Primera evidencia de actividad enzimática nitrilasa en Xylaria sp., y su relación con la biosíntesis de ácido indol-3-acético / First evidence of nitrilase enzymatic activity of Xylaria sp. and its relationship with the biosynthesis of indole-3-acetic acid

Resumen Muchos de los hongos degradadores de madera están implicados en la síntesis de metabolitos bioactivos de naturaleza antimicrobiana y terapéutica, así como de compuestos de importancia biotecnológica, incluyendo derivados indólicos, entre otros. Estos hongos brindan ciertos beneficios ecológicos a las plantas, entre los que se destacan la protección contra fitopatógenos y la promoción del crecimiento radicular. Xylaria sp. es un hongo degradador de celulosa (lignocelulolítico) con potencial biotecnológico. El ácido indol-3-acético (AIA) desempeña un papel sumamente importante en las interacciones planta-microorganismo, ya que es esencial para la fisiología y el correcto desarrollo morfológico vegetal. Se sabe que las enzimas nitrilo-hidrolíticas (nitrilasas) están involucradas en la síntesis de compuestos indólicos en las plantas, no obstante, se dispone de poca información acerca de la naturaleza de estas enzimas en el reino de los hongos. A través de una aproximación bioquímica y de genética molecular, se demuestra por primera vez que Xylaria sp. posee actividad enzimática nitrilasa utilizando compuestos ricos en nitrógeno y carbono como sustrato. La cepa estudiada aumentó sus niveles de expresión génica relativa y mostró crecimiento micelial, ambos en presencia de compuestos químicos como cianobenceno y KCN. Los resultados de este trabajo sugieren que el microorganismo es capaz de degradar moléculas nitrogenadas complejas. Por otra parte, mediante biofertilización con extractos fúngicos, se observó que Xylaria sp. promueve el desarrollo del sistema radicular de plántulas de Arabidopsis thaliana, además de sintetizar AIA.

Abstract Endophytic fungi inhabit plant tissues internally and asymptomatically, and many of them are involved in the synthesis of bioactive metabolites of antifungal and therapeutic nature, as well as other compounds of biotechnological importance including indole derivatives, among many others. Ecologically, they provide some benefits to plants including protection against phy-topathogens and promotion of root growth. In this sense, Xylaria sp. is a cellulose-decomposing fungus with biotechnological potential. It is worth mentioning that indole-3-acetic acid (IAA) also plays an extremely important role in plant-micro-organism interactions, as it is essential for physiology and proper plant morphological development. It is known that nitrile-hydrolytic enzymes (nitrilases) are involved in the synthesis of plant indole compounds; however, relatively little information is available concerning the nature of these enzymes in the fungal kingdom. In view of the above, through a biochemical and molecular-genetic approach, it has been demon-strated for the first time that Xylaria sp. carries out nitrile-hydrolytic enzyme activity using nitrogen and carbonrich compounds as substrate. The studied strain increased its relative gene expression levels and showed mycelial growth, both in the presence of chemical compounds such as cyanobenzene and KCN. Thus, the results of this work suggest that the micro-organism is capable of degrading complex nitrogenous molecules. On the other hand, through fungal biofertilization, it was observed that Xylaria sp. promotes the development of the root system of Arabidopsis thaliana seedlings, in addition to synthesizing IAA.

Uso de quitina e quitosana como adsorventes de amônia de efluentes aquícolas: revisão de literatura / Use of chitin and quitosan as adsorvents of ammonia of aquaculture effluents: a literature review / Uso de quitina y quitosana como adsorbentes de amonia de efluentes acuícolas: revisión de literatura

Os resíduos provenientes da aquicultura são derivados da ração e da excreção dos peixes e podem estar sedimentados, suspensos ou dissolvidos, ocasionando elevados valores de DBO, DQO, nitrogênio e fósforo. A produção de camarões no Brasil tem gerado elevadas quantidades de resíduos sólidos, tendo em vista que os exoesqueletos dos camarões correspondem a cerca de 40% do seu peso total, resultando num forte impacto ambiental. Diversas pesquisas envolvendo a quitina estão sendo desenvolvidas na área de tratamento de água, devido principalmente a sua capacidade de formar filme, sendo utilizada em sistemas filtrantes. Este polissacarídeo também pode ser utilizado como agente floculante no tratamento de efluentes, como adsorvente na clarificação de óleos, e principalmente na produção de quitosana. Atualmente a quitosana possui aplicações multidimensionais, desde áreas como a nutrição humana, biotecnologia, ciência dos materiais, indústria farmacêutica, agricultura, terapia genética e proteção ambiental. A quitosana é muito eficiente na remoção de poluentes em diferentes concentrações. Apresenta alta capacidade e grande velocidade de adsorção, boa eficiência e seletividade tanto em soluções que possuem altas ou baixas concentrações. O uso da biotecnologia, através do processo de adsorção utilizando adsorventes naturais e baratos, como a quitina e quitosana, minimiza os impactos ambientais da aquicultura tanto em relação aos provocados pelo lançamento de efluentes no meio ambiente quanto aos causados pelo descarte inadequado dos resíduos do processamento de camarões.(AU)

Aquaculture residues are derived from fish feed and excretion and may be sedimented, suspended or dissolved, resulting in high BOD, COD, nitrogen and phosphorus values. Shrimp production in Brazil has generated high amounts of solid waste, since shrimp exoskeletons account for about 40% of their total weight, resulting in a strong environmental impact. Several researches involving chitin are being developed in the area of water treatment, mainly due to its ability to form film, being used in filter systems. This polysaccharide can also be used as a flocculating agent in the treatment of effluents, as an adsorbent in the clarification of oils, and especially in the production of chitosan. Currently, chitosan has multidimensional applications, from areas such as human nutrition, biotechnology, materials science, pharmaceutical industry, agriculture, gene therapy and environmental protection. Chitosan is very efficient in the removal of pollutants at different concentrations. It presents high capacity and high adsorption velocity, good efficiency and selectivity both in solutions that have high or low concentrations. The use of biotechnology, through the adsorption process using natural and cheap adsorbents such as chitin and chitosan, minimizes the environmental impacts of aquaculture both in relation to those caused by the release of effluents into the environment and those caused by the inappropriate disposal of processing residues of shrimps.(AU)

Los residuos procedentes de la acuicultura se derivan de la ración y de la excreción de los peces y pueden estar sedimentados, suspendidos o disueltos, ocasionando elevados valores de DBO, DQO, nitrógeno y fósforo. La producción de camarones en Brasil ha generado grandes cantidades de residuos sólidos, teniendo en cuenta que los exoesqueletos de los camarones corresponden a cerca del 40% de su peso total, resultando en un fuerte impacto ambiental. Varias investigaciones involucrando la quitina se están desarrollando en el área de tratamiento de agua, debido principalmente a su capacidad de formar película, siendo utilizada en sistemas filtrantes. Este polisacárido también puede ser utilizado como agente floculante en el tratamiento de efluentes, como adsorbente en la clarificación de aceites, y principalmente en la producción de quitosana. Actualmente la quitosana posee aplicaciones multidimensionales, desde áreas como la nutrición humana, biotecnología, ciencia de los materiales, industria farmacéutica, agricultura, terapia genética y protección ambiental. La quitosana es muy eficiente en la eliminación de contaminantes en diferentes concentraciones. Presenta alta capacidad y gran velocidad de adsorción, buena eficiencia y selectividad tanto en soluciones que poseen altas o bajas concentraciones. El uso de la biotecnología, a través del proceso de adsorción utilizando adsorbentes naturales y baratos, como la quitina y quitosana, minimiza los impactos ambientales de la acuicultura tanto en relación a los provocados por el lanzamiento de efluentes en el medio ambiente en cuanto a los causados por el descarte inadecuado de los residuos del procesamiento de camarones.(AU)

Nitrogenous compounds from Sargassum pallidum / 中草药

Objective: To study the nitrogenous compounds of Sargassum pallidum. Methods: The compounds were separated and purified by D101 macroporous adsorptive resins, silica gel chromatography, Sephadex LH-20 chromatography, ODS column chromatography, and HPLC methods. Their structures were identified on the basis of physical and chemical properties and spectroscopic data (1H-NMR, 13C-NMR, and MS). Results: Ten compounds were isolated from S. pallidum and identified as (-)-anabellamide (1), (-)-trichosanatine (2), (-)-aurantiamide acetate (3), riboflavin (4), β-adenosine (5), 2'-Ο-methoxyluridine (6), cyclo (L-Ala-L-Pro) (7), thymidine (8), 1-(β-D-ribofuranosyl)-1H-1, 2, 4-triazone (9), and 2, 3-dihydro-4 (1H)-quinolone (10). Conclusion: Compounds 1, 2, 4-7, and 9 are isolated from the genus Sargassum (Turn.) C. Ag. for the first time.

Free amino acids in the xylem sap of pear trees during dormancy / Aminoácidos livres na seiva do xilema de pereiras durante a dormência

ABSTRACT: Storage and remobilization are considered key processes for the effective use of nitrogen in temperate fruit trees. As dormancy begins, storage proteins are synthesized, coinciding with a reduction in the levels of free amino acids. Consequently, as dormancy breaks, these storage proteins are degraded, and an increase in the concentrations of amino acids occurs, in order to support new growth. The objective of this study was to evaluate water content of different vegetative tissues (buds, bark, and bole wood), volume of xylem sap, and free amino acid concentrations of xylem sap, during winter dormancy of Hosui Japanese pear trees (VL). Plant material was obtained from the Embrapa Temperate Climate experimental orchard at Pelotas, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Xylem sap was extracted from the branches with the aid of a vacuum pump, and the free amino acids were determined by gas chromatography, using the EZ kit: Faast GC/FID (Phenomenex). Water content of buds, as well as the volume of sap and concentrations of both aspartic acid and asparagine, substantially increased over time, reaching maximum values in the phase preceding sprouting.

RESUMO: A capacidade de armazenamento e a remobilização de nitrogênio são consideradas processos-chave para o uso eficiente desse macronutriente em plantas frutíferas de clima temperado. Na fase de indução à dormência, ocorre a síntese de proteínas de reserva, coincidindo com a redução nos teores de aminoácidos livres. Entretanto, na fase de superação da dormência, ocorre a degradação dessas proteínas e o aumento nas concentrações de aminoácidos para suprir um novo ciclo de crescimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o conteúdo de água em diferentes tecidos vegetativos (gemas, casca e lenho), o volume de seiva xilemática e suas respectivas concentrações de aminoácidos livres durante o período de dormência de pereiras japonesas cv. 'Hosui'. O material vegetal pertence ao pomar experimental da Embrapa Clima Temperado de Pelotas/RS. A seiva do xilema foi extraída dos ramos com auxílio de bomba de vácuo e os aminoácidos livres foram determinados por cromatografia gasosa, utilizando-se o kit EZ: Faast GC/FID (Phenomenex). O conteúdo de água, bem como o volume e as concentrações de ácido aspártico (Asp) e asparagina (Asn) da seiva do xilema aumentaram substancialmente, atingindo valores máximos na fase que antecede a brotação.

Resistencia a la insulina y cambios metabólicos en adultos obesos / Insulin resistance and metabolic changes in obese adults

Introducción: la relación obesidad-resistencia insulínica-diabetes mellitus-hipertensión arterial adquiere cada día mayor importancia, por el papel cada vez más relevante de la obesidad en el desarrollo de cada una de ellas. Los obesos constituyen alrededor de 20 a 30 por ciento de la población cubana, y esta enfermedad o condición patológica cada día se torna un problema más importante. Objetivo: estudiar la relación entre el grado de obesidad y la resistencia a la insulina en sujetos obesos, así como posibles cambios en el metabolismo lipídico y de compuestos nitrogenados.Métodos: se realizó un estudio observacional con individuos adultos obesos de ambos sexos entre 18 y 60 años de edad, atendidos en el Instituto Nacional de Endocrinología en el período comprendido entre 2006 y 2008. También fueron incluidos sujetos aparentemente sanos, normopesos, seleccionados en instituciones de salud de la atención primaria del municipio Plaza. Todos los sujetos (N=214) fueron clasificados en 4 grupos: normopesos (IMC entre 18,5 y 24,9), preobesos I (IMC entre 25 y 29,9), obeso grado II (IMC de 30 a 34,9), obeso grado III (IMC de 35 a 39,9). Además del examen clínico y mediciones antropométricas se tomó una muestra de sangre en ayunas para determinar en el suero los analitos siguientes: glucemia, insulina, colesterol total, triglicéridos, creatinina y ácido úrico. Se calculó además la resistencia a la insulina a partir de la glucemia y la cifra de insulinemia según el índice HOMA. Resultados: se observó una asociación significativa entre la circunferencia abdominal y el índice de masa corporal con el valor del índice resistencia a la insulina. Además, esta mostró una correlación significativa (p< 0,05) con la cifra de ácido úrico en plasma. Se observó que a medida que fue mayor el índice de masa corporal también se observaron incrementos importantes en los valores medios en plasma de glucosa, insulina, triglicéridos, colesterol total, creatinina y ácido úrico. Conclusión: a medida que progresa la obesidad tienen lugar importantes cambios metabólicos en el metabolismo glucídico, lipídico y también de algunos compuestos nitrogenados como la creatinina y el ácido úrico(AU)

Introduction: the relation obesity-insulin resistance-diabetes mellitus-high blood pressure is more and more significant due to the more relevant role of obesity in the development of each of them. The obese persons are about the 20 to 30 percent of Cuban population and this disease or pathologic condition every day is a more important health problem. Objective: an observational study was conducted in obese adult subjects of both sexes aged between 18 and 60, seen in the National Institute of Endocrinology from 2006 to 2008. In present study also were included those subjects apparently healthy, with a normal height, selected from health institutions of primary care of Plaza municipality. All subjects (N= 214) were classified in 4 groups: body mass index (BMI) between 18,5 and 24,9), pre-obese I (BMI between 25 and 29,9), obese grade II (BMI from 30 to 34,9), obese grade III (BMI between 35 and 39,9). As well as the clinical examination and anthropometric measurements, a fasting blood sample was taught to determine the following serum analytes: glycemia, insulin, to total cholesterol, triglycerides, creatinine and uric acid. Also, the insulin resistance was measured from glycemia and the insulinemia figure according HOMA index. Results: there was a significant association between abdominal circumference and the body mass index with the insulin resistance rate. Also, this showed a significant correlation (p< 0,05) with the uric acid figure in plasma. It was noted the as the body mass index was greater there were significant increases mean values in glucose plasma, insulin, triglycerides, total cholesterol, creatinine and uric acid. Conclusion: according to a progression in obesity there are significant metabolic changes in glucidic and lipid metabolism and also in some nitrogenous compounds like the creatinine and uric acid(AU)

Waterborne ammonia and silver catfish, Rhamdia quelen: survival and growth / Sobrevivência e crescimento de jundiá, Rhamdia quelen, exposto à amônia

The aim of the present study was to determine the effects of waterborne un-ionized ammonia (NH3) on the survival and growth of silver catfish (Rhamdia quelen). Juveniles were exposed to 0.10, 0.22, and 0.42mg L-1 NH3 at pH 8.2 for 45 days. After 15 days, a significant mortality rate (33 percent) was observed in the fish exposed to 0.42mg L-1 NH3. After 20 days, 23 percent and 43 percent mortality (both significant) was observed in fish exposed to 0.22 and 0.42mg L-1 NH3, respectively. A significant negative relationship between survival, length, daily weight gain, standard growth rate, and biomass of juveniles of silver catfish per tank with waterborne NH3 levels was found at the end of the experiment. The resulting survival and waterborne NH3 relationship indicated that, to avoid any mortality of silver catfish, the maximum level of chronic NH3 exposure at pH 8.2 would be 0.01mg L-1.

O objetivo do presente estudo foi determinar o efeito da amônia não ionizada (NH3) da água na sobrevivência e no crescimento de jundiá, Rhamdia quelen. Os juvenis foram expostos a 0,10; 0,22 e 0,42mg L-1 NH3 em pH 8,2 durante 45 dias. Após 15 dias, uma mortalidade significativa (33 por cento) foi observada nos exemplares expostos a 0,42mg L-1 NH3. Depois de 20 dias, 23 por cento e 43 por cento de mortalidade (ambas significativas) foram registradas nos jundiás mantidos em 0,22 e 0,42mg L-1 NH3, respectivamente. Uma relação negativa significativa entre sobrevivência, comprimento, ganho de peso diário, taxa de crescimento padrão e biomassa por tanque de juvenis de jundiá, com níveis de NH3 da água, foi encontrada ao final do experimento. A relação entre a sobrevivência e a amônia da água indicou que o nível máximo de NH3 em pH 8,2 para evitar qualquer mortalidade de jundiás em uma exposição crônica deve ser 0,01mg L-1.

Natural nitrogenous compounds from the South China Sea marine sponge Clathria fasciculate / 中国海洋药物

Objective To study the bioactive chemical constituents of the marine sponge Clathria fasciculate which collected from the South China Sea.Methods Using organic solvent for crude extraction and column chromatography for further isolation. Chemical structures were identified on the basis of spectrum data of ~(1)H-NMR, ~(13)C-NMR, IR, UV and MS. The stereochemistry was determined by comparing optical rotation values with authentic data. Results and Conclusion Six nitrogenous organic compounds were elucidated as adenosine(Ⅰ), uridine(Ⅱ), thymidine(Ⅲ), hypoxanthine(Ⅳ), thymine(Ⅴ) and uracil(Ⅵ) which were obtained from the (n-butanol) extract.