Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol / Biotransformação otimizada de hidrolisado de casca de melancia tratada com ácido em etanol

Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol / Biotransformação otimizada de hidrolisado de casca de melancia tratada com ácido em etanol

Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol

Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Why does ingestion of watermelon trigger headache attacks in patients with migraine? / Por que a ingestão de melancia desencadeia crises de dor de cabeça em pacientes com enxaqueca?

Several triggers can trigger a migraine attack, including food. By the way, food only triggers headache in migraine sufferers. The foods that most trigger headache attacks are these: cheese, chocolate, citrus fruits and some sweet fruits, such as watermelon.

Vários gatilhos podem desencadear uma crise de enxaqueca, incluindo alimentos. Aliás, a comida só provoca dor de cabeça em quem sofre de enxaqueca. Os alimentos que mais desencadeiam as crises de dor de cabeça são estes: queijo, chocolate, frutas cítricas e algumas frutas doces, como a melancia.

Organic matter and moringa leaf extract's effects on the physiology and fruit quality of red seedless watermelon (Citrullus lanatus) / Efeitos da matéria orgânica e do extrato da folha de moringa sobre a fisiologia e qualidade do fruto da melancia vermelha sem sementes ( Citrullus lanatus )

This study was designed to assess the effects of different types of organic matter on the quality and biochemical properties of red seedlesswatermelon.The research was a single factor experiment, which involved six (6) treatments and four (4) replications. Watermelon grown and harvested from five (5) different organic matter sources, namely; vermicompost (VC), poultry manure (PM), cow dung (CD), goatdung (GD), and moringa leaf extract (MLE), at the rates of 10 ton, 20 ton, 30 ton, 30 ton, and 3000 L ha-1, respectively, were used in this study. The results revealed that the treatment of vermicompost improved the chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, stomatal conductance, internal carbon dioxide, net photosynthetic rate, fruit weight and mineral nutrient content of watermelon. The application of cow dung reduced the rind thickness and increased the TSS and antioxidant activity of the watermelon. The goat dung treatment significantly affected fruit size, juice content and the pH content of the watermelon's fruit juice. The poultry manure (PM) and moringa extract (MLE) treatments resulted in the highest anthocyanin content of all the watermelon. Although all the organic matter, in their unique ways, improved the quality of red seedless watermelon, the study shows that the vermicompost application had better growth, yield and improvement in the quality of watermelon.

Este estudo foi desenhado para avaliar os efeitos de diferentes tipos de matéria orgânica sobre a qualidade e propriedades bioquímicas da melancia vermelha sem sementes. A pesquisa foi um experimento de fator único, que envolveu seis (6) tratamentos e quatro (4) repetições. Melancia cultivada e colhida de cinco (5) diferentes fontes de matéria orgânica, nomeadamente; vermicomposto (VC), esterco de galinha (PM), estrume de vaca (CD), esterco de cabra (GD) e extrato de folhas de moringa (MLE), nas doses de 10 ton, 20 ton, 30 ton, 30 ton e 3000 L ha-1, respectivamente, foram utilizados neste estudo. Os resultados revelaram que o tratamento do vermicomposto melhorou o teor de clorofila, a fluorescência da clorofila, a condutância estomática, o dióxido de carbono interno, a taxa fotossintética líquida, o peso do fruto e o teor de nutrientes minerais da melancia. A aplicação de esterco bovino reduziu a espessura da casca e aumentou o TSS e a atividade antioxidante da melancia. O tratamento com esterco de cabra afetou significativamente o tamanho do fruto, o teor de suco e o teor de pH do suco de fruta da melancia. Os tratamentos com esterco de galinha (PM) e extrato de moringa (MLE) resultaram no maior teor de antocianina de todas as melancias. Apesar de toda a matéria orgânica, em seus meios únicos, melhorar a qualidade da melancia vermelha sem sementes, o estudo mostra que a aplicação do vermicomposto apresentou melhor crescimento, rendimento e melhora na qualidade da melancia.

Elaboração e análise de acidez e atividade de água de geleia mista de entrecasca de melancia e polpa de maracujá in natura / Elaboration and analysis of acidity and water activity of mixed jelly white part of watermelon and passion fruit pulp in natura

A produção de geleia vem se tornando uma alternativa para a conservação de matérias-primas. Desta forma, objetivou-se elaborar geleia mista de entrecasca de melancia e polpa de maracujá e avaliar o teor de acidez e atividade de água. Para a elaboração da geleia mista foi utilizada a proporção de 60 partes da mistura do suco para 40 partes de açúcar. Foram realizadas análises de acidez e atividade de água da geleia mista após 1, 15, 30, 45, 60 e 90 dias de estocagem a 25 ºC. Os valores obtidos foram analisados pelo teste de Tukey. Os valores de pH e atividade de água da geleia mista foram influenciados pelo tempo de estocagem. Conclui-se que é viável a utilização da entrecasca de melancia para a elaboração de geleia mista, o que valoriza a utilização desse subproduto que muitas vezes seria descartado.

Screening and analysis on the differentially expression genes between diploid and autotetraploid watermelon by using of digital gene expression profile / Triagem e análise da expressão diferencial dos genes entre melancia diplóide e autotetraplóide através do perfil de expressão gênica digital

Abstract Synthetic polyploids are key breeding materials for watermelon. Compared with diploid watermelon, the tetraploid watermelon often exhibit wide phenotypic differences and differential gene expression. Digital gene expression (DGE) profile technique was performed in this study to present gene expression patterns in an autotetraploid and its progenitor diploid watermelon, and deferentially expressed genes (DEGs) related to the abiotic and biotic stress were also addressed. Altogether, 4,985 DEGs were obtained in the autotetraploid against its progenitor diploid, and 66.02% DEGs is up-regulated. GO analysis shows that these DEGs mainly distributed in 'metabolic process', 'cell' and 'catalytic activity'. KEGG analysis revealed that these DEGs mainly cover 'metabolic pathways', 'secondary metabolites' and 'ribosome'. Moreover, 134 tolerance related DEGs were identified which cover osmotic adjustment substance, protective enzymes/protein, signaling proteins and pathogenesis-related proteins. This study present the differential expression of stress related genes and global gene expression patterns at background level in autotetraploid watermelons. These new evidences could supplement the molecular theoretical basis for the better resistance after the genome doubling in the gourd family.

Resumo Poliploides sintéticos são materias fundamentais para melhoramento genético da melancia. Comparativamente ao seu homólogo diploide, a melancia tetraploide apresenta amplas diferenças genotípica e fenotípica e diferença de expressão gênica. A expressão gênica digital ou DGE (digital gene expression) foi utilizada neste estudo para representar o perfil de expressão gênica da melancia autotetraploide e seu progenitor diploide e a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse biótico e abiótico. Os resultados mostraram que 4.985 DEGs foram observados no organismo autotetraploide, sendo que, deste total, 66.02%foram supra-regulados. A análise de ontologia gênica (GO) mostrou que estes DEGs estão relacionados principalmente com processos metabólicas, célula e atividade catalítica, abrangendo de acordo com a análise de genes e genoma (KEGG) rotas metabólicas, metabolismo secundário e ribossomos. Além disso, 134 genes de defesa foram identificados, abrangendo substâncias de ajuste osmótico, enzimas/proteínas de proteção, proteínas sinalizadoras e proteínas relacionadas à patogênese. Este estudo mostrou a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse e o perfil global de expressão gênica de melancia autotetraploide, estes resultados podem complementar, a nível molecular, o entendimento do fator resistência após a duplicação do genoma em cucurbitáceas.

Screening and analysis on the differentially expression genes between diploid and autotetraploid watermelon by using of digital gene expression profile

Abstract Synthetic polyploids are key breeding materials for watermelon. Compared with diploid watermelon, the tetraploid watermelon often exhibit wide phenotypic differences and differential gene expression. Digital gene expression (DGE) profile technique was performed in this study to present gene expression patterns in an autotetraploid and its progenitor diploid watermelon, and deferentially expressed genes (DEGs) related to the abiotic and biotic stress were also addressed. Altogether, 4,985 DEGs were obtained in the autotetraploid against its progenitor diploid, and 66.02% DEGs is up-regulated. GO analysis shows that these DEGs mainly distributed in metabolic process, cell and catalytic activity. KEGG analysis revealed that these DEGs mainly cover metabolic pathways, secondary metabolites and ribosome. Moreover, 134 tolerance related DEGs were identified which cover osmotic adjustment substance, protective enzymes/protein, signaling proteins and pathogenesis-related proteins. This study present the differential expression of stress related genes and global gene expression patterns at background level in autotetraploid watermelons. These new evidences could supplement the molecular theoretical basis for the better resistance after the genome doubling in the gourd family.

Resumo Poliploides sintéticos são materias fundamentais para melhoramento genético da melancia. Comparativamente ao seu homólogo diploide, a melancia tetraploide apresenta amplas diferenças genotípica e fenotípica e diferença de expressão gênica. A expressão gênica digital ou DGE (digital gene expression) foi utilizada neste estudo para representar o perfil de expressão gênica da melancia autotetraploide e seu progenitor diploide e a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse biótico e abiótico. Os resultados mostraram que 4.985 DEGs foram observados no organismo autotetraploide, sendo que, deste total, 66.02%foram supra-regulados. A análise de ontologia gênica (GO) mostrou que estes DEGs estão relacionados principalmente com processos metabólicas, célula e atividade catalítica, abrangendo de acordo com a análise de genes e genoma (KEGG) rotas metabólicas, metabolismo secundário e ribossomos. Além disso, 134 genes de defesa foram identificados, abrangendo substâncias de ajuste osmótico, enzimas/proteínas de proteção, proteínas sinalizadoras e proteínas relacionadas à patogênese. Este estudo mostrou a expressão diferencial de genes relacionados ao estresse e o perfil global de expressão gênica de melancia autotetraploide, estes resultados podem complementar, a nível molecular, o entendimento do fator resistência após a duplicação do genoma em cucurbitáceas.

Estômago em melancia / Watermelon stomach

Estômago em melancia ou ectasia vascular gástrica é rara causa de hemorragia gastrointestinal alta e anemia ferropriva, sendo responsável por 1,2% a 8% das hemorragias digestivas. Relatamos o caso de uma paciente do sexo feminino, idosa, que apresentava anemia ferropriva crônica, com frequentes hemotransfusões, sendo diagnosticada ectasia vascular antral e realizado tratamento endoscópico com eletrocoagulação com argônio. Foi realizada uma eletrocoagulação com argônio, havendo regressão endoscópica das lesões e resolução da anemia da paciente.

Watermelon stomach or gastric vascular ectasia is a rare cause of upper gastrointestinal hemorrhage and iron deficiency anemia account for 1.2-8% of all gastrointestinal bleeding. We report a case of elderly female patient with cronic iron deficiency anemia requiring frequents hemotransfusions. We diagnostic gastric vascular ectasia and realized endoscopic treatment with argon plasma coagulation with regression of injuries and anemia resolution.

Detecção de Listeria spp. e Salmonella spp. em superfícies de melão (Cucumis melo), melancia (Citrullus vulgaris) e mamão (Carica papaya), pelo método imunoenzimático TECRA VIA e procedimentos de cultura / Detection of Listeria spp. and Salmonella spp. in melon (Cucumis melo), watermelon (Citrullus vulgaris) and papaya (Carica papaya), by immunoenzyme TECRA VIA method and procedures for culture

Neste trabalho, foram avaliadas a incidência de Salmonella spp. e Listeria spp. em superfície de frutas, melões (Cucumis melo), melancias (Citrullus vulgaris) e mamões (Carica papaya), coletadas em feira livre e na central de abastecimento (CEASA) em Campinas-São Paulo, Brasil. De um total de 120 frutas 42 amostras foram analisadas simultaneamente pelo método imunoenzimático TECRA-VIA e BAM modificado para presença de Salmonella e por um método canadense Health Protection Branch e TECRA-VIA para detecção de Listeria. As 78 amostras restantes foram analisadas somente pelos métodos de cultura. Salmonella spp. não foi encontrada em nenhuma das 42 amostras analisadas por ambas metodologias sendo que o método TECRA VIA apresentou um falso positivo. Contudo Listeria spp. foi detectada em 1 (2.38 por cento ) das amostras analisadas e apresentou 2 resultados falsos positivos quando utilizado o método TECRA – VIA. Salmonella spp. também não foi constatada nas 78 amostras analisadas apenas pelo método BAM modificado. Contudo, Listeria spp. foi detectada em 9 (7.50 por cento) das amostras analisadas, sendo que L. innocua e L. grayii foram isoladas e L. welshimeri de melão quando utilizado o método canadense Health Protection Branch. As amostras coletadas em feira livre mostraram uma freqüência maior de Listeria quando comparadas com as obtidas no CEASA.