New light sources for in-vitro potato micropropagation / Novas fontes de luz para micropropagação in vitro de batata

This research work objective was to optimize the micropropagation of potato cultivars through the use of new light sources in the growth rooms. Treatments consisted of three potato cultivars (Asterix, Catucha and Macaca), and five light sources (blue, green and red LEDs; Growlux and white fluorescent lamps). The explants consisted of nodal segments containing one bud, isolated from plantlets grown in vitro. The experimental design was completely randomized arranged in a 3x5 factorial, with eight replications. Each experimental unity consisted of a flask with five explants. Three 28-day consecutive subcultures were carried out in MS semi-solid medium, in growth-room under controlled conditions (temperature = 25+2 ºC; photoperiod = 16 hours; light intensity = 20 µmol m-2 s-1). At the end of each subculture, the bud number per plantlet, plantlet length and internode length were evaluated. After the third subculture, the concentrations of carotenoids and a- and b-chlorophylls were also determined. Different micropropagation efficiencies were found among potato cultivars grown in vitro conditions: 'Macaca' was the most and 'Catucha' the least responsive cultivar. The growth room light sources differently affected the potato plantlet development: red and green LEDs were the most and least recommended for plantlet development, based on the results of bud number per plantlet, plantlet length, and leaflet concentrations of a- and b-chlorophylls and carotenoids.

Este trabalho objetivou otimizar a micropropagação de cultivares de batata por meio do uso de novas fontes de luz no ambiente de cultivo. As cultivares avaliadas foram Asterix, Catucha e Macaca e as fontes de luz foram LEDs azuis, LEDs verdes, LEDs vermelhos, lâmpadas Growlux e lâmpadas fluorescentes brancas. Como explantes foram utilizados segmentos nodais contendo uma gema, isolados de brotações estabelecidas in vitro. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso em um fatorial 3 x 5 (cultivar x fonte de luz), com oito repetições por tratamento. Cada unidade experimental foi composta por um frasco contendo cinco explantes. O experimento compreendeu três subcultivos consecutivos de 28 dias em meio semi-sólido MS a 25+2 ºC, 16 horas de fotoperíodo e intensidade luminosa de 20 µmol m-2 s-1. Ao final de cada subcultivo foram avaliados o número de gemas produzidas por explante, o comprimento das brotações e o comprimento dos entrenós. Ao final do terceiro subcultivo, determinaram-se, ainda, as concentrações de carotenoides e de clorofilas a e b. Verificou-se efeito da cultivar na eficiência do processo de propagação de batata, sendo a 'Macaca' a mais e a 'Catucha' a menos responsiva in vitro. A fonte de luz do ambiente de cultivo afetou o desenvolvimento dos explantes de batata. Os LEDs vermelhos e os verdes foram, respectivamente, os mais e os menos indicados tanto para o desenvolvimento vegetativo quanto para a formação de clorofilas a e b e de carotenoides.

Estudo da produção de biomassa e lipídios no cultivo de Neochloris oleoabundans sob diferentes condições de estresse nutricional e físico / Investigation on biomass and lipids accumulation in Neochloris oleoabundans cultivation under different nutritional and phisical stress conditions

As microalgas são candidatas promissoras para a produção em larga escala de biocombustíveis devido a sua alta eficiência fotossintética. No entanto, os custos relativamente altos de produção por baixas produtividades em lipídios têm sido um dos principais obstáculos que impedem sua produção comercial. Portanto, é necessário focar a pesquisa no aumento da biomassa e na produtividade em lipídios, através do desenvolvimento de biorreatores e técnicas de cultivo inovadoras. Numa primeira fase, este estudo mostra a otimização dos regimes de adição de nutrientes no cultivo de Neochloris oleoabundans em fotobiorreatores tubulares, determinando que a melhor metodologia de adição de CO2 é adicionando-o de forma intermitente e automatizada, enquanto que o melhor processo de alimentação de nitrogênio é por meio de um processo em batelada alimentada tomando como uma referência a produtividade diária de biomassa. Na segunda etapa, foi testada a influência de agentes estressores adicionados ao cultivo sob carência de nitrogênio, tais como tiossulfato de sódio como agente redutor e cloreto de sódio e glicerina como agentes de choque osmótico, buscando um acúmulo de lipídios na biomassa. Os resultados mostraram que o tiossulfato de sódio em 1,2 mM e o cloreto de sódio em 2,2 mM aumentaram o total de lipídios em 21% e 25%, respectivamente. Finalmente, foram testados diferentes regimes de luz, com um esquema 12:12, sendo 12 horas de luz fluorescente e 12 horas com um sistema distinto: escuro, diodos emissores de luz (LED) vermelha e LED branca. Os melhores resultados foram obtidos com LED branca, com um acúmulo de lipídios de até 27% da biomassa seca e uma concentração final de células de 2335mg/L, estabelecendo assim um método de iluminação econômica com alta produtividade (145mg / L dia)

Microalgae are promising candidates for large-scale global biofuel production because of their high photosynthetic efficiency. However, relatively high production costs due to low lipid productivity have been one of the major obstacles impeding their commercial production. Therefore, it is necessary to accurate the research into an increase in biomass and oil productivity, by means of novel bioreactors' design and cultivation techniques. On a first stage, this study shows the optimization of nutrients' addition regimes in Neochloris oleoabundans cultivation in tubular photobioreactors, finding that the best CO2 addition methodology is an automatized intermittent adding and the best feeding process for nitrogen is a fed-batch process taking as a reference the daily biomass productivity. On the second step, it was tested the influence of stressing agents added to the culture under nitrogen starvation, such as sodium thiosulphate for reducing environment and sodium chloride and glycerol for osmotic shock, aiming lipid accumulation in the biomass. The results showed that sodium thiosulphate at 1,2mM and sodium chloride at 2,2mM raised the total lipids up to 21% and 25% respectively. Finally, there were tested different light regimes, with a scheme 12:12, being 12 hours of fluorescent light and 12 hours of a singular system: dark, red light-emitting-diodes (LED) and white LED. The best results were obtained with white LED, with an accumulation up to 27% of dry biomass and a final cell concentration up to 2335mg/L, establishing an economic illumination method with high productivity

In vitro evaluation of dental bleaching effectiveness using hybrid lights activation / Avaliação in vitro da eficácia da fotoativação no clareamento dental utilizando a técnica em consultório

Purpose: The aim of this in vitro study was to evaluate whether using different types of light activation during the in-office bleaching agent technique increases the effectiveness of the dental bleaching procedure by measuring the color change in teeth. Methods: From 60 extracted bovine incisor teeth, specimen sizes were standardized and dentin was conditioned by immersion in 38% phosphoric acid for 15 s. Following this procedure, the samples were placed in a water bath with ultrasound for 20 min and then immersed in a 25% coffee solution for a two-week period. The dentin was polished with a felt disc and aluminum oxide paste and finally sealed with colorless nail polish. Specimens were randomly divided into five groups, and their original color was measured using the EasyShade (VITA) spectrophotometer. All specimens received three applications of the bleaching agent Opalescence Xtra-Boost (Ultradent) during a period of 15 min each. Group 1 did not receive light activation, Group 2 was activated with a Halogen light (15 min), Group 3 was activated with a blue hybrid LEDs and a laser (15 min), Group 4 was activated with light from a green LED and a laser (15 min) and Group 5 was activated with a red laser (15 min). Tooth color was measured again after performing the various bleaching techniques on all specimens. The resulting data on color variations ΔE, Δa*, Δb* and ΔL*, and the color variations referenced on the Vita Classical scale were subjected to ANOVA, Tukey and Dunn tests (α=5%). Results: The bleaching performance of 38% hydrogen peroxide was affected by the light source used; color reduction was observed for the blue LED and halogen lights, and quantitative assessments of tooth color measured by spectrophotometer and matched to the Vita Classical color scale arrived at similar results in all experimental groups. Conclusions: The type of hybrid lights used interferes in the efficiency of the bleaching agent.

Objetivo: Avaliar se fontes de luz aumentam a eficácia do peróxido de hidrogênio na técnica de clareamento profissional. Metodologia: Foram empregados 60 dentes incisivos bovinos, com dimensões coronárias e radiculares padronizadas a partir do limite amelo-cementário, sendo descartada a porção lingual. Os corpos-de-prova (cp) foram limpos em ultra-som por 20 min e a dentina condicionada com H3PO4 a 38% por 15 s, sendo os (cp) imersos em solução de café solúvel a 25% por duas semanas. A dentina foi impermeabilizada com esmalte e os (cp) divididos em 5 grupos, sendo a cor inicial mensurada através do espectofotômetro-EasyShade (VITA). Todos os (cp) receberam três aplicações por 10 min do gel clareador Opalescence Xtra-Boost (Ultradent) conforme segue: Grupo 1 - controle, não recebeu fotoativação, Grupo 2 - ativado com luz halôgena, Grupo 3 - ativado com LED azul/LASER, Grupo 4 - ativado com LED verde/LASER e Grupo 5 - ativado com LED vermelho. Após o clareamento foi mensurada a variação de cor ΔE, Δa*, Δb*e ΔL* e as referentes à escala de cor Vita Clássico. Os dados foram submetidos à análise de variância, teste de Tukey e de Dunn (α=5%). Resultados: A diferença geral da cor foi reduzida quando se empregou LED Azul e Luz Halógena, sendo que o desempenho do peróxido de hidrogênio a 38 % foi intensificado dependendo da fonte de luz utilizada. A avaliação quantitativa de cor, obtida por espectrofotômetro e pela escala de cor Vita Clássico, foram coincidentes. Conclusão: O tipo de fonte de luz empregada interfere na eficácia do agente clareador.