Repositório RCAAP

Abstract We present a taxonomic treatment for Malpighiaceae from the Lenheiro Mountain Range, São João del-Rei, Minas Gerais, Brazil, where a total of 23 species and nine genera were recorded. Identification keys for all genera and species are presented, along with morphological descriptions, photo plates, and comments on distribution, ecology and taxonomy of the studied species.

Abstract Tuberculosis (TB) still constitutes a threat to public health in various regions of the world. The existing treatment is long and has many side effects. The need to identify new anti-TB compounds and also adjuvants to control exacerbated inflammation in severe TB cases is relevant. Therefore, the objective of this study was to evaluate the anti-mycobacterial activity of extracts and fractions in vitro from plant species collected in the Restinga of Jurubatiba, in Rio de Janeiro state, Brazil. In addition, to verify their immunomodulatory action and cytotoxicity on macrophages. The dichloromethane fraction of Kielmeyera membranacea and Eremanthus crotonoides showed the lowest MIC50 against Mycobacterium bovis BCG (0.95 ± 1.08 and 2.17 ± 1.11 μg/mL, respectively) and M. tuberculosis H37Rv (4.38 ± 1.19 and 15.28 ± 1.21 μg/mL, respectively). They were also able to inhibit the NO and TNF-α production in LPS-stimulated macrophages, without being toxic to cells. Using gas chromatography analysis coupled with mass spectrometer it was possible to suggest the presence of fatty acids and terpenes in the most promising fractions. Those compounds have been described for their anti-mycobacterial activity. These results have enabled identifying Kielmeyera membranacea and Eremanthus crotonoides as the most promising studied species in searching for new anti-TB compounds with dual activity.

Abstract Ocotea notata (Lauraceae) is popularly known as white-cinnamon. Ocotea species have several medicinal uses, especially for treating chest pain, rheumatism and wounds. The present study aimed to analyze the chemical composition of O. notata n-hexane fraction, in addition to its anti-mycobacterial and immunomodulatory activities. The n-hexane fraction was analyzed by GC-MS and was chromatographed to afford 15 subfractions (SF1-15), where SF5 was identified, by GC-MS and NMR, as the sesquiterpene spathulenol. The n-hexane fraction was the most potent in inhibiting nitric oxide (NO) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) production on LPS-stimulated macrophages (IC50 8.3 ± 0.9 and 5.9 ±1.0 μg/mL, respectively). SF4, a major subfraction, that presents a spathulenol analogous as a constituent, also inhibited NO and TNF-α production. Spathulenol only modulated NO production (IC50 45.6 ± 1.4 μg/mL). The n-hexane fraction, SF4, and spathulenol revealed antimycobacterial activity against Mycobacterium bovis BCG, M. tuberculosis H37Rv, and M299 strains. Spathulenol inhibited the growth of Mtb H37Rv with MIC50 36.9 ± 1.5 μg/mL (167.5 ± 6.8 μM), and Mtb M299 with MIC5042.1 ± 0.5 μg/mL (191.0 ± 2.2 μM). This is the first report describing the isolation of spathulenol from O. notata leaves and its anti-mycobacterial activity.

Abstract Cephalanthus glabratus is an imperfectly known species of the family Rubiaceae. It is a medicinal plant widely used by the locals in its area of distribution, however until now it has received little attention from the scientific community, which is evidenced in the few articles treating the species. The species is a much-branched shrub, with whorled leaves, glomeriform inflorescences, schizocarpic fruits with 1-seeded mericarps, and seeds with a large spongy strophiole. It grows only in the vegetation of the lowlands and is always related to the basins of the main rivers of the region, Paraguay, Paraná, Uruguay and Río de la Plata, and therefore is strongly threatened by the human activities along them (hydroelectric dams, deforestation, advances of urban areas, reduction of the wetlands, etc.). Following IUCN guidelines and all available distributional data, we rated it NT (Near Threatened). Despite the fact that the genus was taxonomically revised, the nomenclatural type of Cephalanthus glabratus was not correctly clarified, so we have done so here. A detailed description, ecological and distributional data are provided.

The proper disposal of pig manure is of great importance because, when mishandled, it can contaminate water resources. This study aimed to evaluate the nitrogen dynamics in a Cerrado Oxisol and its absorption, over time, by a maize crop managed with pig slurry associated with mineral fertilization (N P K). The study was conducted at a private farm, in the region of Sete Lagoas, Minas Gerais, Brazil. The maize crop was able to recover 62% of the mineral nitrogen that entered the soil-plant system, while 9% leached as nitrate and, to a lesser amount, as ammonium. The maximum average content of nitrate and ammonium of 92 kg ha-1 and 43 kg ha-1, respectively, was observed in the 0 to 0.3 m soil layer during the early crop development stage. A minimum content of 5.8 kg ha-1 of nitrate and 9.0 kg ha-1 of ammonium, respectively, was measured at the end of the cycle. In addition, the nitrate content at that soil layer, at the end of the maize cycle, remained below the values measured at the native Cerrado, indicating that the agricultural use of the land poses no additional risk to the nitrate accumulation and leaching into the soil profile.

The eastern area of the Province of La Pampa, Argentina lies in a transition zone between the humid temperate climate stretching east and the steppe climate stretching west. The area is very sensitive to changes in precipitation patterns, especially when changes are sudden and there is no time to take adaptive measures to cope with the impacts of climate change. In such cases, agricultural production and the balance of the environment are threatened by potential disaster. In order to determine the long-term occurrence of such phenomena, long-term annual precipitation series (1921-2009) from 14 stations in the study area were analyzed using the procedure of hydrometeorological series segmentation. The results for the study period show a succession of abrupt increases, with annual precipitation increasing by about 30%. Each increase in rainfall can be seen as a fostering factor for the expansion of crop planted area in the following years. However, in recent years, there has been an abrupt and significant decrease in precipitation with a marked return to the conditions that prevailed at the beginning of the period. Because agriculture intensified during the period of increased rainfall, the carrying capacity of the environment could be exceeded if rainfall continues to decrease over a long period of time, causing a decline in production accompanied by environmental degradation.

The overall goal of this report was to understand river discharge variability to improve conventional water management practices of Mexico's northern subtropical rivers. This report addresses whether: a) river discharge tendencies, patterns and cycles can be detected with proxy and instrumental records; and b) annual discharge can be forecasted by stochastic models. Eleven gauging stations of six major rivers; three lowland rivers discharging into the Pacific Ocean (Rios Santa Cruz, Acaponeta, and San Pedro); five upland rivers draining into the Pacific Ocean (Rio San Pedro: Peña del Aguila, Refugio Salcido, San Felipe, Vicente Guerrero and Saltito), one river flowing across the interior Basin (Rio Nazas: Salomé Acosta) and two more rivers discharging into the Northern Gulf of Mexico (Rio San Juan: El Cuchillo and Rio Ramos: Pablillos) were statistically analyzed. Instrumental recorded daily discharge data (1940-1999) and reconstructed time series data (1860-1940) using dendrochronological analysis delivered annual discharge data to be modeled using autoregressive integrated moving average, ARIMA models. Spectral density analysis, autocorrelation functions and the standardized annual discharge data evaluated annual discharge frequency cycles. Results showed ARIMA models with two autoregressive and one moving average coefficient adequately project river discharge for all gauging stations with four of them showing significant declining patterns since 1860. ARIMA models in combination with autocorrelation and spectral density techniques as well as standardized departures, in agreement with present (2002-2010) observations, forecast a wet episode that may last between 9 and 12 years thereafter entering again into a dry episode. Three dry-wet spell cycles with different time scales (1-2 years; 4-7 years; 9-12 years) could be discerned from these analyses that are consistent for all three northern Mexico's river clusters that emerged from a multivariate analysis test.

Hydrogeochemical study of the fractured/weathered basement of the Oban Massif, southeastern Nigeria has been carried out. Results indicated that concentrations of major cations and anions exhibited the following order of abundance: Ca>Na>Mg>K and HCO3>SO4>Cl, respectively, with minor variations across sampling seasons. Ca-Na-Cl-SO4 and Ca-Mg-HCO3 water types have been identified as major facies, resultant from congruent influences of weathering (mainly silicates), ion exchange processes, and water mixing.

A sudden geometric increase in population of Akoko North West Local Government Area of Ondo State has led to an increase in demand for water and harnessing of subsurface water reserve. A total of twenty six water samples obtained from both boreholes and hand-dug wells were analyzed for their physico-chemical characteristics with the aim of assessing their quality, usability and also to determine the level of their contamination in the local government which is dominated by granite gneisses, charnockites, and augen gneisses as the main rock types. The following physico-chemical properties were analyzed for in the samples collected: electrical conductivity (EC), pH, total alkalinity (TA), total dissolved solids (TDS), total suspended solids (TSS), acid neutralizing capacity (ANC) with major cations (Na+, Mg2+, Ca2+), anions (PO4³-, HCO3-, SO4³-) and several heavy metals (Zn2+, Fe2+, As+, Ni+, Pb2+, Cd+, Cu2+). The following results were obtained from the analysis: Zn2+ (0.109 - 0.437 ppm), Fe2+ (0.216 - 0.726 ppm), As+ (0.01 - 0.03 ppm), Ni+ (0.036 - 0.074), Pb2+ (0.003 - 0.010), Cd+ (0.002 - 0.007), Cu2+ (0.086 - 0.241) with appreciable abundances of PO4³-, Cd+, Fe2+and Ni+ some exceeding while some others are below the WHO acceptable level for drinking water, thereby making it a serious source of concern as it indicates varying levels of faecal contamination (from leaky septic tanks, interception with pit latrines) and heavy metal liberation into the water consumed by the residents. It was also noticed that the water was fresh based on the analysis of the Total Dissolved Solids and the Pb2+ concentrations almost exceeded the standard permissible limit. Generally, it was concluded that the overall quality of the ground water is averagely good physico-chemically.

The effect of a mixture of four indigenous bacterial genera composed of Bacillus, Pseudomonas, Acinetobacter and Flavobacterium on egg hatchability and larval viability of Clarias gariepinus was investigated. The fertilized eggs were distributed into glass Petri dishes (100 mm diameter) containing 50 ml of water at graded level of mixed indigenous probiotics ranging from 0-10(8) cells/ml. The incubation time increased from 17 hours at 0 cfu/ml to 22 hours at 10(8) cfu/ml. The mean hatching rate increased from 8.70% at 0 cfu/ml to 53.85% at 10(8) cfu/ml. The highest larval survival of 71.43% recorded at 10(8) cfu/ml where the highest hatching rate was observed, was significantly higher than the larval survival rate observed at the other concentrations. All yolk sac larvae at 0 and 10¹ cfu/ml died before the end of yolk sac period. These results imply that the incubation time, hatching rate and larval survival of Clarias gariepinus increased with increase in bacterial load of water up to 10(8) cells/ml, the highest dose employed. Further investigations are needed to establish the optimal and threshold doses.

A observação geoecológica da paisagem permite a análise da fragmentação dos geossistemas em pequenas áreas ou mesmo um diagnóstico de um determinado ambiente ou bioma. Esta abordagem geossistêmica permite alcançar um nível superior de integração dos elementos que compõe o meio, abrangendo a análise da interação e interdependência dos elementos ambientais e sociais. O presente estudo teve como objetivo principal elaborar um mapa de unidades de paisagem e um modelo de ocupação e uso para o Bioma Pantanal, utilizando os dados provenientes do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) correspondentes às informações de unidades morfométricas de relevo, geologia, solos e potencial agrícola; o mapa de uso e cobertura da terra desenvolvido pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) e os mapas de áreas alagadas do bioma Pantanal e de variabilidade espacial das inundações. A partir do cruzamento entre as variáveis altimetria, declividade, mapa de variabilidade espacial e geologia, foram identificadas 16 unidades de paisagem. Ainda, a análise da vulnerabilidade ambiental das unidades de paisagem do Bioma Pantanal aos diferentes tipos de fitofisionomias, unidades morfométricas e solos mostrou que grande parte do Pantanal apresenta uma média fragilidade ambiental, localizada principalmente na região de deposição aluvial do leque do Rio Taquari e em planícies não inundáveis com altitude entre 50 e 250 metros.

Neste estudo empregou-se resíduos de Mabea fistulifera Mart. como bioadsorvente para a remoção dos corantes Reactive Blue 21 (RB 21) e Direct Red 80 (DR 80) em soluções aquosas e em amostras de efluentes reais fortificados com estes corantes. Foram investigados os ensaios da influência do pH, cinéticos e adsortivos para a remoção dos corantes por meio de uma série de experimentos de batelada. O bioadsorvente exibiu máxima adsorção em pH = 2,0 para ambos os corantes. O tempo de equilíbrio da adsorção foi estabelecido em 300 minutos para o DR 80 e 120 minutos para o RB 21. O modelo de Langmuir descreveu com maior fidelidade o comportamento do sistema sortivo, apresentando coeficiente de determinação (R²) superior a 0,98. Por meio da Isoterma de Langmuir, foi possível obter a capacidade máxima de adsorção dos corantes Direct Red 80 e Reactive Blue 21 pelo bioadsorvente sendo encontrados os valores de 4,92 mg g-1 e 11,13 mg g-1, respectivamente. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem melhor descreveu o processo de adsorção do corante RB 21 sob o bioadsorvente, embora a difusão intra-partícula também esteja envolvida no mecanismo de adsorção. Já para o corante DR 80 o modelo de difusão de Morris e Weber sugeriu que a difusão intra-partícula é predominante em todo o processo de adsorção. Depois de otimizadas as condições adsortivas, o bioadsorvente foi empregado a amostras de efluentes têxteis reais fortificadas com soluções aquosas dos corantes, obtendo-se 85 % de remoção do RB 21 e 94 % de remoção do DR 80 na matriz do efluente.

O objetivo deste estudo foi investigar a eficiência de lâmpadas germicidas no tratamento terciário de esgoto sanitário no controle de patógenos. O desempenho do reator fotoquímico utilizado nos ensaios foi monitorado em análises microbiológicas para quantificação de E. coli (indicador de bactérias), C. perfringens (indicador de protozoários) e colifagos (indicador de vírus). Os experimentos foram realizados com efluente proveniente de um reator UASB instalado na ETE-USP campus São Carlos submetido a um filtro biológico submerso aerado e um reator fotoquímico com radiação UV em 254 nm. Os resultados revelaram que os indicadores colifagos e E. coli apresentaram a menor resistência à radiação UV, alcançando remoção entre 1,70 a 3,90 log e 1,60 a 5,20 log, respectivamente. O indicador C. perfringens se mostrou bem mais resistente ao efeito das lâmpadas germicidas, atingindo valores entre 0,0 (ausência de inativação) e 1,30 log. Para concentrações de SST acima de 100,0 mg.L-1, o efeito das lâmpadas germicidas passou a ser menos acentuado. Na prática foi possível notar resultados significativos, mesmo nos ensaios com concentrações de SST de 135,0 mg.L-1. A abordagem experimental forneceu meios para comprovar a eficácia do método combinado para inativar agentes patogênicos normalmente encontrados em esgoto doméstico. Além de atender aos padrões estabelecidos pela legislação brasileira, o efluente final está de acordo com as orientações definidas pela OMS. Portanto, é possível a reutilização do efluente final para irrigação irrestrita, embora haja a necessidade de exames complementares.

In this study, the dynamics of sulfate reduction and dissolved sulfide generation (S2-, HS-, H2Saq) in liquid phase was evaluated in an UASB reactor treating domestic wastewater with low COD/Sulfate content. The evaluation in the UASB reactor was performed at three sludge heights (0.25, 1.25, 2.25 taps) and effluent of the reactor. Sulfate reduction was verified in the reactor, with an average reduction of 24 % throughout the experiment period. However, the dissolved sulfide concentration in the reactor was not higher than 5.0 mg Sdiss/L. The kinetic model of first order showed good fit to describe the sulfate reduction under different COD/sulfate ratio, with K1app between 2.94x10-5 s-1 and 1.17x10-5 s-1 with correlation coefficients for data over 91%. The maximum rate to sulfate reduction was 18.0 mg SO4(2-)/L.h-1 and small variation in COD/sulfate ratio promotes a significant change both in sulfate and sulfide concentrations.

O necrochorume gerado pela decomposição dos corpos humanos apresenta uma carga poluidora elevada e, em virtude do local onde se encontra, poderá atingir e contaminar o solo e os recursos hídricos superficiais e subterrâneos. O problema é agravado quando as necrópoles localizam-se em áreas de vulnerabilidade considerável e a população do entorno faz uso direto dos recursos hídricos sob a influência do mesmo, estando assim sujeita à doenças de veiculação hídrica. O presente trabalho teve como objetivo analisar as concentrações dos metais pesados bário, cobre, cromo e zinco em solo ocupado por necrópole. Para coleta de solo, foram realizadas tradagens em 10 diferentes pontos e profundidades. Para determinação da concentração dos metais foi utilizada a técnica de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva e com auxílio do software Surfer 10, foram espacializados os dados gerando-se cartogramas. Os metais bário e cobre apresentaram concentrações que indicaram contaminação do solo em todos os pontos amostrados. Já a concentração do cromo apresentou indícios de contaminação em diversas profundidades entre 0 e 300 cm. O ponto de menor cota topográfica foi o único a ter concentração de zinco acima dos valores de referência, indicando relação do fluxo superficial e sub-superficial da água com a contaminação por esse elemento. Com os resultados obtidos pode-se constatar o potencial de contaminação por metais em solo ocupado por cemitério.

Os ecossistemas aquáticos têm sido frequentemente alterados de maneira significativa por múltiplos impactos. O complexo hidrográfico Guapiaçu-Macacu é uma importante bacia do Rio de Janeiro com zonas ecológicas distintas propostas no Zoneamento Ecológico Econômico. Esse estudo avaliou a integridade ecológica em trechos de rios deste Complexo localizados na Zona de Conservação da Vida Silvestre (ZCVS) e Zona de Uso Agropecuário (ZUAP) por meio do Protocolo de Avaliação Visual (PAV) e das variáveis físicas, químicas e microbiológicas. A integração dos resultados mostrou uma diferença significativa entre os pontos de menor grau de contaminação na ZCVS e os trechos com maior grau de impacto na ZUAP. O PAV foi mais sensível que os parâmetros convencionais entre os trechos ecologicamente impactados e os intermediários localizados na ZUAP. Esse tipo de avaliação mostrou ser eficiente no monitoramento ambiental de bacias hidrográficas que tenham um plano de Zoneamento Ecológico Econômico. Portanto, a utilização de métodos físicos, químicos e microbiológicos pode ser complementada com o PAV.

Os estudos para recuperação e manutenção de áreas de nascentes têm papel fundamental na conservação dos recursos hídricos. Considerando a necessidade de recuperação das áreas do entorno das nascentes da bacia hidrográfica do rio Piauitinga (Lagarto, SE), foram caracterizados os solos de diferentes tipos de nascentes para servir como referencial entre áreas degradadas e em processo de recuperação. As nascentes foram classificadas quanto à sua recarga e quanto ao seu estado de conservação. Para o estudo dos solos locais, foram selecionadas as áreas de revegetação de cada nascente. Realizou-se a caracterização geo-pedológica dos sítios de estudo pela observação da paisagem local, pela abertura de micro-trincheiras e por amostragem dos solos. Os solos foram descritos e classificados morfologicamente pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Observou-se que de um total de 22 nascentes analisadas, apenas duas (9%) foram consideradas como difusas, em relação à recarga e vinte (91%) como pontuais. Em relação ao estado de conservação, cinco nascentes (22%) foram identificadas como perturbadas e as demais como degradadas (88%). Os sítios do entorno das nascentes do alto curso da bacia hidrográfica do rio Piauitinga foram distribuídos em posições erosicionais, baixadas e um único caso de sopé de encosta suave de tabuleiros costeiros. As características mais marcantes dos solos locais são o forte hidromorfismo (Gleissolos e Cambissolos gleissólicos) e, ou, o baixo grau de desenvolvimento (Cambissolos e Plintossolos, ambos com muito material esquelético, muitos com fase erodida).

O gerenciamento de recursos hídricos tem sido um fator importante para a sustentabilidade dos processos industriais, visto que há uma necessidade crescente pelo desenvolvimento de metodologias voltadas para conservação e uso racional da água. O objetivo deste trabalho foi aplicar o método Diagrama de Fontes de Água (DFA), usado na definição de metas de mínimo consumo de água, a processos que operam em regime batelada. Foram gerados e avaliados cenários de reúso de correntes obtidos pela aplicação do método a partir de dados de quantidade de água e concentração de contaminantes nas operações. Foram apresentados dois estudos de caso com o objetivo de demonstrar a redução de consumo de água e da geração de efluentes, além de custos de tratamento final e de investimento em tanques de estocagem, em relação à configuração inicial. Os cenários mostraram-se bastante promissores, com reduções que alcançam 45%, em termos de consumo hídrico e geração de efluentes, e 37%, em termos de custos de tanques, sem a necessidade de processos de regeneração. Com isso, a técnica empregada mostrou-se relevante e flexível como alternativa às ferramentas sistemáticas voltadas para a minimização do consumo de água em processos industriais, exercendo importante papel em um programa de gerenciamento de recursos hídricos.

Com o intuito de prover uma solução alternativa para o tratamento de lixiviados de aterros de pequeno porte, este trabalho apresenta os resultados do desenvolvimento, avaliação e otimização de um sistema de tratamento, baseado na evaporação natural. Para a avaliação foram monitorados parâmetros físico-químicos e microbiológicos, tais como a DQO, DBO, cor, turbidez, condutividade, sólidos totais e coliformes. Estudou-se também a influência da radiação solar, assim como a pluviometria/evaporação. Foi constatada uma redução de aproximadamente 100% na turbidez, cor e sólidos totais. Foi ainda observado que os resultados da DBO e DQO, assim como dos coliformes totais e fecais do destilado estiveram dentro dos padrões de lançamento do CONAMA 357/2005. Concluiu-se assim que este sistema é eficiente e viável para aterros de pequeno porte.

El modelado de nicho ecológico es una herramienta importante para la evaluación de la distribución espacial de especies terrestres, sin embargo, su aplicabilidad ha sido poco explorada en el medio acuático. Microcystis sp., es una especie de cianobacteria con frecuencia conocida por la producción de toxinas del tipo microcistinas, cuya ingestión en altas concentraciones ocasiona la muerte de animales, desde pequeñas aves hasta el ganado. Como cualquier grupo taxonómico, ésta cianobacteria presenta umbrales ambientales, es decir; un nicho ecológico idóneo que va a delimitar su distribución. El presente estudio se realizó en la Presa Hidroeléctrica Aguamilpa, un ecosistema artificial que entró en operación en 1994. En este sistema se evaluó la distribución potencial de Microcystis sp., mediante la generación de un modelo de predicción basado en el concepto de nicho ecológico MAXENT; empleando un Modelo Digital de Elevación en celdas de 100 m x 100 m (1 ha) de resolución espacial y once variables físicas, químicas y biológicas del agua. La elaboración de los mapas de distribución, se realizó con ArcMap 9.2®. Los resultados indican que Microcystis sp., se distribuye principalmente en la cuenca alta del afluente del río Huaynamota, tanto en el estiaje frío, como en el cálido. Sin embargo, existe una menor probabilidad de encontrarla en todo el sistema de la presa durante el estiaje frío, mientras que durante el estiaje cálido también se localiza en la confluencia de ambos ríos. Para la época de lluvias no se tienen reportes de la presencia de ésta cianobacteria. Esta especie, generalmente está asociada a procesos tróficos derivados de la presencia de contaminantes de origen antropogénico. Las actividades humanas en la cuenca (por ejemplo, agricultura tradicional, ganadería, actividades industriales) y los escurrimientos, han afectado la distribución de Microcystis sp., dados los efectos deletéreos de la contaminación. Se requerirá atención en las áreas específicas que se han identificado en este trabajo, así como medidas de manejo y restauración de las cuencas. También se documenta una interacción entre fósforo y nitrógeno que determina la distribución de Microcystis sp. El modelado de nicho ecológico es una herramienta adecuada para la evaluación de la distribución espacial de microalgas en ambientes dulceacuícolas.