O nitrogênio (N) é um dos elementos mais importante para o desenvolvimento da cultura do trigo. A adubação nitrogenada para esta cultura é baseada em indicadores como a expectativa de rendimento da cultura, teor de matéria orgânica do solo e cultura antecessora. Para a adubação nitrogenada, variáveis como biomassa e quantidade de N acumulado são componentes importantes, que podem ser utilizados para a estimativa do potencial produtivo da cultura, que, por sua vez, pode ser utilizado na quantificação da dose necessária de nitrogênio a ser aplicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do NDVI, medido por sensor óptico de vegetação, como ferramenta para estimativa da biomassa da parte aérea e quantidade de N acumulada em diferentes cultivares de trigo submetidas a diferentes doses de N na base e cobertura, bem como avaliar o uso deste índice na determinação da dose de N a ser aplicada em cobertura na cultura do trigo. Os experimentos foram conduzidos na Estação Experimental Agronômica da UFRGS (Eldorado do Sul, RS), em 2014 e 2015 Foram avaliados o NDVI durante o ciclo, biomassa acumulada, nitrogênio acumulado e o rendimento de grãos. O NDVI medido por sensor óptico correlacionou-se positivamente com as doses de N aplicadas na base, biomassa da parte aérea e quantidade de nitrogênio acumulada na parte aérea. Além disso, o valor deste índice avaliado no estádio de emborrachamento correlacionou-se positivamente com o rendimento de grãos da cultura. Foram desenvolvidos modelos para as relações entre NDVI e biomassa da parte aérea e entre NDVI e quantidade de N acumulada na parte aérea. Os dois modelos propostos neste trabalho apresentaram resultados satisfatórios, permitindo assim a utilização destes para a estimativa em tempo real da quantidade de biomassa e nitrogênio acumulado para as diferentes cultivares de trigo. A dose de máxima eficiência técnica de N em cobertura relacionou-se negativamente com o valor de NDVI avaliado no momento de aplicação. / Nitrogen is one of the most important nutrients required for wheat development. Nitrogen rate determination is based on expected grain yield, soil organic matter content and previous crop. For nitrogen management, shoot biomass and N uptake are important components and should be used for estimating grain yield potential and optimal topdressing nitrogen rates. The objective of this work was to evaluate the use of NDVI, measured by active canopy sensor, as a tool for estimating shoot dry biomass and N uptake in different wheat genotypes submitted to different N rates at plant emergence and at 5-6 fully developed leaves growth stage, as well as to evaluate the use of NDVI for determining optimum topdressing N rates. Field experiments were carried out in 2014 and 2015. NDVI, shoot biomass, N uptake and grain yield were evaluated. NDVI measured by optical sensor was positively correlated to N rates applied at plant emergence, shoot biomass and N uptake. Furthermore, this index at booting growth stage was positively related to grain yield. Models for the relationship between NDVI, shoot biomass and N uptake were developed. Both models proposed in this work presented good results, allowing its use for real-time estimation of shoot biomass and N uptake in different wheat genotypes. The N rate of maximum technical efficiency was negatively correlated with NDVI values measured at the moment of N topdressing.

Os isolados Streptomyces sp. R18(6) e 6(4) foram avaliados quanto à sua capacidade de controlar a mancha marrom e podridão comum de raiz, causados por Bipolaris sorokiniana em plantas de trigo. A atividade antifúngica desses isolados foi testada usando os ensaios de dupla camada e pareamento de cultura à 28°C. A atividade fisiológica e enzimática foi avaliada através de ensaios de sideróforo, ácido indol-3-acético, fixação de nitrogênio e solubilização de fosfato. O controle biológico da doença e a eficiência de crescimento das plantas de trigo foram avaliados utilizando ensaios in vivo em casa de vegetação. Nos ensaios de pareamento de cultura, ambos os isolados inibiram o crescimento micelial de B. sorokiniana, enquanto na dupla camada apenas o isolado R18(6) inibiu. Streptomyces sp. 6(4) produziu auxina, sideróforos, fixou nitrogênio e solubilizou fosfato, enquanto R18(6) não produziu sideróforos. Nos ensaios em casa de vegetação, o isolado R18(6) mostrou diferenças estatísticas na massa seca da parte aérea e na massa seca de raiz em comparação com a do isolado 6(4) na presença do fitopatógeno (P≤0,05). Estes resultados foram mais evidentes quando a temperatura foi maior. Na ausência do fitopatógeno, o isolado 6(4) aumentou a massa seca de raiz em comparação com a do controle durante o mesmo período. Portanto, esses isolados apresentaram potencial em controlar a podridão das raízes e mancha marrom e podem promover o crescimento das plantas de trigo. / Streptomyces sp. R18(6) and 6(4) strains were evaluated for their ability to control brown spot and common root rot caused by Bipolaris sorokiniana in wheat crops. The antifungal activity of these isolates was tested using a doublelayer assay and culture pairing at 28 °C. Physiological and enzymatic activity were evaluated through siderophore, indole-3-acetic acid, nitrogen fixation and phosphate solubilization assays. The biocontrol of the disease and growthpromoting efficiency of wheat seedlings were assessed using in vivo assays in greenhouse. In the culture pairing assays, both strains inhibited B. sorokiniana mycelial growth, while in the double-layer only R18(6). Streptomyces sp. 6(4) produced auxin, siderophores, fixed nitrogen and solubilized phosphate, whereas R18(6) did not produce siderophores. In the greenhouse assays, strain R18 (6) showed statistical differences in shoot dry mass and root dry mass compared with those of strain 6(4) in the presence of the phytopathogen (P ≤ 0.05). These results were more evident when the temperature was higher. In the absence of the phytopathogen, strain 6(4) increased the root dry mass compared with that of the control during the same period. Therefore, these isolates can potentially control root rot and brown spotting and may promote the growth of wheat plants.

O nitrogênio (N) é um dos elementos mais importante para o desenvolvimento da cultura do trigo. A adubação nitrogenada para esta cultura é baseada em indicadores como a expectativa de rendimento da cultura, teor de matéria orgânica do solo e cultura antecessora. Para a adubação nitrogenada, variáveis como biomassa e quantidade de N acumulado são componentes importantes, que podem ser utilizados para a estimativa do potencial produtivo da cultura, que, por sua vez, pode ser utilizado na quantificação da dose necessária de nitrogênio a ser aplicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do NDVI, medido por sensor óptico de vegetação, como ferramenta para estimativa da biomassa da parte aérea e quantidade de N acumulada em diferentes cultivares de trigo submetidas a diferentes doses de N na base e cobertura, bem como avaliar o uso deste índice na determinação da dose de N a ser aplicada em cobertura na cultura do trigo. Os experimentos foram conduzidos na Estação Experimental Agronômica da UFRGS (Eldorado do Sul, RS), em 2014 e 2015 Foram avaliados o NDVI durante o ciclo, biomassa acumulada, nitrogênio acumulado e o rendimento de grãos. O NDVI medido por sensor óptico correlacionou-se positivamente com as doses de N aplicadas na base, biomassa da parte aérea e quantidade de nitrogênio acumulada na parte aérea. Além disso, o valor deste índice avaliado no estádio de emborrachamento correlacionou-se positivamente com o rendimento de grãos da cultura. Foram desenvolvidos modelos para as relações entre NDVI e biomassa da parte aérea e entre NDVI e quantidade de N acumulada na parte aérea. Os dois modelos propostos neste trabalho apresentaram resultados satisfatórios, permitindo assim a utilização destes para a estimativa em tempo real da quantidade de biomassa e nitrogênio acumulado para as diferentes cultivares de trigo. A dose de máxima eficiência técnica de N em cobertura relacionou-se negativamente com o valor de NDVI avaliado no momento de aplicação. / Nitrogen is one of the most important nutrients required for wheat development. Nitrogen rate determination is based on expected grain yield, soil organic matter content and previous crop. For nitrogen management, shoot biomass and N uptake are important components and should be used for estimating grain yield potential and optimal topdressing nitrogen rates. The objective of this work was to evaluate the use of NDVI, measured by active canopy sensor, as a tool for estimating shoot dry biomass and N uptake in different wheat genotypes submitted to different N rates at plant emergence and at 5-6 fully developed leaves growth stage, as well as to evaluate the use of NDVI for determining optimum topdressing N rates. Field experiments were carried out in 2014 and 2015. NDVI, shoot biomass, N uptake and grain yield were evaluated. NDVI measured by optical sensor was positively correlated to N rates applied at plant emergence, shoot biomass and N uptake. Furthermore, this index at booting growth stage was positively related to grain yield. Models for the relationship between NDVI, shoot biomass and N uptake were developed. Both models proposed in this work presented good results, allowing its use for real-time estimation of shoot biomass and N uptake in different wheat genotypes. The N rate of maximum technical efficiency was negatively correlated with NDVI values measured at the moment of N topdressing.

Esta dissertação analisa algumas características da cadeia produtiva do trigo no Brasil, com o objetivo de descrever a evolução da produção, consumo e políticas relacionadas até os dias de hoje e analisar as possibilidades de geração de emprego e renda. A cadeia produtiva do trigo é composta a montante por um grande número de indústrias de insumos, máquinas, equipamentos e serviços; e pelo setor produtivo a jusante, é composta principalmente pelas indústrias moageiras e de transformação que correspondem aquelas de massas, biscoitos, pães e o consumidor final. Constatou-se que o segmento agrícola é o mais prejudicado pelas importações, mas atualmente todos os segmentos da cadeia produtiva começam a ser ameaçados com as importações. O limite e a quantificação das relações inter-setoriais da cadeia produtiva do trigo foram realizadas através da matriz insumo-produto. Além disso, este modelo foi utilizado para quantificar o número de empregos gerados na atividade agrícola produtora de trigo em grão e nas principais atividades ligadas a ela. O insumoproduto é um modelo estático comparativo e serve para determinar variações nos valores de equilíbrio das variáveis endógenas, quando houver variações nos parâmetros ou variáveis exógenas. Foram realizadas nove simulações com diferentes níveis de produção de trigo a partir da matriz de 1995, quando a produção brasileira foi de 1.436,5 mil toneladas com o objetivo de observar os impactos na geração de emprego, alteração no Valor Bruto da Produção e na utilização de insumos das atividades ligadas a cadeia produtiva do trigo. Neste ano foram gerados 40.108 postos de trabalho o que permite afirmar que a cada 24,4 hectares cultivados é criado um emprego. Mas, a ampliação da produção gera emprego também fora do segmento agrícola, principalmente na indústria de insumos, máquinas, equipamentos e serviços. Os resultados sugerem políticas que venham viabilizar a ampliação da produção de trigo no Brasil, à medida que o cultivo deste cereal gera emprego e renda na atividade agrícola contribuindo para a redução da migração do campo para a cidade.

A avaliação de fontes alternativas de alimentação para monogástricos tornou-se uma tendência atual na formulação de rações. Neste contexto, o farelo de trigo vem sendo utilizado na alimentação animal com o objetivo de agregar valor a este subproduto, que representa uma alternativa alimentar a ingredientes de maior custo, como o milho e o farelo de soja. Seu fornecimento em rações é indicado para minimizar o estresse advindo da restrição alimentar a que são submetidos os animais em fase de terminação para o abate e a reprodução. Porém, é conhecido que o farelo de trigo é formado por diferentes subprodutos do beneficiamento do trigo nas indústrias, o que torna possível a realização de estudos avaliando separadamente cada fração. A farinheta e o farelo fino por possuírem maior teor de amido e reduzido teor de fibra, podem ser direcionados às rações de monogástricos, enquanto o farelo grosso é mais usado em dietas de ruminantes. Objetivou-se com este trabalho avaliar o valor nutricional das diferentes frações que formam o farelo de trigo, em dietas para suínos em crescimento. A dieta referência foi substituída em 30% por cada ingrediente teste (farinheta, farelo fino, farelo grosso, farelo trigo, e farelo grosso moído). Um tratamento com o farelo grosso moído foi formado para avaliar se ocorre uma maior disponibilidade dos nutrientes com a diminuição da granulometria. Dentre estas cinco combinações avaliadas, a farinheta foi o ingrediente com maior energia digestível (3461 kcal/kg), metabolizável (3329 kcal/kg) e proteína digestível (14,23 %), demonstrando seu potencial em utilização nas dietas para não ruminantes. O farelo fino foi superior ao farelo grosso moído nos valores de energia digestível e metabolizável. O farelo grosso moído teve os menores coeficientes de digestibilidade. Isto indica que a diminuição da granulometria neste caso não torna os nutrientes mais disponíveis. A energia metabolizável medida dos subprodutos de trigo pode ser estimada a partir de sua composição proximal, especialmente pelos teores de fibra. / The evaluation of alternative sources of supply for monogastric animals has been a tendency in the formulation of rations. In this context, wheat bran has been used in animal feed in order to add value to this byproduct, which represents an alternative to more expensive feed ingredients, such as corn and soybean meal. Its use in diets is indicated to minimize the stress that result from food restriction to which the animals are subjected in the process of finishing for slaughter and for breeding. However, it is known that the bran is formed by various by-products of processing wheat in the industries which make possible the realization of studies evaluating each fraction separately. The wheat middlings and fine wheat bran, because of the greater starch content and low in fiber, can be directed to monogastric rations, while the coarse wheat bran has its use in ruminant diets. The objective of this study was to evaluate the nutritional value of different fractions that make up the wheat bran in diets for growing pigs. The reference diet was replaced by 30% for each ingredient test (wheat middlings, fine wheat bran, coarse wheat bran, wheat bran, ground coarse wheat bran 1mm). A treatment with coarse wheat bran ground was formed to assess whether there is a greater availability of nutrients with decreasing particle size. Among these five combinations evaluated, the wheat middlings showed more digestible energy (3461 kcal/kg), metabolizable energy (3329 kcal/kg) and digestible protein (14,23%), demonstrating its potential use in non-ruminant diets. The fine wheat bran had more digestible and metabolizable energy compared to ground coarse wheat brand. The ground coarse wheat bran had the lowest digestibility. This indicates that the reduction in particle size in this case does not improve nutrients availability. Metabolizable energy could be estimated from the proximal analisys in wheat by-products, specialy the fiber content.

Em trigo, os genes de tolerância ao alumínio tóxico (Al3+) tem sido identificada no cromossomo 4DL, incluindo o gene presente em BH1146, o mais estudado dos genótipos tolerantes brasileiros. Embora Toropi tenha sido identificado como um genótipo altamente tolerante ao Al3+, a genética e a singularidade dessa fonte nunca tinha sido investigada. Os objetivos desse estudo foram investigar a genética da tolerância ao Al3+ em Toropi e verificar se o gene é o mesmo presente em BH1146; mapear quantitative trait loci (QTLs) associados à tolerância ao alumínio em Toropi e investigar suas localizações no genoma de trigo e desenvolver uma biblioteca de subtração de Toropi objetivando identificar genes candidatos regulados por estresse de alumínio. Duas populações de linhagens recombinates (recombinant inbred line – RIL), uma F7 de Toropi (tolerante) por Anahuac (sensível) e outra F6 RIL de Toropi por BH1146 foram avaliadas quanto à tolerância ao alumínio, avaliando a taxa de crescimento da raiz após tratamento com alumínio em solução hidropônica. A segregação genética indica a presença de um gene principal para tolerância ao Al3+, denominado AltTp, que difere do gene presente em BH1146. AltTp está a 21cM do marcador microssatélite Xgdm129, previamente mapeado no cromossomo 4DS. Linhagens nulitetrassômicas e ditelossômicas foram utilizadas para confirmar a posição do AltTp no braço curto do cromossomo 4D de trigo. Este é o primeiro estudo reportando a presença de um gene para tolerância ao Al3+ em trigo no cromossomo 4DS, confirmando a singularidade de Toropi como fonte de genes para essa característica. Outros QTLs foram identificados nesse estudo, incluindo um presente no cromossomo 3B de trigo que corresponde ao cromossomo 1 de arroz, onde foram identificados os maiores QTLs para a tolerância ao Al3+ nessa espécie. Cento e nove sequências foram obtidas pela análise de Supression Subtractive Hybridization (SSH), sendo 99 sequências únicas. Análises de seqüências revelaram genes envolvidos em diversas vias metabólicas incluindo metabolismo de ácidos orgânicos e carboidratos, transdução de sinais, fatores de transcrição, biossíntese de proteínas, proteínas envolvidas na aliviação de estresse oxidativo, estrutura de membrana e outras funções. É possível que AltTp seja o gatilho para uma cascata de resposta ao estresse de Al3+ que envolve vias de sinalização e metabólicas complicadas. Esses genes de resposta ao estresse de trigo fornecem uma visão sobre o mecanismo de tolerância ao Al3+ em plantas. / In wheat most of the of aluminum tolerance genes have been identified on chromosome 4DL, including one present in BH1146, the most studied wheat Brazilian tolerant genotype. Although Toropi has been identified as a highly tolerant genotype to Al3+, the genetics and uniqueness of this source has never been investigated. The objectives of this study were to investigate the genetics of Toropi aluminum tolerance and its uniqueness compared to AltBH gene present in BH1146; to map the quantitative trait loci (QTLs) associated to Toropi aluminum tolerance and investigate their genome locations in wheat; and to develop a differential library from Toropi aiming to identify candidate genes regulated by aluminum stress. Two recombinant inbreed line populations (RILs), one F7 from Toropi (tolerant) by Anahuac (sensitive) and another F6 RIL from Toropi by BH1146, were screened for Al-tolerance by mensuring root growth rate following Al treatment in hidroponic solution. Genetic segregations indicated the presence of a major gene for aluminum tolerance in Toropi, named as AltTp, which differs from the one present in BH1146. AltTp is 21cM from Xgdm129 SSR marker, which has been previously mapped on chromosome 4DS. Nulitetrasomic and ditelosomic lines were used to confirm AltTp position on the wheat short arm of chromosome 4D. This is the first study to report a gene for aluminum tolerance in wheat on chromosome 4DS, confirming the uniqueness of Toropi as a genetic source for this trait. Other QTLs were identified in this study, including one present on wheat chromosome 3B which corresponds to rice chromosome 1, where most of aluminum tolerance QTLs have been identified in that species. One-hundred and nine sequences were obtained by the analysis of Supression Subtractive Hybridization (SSH), being 99 unique ones. Sequence analysis has revealed genes involved in several metabolic pathways including organic acid and carbohydrates metabolism, signal transduction, transcription factors, protein biosynthesis, oxidative stress alleviation, membrane structure and other functions. It is possible that AltTp triggers a cascade of responses to aluminum stress, which involves complex signaling and metabolic pathways. These wheat response stress genes provide new insights about Al-tolerant mechanisms in plants.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-06T14:25:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 127094 bytes, checksum: ae6d4192ef5a1b83852308936efebc31 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-06T14:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 127094 bytes, checksum: ae6d4192ef5a1b83852308936efebc31 (MD5) Previous issue date: 2002-04-05 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O experimento foi conduzido na Unidade de Ensino Pesquisa e Extensão em Gado de Leite da Universidade Federal de Viçosa-MG (UEPE-GL), utilizando-se 12 vacas em lactação holandesas distribuídas em três quadrados latinos balanceados 4x4. Cada período experimental teve duração de 15 dias, sendo 10 dias para adaptação e cinco para coletas de amostras. As quatro rações experimentais isoprotéicas foram formuladas para conter na base da matéria seca 70% de silagem de milho e 30% de uma mistura de fubá de milho e ou farelo de trigo, farelo de soja, sais minerais e uréia, utilizando-se níveis crescentes de farelo de trigo em substituição ao fubá de milho na ração (0, 33, 67 e 100%). Foram avaliadas a produção e a composição do leite, os consumos e digestibilidades aparentes da matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CT) e o consumo de carboidratos não fibrosos (CNF) e nutrientes digestíveis totais (NDT), a produção de proteína microbiana utilizando-se a excreção total de derivados de purinas a partir de coletas spot de urina, as concentrações de uréia e N-uréia no plasma e no leite e as excreções urinárias de uréia e N-uréia, assim como o pH e concentrações de amônia ruminal. As amostras de silagem de milho e sobras foram coletadas diariamente e as fezes no 10 o e 13 o dia de cada período experimental. As amostras spot de urina foram obtidas no 13 o dia para análise de creatinina, uréia, alantoína e ácido úrico, assim como as amostras de sangue que foram coletadas também no 13 o dia para avaliar a creatinina e uréia. As amostras de leite coletadas no 11 o e 14 o dia de cada período experimental foram analisadas para gordura, proteína bruta, extrato seco total, extrato seco desengordurado, alantoína e uréia. Foram coletadas amostras do líquido ruminal no 15 o dia de cada período experimental para medição do pH e avaliação da concentração de amônia ruminal. Para todos os tratamentos cinco dias foram suficientes para adaptação dos animais as rações. Ao se elevarem os níveis de farelo de trigo da ração, não houve variação nos consumos de MS, MO, PB, EE, CT e NDT, entretanto o consumo de FDN aumentou linearmente e o consumo de CNF diminuiu. As digestibilidades aparentes da MS, MO, PB e CT decresceram linearmente, enquanto as digestibilidades aparentes do EE e FDN não variaram. A produção de leite corrigida ou não para 3,5% de gordura e a sua composição não variaram com os níveis crescentes de farelo de trigo da ração. A avaliação econômica da dieta apresentou um decréscimo nos custos a medida que aumentava os níveis de farelo de trigo da dieta. As excreções urinarias de uréia, alantoína, purinas totais, purinas absorvidas e N-microbiano não variaram com os níveis de farelo de trigo da ração, entretanto a excreção de ácido úrico apresentou um comportamento quadrático. As concentrações de uréia no plasma também apresentaram um comportamento quadrático, enquanto as concentrações de uréia no leite não variaram. O pH e concentração de amônia ruminal também não variaram com os tratamentos. / The experiment was conduted in the Unit of Education Research and Extension in Dairy Cattle of the Federal University of Viçosa - MG (UEPE-GL), using 12 Holstein cows in lactation distributed in three balanced 4x4 Latin squares. Each experimental period lasted 15 days, being 10 days for adaptation and five for collections of samples. Four isoproteic experimental rations, were formulated to contain 70% of corn silage and 30% of corn meal and or wheat middlings, soybean meal, minerals and urea, by using increasing levels of wheat middlings in substitution to corn meal in the ration (0, 33, 67 and 100%). The milk production and composition, the consumptions and apparent digestibilities of the dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), ether extract (EE), total carbohydrate (TC), the total consumption of non fibrous carbohydrate (NFC) and total digestible nutrients (TDN) were evaluated, as well as the microbial protein production using total excretion of purine derivatives from spot collections of urine, the concentrations of urea and N-urea in the plasma and milk and the excretions of urea and N-urea, and ruminal pH and ammonia. The samples of corn silage and orts were collected daily and samples of feces in the 10 th and 13 th day of each experimental period. The spot samples of urine were obtained in the 13 th day for creatinine, urea, allantoin and uric acid analyses, and the xsamples of blood were collected also in the 13 th day to evaluate the creatinine and urea. The milk samples collected in the 11 th and 14 th day of each experimental period were analyzed for fat, milk protein, milk dry matter, deffated milk, allantoin and urea. For measurement of pH and evaluation of the ruminal ammonia concentration samples of the ruminal liquid were collected in the 15 th . For all treatments five days were enough for adaptation of the animals to the rations. The increasing levels of wheat middlings in the ration did not change the DM OM, CP, EE, TC and TDN consumptions, however the NDF consumption increased linearly and the NFC consumption diminished. The apparent digestibilities of the DM, OM, CP and TC decreased linearly, while the apparent digestibilities of EE and NDF did not changed. The milk production and 3.5% corrected milk did not changed with the increasing levels of wheat middlings in the ration. The economic evaluation of the diet presented a decrease in the costs with increasing levels of wheat middlings in the diet. The urinaries excretions of urea, allantoin, total purines, absorbed purines and microbial-N did not changed with the levels of wheat middlings in the ration, however the excretion of uric acid presented a quadratic response. The urea concentrations in the plasma had also presented a quadratic response, while the urea concentrations in milk did not change. Ruminal pH and ammonia concentration did not change with the treatments.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348596.pdf: 2480210 bytes, checksum: 254174b55dd985fe8496c68ad4b4058e (MD5) Previous issue date: 2017 / Abstract : Wheat is worldwide utilized as a food grain since the late Stone Age and cultivated since 5000 b.c.. From wheat flour a diversity of baked products can be made because the unique ability of form a viscoelastic dough, characteristic controlled mainly by gluten proteins. Gluten proteins are among the most complex protein networks in nature due to numerous different components and distinct size, and due to variability caused by genotype, growing conditions and technological processes. On the other hand, Celiac disease (CD), the most common wheat intolerance worldwide, is a complex immune-mediated disease trigged by gluten ingestion. Assume a strictly gluten-free diet represents the only effective medical treatment for CD patients. On the other hand, treatments that involve time, temperature and pressure can change protein structure. The heat treatments can affect technological properties and reduce the allergenicity to varying extents in wheat flours and breads. Also, nowadays, there is growing interest in ancient wheats, such as einkorn, emmer, Khorasan (Kamut), faro, and spelt because might these varieties could be nontoxic to celiac and helthier than modern wheat. The aim of this project was to study the effect of wheat treatment and the different varieties of wheat on the gluten proteins and the implications in the immune response in vitro. This work was divided in 3 parts. I ? Brazilian commercial wheat flour was subjected to to spray drying, oven heating, ultrasound and microwave radiation. Solubility, monomeric and polymeric proteins and glutenin and gliadin profile were analyzed. Also, digestibility and the amount of potential celiac disease immune stimulatory epitopes were measured with the R5 monoclonal antibody and G12 ELISA assays. Heat treatment leads to unfolding of peptide chains, changes in hydrophobicity and susceptibility to the action of proteolytic enzymes. The treatments affected solubility, and with exception of ultrasound, all treatment showed low solubility of polymercis and monomerics proteins. Also, treatments affected glutenins and gliadins profile, the amount of the HMW-GS (High Molecular Weigh ? glutenin) decrease after spray-dry, oven and extrusion and the amount of the LMW-GS (Low Molecular Weigh ? glutenin) decrease too after spray-drying, microwave, oven and extrusion. Wheareas for gliadin, the amount of ?-gliadin increase after spra-drying and ultrasound treatments, and the amount of a/ß- gliadin decrease after all treatments, while the treatment to do not affected ?-gliadins amount. Also, digestibility decrease after spray-dryier and ultrasound. This changes with decrease of solubility and changes in profile of proteins is results of rearrange of proteins during the treatments, resulting in a higher complex structure. And, finally, the potential celiac disease immune stimulatory epitopes were measured, and showed lower amount after spray-drying treatment by R5 monoclonal antibody and lower amounts after spray-drying and microwave treatment by G12 ELISA test in relation to control flour. At last, even with the alteration on the gluten structure and complexicity, these changes do not allow to produce a safe product to celiacs, the amount of the potential celiac disease immune stimulatory epitopes still were too high. II ? Modern and ancients? wheat varieties are being tested against anti-Gliadin antibody. If aim to found a wheat nontoxic to celiacs, we tested pools of different wheats varieties, two of them with AA genome - T. monococcum ssp monococcum and T. urartu. Due agronomical caracteristic and comercial appeal, we used five T. turgidum wheat variety as follow: T. turgidum ssp durum (AABB), T. turgidum ssp polonicum (AABB), T. turgidum ssp turgidum (AABB) and T. turgidum ssp turanicum (AABB). All wheat flours were extracted, purified, separated using 2D gel eletrophoresis, stained with Comassie blue or were run a western blot with Gliadin antibody and Skeritt antibodies, and pictures of them were overlapping. All wheat varieties tested contained gluten proteins recognized by anti-gluten Skerritt and Gliadin antibodies related to T-cell stimulatory epitopes, at distinct levels. Einkorn and durum species tested here differ in toxicity depending on the sub-species. Eikorn tested showed higher immunogenicity that durum varaities. So, it is not safe for all celiacs to consume the wheat varieties tested, that include ancients? varieties. III - Additionally, this study verified if food products commercialized in Brazil were correctly labeled in relation to the presence or absence of gluten by using the ELISA R5 method. In relation to products sold in Brazil, the results show for the celiac population that companies are testing their food products to verify if labeling is correct to provide products that are safe and to accurately identify potential gluten levels. However, if 89% of gluten-free food products are correctly labeled, this means that 11% represent a risk for the health of the celiac population. To improve this amount, routine auditing is necessary to verify the correct labeling about gluten in food products and adopt good manufacturing practices. Brazil is becoming a global economic player, so it is important to be aligned with global legislation concerning gluten presence and ensure that the label can be trusted. This results in greater confidence in both the global market and consumers and represents one more step toward health maintenance for celiacs.<br> / Introdução: O glúten é uma proteína encontrada nos grãos de trigo, centeio e cevada. Neste trabalho, considerar-se-á o trigo como a fonte de glúten, pelo fato desta matéria prima ser amplamente utilizada tecnologicamente no mundo, em pães, biscoitos, bolos e massas. Se, por um lado o consumo de pães é tido não somente como uma questão cultural, mas também religiosa através do mundo e do tempo, por outro lado, atualmente há discussões sobre o consumo de glúten. A adoção e indicação de dietas sem glúten, mesmo para quem não apresenta sintomas clínicos e fisiológicos de uma intolerância alimentar levou a Sociedade Brasileira de Alimentação e Nutrição a publicar um artigo sobre o posicionamento da mesma, esclarescendo que dietas sem glúten devem ser recomendadas apenas para indivíduos com alguma desordens relacionada ao glúten. Por outro lado, com esse debate, os casos de indivíduos que apresentam alguma disfunção ao ingerirem glúten, são mais facilmente identificados. Atualmente, o unico tratamento é a adoção de uma dieta sem gluten. Ainda hoje, o diagnóstico pode demorar, pois os sintomas podem ser diferentes de indivíduo para indivíduo, além disso, os sintomas se sobrepoem aos de outras doenças, o que leva médicos a investigarem outras doenças. Para facilitar o entendimento, diagnóstico e classificação, as desordens relacionadas ao glúten foram recentemente classificadas de acordo com a resposta em: autoimune, alérgica e de sensibilidade. Sendo que o presente trabalho é focado nas respostas autoumines provocadas pela ingestão de glúten, que são a doença celíaca, ataxia provocada pelo glúten e dermatite herpetiforme. A indentificação destas se dá por teste clínicos (sintomas), histológicos (danos no intestino), sorológicos (presença no soro dos anticorpos anti-gliadina, anti-endeomisio e anti- transglutaminase) e genéticos (presença dos genes DQ 2/8). Acredita-se que no Brasil dois milhões de indivíduos são celíacos ou possuem alguma desordem relacionada ao gluten. Como o único tratamento é a exclusão do glúten da dieta, acaba movimentado um mercado de produtos alimentícios sem glúten. No Brasil, o número de empresas de alimentos que comercilizam produtos sem glúten e o volume de vendas tem aumentando exponencialmente. Nos Estados Unidos, o mercado de produtos sem glúten movimentou 8,8 bilhões de dólares até 2014. Devido à importância econômica do trigo em nível nacional e mundial, fazem-se necessários mais estudos, não apenas em relação à doença celíaca, mas também em relação ao glúten de trigo e suas variedades, e como o tratamento térmico deste cereal, pode afetar ou influenciar na resposta imune de indivíduos com pré disposição genética. Além disso, surgem especulações sobre o consumo de trigo de diferentes variedades, as quais poderiam ser não ser tóxicas, umas vez que não passaram por tantos processos de hibridização e manipulação gênica como o trigo hexaplóide moderno. Objetivos: O principal objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do tratamento térmico do trigo e as diferentes variedades de trigo sobre as proteínas do glúten e quais as implicações na resposta imune in vitro. Neste contexto, os seguintes objetivos específicos foram estabelecidos: Submeter farinha brasileira comercial aos tratamentos de extrusão, spray-dry, ultrassom, microondas e forneamento. Analisar as alterações em relação as características tecnológicas das proteínas que formam o glúten na farinha do trigo antes e após os tratamentos quanto à: solubilidade, proporção entre proteínas monoméricas e poliméricas, perfil de gliadinas e gluteninas. Analisar se houve aumento ou diminuição da digetibilidade, e se os tratamentos térmicos afetam a quantidade de epitopos estimuladores de células T em celíacos pelo teste de ELISA R5 e G12. Obter e analisar diferentes variedades de trigo sendo elas: Triticum monococcum ssp monococcum, Triticum urartu, Triticum turgidum ssp durum, Triticum turgidum ssp polonicum, Triticum turgidum ssp turgidum, Triticum turgidum ssp turanicum, Triticum aestivium ssp spelta. Analisar se houve diferença entre as variedades na quantidade de epitopos estimuladores de células T em celíacos in vitro, usando western blott e anticorpos comerciais específicos. Verificar se os produtos ?sem glúten? comercializados no Brasil estão corretamente rotulados.

Os isolados Streptomyces sp. R18(6) e 6(4) foram avaliados quanto à sua capacidade de controlar a mancha marrom e podridão comum de raiz, causados por Bipolaris sorokiniana em plantas de trigo. A atividade antifúngica desses isolados foi testada usando os ensaios de dupla camada e pareamento de cultura à 28°C. A atividade fisiológica e enzimática foi avaliada através de ensaios de sideróforo, ácido indol-3-acético, fixação de nitrogênio e solubilização de fosfato. O controle biológico da doença e a eficiência de crescimento das plantas de trigo foram avaliados utilizando ensaios in vivo em casa de vegetação. Nos ensaios de pareamento de cultura, ambos os isolados inibiram o crescimento micelial de B. sorokiniana, enquanto na dupla camada apenas o isolado R18(6) inibiu. Streptomyces sp. 6(4) produziu auxina, sideróforos, fixou nitrogênio e solubilizou fosfato, enquanto R18(6) não produziu sideróforos. Nos ensaios em casa de vegetação, o isolado R18(6) mostrou diferenças estatísticas na massa seca da parte aérea e na massa seca de raiz em comparação com a do isolado 6(4) na presença do fitopatógeno (P≤0,05). Estes resultados foram mais evidentes quando a temperatura foi maior. Na ausência do fitopatógeno, o isolado 6(4) aumentou a massa seca de raiz em comparação com a do controle durante o mesmo período. Portanto, esses isolados apresentaram potencial em controlar a podridão das raízes e mancha marrom e podem promover o crescimento das plantas de trigo. / Streptomyces sp. R18(6) and 6(4) strains were evaluated for their ability to control brown spot and common root rot caused by Bipolaris sorokiniana in wheat crops. The antifungal activity of these isolates was tested using a doublelayer assay and culture pairing at 28 °C. Physiological and enzymatic activity were evaluated through siderophore, indole-3-acetic acid, nitrogen fixation and phosphate solubilization assays. The biocontrol of the disease and growthpromoting efficiency of wheat seedlings were assessed using in vivo assays in greenhouse. In the culture pairing assays, both strains inhibited B. sorokiniana mycelial growth, while in the double-layer only R18(6). Streptomyces sp. 6(4) produced auxin, siderophores, fixed nitrogen and solubilized phosphate, whereas R18(6) did not produce siderophores. In the greenhouse assays, strain R18 (6) showed statistical differences in shoot dry mass and root dry mass compared with those of strain 6(4) in the presence of the phytopathogen (P ≤ 0.05). These results were more evident when the temperature was higher. In the absence of the phytopathogen, strain 6(4) increased the root dry mass compared with that of the control during the same period. Therefore, these isolates can potentially control root rot and brown spotting and may promote the growth of wheat plants.

Com a finalidade de avaliar o efeito do pó de basalto sobre a extração de nutrientes por trigo, cultivado em casa de vegetação, em um Latossolo Vermelho Escuro, foram utilizados como tratamentos 06 doses de basalto (0, 20, 40, 80, 160 e 320 t/há) em duas séries de investigação ( com e sem fertilizante químico). Foram determinados o peso seco de espigas, grãos e parte aérea, elementos N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu e Al nos grãos e na parte aérea. No solo foram determinados pH, Al, H+Al, Ca+Mg, Ca, Mg, K, P, Fe, Mn, Zn e Cu. Os resultados mostraram que com o aumento das doses de basalto na série adubada ocorreu um aumento no peso de espigas, grãos e parte aérea; e diminuição destes com o aumento das quantidades de basalto na série não adubada. Na série adubada ocorreu um aumento da extração de N, P, K e Mg, com o aumento das doses de basalto; não houve variação das quantidades acumuladas de Al, Ca, Fe, Zn e Cu, enquanto a quantidade acumulada de Mn diminuiu acentuadamente. Na série sem adubo ocorreu diminuição das quantidades acumuladas de todos os elementos na planta, à medida que aumentavam as doses de basalto. Houve aumento do pH e dos teores de todos os elementos no solo, com o aumento das doses de basalto, exceto o alumínio e H+Al