was developed. The Gu:ßcd supramolecular complex was characterized by Nuclear Magnetic Ressonance (NMR), in the 1H and 2D ROESY experiments. The antibacterial activity of Gu and Gu:ßcd over Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans was analyzed using the microdilution method and its cytotoxicity in rat calvaria-derived osteoblast was evaluated with the MTT assay. The alveolus repair process induced by Gu:ßcd was histologically studied after the treatment of dry socket in rat mandibular molars. The NMR showed spatial correlations between internal hydrogens (H3 and H5) of ßcd and aromatic hydrogens, H(a) and H(b), of Gu confirming the inclusion complex formation. Gu:ßcd complex potentiated Gu antibacterial effect and reduced its cytotoxicity in osteoblasts. The in vivo study revealed that ossification occurred in the alveolar apex of rats treated with Gu:ßcd, by day 7. In the 14th day, the trabecular bone occupied the apical and middle thirds of the socket and on the 21st day, the entire alveolus was filled by newly formed bone. These results were similar to the negative control and superior to the positive control (AlvogylTM). Benefits gained from inclusion of Gu in cyclodextrin have been particularly demonstrated by the improvement in Gu biological properties in vitro and the appropriate alveolus repair in vivo.

A alveolite seca (AS) é uma das complicações pós-operatórias mais comuns e sintomáticas na odontologia, porém, até o momento não há um protocolo de tratamento definido. O composto fenólico guaiacol (Gu) é um dos materiais utilizados para revestimento intra-alveolar devido às suas propriedades analgésicas, antioxidantes e antimicrobianas. Contudo, sua desvantagem é a dificuldade de manipulação decorrente da sua baixa estabilidade, alta volatilidade e sensibilidade à oxidação. Para melhorar suas propriedades e aumentar sua aplicabilidade clínica, um complexo de inclusão de Gu com ß-ciclodextrina (ßcd) foi desenvolvido. A formação do complexo supramolecular de Gu:ßcd foi caracterizada mediante a ressonância magnética nuclear (RMN), nos experimentos de 1H e 2D ROESY. A atividade antibacteriana do Gu e Gu:ßcd frente a Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis e Aggregatibacter actinomycetemcomitans foi analisada pelo método da microdiluição e sua citotoxicidade em osteoblastos de calvária de rato, foi estudado com o ensaio do MTT. O processo de reparo alveolar induzido pelo Gu:ßcd foi avaliado histologicamente após tratamento de alveolite seca em molares inferiores de ratos. A RMN mostrou correlações espaciais entre os hidrogênios internos (H3 e H5) da ßcd e os hidrogênios aromáticos, H(a) e H(b) do Gu, confirmando a formação do complexo. A complexação do Gu na ßcd potencializou seu efeito antibacteriano e reduziu sua citotoxicidade em osteoblastos. O estudo in vivo evidenciou a ocorrência de ossificação no ápice alveolar dos ratos tratados com Gu:ßcd, no 7o dia. No 14o dia, as trabéculas ósseas ocuparam também o terço médio do alvéolo e no 21o dia, todo o alvéolo se encontrava preenchido por osso neoformado. Estes resultados foram similares ao controle negativo e superiores ao controle positivo (Alvogyl®). Os benefícios obtidos pela inclusão do Gu na ßcd foram demonstrados pela melhora das propriedades biológicas do Gu in vitro e o adequado reparo alveolar in vivo. / Dry socket is one of the most common and symptomatic complications in dentistry, however, there is still not a settled treatment for this condition. The phenolic compound guaiacol (Gu) is one of several alveolar dressings used in dry socket because it has analgesic, antioxidant and antimicrobial properties. Nevertheless, its disadvantage is the difficulty of manipulation due to its low stability, high volatility and sensitivity to oxidation. To improve its properties and increase its clinical applicability, an inclusion complex of Gu with ß-cyclodextrin (ßcd) was developed. The Gu:ßcd supramolecular complex was characterized by Nuclear Magnetic Ressonance (NMR), in the 1H and 2D ROESY experiments. The antibacterial activity of Gu and Gu:ßcd over Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans was analyzed using the microdilution method and its cytotoxicity in rat calvaria-derived osteoblast was evaluated with the MTT assay. The alveolus repair process induced by Gu:ßcd was histologically studied after the treatment of dry socket in rat mandibular molars. The NMR showed spatial correlations between internal hydrogens (H3 and H5) of ßcd and aromatic hydrogens, H(a) and H(b), of Gu confirming the inclusion complex formation. Gu:ßcd complex potentiated Gu antibacterial effect and reduced its cytotoxicity in osteoblasts. The in vivo study revealed that ossification occurred in the alveolar apex of rats treated with Gu:ßcd, by day 7. In the 14th day, the trabecular bone occupied the apical and middle thirds of the socket and on the 21st day, the entire alveolus was filled by newly formed bone. These results were similar to the negative control and superior to the positive control (AlvogylTM). Benefits gained from inclusion of Gu in cyclodextrin have been particularly demonstrated by the improvement in Gu biological properties in vitro and the appropriate alveolus repair in vivo.

Thesis (Ph. D.)--Washington State University, December 2008. / Title from PDF title page (viewed on Feb. 12, 2010). "School of Food Science." Includes bibliographical references (p. 199-225).

Orientador : Adriana Parada Dias da Silveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_SaraAdrianLopezde_D.pdf: 1285241 bytes, checksum: 4a2c454661c50b46348f9f195232ae10 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A acumulação de Cd pelas plantas e a crescente presença desse metal no sistema edáfico é, atualmente, de grande preocupação ambiental pois pode acarretar problemas para a saúde humana e causar efeitos deletérios no ecossistema edáfico. A micorriza arbuscular (MA), considerada uma simbiose quase que universal entre plantas superiores e fungos da ordem Glomales, constitui uma ponte entre o solo e a planta tendo influência direta na absorção de nutrientes e de elementos potencialmente tóxicos. Nesse contexto, o presente trabalho estudou a influência da associação micorrízica arbuscular em plantas potencialmente remediadoras de solos contaminados, feijão de porco, milho e girassol, na absorção e acúmulo de Cd, e na possível atenuação do estresse causado pelo excesso de Cd nas plantas hospedeiras. Com esse propósito, foram avaliados parâmetros de crescimento, a distribuição de Cd na parte aérea, raízes e no micélio extrarradicular dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) inoculados e associados às plantas hospedeiras. A atividade da guaiacol peroxidase nas raízes, umas das enzimas chave no sistema antioxidante da planta, a absorção de nutrientes e a atividade da fosfatase em folhas foram utilizadas na avaliação do estresse e da possível tolerância das plantas ao Cd. De forma geral, as plantas beneficiaram-se da associação com FMAs, tanto na ausência como na presença de Cd. No entanto, mostraram respostas diferentes em termos de acúmulo de Cd. O feijão de porco, quando associado a Glomus etunicatum, e o girassol colonizado por G. intraradices absorveram maiores quantidades de Cd do que plantas não micorrizadas (NM). Já o milho colonizado por G. macrocarpum absorveu menores quantidades de Cd do que os homólogos NM. O girassol acumulou concentrações de Cd superiores a 200 mg kg-1 na parte aérea, podendo ser considerada uma planta hiperacumuladora de Cd, sendo que absorveu e translocou ainda maiores concentrações de Cd quando associado a G. intraradices. A micorrização do milho promoveu o seu crescimento, melhorando a nutrição mineral e atenuando o estresse da planta em condições de excesso de Cd. A atividade da enzima guaiacol peroxidase mostrou-se um indicador sensível do estresse oxidativo causado pelo Cd nas raízes, sendo induzida na presença do metal e influenciada pela micorrização das plantas / Abstract: Cd accumulation by plants and the increasing presence of this metal in the soil system is nowadays of great environmental concern. Cd contamination can bring human health problems and harmful effects to the soil ecossystem. Arbuscular mycorrhiza (AM) is considered a universal symbiosis between higher plants and fungi from the order Glomales. This symbiosis is a direct link between soil and plant roots, with a direct influence in nutrient and potentially toxic elements uptake. In this context, the present research studied the influence of the arbuscular mycorrhizal association in potencial remediator plants of contaminated soil, jackbean, maize and sunflower, on Cd uptake and accumulation patterns and evaluated the possible alleviation of the stress caused by excess Cd confered to the host plants. With this intention, plant growth parameters and Cd distribution in shoots, roots and in the extraradical mycelia of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculated were evaluated. Guaiacol peroxidase activity in plant roots, as one of the key enzymes of the antioxidant system in plants, nutrient uptake and phosphatase activity in leaves were used to evaluatethe stress caused by Cd and the possible phytotoxicity alleviation in plants due to mycorrhiza. In a general way, plants benefited from the AM association, both in the ausence and in the presence of Cd. However, plant response in terms of Cd accumulation differed. Jackbean plants associated to G. etunicatum and sunflower plants colonized by G. intraradices absorved higher amounts of Cd than non-mycorrhizal (NM) plants. Sunflower plants colonized by G. intraradices showed a shoot Cd concentration higher than 200 mg kg-1 and can be considered a Cd hyperaccumulator plant. In addition, sunflower plants absorved and translocated still higher Cd amounts when in association with G. intraradices. Maize mycorrhization promoted plant growth, ameliorated mineral nutrition and attenuated plant stress in excess Cd conditions. Guaiacol peroxidase activity showed to be a sensitive biomarker of the oxidative stress caused by Cd in plant roots. The enzime was induced in the presence of the metal and influenced by plant mycorrhal status / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

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Solos ácidos cobrem cerca de 30% das áreas agricultáveis do mundo. Nestes solos, geralmente ocorrem baixas concentrações de cátions como cálcio e magnésio, enquanto a acidez (pH <5,5) promove a solubilização de Al3+. A exposição de raízes a pH ácido e/ou ao Al3+ inibe o crescimento radicular, reduz a viabilidade de células do ápice, promove estresse oxidativo, e pode causar desarranjos na parede celular. Na parede, é provável que tanto o H+ como o Al3+ atuem sobre a pectina, comprometendo a sua estrutura e funcionalidade. Por outro lado, peroxidases classe III (GPOX) parecem desempenhar um papel central nas modificações da parede celular, são induzidas por H+ e Al3+ e algumas isoformas são associadas à pectina. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as respostas radiculares da cultivar Micro-Tom de tomateiro (Solanum lycopersicum L.) à toxidez por H+ e Al3+ e avaliar a capacidade do cálcio e do boro em aliviar esta toxidez com relação à inibição do crescimento radicular, queda na viabilidade celular e alterações na atividade de GPOX. Em raízes expostas a pH 4,0, após 30 min já foi possível observar a redução na viabilidade de células do ápice, avaliada através da absorção de azul de Evans. Observou-se elevação significativa na atividade de GPOX após 2 h de tratamento a pH 4,0. Apesar da defasagem na sua indução em relação à queda na viabilidade celular, a atividade de GPOX parece ser um melhor indicador da ação de H+. O uso do inibidor da GPOX (SHAM; ácido salicilhidroxâmico) indicou que estas enzimas desempenham um papel no sentido de impedir maiores danos às células por pH baixo. O cálcio (10 mM) aliviou totalmente a toxidez por H+ (pH 4,0 e 4,5) e Al3+ (10 ?M) em relação a crescimento radicular e viabilidade celular. O boro (30 ?M) aliviou totalmente a toxidez por H+ e Al3+ em relação a viabilidade celular, mas aliviou apenas parcialmente ou em nada a inibição do crescimento radicular por H+ ou Al3+, respectivamente. Tanto o cálcio quanto o boro suprimiram totalmente a indução da atividade de GPOX. O cálcio e o boro apresentaram interação positiva sobre o crescimento radicular a pH 5,8 e 4,5, mas não na presença de Al3+ e nem em relação à viabilidade celular ou atividade de GPOX. De modo geral, encontrou-se boa correlação entre viabilidade celular e atividade de GPOX. Tomado no seu conjunto, os dados evidenciam um papel importante de GPOX na toxidez por H+ e Al3+ e sugerem que, apesar de distintos, a toxidez por estes íons possivelmente apresentam alguns aspectos e mecanismos em comum. Também corroboram outros trabalhos que evidenciam a ação destes íons sobre a parede celular, em particular a matriz péctica. Estudos futuros deverão examinar se a GPOX que é induzida por H+ e Al3+ está associada à pectina da parede. / Acid soils cover about 30% of the arable land in the world. These soils usually have low concentrations of cations, such as calcium and magnesium, whereas the low pH (pH <5.5) increases the solubility of Al3+. Exposure of roots to low pH and/or Al3+ inhibits root growth, reduces cell viability of the root apex, promotes oxidative stress, and can cause derrangements in the cell wall. It is likely that both H+ and Al3+ act on pectin of the cell wall, affecting its structure and functionality. On the other hand, class III peroxidases (GPOX) appear to play a role in modifications of the cell wall, are induced by H+ and Al3+ and some isoforms are associated with pectin. The aim of this study was to characterize the responses of roots of the Micro-Tom cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.) to the toxicity of H+ and Al3+ and evaluate the ability of calcium and boron to alleviate this toxicity with respect to inhibition of root growth, decrease in cell viability and changes in the activity of GPOX. In roots exposed to pH 4.0, after 30 min it was already possible to observe a decrease in cell viability at the apex, as assessed by the uptake of Evans blue. We observed a significant increase in GPOX activity after 2 h of treatment at pH 4.0. Despite the lag in their induction in relation to the decrease in cell viability, GPOX activity seems to be a better indicator of the action of H+. The use of inhibitors of GPOX activity indicates that these enzymes play a role in preventing further damage to cells by low pH. Calcium (10 mM) completely alleviated H+ (pH 4.0 or 4.5) and Al3+ (10 mM) toxicity with respect to root growth and cell viability. Boron (30 mM) completely alleviated H+ and Al3+ toxicity with respect to cell viability, but only partly alleviated or had no effect on the inhibition of root growth by H+ or Al3+, respectively. Both calcium and boron completely suppressed the induction of GPOX activity. Calcium and boron displayed a positive interactive effect on root growth at pH 5.8 and 4.5, but not in the presence of Al3+ and not in relation to cell viability or GPOX activity. In general, good correlations were found between cell viability and GPOX activity. Taken together, the data indicate a significant role of GPOX activity in the toxicity of H+ and Al3+ and suggest that although different, the toxicity of these ions possibly share some common aspects and mechanisms. The data also corroborates other studies that indicate the cell wall as a target of toxicity, particularly the pectic matrix. Further studies should examine whether GPOX activity, which is induced by H+ and Al3+ is associated with pectin in the wall.

Solos ácidos cobrem cerca de 30% das áreas agricultáveis do mundo. Nestes solos, geralmente ocorrem baixas concentrações de cátions como cálcio e magnésio, enquanto a acidez (pH <5,5) promove a solubilização de Al3+. A exposição de raízes a pH ácido e/ou ao Al3+ inibe o crescimento radicular, reduz a viabilidade de células do ápice, promove estresse oxidativo, e pode causar desarranjos na parede celular. Na parede, é provável que tanto o H+ como o Al3+ atuem sobre a pectina, comprometendo a sua estrutura e funcionalidade. Por outro lado, peroxidases classe III (GPOX) parecem desempenhar um papel central nas modificações da parede celular, são induzidas por H+ e Al3+ e algumas isoformas são associadas à pectina. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as respostas radiculares da cultivar Micro-Tom de tomateiro (Solanum lycopersicum L.) à toxidez por H+ e Al3+ e avaliar a capacidade do cálcio e do boro em aliviar esta toxidez com relação à inibição do crescimento radicular, queda na viabilidade celular e alterações na atividade de GPOX. Em raízes expostas a pH 4,0, após 30 min já foi possível observar a redução na viabilidade de células do ápice, avaliada através da absorção de azul de Evans. Observou-se elevação significativa na atividade de GPOX após 2 h de tratamento a pH 4,0. Apesar da defasagem na sua indução em relação à queda na viabilidade celular, a atividade de GPOX parece ser um melhor indicador da ação de H+. O uso do inibidor da GPOX (SHAM; ácido salicilhidroxâmico) indicou que estas enzimas desempenham um papel no sentido de impedir maiores danos às células por pH baixo. O cálcio (10 mM) aliviou totalmente a toxidez por H+ (pH 4,0 e 4,5) e Al3+ (10 ?M) em relação a crescimento radicular e viabilidade celular. O boro (30 ?M) aliviou totalmente a toxidez por H+ e Al3+ em relação a viabilidade celular, mas aliviou apenas parcialmente ou em nada a inibição do crescimento radicular por H+ ou Al3+, respectivamente. Tanto o cálcio quanto o boro suprimiram totalmente a indução da atividade de GPOX. O cálcio e o boro apresentaram interação positiva sobre o crescimento radicular a pH 5,8 e 4,5, mas não na presença de Al3+ e nem em relação à viabilidade celular ou atividade de GPOX. De modo geral, encontrou-se boa correlação entre viabilidade celular e atividade de GPOX. Tomado no seu conjunto, os dados evidenciam um papel importante de GPOX na toxidez por H+ e Al3+ e sugerem que, apesar de distintos, a toxidez por estes íons possivelmente apresentam alguns aspectos e mecanismos em comum. Também corroboram outros trabalhos que evidenciam a ação destes íons sobre a parede celular, em particular a matriz péctica. Estudos futuros deverão examinar se a GPOX que é induzida por H+ e Al3+ está associada à pectina da parede. / Acid soils cover about 30% of the arable land in the world. These soils usually have low concentrations of cations, such as calcium and magnesium, whereas the low pH (pH <5.5) increases the solubility of Al3+. Exposure of roots to low pH and/or Al3+ inhibits root growth, reduces cell viability of the root apex, promotes oxidative stress, and can cause derrangements in the cell wall. It is likely that both H+ and Al3+ act on pectin of the cell wall, affecting its structure and functionality. On the other hand, class III peroxidases (GPOX) appear to play a role in modifications of the cell wall, are induced by H+ and Al3+ and some isoforms are associated with pectin. The aim of this study was to characterize the responses of roots of the Micro-Tom cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.) to the toxicity of H+ and Al3+ and evaluate the ability of calcium and boron to alleviate this toxicity with respect to inhibition of root growth, decrease in cell viability and changes in the activity of GPOX. In roots exposed to pH 4.0, after 30 min it was already possible to observe a decrease in cell viability at the apex, as assessed by the uptake of Evans blue. We observed a significant increase in GPOX activity after 2 h of treatment at pH 4.0. Despite the lag in their induction in relation to the decrease in cell viability, GPOX activity seems to be a better indicator of the action of H+. The use of inhibitors of GPOX activity indicates that these enzymes play a role in preventing further damage to cells by low pH. Calcium (10 mM) completely alleviated H+ (pH 4.0 or 4.5) and Al3+ (10 mM) toxicity with respect to root growth and cell viability. Boron (30 mM) completely alleviated H+ and Al3+ toxicity with respect to cell viability, but only partly alleviated or had no effect on the inhibition of root growth by H+ or Al3+, respectively. Both calcium and boron completely suppressed the induction of GPOX activity. Calcium and boron displayed a positive interactive effect on root growth at pH 5.8 and 4.5, but not in the presence of Al3+ and not in relation to cell viability or GPOX activity. In general, good correlations were found between cell viability and GPOX activity. Taken together, the data indicate a significant role of GPOX activity in the toxicity of H+ and Al3+ and suggest that although different, the toxicity of these ions possibly share some common aspects and mechanisms. The data also corroborates other studies that indicate the cell wall as a target of toxicity, particularly the pectic matrix. Further studies should examine whether GPOX activity, which is induced by H+ and Al3+ is associated with pectin in the wall.

Os solos ácidos (pH < 5,0) representam cerca de 40 % das áreas agricultáveis no mundo. Nestes solos ocorre a solubilização de formas tóxicas de alumínio que inibe o crescimento radicular. Independente da presença do Al, o baixo pH pode ser tóxico à raiz, afetando a viabilidade celular no ápice e o crescimento radicular. Há evidências de que o estresse por H+ e/ou Al³+ afetam a parede celular. Por outro lado, modificações na parede podem determinar o grau de tolerância da planta quando submetidos a estes estresses. Assim, utilizou-se de duas abordagens para investigar se possíveis modificações na parede celular melhorariam o crescimento e viabilidade celular na exposição a H+ e Al³+. Na primeira, raízes de plantas do cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro (Solanum lycopersicum L.), com 2 e 13 dias de desenvolvimento, foram expostas de forma direta ou gradual ao baixo pH. Na segunda abordagem, as raízes foram submetidos a um tratamento hipo-osmótico antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al. Em plantas com 2 e 13 dias, a exposição gradual foi realizada alterando o pH ao longo de 12 e 24 h, respectivamente. No tratamento hipo-osmótico (priming), as plantas foram transferidas de uma solução de alta osmolaridade (150 mM) para uma com baixa osmolaridade (0,5 mM), a pH 5,8, por 0; 0,5; 1 e 2 h antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al por 12h. Como controles, raízes não receberam tratamento osmótico ou foram mantidas continuamente em alta osmolaridade. O crescimento de raízes expostas diretamente a pH 4,5 foi cerca de metade do controle a pH 5,8 e a pH 4,0 foi nulo. Ao contrário do esperado, na exposição gradual a pH 4,5, as raízes cresceram menos do que aquelas expostas diretamente a este pH e a pH 4,0 o crescimento continuou insignificante. No entanto, raízes expostas gradualmente ao pH 4,0 mantiveram a viabilidade das células do ápice, ao contrário daquelas expostas diretamente. Assim, a redução do crescimento radicular pela exposição a baixo pH pode ser uma resposta gerada pela própria planta, não sendo necessariamente decorrente da ação direta do pH. O priming hipo-osmótico antes da exposição a pH 4,0 permitiu a manutenção da viabilidade celular e um crescimento radicular de até 38% das raízes controle a pH 5,8, enquanto que nos controles a pH 4,0 as células morreram e o crescimento foi praticamente nulo. Em pH 4,5 + 5 ?M de Al o priming não reverteu a inibição do crescimento radicular, indicando que as respostas para H+ e Al³+ são diferentes. Ficou evidente que a atividade de GPX está envolvida nas respostas encontradas tanto na exposição gradual a baixo pH como no tratamento hipo-osmótico anterior ao baixo pH, mas não foi possível determinar se é consequência ou uma das possíveis causas destas respostas. No seu conjunto, os dados indicam que possíveis mudanças na parede celular podem estar envolvidas na melhoria do crescimento radicular e viabilidade celular do ápice durante o estresse. / Acidic soils (pH <5.0) represent about 40% of the arable land in the world. In these soils, toxic aluminum becomes soluble and inhibits root growth. Regardless of Al, low pH is, in itself, also toxic, decreasing cell viability and root growth. There is evidence that H+ and Al3+ can affect the cell wall. Reversely, modifications in the wall may determine the degree of tolerance of roots subjected to these stresses. Therefore, we used two approaches to investigate whether possible changes in the cell wall improve growth and cell viability upon exposure to H + and Al³+. In the first approach, roots of plants of the Micro-Tom (MT) cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.), at 2 and 13 days of development, were exposed directly or gradually to low pH. In the second approach, the roots were subjected to hypoosmotic treatment prior to being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al. In 2- and 13-day plants, gradual exposure was achieved by changing the pH over a 12 and 24 h period, respectively. In the hypo-osmotic pre-treatment (priming), plants were transferred from a high osmolarity solution (150 mM) to another with low osmolarity (0.5 mM), at pH 5.8, for 0, 0.5, 1 and 2 h before being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al for 12h. As controls, roots did not receive any osmotic treatment or were maintained continuously at high osmolarity. Growth of roots exposed directly to pH 4.5 was about half that of control roots at pH 5,8 and at pH 4.0 root growth was suppressed. Different from expected, roots exposed gradually to pH 4.5 grew less than those exposed directly to pH 4.5 and at pH 4.0, root growth remained negligible. However, cell viability was maintained in roots exposed gradually to pH 4.0, unlike those exposed directly. Thus, decreased root growth upon exposure to low pH may be a response generated by the plant itself rather than the direct effect of pH. In roots subjected to hypo-osmotic priming prior to exposure to pH 4.0, cell viability was maintained and root growth was up to 38% of that of control roots at pH 5.8, whereas in control roots at pH 4.0, cell death occurred and root growth was insignificant. At pH 4.5 + 5 uM Al, priming did not reverse the inhibition of root growth, suggesting that responses to H+ and Al3+ are different. GPX was involved in responses to both gradual exposure to low pH and to hypo-osmotic treatment prior to low pH, but it was not possible to determine whether this was a consequence or one of the possible causes of these responses. Taken together, the data indicate that possible changes in the cell wall may be involved in improving root growth and cell viability of the root apex during stress.

Os solos ácidos (pH < 5,0) representam cerca de 40 % das áreas agricultáveis no mundo. Nestes solos ocorre a solubilização de formas tóxicas de alumínio que inibe o crescimento radicular. Independente da presença do Al, o baixo pH pode ser tóxico à raiz, afetando a viabilidade celular no ápice e o crescimento radicular. Há evidências de que o estresse por H+ e/ou Al³+ afetam a parede celular. Por outro lado, modificações na parede podem determinar o grau de tolerância da planta quando submetidos a estes estresses. Assim, utilizou-se de duas abordagens para investigar se possíveis modificações na parede celular melhorariam o crescimento e viabilidade celular na exposição a H+ e Al³+. Na primeira, raízes de plantas do cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro (Solanum lycopersicum L.), com 2 e 13 dias de desenvolvimento, foram expostas de forma direta ou gradual ao baixo pH. Na segunda abordagem, as raízes foram submetidos a um tratamento hipo-osmótico antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al. Em plantas com 2 e 13 dias, a exposição gradual foi realizada alterando o pH ao longo de 12 e 24 h, respectivamente. No tratamento hipo-osmótico (priming), as plantas foram transferidas de uma solução de alta osmolaridade (150 mM) para uma com baixa osmolaridade (0,5 mM), a pH 5,8, por 0; 0,5; 1 e 2 h antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al por 12h. Como controles, raízes não receberam tratamento osmótico ou foram mantidas continuamente em alta osmolaridade. O crescimento de raízes expostas diretamente a pH 4,5 foi cerca de metade do controle a pH 5,8 e a pH 4,0 foi nulo. Ao contrário do esperado, na exposição gradual a pH 4,5, as raízes cresceram menos do que aquelas expostas diretamente a este pH e a pH 4,0 o crescimento continuou insignificante. No entanto, raízes expostas gradualmente ao pH 4,0 mantiveram a viabilidade das células do ápice, ao contrário daquelas expostas diretamente. Assim, a redução do crescimento radicular pela exposição a baixo pH pode ser uma resposta gerada pela própria planta, não sendo necessariamente decorrente da ação direta do pH. O priming hipo-osmótico antes da exposição a pH 4,0 permitiu a manutenção da viabilidade celular e um crescimento radicular de até 38% das raízes controle a pH 5,8, enquanto que nos controles a pH 4,0 as células morreram e o crescimento foi praticamente nulo. Em pH 4,5 + 5 ?M de Al o priming não reverteu a inibição do crescimento radicular, indicando que as respostas para H+ e Al³+ são diferentes. Ficou evidente que a atividade de GPX está envolvida nas respostas encontradas tanto na exposição gradual a baixo pH como no tratamento hipo-osmótico anterior ao baixo pH, mas não foi possível determinar se é consequência ou uma das possíveis causas destas respostas. No seu conjunto, os dados indicam que possíveis mudanças na parede celular podem estar envolvidas na melhoria do crescimento radicular e viabilidade celular do ápice durante o estresse. / Acidic soils (pH <5.0) represent about 40% of the arable land in the world. In these soils, toxic aluminum becomes soluble and inhibits root growth. Regardless of Al, low pH is, in itself, also toxic, decreasing cell viability and root growth. There is evidence that H+ and Al3+ can affect the cell wall. Reversely, modifications in the wall may determine the degree of tolerance of roots subjected to these stresses. Therefore, we used two approaches to investigate whether possible changes in the cell wall improve growth and cell viability upon exposure to H + and Al³+. In the first approach, roots of plants of the Micro-Tom (MT) cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.), at 2 and 13 days of development, were exposed directly or gradually to low pH. In the second approach, the roots were subjected to hypoosmotic treatment prior to being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al. In 2- and 13-day plants, gradual exposure was achieved by changing the pH over a 12 and 24 h period, respectively. In the hypo-osmotic pre-treatment (priming), plants were transferred from a high osmolarity solution (150 mM) to another with low osmolarity (0.5 mM), at pH 5.8, for 0, 0.5, 1 and 2 h before being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al for 12h. As controls, roots did not receive any osmotic treatment or were maintained continuously at high osmolarity. Growth of roots exposed directly to pH 4.5 was about half that of control roots at pH 5,8 and at pH 4.0 root growth was suppressed. Different from expected, roots exposed gradually to pH 4.5 grew less than those exposed directly to pH 4.5 and at pH 4.0, root growth remained negligible. However, cell viability was maintained in roots exposed gradually to pH 4.0, unlike those exposed directly. Thus, decreased root growth upon exposure to low pH may be a response generated by the plant itself rather than the direct effect of pH. In roots subjected to hypo-osmotic priming prior to exposure to pH 4.0, cell viability was maintained and root growth was up to 38% of that of control roots at pH 5.8, whereas in control roots at pH 4.0, cell death occurred and root growth was insignificant. At pH 4.5 + 5 uM Al, priming did not reverse the inhibition of root growth, suggesting that responses to H+ and Al3+ are different. GPX was involved in responses to both gradual exposure to low pH and to hypo-osmotic treatment prior to low pH, but it was not possible to determine whether this was a consequence or one of the possible causes of these responses. Taken together, the data indicate that possible changes in the cell wall may be involved in improving root growth and cell viability of the root apex during stress.

The two main requirements for ceria-zirconia hydrodeoxygenation (HDO) catalysts are the presence of defect sites to bind oxygenates and the ability to adsorb and dissociate hydrogen. Two types of sites were identified for exchange of hydrogen and deuterium. The activation energy for one type of site was associated with H2-D2 exchange through oxygen defect sites. The activation energy for the second type of site was associated with H2-D2 exchange through hydroxyl groups and correlated with crystallite size. Ceria-zirconia can convert guaiacol, a model pyrolysis oil compound, with a high selectivity to phenol, an HDO product. Ceria-zirconia catalysts had a higher conversion of guaiacol to deoxygenated products as well as a higher selectivity towards phenol than pure ceria. They did not deactivate over the course of 72 hours on stream, whereas coking or the presence of water in the feed can cause serious decay of common HDO catalysts HDO. Therefore, ceria-zirconia catalysts are promising HDO catalysts for the first step of deoxygenation. The stability of supported Ru on ZrO2 in acidic or basic environments at reaction temperature is examined. In this study, the ruthenium dispersion is greatly increased by hydrothermal treatment in acidic and basic pH without alterations to the surface area, pore volume, pore size or crystal structure. An increase in Ru dispersion showed an increase in the selectivity to propylene glycol relative to ethylene glycol. A decrease in total Lewis acid site concentration was correlated with a decrease in the ethylene glycol yield. The conclusions of this study indicate that stability of catalysts in realistic industrial environments is crucial to the design of catalysts for a reaction.