A maioria das bactérias não cresce como células individuais, mas em comunidades estruturadas como organismos pseudomulticelulares, ou biofilmes, estando presentes em praticamente todos os ecossistemas naturais e patogênicos. A adesão bacteriana à superfície e subsequente formação de biofilme promove mudanças metabólicas, fenotípicas e genotípicas que faz com que a sua erradicação seja extremamente difícil. Desta maneira, microrganismos que apresentam susceptibilidade a determinados antimicrobianos em testes laboratoriais convencionais, são na verdade altamente resistentes aos mesmos quando na forma de biofilmes. Bactérias na forma de biofilmes estão associadas com aproximadamente 80% das infecções médicas, ganhando destaque naquelas relacionadas a implantes médicos. Com o aumento da expectativa de vida humana, maior é a necessidade de substituição e reparo de funções biológicas e, portanto é estimado um aumento no número de pessoas hospitalizadas e que irão receber implantes biomédicos. Esses materiais, independente do seu nível de sofisticação, estão suscetíveis ao risco de colonização microbiana e infecção. O presente trabalho, conduzido de forma multidisclinar, utilizou microrganismos patogênicos e superfícies modelo, para demonstrar provas de conceito com relação a duas estratégias para o combate da formação de biofilmes de bactérias: (i) a busca por fitocompostos com atividade antiformação de biofilmes, guiado por relatos etnofarmacológicos, e o posterior recobrimento de superfície polimérica com estes compostos e, (ii) a modificação de propriedades de superfícies, através da técnica de plasma iônico, para a obtenção de superfícies antiadesivas. Assim, 45 extratos aquosos foram obtidos de 24 plantas utilizadas na medicina tradicional do bioma Caatinga. O rastreamento de atividade antibiofime e antibacteriana (nas concentrações de 0,4 e 4,0 mg/mL) evidenciou o alto potencial antibiofilme de extratos contra Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 e indicou três plantas com atividade antimicrobiana para Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequentemente, o estudo foi focado na purificação dos compostos bioativos de quatro plantas: Pityrocarpa moniliformis, ativa contra S. epidermidis e, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos e Myracrodruon urundeuva, ativas contra P. aeruginosa. O fracionamento bioguiado e a caracterização química das frações por MALDI MS MS demonstraram que os compostos ativos nos quatros casos pertencem à classe dos taninos. Estruturas complexas de proantocianidinas (composta principalmente por profisetinidina para A. colubrina e por prorobinetinidina para C. leptophloeos), e de taninos hidrolisáveis (constituído por unidades de ácido gálico em M. urundeuva) foram identificadas. Estes taninos inibiram a formação de biofilme de P. aeruginosa através da ação bacteriostática, causando danos de membrana e excesso na proliferação de vacúolos bacterianos, embora a membrana de eritrócitos tenha sido preservada. Com relação à P. moniliformis, proantocianidinas ricas em prodelfinidina (0.125 mg/mL) foram os compostos responsáveis pela completa inibição da formação de biofilme de S. epidermidis, sem afetar a viabilidade do microrganismo. Como demonstrado por diversas técnicas, os resultados indicam que tanto a superfície bacteriana (S. epidermidis) quanto a superfície dos materiais testados (vidro e poliestireno) são espontaneamente recobertos pelas proantocianidinas, tornando-as superfícies hidrofílicas. Através da técnica de “spin coating”, a superfície polimérica foi recoberta com estas proantocianidinas, convertendo-se em uma superfície fortemente hidrofílica. A habilidade de prevenir a adesão de S. epidermidis foi mantida e o material se mostrou compatível com as células epiteliais de mamíferos, indicando o grande potencial destes produtos naturais como agentes funcionais de recobrimento de superfícies. No outro enfoque deste estudo, a modificação de propriedades de superfícies via descarga de plasma dos gases N2/H2 produziu, de maneira rápida e bastante efetiva, superfícies de poliestireno capazes de impedir a adesão de bactérias altamente resistentes aos antimicrobianos. Através de espectroscopia de raio X, verificou-se que uma concentração de nitrogênio de 8,8% e a componente polar da energia de superfície superior a 15 mJ/m2, são necessários para reduzir a adesão de bactérias que apresentam superfície hidrofílica (como enterobactérias produtoras de carbapenemase e MRSA), enquanto que cepas hidrofóbicas (exemplificadas pelo S. epidermidis) mantiveram a capacidade de aderir e formar biofilmes. As interações respulsivas explicam os efeitos antiadesivos obtidos, tanto no recobrimento de superfícies por proantocianidinas quanto no tratamento por plasma iônico. / Most bacteria do not grow as individual cells, but in communities structured as pseudomulticelulares organisms, or biofilms, being present in virtually all natural ecosystems and pathogens. The bacterial adhesion to surfaces and subsequent biofilm formation promotes metabolic, phenotypic and genotypic changes, which makes their eradication extremely difficult. Thereby, microorganisms that exhibit susceptibility to antimicrobials during conventional laboratory tests are in fact highly resistant to them when in the form of biofilms. Bacteria living as biofilms are associated with approximately 80% of all medical infections, mainly those related to indewelling devices. With increasing life expectancy, greater is the need for replacement and repair biological functions and, therefore, it is estimated an increasing number of hospitalized people and who will receive biomedical implants. However, regardless of the level of material sophistication, all of them are susceptible to the risk of microbial colonization and infection. This study, conducted in a multidisclinar way, employed pathogenic microorganisms and surface models to demonstrate proofs of concept regarding two strategies to combat bacterial biofilm formation: (i) the search for phytocompounds having antibiofilm formation activity, guided by ethnopharmacological reports, and further the polymer surface coating with these compounds, and (ii) the modification of surface properties, by the ionic plasma discharge technique to obtain anti-adhesive surfaces. Thus, 45 aqueous extracts were obtained from 24 plants used in the tradicinal medicine of the Caatinga biome. The screening of antibiofim and antibacterial activities (at concentrations 0.4 and 4.0 mg/mL) showed the high antibiofilm potential of the extracts against Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 and indicated three plants with antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequently, the study was focused on the purification of bioactive compounds from four plants: Pityrocarpa moniliformis, active against S. epidermidis and, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos and Myracrodruon urundeuva, active against P. aeruginosa. The bioguided fractionation and the chemical characterization of the fractions by MALDI MS MS showed that the active compounds in the four cases belong to the class of tannins. Complex structures of proanthocyanidins (mainly composed profisetinidin for A. colubrina and prorobinetinidin for C. leptophloeos), and hydrolysable tannins (consisting of gallic acid units in M. urundeuva) were identified. These tannins inhibited biofilm formation of P. aeruginosa through bacteriostatic action, causing membrane damage and excess on the proliferation of bacterial vacuoles while the erythrocyte membrane was preserved. With respect to P. moniliformis, proanthocyanidins riched in prodelphinidin (0.125 mg/mL) were the compounds responsible for the complete inhibition of S. epidermidis biofilm formation, without affecting the viability of the microorganism. As demonstrated by various techniques, the results indicated that both surfaces, of the bacterium (S. epidermidis) and of the tested materials (glass and polystyrene), were spontaneously covered by proanthocyanidins, becoming hydrophilic surfaces. Using spin coating technique, the surface was coated with these proanthocyanidins, making the surface highly hydrophilic. The ability to prevent adherence of S. epidermidis was maintained and the material proved to be compatible with mammalian epithelial cells, indicating the potential usefulness of these natural products as functional agents for coating surfaces. In another approach of this study, the modification of surface properties via plasma discharge using N2/H2 gases mixtures produced, by a quickly and effectively way, polystyrene surfaces able to prevent the adhesion of bacteria highly resistant to antibiotics. Through X-ray spectroscopy, it was found that a nitrogen concentration of 8.8% and the polar component of surface energy greater than 15 mJ/m2 are needed to reduced adhesion by bacteria exhibiting hydrophilic surface (such as Enterobacteriaceae carbapenemase-producing and the MRSA), while hydrophobic strains (exemplified by S. epidermidis) had the capacity to adhere and to form biofilms. The respulsive interactions could explain the anti-adhesive effects obtained in the coating of surfaces by proanthocyanidins as well as in the ionic plasma treatments.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-03-31T13:59:26Z No. of bitstreams: 1 Crissanny Ines de Oliveira Silva.pdf: 1680070 bytes, checksum: 4897757ab8f5c15311e0b3ceea28f4dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-31T13:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Crissanny Ines de Oliveira Silva.pdf: 1680070 bytes, checksum: 4897757ab8f5c15311e0b3ceea28f4dd (MD5) Previous issue date: 2012-10-18 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This study aimed to characterize bromatological and morphological components (leaves and stems) of some native plants during different periods of the year. Samples were collected at the farm located in San Miguel Serra Talhada PE. In Caatinga area grazed by sheep throughout the year. The samples were collected at intervals of approximately 45 days, from January to August 2011, totaling five evaluation. The evaluated the following species were: Catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tui.), Jurema preta (Mimosa hostilis Benth.), Mororó (Bauhinia cheilantha), Marmeleiro (Cydonia oblonga), Malva branca (Sida cordifolia), Orelha de onça (Macroptilium martii), Capa bode (Ipomeae carnea Jacq.) e Pereiro (Aspidosperma pyrifolium). Sampling was conducted simulating grazing animals, collecting leaves and branches separately, three random samples from each species were collected, consisting of plant material with approximately 2 mm thick and picked up to 1.5 m tall. Average CP observed for the evaluated species were above the critical limits described by the literature for leaf fraction (10.5%) however, CP for the branch fraction was 4.4%. Ashes presented higher overall average of species for leaf fraction (7.7%) compared with the branch fraction (5.6%). There was an increase in the fraction of NDF throughout the research, which showed overall average among species ranged from 46.2 and to 67.1% from January and to August 2011, respectively. In variable tannin there was also an increase during the search among the plants studied. During the year, the chemical composition and tannin content of these forages undergo variations, which can interfere with the quality of these plants and consequently in animal feed. / Objetivou-se caracterizar bromatologicamente componentes morfológicos (folhas e ramos) de algumas plantas nativas durante diferentes períodos do ano. As coletas foram realizadas na fazenda São Miguel situada em Serra Talhada - PE, em área de Caatinga pastejada por ovinos durante todo ano. As coletas das amostras foram realizadas em intervalos de aproximadamente 45 dias no período de janeiro a agosto de 2011, totalizando cinco períodos de avaliações. Foram avaliadas as seguintes espécies: Catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tui.), Jurema preta (Mimosa hostilis Benth.), Mororó (Bauhinia cheilantha), Marmeleiro (Cydonia oblonga), Malva branca (Sida cordifolia), Orelha de onça (Macroptilium martii), Capa bode (Ipomeae carnea Jacq.) e Pereiro (Aspidosperma pyrifolium). A amostragem foi realizada simulando pastejo dos animais, coletando as folhas e ramos separadamente, sendo colhidas três amostras aleatórias de cada espécie vegetal, constituídas de material com aproximadamente 2 mm de espessura e colhidos até 1,5 m de altura. Para a variável PB a média geral obtida entre as espécies, foi superior aos limites críticos descritos pela literatura consultada para fração folha 10,5% diferentemente da média geral entre espécies na fração ramos, que foi de 4,4%. A MM apresentou média geral das espécies maior para fração folha 7,7% quando comparado com fração ramos 5,6%. Observou-se aumento de FDN na fração folha ao longo da pesquisa onde apresentou média geral entre espécies de 46,2 e 67,1 % no mês de janeiro e mês de agosto de 2011. Na variável tanino também houve um aumento durante a pesquisa entre as plantas estudadas. Durante o ano, a composição química e teores de taninos destas forrageiras sofrem variações, que podem interferir na qualidade destas plantas e consequentemente no consumo animal.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:54:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leidyana Moraes da Costa.pdf: 2934605 bytes, checksum: 6c24eb1e2ec4c4c07820c103e8339c9c (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Libidibia ferrea popularly known as jucá or pau-ferro is widely used in popular medicine for treatment of diabetes. The tannins are majority chemical constituents. Pharmacological studies, with the stem bark, showed main activities: antimicrobial, hypotensive, vasodilator and hypoglycemiant. This species are inserted in National Formulary Herbal Medicine. The goal of this work is the technological development and characterization of spray dried products from aqueous solution of the stem bark of L. ferrea. The vegetable material of L. ferrea was collected at different times and places from Manaus-AM, being characterized in order to establish parameters for quality control of this species. The dried products were produced using a 23 factorial design, where the independent variable was the type of adjuvant (colloidal silicon dioxide, microcrystalline cellulose and arabic gum) and the dependents variables were biological and technological characteristics of the products obtained. The dried products were evaluated as yielding, residual moisture, rheological properties, morphology, particle size, porosity and behavior in controlled environment with a relative humidity of 65%. In addition, it was evaluated the ability of in vitro inhibition of angiotensin converting enzyme (ACE) and α-glucosidase of the products obtained. Additionally, it was developed and validated an analytical method in liquid chromatography (HPLC) to quantify polyphenols in L. ferrea raw material. The results of raw material characterization demonstrate that were within the limits recommended by the Brazilian Pharmacopoeia. However, there were statistically significant quantitative differences among the samples studied suggesting that climatic conditions change the physico-chemistries characteristics of this species and therefore may influence the quality, efficacy and safety of the products. The HPLC method was validate and it was efficient for the quantification of gallic acid. Considering the dried products the work showed that the adjuvants studied did not contribute to increase the efficiency of dry operation when compared to the dry extract without adjuvant or improve the rheological characteristics. Evaluation of in vitro activity demonstrates that all products from L. ferrea inhibited significantly the enzyme α-glucosidase, however they were no efficient against ACE / A espécie vegetal Libidibia ferrea conhecida popularmente como jucá ou pau-ferro é largamente utilizada pela medicina popular da Amazônia para o tratamento do diabetes. Dentre os seus principais constituintes químicos destacam-se os taninos. Estudos farmacológicos realizados com as cascas do caule demonstraram atividades antimicrobiana, hipotensora, vasodilatadora e hipoglicemiante. A referida espécie está inserida no Formulário Nacional de Fitoterápicos. O presente trabalho refere-se ao desenvolvimento e caracterização tecnológica de produtos secos por aspersão a partir de solução extrativa aquosa das cascas do caule de L. ferrea. O material vegetal de L. ferrea foi coletado em diferentes épocas e lugares de Manaus, sendo caracterizado a fim de auxiliar no estabelecimento de parâmetros para o controle de qualidade dessa espécie vegetal. Os produtos secos foram produzidos através de um delineamento fatorial do tipo 23, tendo como variável independente o tipo de adjuvante de secagem (dióxido de silício coloidal, celulose microcristalina e goma arábica) e como variáveis dependentes as características tecnológicas e biológicas dos produtos obtidos. Dentre os parâmetros tecnológicos avaliados nos pós destacam-se o rendimento operacional, umidade residual, características reológicas, morfologia e granulometria, porosidade e comportamento frente à ambiente com umidade relativa controlada de 65%. Além disso, foi avaliada a capacidade de inibição in vitro da enzima conversora de angiotensina (ECA) e da α-glicosidase pelos produtos obtidos. Adicionalmente, foi desenvolvido e validado método analítico em cromatógrafo a líquido de alta eficiência (CLAE) para a quantificação polifenóis na matéria-prima vegetal de L. ferrea. Os resultados obtidos permitiram observar que os parâmetros estudados estão dentro dos limites preconizados pela Farmacopéia Brasileira. No entanto, todos os demais parâmetros avaliadas evidenciaram diferenças quantitativas estatisticamente significantes entre as amostras estudadas sugerindo que as condições edafoclimáticas alteram as características físico-químicas desta espécie e, portanto, podem influenciar na qualidade, eficácia e segurança de um produto final proposto. O método desenvolvido e validado em CLAE mostrou-se eficiente para a quantificação de ácido gálico, contemplando todos os critérios preconizados. Dentre os adjuvantes utilizados, a análise demonstrou que os adjuvantes adicionados à solução extrativa não contribuíram para um rendimento superior, assim como não proporcionaram melhores características reológicas. Na avaliação da atividade inibitória da α-glicosidase, no modelo experimental in vitro, todos os produtos oriundos da L. ferrea inibiram, significativamente, a enzima α-glicosidase. Em contrapartida, não foi constatada atividade inibitória para a ECA

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Bruno L Sampaio.pdf: 544585 bytes, checksum: 225ee6a826b5b66de6487b62b2bff9cb (MD5) Previous issue date: 2010-11-29 / In Brazil, the cerrado is holding out for 20 to 50% of plant species in the country, contributing to research on natural products. Among the medicinal plants of the cerrado, Lafoensia pacari A. St.-Hil., known as dedaleiro or pacari is widely used as an antipyretic, healing, antiinflammatory, antidiarrheal, in gastritis and cancer. Studies have shown that extracts of L. pacari has antioxidant, anti-inflammatory, analgesic, antimicrobial and antidyspeptic activities. Among the groups of metabolites identified in L. pacari, stand out polyphenols, such as tannins and flavonoids, related to the its pharmacological activities. Due to the pharmacological importance of L. pacari, there is need for studies that may contribute to the standardization of plant parts as plant drug. Studies on the influence of environmental factors on production of the major groups of secondary metabolites of pacari are important because they contribute data to the cultivation and harvest, and to establish quantitative parameters of the plant drug metabolites. This study aimed to evaluate the influence of environmental factors like temperature, precipitation, mineral nutrients from soil and plant tissues on the concentration of secondary compounds in the leaves and bark of pacari. By spectrophotometric methods were determined levels of total phenols, tannins by protein precipitation, hydrolysable tannins, total flavonoids and ellagic acid in leaves and stem bark of L. pacari, as well as levels of nutrients in these tissues during the period of one year in five localities, with collections quarterly. Analysis was performed for the soil fertility of each collection site was the second standard procedure by EMBRAPA. The data were analyzed using Canonical Redundancy Analysis and Hierarchical Cluster Analysis. The results, after statistical analysis, showed that the leaves of L. pacari there is a influence of seasonality, with the temperature and leaf micronutrients (Cu, Fe, Mn, Zn) being the main factors of influence by environment and for the stem bark of L. pacari the location (region) where the specimen is collected is the main factor of variation in phenolic compounds, with soil fertility exerting greater influence on the stem bark. This study showed that for L. pacari climatic factors, nutritional status of plant tissue and soil conditions, exert influence on the phenolic compounds found in plant tissues analyzed from this plant. / No Brasil, o cerrado se destaca por deter de 20 a 50% das espécies vegetais do país, contribuindo para a pesquisa de produtos naturais. Dentre as plantas medicinais do cerrado, Lafoensia pacari A. St.-Hil., conhecida como dedaleiro ou pacari, é amplamente utilizada como antipirético, cicatrizante, anti-inflamatório, antidiarréico, no tratamento de gastrite e câncer. Estudos indicam que extratos de L. pacari apresentam atividade antioxidante, antiinflamatória, analgésica, antimicrobiana e antidispéptica. Dentre os grupos de metabólitos identificados em folhas e casca do caule de L. pacari, destacam-se os polifenóis, como taninos e flavonóides, relacionados às suas atividades farmacológicas. Devido à importância farmacológica de L. pacari, há necessidade de estudos que possam contribuir para a padronização das partes da planta como matéria-prima vegetal. Estudos acerca da influência de fatores ambientais sobre a produção dos principais grupos de metabólitos secundários do pacari são importantes, pois contribuem com dados para o cultivo e coleta, e para estabelecer parâmetros quantitativos dos metabólitos da droga vegetal. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de fatores ambientais como temperatura, precipitação, nutrientes minerais do solo e dos tecidos vegetais, sobre concentração dos principais metabólitos secundários das folhas e da casca do caule do pacari. Através de métodos espectrofotométricos foram determinados os teores de fenóis totais, taninos por precipitação de proteínas, taninos hidrolisáveis, flavonóides totais e ácido elágico nas folhas e casca do caule de L. pacari, assim como os níveis de nutrientes minerais nestes tecidos durante o período de um ano em cinco localidades, com coletas trimestrais. Foi realizada a análise de fertilidade para os solos de cada localidade de coleta segundo procedimento padronizado pela EMBRAPA. Os dados obtidos foram analisados através de Análise de Redundância Canônica e Análise de Agrupamento Hierárquico. Os resultados obtidos, após a análise estatística, demonstraram que para as folhas de L. pacari existe influência da sazonalidade, com a temperatura e os micronutrientes foliares (Cu, Fe, Mn, Zn) sendo os principais fatores de influência do ambiente e que para a casca do caule de L. pacari o local (região) em que o espécime se encontra é o principal fator de variação nos teores de compostos fenólicos, com a fertilidade do solo exercendo maior influência sobre a casca do caule. Este estudo sugere que para L. pacari, fatores climáticos, estado nutricional do tecido vegetal e às condições de solo exercem influência sobre os teores de compostos fenólicos encontrados nos tecidos vegetais analisados desta planta.

O Brasil ocupa uma posição de destaque na produção e exportação mundial de carne bovina. No entanto, devido a parcela de contribuição dos ruminantes nas emissões de metano no país, a pecuária brasileira vem sofrendo contínua pressão das comunidades internacionais; e possivelmente, no futuro, tais emissões, possam ser motivo para a criação de barreiras para a exportação mundial de nossa carne. Neste contexto, o presente estudo teve o objetivo de avaliar o efeito dos taninos como alternativa a moduladores químicos de fermentação ruminal sobre as emissões de metano da microbiota de bovinos de corte. Para isso, foram realizados quatro experimentos. No primeiro estudo, foi avaliado o efeito dos taninos condensados (TC) das espécies Flemingia macrophylla, Leucaena leucocephala, Stylosanthes guianensis, Gliricidia sepium, Cratylia argentea, Cajanus cajan, Desmodium ovalifolium, Macrotiloma axilare, Desmodium paniculatum e Lespedeza procumbens em presença ou não de polietileno glicol (PEG), sobre os parâmetros ruminais através da técnica de produção de gases in vitro. Foram mensurados a produção de metano, a concentrações de amônia e de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), quantificações microbianas e cinética de degradação ruminal. As espécies L. leucocephala, D. paniculatum e L. procumbens reduziram a produção de metano in vitro. A população de Ruminococcus flavefaciens, arqueias metanogênicas e protozoários foi reduzida, enquanto que o número total de bactérias ruminais e Fibrobacter succinogenes foi elevado. No segundo experimento, foram mensurados consumo, digestibilidade, parâmetros ruminais, quantificação microbiana e emissão de metano em bovinos fistulados Nelore consumindo dietas contendo 0%, 1,25% e 2,5% de TC de extrato de acácia. A suplementação com taninos reduziu tanto o consumo como as emissões de metano diárias por animal. Os TC suprimiram diretamente a comunidade de arqueias metanogênicas e alteraram beneficamente as populações ruminais de F. succinogenes, R. flavefaciens e bactérias totais. No terceiro experimento, dejetos dos bovinos obtidos no ensaio in vivo foram acondicionados em biodigestores de bancada para avaliação do efeito das fezes ricas em taninos sobre a produção de biogás e metano. O estudo mostrou que os taninos não tiveram efeito negativo sobre a produção do biogás a partir dos dejetos dos bovinos. No quarto experimento, foi realizado ensaio em casa de vegetação para a avaliação do efeito das fezes ricas em taninos condensados sobre a dinâmica da população microbiana do solo. Os taninos aumentaram a entrada de N fecal e alteraram a ciclagem de nutrientes e a dinâmica microbiana do solo. Nosso estudo mostrou que os taninos podem ser uma promissora alternativa nutricional a moduladores químicos na redução da metanogênese de bovinos de corte, contribuindo positivamente na relação solo-planta-animal e colaborando na sustentabilidade da pecuária em sistemas tropicais. / Brazil occupies a prominent position in cattle beef production and export in the world. However, due to the ruminant\'s contribution to methane emissions in the country, Brazilian livestock farming has been suffering continuous pressure from international communities; and possibly in the future, such emissions, may be grounds for creating barriers to the worldwide export of our meat. In this context, the present study aimed to evaluate the effect of tannins on the methane emissions of rumen beef cattle microbiota as an alternative to chemical rumen modulators. For this, four experiments were performed. In the first assay, condensed tannins (CT) from Flemingia macrophylla, Leucaena leucocephala, Stylosanthes guianensis, Gliricidia sepium, Cratylia argentea, Cajanus cajan, Desmodium ovalifolium, Macrotiloma axilare, Desmodium paniculatum and Lespedeza procumbens in the presence or not of polyethylene glycol (PEG) on the ruminal parameters in the in vitro gas production technique was evaluated. Methane production, concentrations of ammonia and short chain fatty acids (AGCC), microbial quantification and kinetics of ruminal degradation were measured. The species L. leucocephala, D. paniculatum and L. procumbens reduced the production of methane in vitro. The populations of Ruminococcus flavefaciens, methanogenic archeas and protozoa were reduced, while total number of ruminal bacteria and Fibrobacter succinogenes was increased. In the second experiment, intake, digestibility, ruminal parameters, microbial quantification and methane emission were evaluated in Nelore fistulated cattle consuming diets containing 0%, 1,25% and 2,5% TC of acacia extract. Tannin supplementation reduced both daily intake and methane emissions per animal. CT directly suppressed methanogenic archeas community and beneficially altered ruminal populations of F. succinogenes, R. flavefaciens and total bacteria. In the third experiment, bovine manure from the in vivo assay was stored in bench scale biodigesters to assess the effect of tannin-rich feces on the production of biogas and methane. The study showed that tannins had no negative effect on the biogas production from the bovine manure. In the fourth experiment, a greenhouse experiment was carried out to evaluate the effect of tannin-rich feces on the dynamics of soil microbial population. Tannins increased fecal N intake and altered nutrient cycling and soil microbial dynamics. Our study showed that tannins might be a promising nutritional alternative to chemical modulators in the reduction of methanogenesis of beef cattle, contributing positively to the soil-plant-animal relationship and collaborating on the sustainability of livestock farming in tropical systems.

Les papiers imprégnés de résine ont été largement utilisés dans la fabrication de stratifiés pour des panneaux de bois. Généralement, l'imprégnation du papier implique l’utilisation de resins mélamine-formaldéhyde, urée-formaldéhyde et melamine-formaldéhyde-urée. Cependant, ces matériaux sont coûteux lorsqu'ils sont utilisés en grande quantité et ils proviennent de ressources non renouvelables. Par conséquent, dans ce travail, nous avons préparé des papiers imprégnés de résines tannins furanique pour remplacer les résines mélamine-formaldéhyde et d'urée-formaldéhyde lors de l'imprégnation des papiers. Les résines tannins furaniques sont composées de deux matières naturelles principales: a) le tannin de mimosa qui est non-toxique, respectueux de l'environnement et relativement peu coûteux qui remplace la résine synthétique et b) de l'alcool furfurylique obtenu par réduction catalytique du furfural, un composé naturel obtenu par l'hydrolyse des sucres dérivés des déchets agricoles. Les tannins sont des composés phénoliques naturels extraits des écorces des arbres et qui ont été utilisés dans l'industrie depuis de nombreuses années comme adhésifs pour la production de panneaux de bois. Mais il n’y a pas jamais eu jusqu’à présent des recherches sur leurs utilisations dans la fabrication des stratifiés. Dans ce travail, nous avons étudié : 1) Le temps de gel entre des tannins de mimosa et des tannins de pin avec de l'alcool furfurylique, sans ajout de formaldéhyde de pH 1 à pH 11 2) L’analyse MALDI-TOF et RMN des tannins de mimosa avec de l'alcool furfurylique 3) La qualité de la surface du contreplaqué recouvert d’un papier imprégné de résine tannins de mimosa-alcool furfurylique 4) Les stratifiés de 10 plis à haute pression (HPL) ont été préparés avec de la résine tannins de mimosa-alcool furfurylique. La qualité de surface des HPL et les propriétés mécaniques du contreplaqué recouvert avec ces HPL ont été examinées. 5) Les stratifiés de 10 plis à haute pression ont été préparés avec de la résine de tannins de mimosa - alcool furfurylique en milieu acide. Les qualités de surface des HPL ont été comparées avec celles des HPL preparés avec une résine phénol-formaldéhyde / Resin impregnated papers have been widely used in manufacturing laminates for wood panels. Generally, paper impregnation involves melamine formaldehyde, melamine urea formaldehyde and urea formaldehyde resin. However, these materials are expensive when used in high quantity and derived from non renewable resources. Therefore, in this work we prepared tannin furanic resin impregnated paper to replace melamine formaldehyde and urea formaldehyde in the paper impregnation. Tannin furanic resin composed of two main natural materials: a) mimosa tannins which is non-toxic, environmentally friendly and relatively inexpensive to substitute the synthetic resin and b) furfuryl alcohol obtained by catalytic reduction of furfural, a natural compound obtained by the hydrolysis of sugars derived from agricultural waste. Tannins are naturally occurring phenolic compounds extracted from the bark trees that have been used industrially for many years as wood panel adhesives but no distance work have been done to study their potential in paper laminates. In this work, we studied: 1) The gel time between mimosa and pine tannin with furfuryl alcohol without the addition of formaldehyde from pH 1 to pH 11 2) The MALDI-TOF and NMR of mimosa tannin with furfuryl alcohol 3) The surface quality of the plywood overlaid with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin 4) 10-ply high pressure laminates (HPL) were prepared with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin. The surface quality of the HPL and the mechanical properties of plywood overlaid with this HPL were examined. 5) 10-ply high pressure laminates were prepared with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin in the acid condition. The surface quality of the prepared HPL were compared with PF

A utilização de leguminosas na produção de ruminantes pode propiciar benefícios como a melhora no desempenho animal; redução das emissões de metano (CH4), principalmente em razão da presença de taninos; e o aumento na disponibilidade de nitrogênio no solo, devido à fixação deste elemento realizada por estas plantas. A macrotiloma (Macrotyloma axillare - NO 279) é uma leguminosa de clima tropical que se caracteriza por apresentar baixos teores de taninos, com risco reduzido de causar efeitos antinutricionais, mas que ainda carece de estudos a respeito de seus efeitos em ruminantes. Objetivando-se determinar os efeitos dos taninos da macrotiloma sobre a fermentação ruminal in vitro e avaliar a digestibilidade aparente, desempenho produtivo, emissão de CH4, fermentação ruminal, características de carcaça e perfil de ácidos graxos da carne em ovinos alimentados com esta leguminosa, foram realizados os estudos aqui descritos. No primeiro estudo, realizou-se um bioensaio in vitro para se verificar os efeitos dos taninos sobre a fermentação ruminal e produção de gases; e um ensaio in vivo de digestiblidade aparente dos nutrientes, com 12 cordeiras, divididas em 2 tratamentos: dieta exclusiva de feno de gramínea tropical (CON); e dieta de feno de gramínea suplementada com feno de macrotiloma (MAC) (gramínea:leguminosa, 75:25). In vitro, verificou-se menor (p < 0,05) produção total de gases (PTG) e CH4 nas amostras incubadas sem polietilenoglicol (PEG), ou seja, as que estavam sujeitas aos efeitos dos taninos, e no ensaio in vivo, maior digestibilidade da proteína bruta (PB), maior produção de nitrogênio amoniacal (N-NH3) na fermentação ruminal e menor contagem de protozoários ruminais nas cordeiras MAC (p < 0,05) foram observadas. Já no segundo estudo, foi realizado um ensaio de desempenho animal de 90 dias, com 14 cordeiros Santa Inês, divididos em 2 tratamentos, CON e MAC, conforme descrito anteriormente. Neste caso, além do desempenho, também foram avaliados a emissão de CH4 pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6), parâmetros de fermentação ruminal, características de carcaça e perfil de ácidos graxos da carne. Não se observou efeito da macrotiloma (p > 0,05) sobre o consumo de matéria seca (CMS), ganho em peso médio diário (GMD), emissão de CH4, produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), características de carcaça e perfil de ácidos graxos. Na avaliação dos parâmetros ruminais, observou-se maior (p < 0,05) concentração de N-NH3 para os animais MAC; maior (p < 0,05) contagem de protozoários nos animais CON; e menor abundância relativa de metanogênicas nos animais MAC (p < 0,05). Mesmo não tendo influenciado o desempenho produtivo e emissão de CH4, as menores produção de CH4 in vitro e contagens de protozoários, a maior produção de N-NH3 e a diminuição das metanogênicas denotaram à macrotiloma potencial como alimento para ruminantes e como alternativa a ser avaliada em novos estudos relacionados à mitigação de CH4 no sistema de produção / Using legumes in ruminant production system may provide benefits such as improvement in animal performance; decrease in methane (CH4) emissions, mainly due to the presence of tannins; and increase in nitrogen soil availability, due to the fixation of this element carried out by these plants. Macrotiloma (Macrotyloma axillare - NO 279) is a tropical legume which is characterized for presenting low concentrations of tannins, providing reduced risks of antinutritional effects, but still has few studies regarding its effects on ruminants. The studies described here aimed to determine the effects of macrotiloma tannins on the in vitro ruminal fermentation, and to evaluate apparent digestibility, productive performance, CH4 emission, ruminal fermentative parameters, carcass characteristics and fatty acids profile of the meat in sheep fed this legume. At the first study, an in vitro bioassay was performed to evaluate gas production and ruminal fermentation, while an in vivo trial was carried out to determine apparent digestibility of nutrients using 12 ewes, divided into 2 treatments: exclusive tropical grass hay diet (control - CON); and tropical grass hay diet supplemented with macrotiloma hay (macrotiloma - MAC) (grass:legume, 75-25). In the in vitro assay, reduced total gases (TGP) and CH4 production were observed in the samples incubated without polyethylene glycol (PEG), that is, those which were subject to effects of tannins (p < 0.05) and in the digestibility trial, increased crude protein (CP) digestibility and ruminal ammoniacal nitrogen (NH3-N), as well as reduced protozoa count were observed for the ewes fed MAC (p < 0.05). In the second study, a 90 days growth performance assay was performed, with 14 Santa Inês lambs divided into 2 treatment groups, CON and MAC, as previously described. In addition to growth performance, CH4 emission by using the sulphur hexafluoride (SF6) tracer technique, ruminal fermentative parameters, carcass characteristics and fatty acids profile of meat were evaluated. No difference (p > 0.05) was observed between the lambs of the groups CON and MAC for dry matter intake (DMI), average daily gain (ADG), CH4 emission, short chain fatty acids production, carcass characteristics as well as for fatty acids profile of meat. Evaluating ruminal fermentative parameters, increased concentration of NH3-N in the rumen fluid and reduction of both, protozoa count and relative abundance of methanogens were observed for the animals fed MAC (p < 0.05) when compared to those fed CON. Even though macrotiloma has not influenced productive performance and CH4 emission, the decrease observed for in vitro CH4 production and in vivo protozoa count, as well as the increased NH3-N production and the reduction in methanogens have denoted potential to macrotiloma as a ruminant feed and as an option for being evaluated in further studies regarding CH4 mitigation in the production system

Quando a escassez de alimentos em pastagens naturais compromete a alimentação animal, os pequenos ruminantes podem incorporar em suas dietas as folhas de outras plantas, como árvores e arbustos, muitas delas ricas em metabólitos secundários como taninos e que ainda carecem de estudos acerca de seus efeitos na produtividade animal. Com o objetivo de verificar a possibilidade de utilização das folhas de Orbignya phalerata (Babaçu) e Combretum leprosum (Mofumbo) na alimentação e avaliar o efeito da inclusão na produção de ovinos, dois estudos foram conduzidos no Laboratório de Nutrição Animal do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo, Piracicaba (LANA/CENA-USP). Um primeiro estudo avaliou as variáveis de desempenho, parâmetros bioquímicos e hematológicos, estimativas de síntese de proteína microbiana, digestibilidade aparente dos nutrientes e produção entérica de metano (CH4) dos animais. O segundo estudo avaliou as características de carcaça, coloração e perfil de ácidos graxos da carne dos ovinos machos utilizados no primeiro estudo. Os tratamentos experimentais testados foram dietas, com relação concentrado:volumoso de 50:50, elaboradas com base na utilização das folhas das plantas como substituição de 30 % do feno de Cynodon dactylon (Tifton-85), resultando em três tratamentos: Controle (sem substituição do feno), Babaçu e Mofumbo. No primeiro estudo, foram utilizados 24 ovinos Santa Inês, em um delineamento experimental casualizado com oito repetições para cada tratamento e 48 dias de período experimental avaliando o desempenho dos ovinos. Também nesse período, um ensaio in vitro de síntese de proteína microbiana foi realizado utilizando o radiofósforo em cinco inóculos de cada tratamento. Após o experimento de desempenho, durante nove dias, seis animais de cada tratamento foram alocados em gaiolas metabólicas para a determinação da digestibilidade aparente dos nutrientes, a síntese de proteína microbiana e o balanço de nitrogênio. Simultaneamente foi quantificada a produção de CH4 entérico in vivo. Os ovinos do tratamento Controle apresentaram maior (P < 0,05) digestibilidade aparente da fibra em detergente ácido. A produção entérica de CH4 dos ovinos do tratamento Mofumbo não diferiu do tratamento Controle e foi menor (P < 0,05) que a dos ovinos do tratamento Babaçu. No segundo estudo, os cinco animais machos de cada tratamento foram encaminhados para abate e procedeu-se a avaliação da carcaça, dos componentes não carcaça e a coloração e perfil de ácidos graxos na carne. Não foram observadas diferenças (P > 0,10) nos resultados da avaliação da carcaça, dos componentes não carcaça, coloração e total de ácidos graxos. O tratamento Mofumbo apresentou maiores (P < 0,10) valores da estimativa de atividade da enzima ?9-dessaturase C16. Efeito linear significativo (P = 0,01) foi observado quando se analisou a estimativa de atividade da enzima ?9-dessaturase C18 e os teores de TC nas dietas. A inclusão das folhas do Babaçu e Mofumbo não apresentou efeitos deletérios à saúde dos animais, não comprometeu o desempenho, potencial de produção e qualidade da carne dos ovinos, tendo o Mofumbo inclusive apresentado potencial mitigador de CH4, indicando que podem ser utilizadas como ingredientes na composição de dietas para ovinos / When food shortages in natural pastures is committed to animal nutrition, small ruminants can incorporate into their diets the leaves of other plants, such as trees and shrubs, many of them rich in secondary metabolites such as tannins and which still lack of studies about its effect on animal productivity. In order to verify the possibility of using leaves of Orbignya phalerata (Babassu) and Combretum leprosum (Mofumbo) in feed and to evaluate the effect of their inclusion in the sheep production system, two studies were conducted at the Animal Nutrition Laboratory of Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba (LANA/CENA-USP). The first study evaluated the performance variables, biochemical and hematological parameters and also determined the microbial protein synthesis, nutrient apparent digestibility and enteric production of methane (CH4). The second study assessed the carcass characteristics, fatty acid profile and meat color of male sheep used in the first study. The experimental treatments were diets with forages to concentrate rate of 50:50, drawn up on the basis of using the leaves of the experimental plants replacing 30% of the Cynodon dactylon (Tifton-85) hay, resulting in three treatments: Control (no hay replacement), Babassu and Mofumbo. In the first study, there were used 24 Santa Inês sheep, in a randomized experimental design with eight repetitions for each treatment and 48 days of trial period. Also during this period, an in vitro microbial protein synthesis was performed using the radio phosphorus using five different inocula of each studied treatment. After this period, for nine days, six animals from each treatment were allocated in metabolic cages for determining the nutrient apparent digestibility, microbial protein synthesis and nitrogen balance. Simultaneously it was quantified the enteric CH4 production in vivo. The Control group showed greater (P < 0.05) apparent digestibility of acid detergent fiber. Enteric CH4 production of sheep fed with Mofumbo leaves did not differ from the Control group but was lower (P < 0.05) than the sheep fed Babassu leaves. In the second study, the five male animals of each treatment were sent to slaughter and to precede the assessment of carcass, not carcass components and color and fatty acid profile in the meat. The results of the assessment of carcass, not carcass components, color and overall fatty acids showed no differences between the treatments. Mofumbo treated sheep showed greater (P < 0.10) values of the ?9-desaturase C16 enzyme activity. Significant linear effect (P = 0.01) was observed when it analyzed the enzyme activity estimation ?9-desaturase C18 and TC levels in the diets. The inclusion of Babassu and Mofumbo leaves shown no negative effects on animal health, did not compromise the performance, production potencial or meat quality of the animals, having Mofumbo also presented CH4 mitigating potencial, indicating that those plants can be used as ingredients in the composition of sheep diets

1. The success of invasive species is often thought to be due to release from natural enemies. This hypothesis relies on the assumption that species are regulated by top-down forces in their native range and implies that species are likely to be regulated by bottom-up forces in the invasive range. Neither of these assumptions has been consistently supported with insects, a group which include many highly destructive invasive pest species. 2. Winter moth (Operophtera brumata) is an invasive defoliator in North America that appears to be regulated by mortality in the larval stage in its invasive range. To assess whether regulation in the invasive range is caused by top-down or bottom-up forces, we sought to identify the main causes of larval mortality. 3. To measure the importance of different sources of winter moth larval mortality, we used observational and manipulative field studies to measure dispersal, predation, parasitism, disease. We measured the response of larval dispersal in the field to multiple aspects of foliar quality, including total phenolics, pH 10 oxidized phenolics, trichome density, total nitrogen, total carbon, and carbon-nitrogen ration. We also used manipulative laboratory studies to measure the presence of cannibalism and dispersal. 4. Tree-level declines in density were driven by density-dependent larval dispersal of early instars with very little mortality caused by other factors. Later instar larvae dispersed at increased rates from previously damaged vs. undamaged foliage, and field larval dispersal rates were related to proportion of oxidative phenolics in 2015, suggesting that larval dispersal may have been mediated by an induced decline in foliar quality. 5. We conclude that winter moth population densities are regulated in New England by density-dependent larval dispersal possibly mediated by phenolic oxidative capacity. The suggested role of host plant quality in mediating dispersal means that winter moth population densities in New England appear to be regulated by bottom up forces, aligning with the assumptions of the natural enemy release hypothesis. This is the first study known to the authors presenting data showing a negative effect on insect herbivore performance from pH 10 oxidized phenolics.

Content: Traditional chromium tanning agents cannot conform to the requirement of sustainable and cleaner development under current leather producing. Compared with chromium tanning agents, vegetable tanning agents have been widely used in tanning process by the virtue of its non-toxicity, low pollution, biodegradability and regenerability. In this study, a novel vegetable tanning agent was extracted from the Coriaria nepalensis bark (CNB) by alkali solution. In order to optimize extraction conditions, the response surface Box-Behnken design was used in this experiment. The key factors including alkali concentration, extraction time, extraction temperature, liquid to solid ratio and extraction times. The experimental results showed that under the conditions of 0.22% sodium hydroxide concentration, 63 min extraction time, 83℃ extraction temperature and 24 liquid to solid ratio, the yield of tannins in CNB is 15%, tannins in extractives up to 50%. Afterwards, the composition and molecular mass were evaluated, we discovered that the extractives belong to hydrolyzable tannins and its molecular mass ranged from 599 to 1457 Da. Furthermore, the extractives were used in sheep garment tanning process. The results showed that the shrinking temperature of tanned leather can reach to 75 ℃. Applying the extractives to the retanning process, the shrinking temperature of retanned leather can reach to 130 ℃. Surprisingly, the color of tanned or retanned leather coincide with the requirement of light leather. Take-Away: 1 New vegetable tanning agent from Coriaria nepalensis bark. 2 The vegetable tanning agent belongs to hydrolyzable tannins and its molecular mass ranged from 599 to 1457 Da. 3 The shrinking temperature of tanned leather and retanned leather can reach to 75 ℃ and 130 ℃ respectively.