RESUMO

Astaxanthin is a xanthophyll carotenoid widely used in aquaculture and nutraceutical industries. Among natural sources, the microalga Haematococcus pluvialis is the non-genetically modified organism with the greatest capacity to accumulate astaxanthin. Therefore, it is important to understand emerging strategies in upstream and downstream processing of astaxanthin from this microalga. This review covers all aspects regarding the production and the market of natural astaxanthin from H. pluvialis. Astaxanthin biosynthesis, metabolic pathways, and nutritional metabolisms from the green vegetative motile to red hematocyst stage were reviewed in detail. Also, traditional and emerging techniques on biomass harvesting and astaxanthin recovery were presented and evaluated. Moreover, the global market of astaxanthin was discussed, and guidelines for sustainability increasing of the production chain of astaxanthin from H. pluvialis were highlighted, based on biorefinery models. This review can serve as a baseline on the current knowledge of H. pluvialis and encourage new researchers to enter this field of research.

Assuntos

RESUMO

BACKGROUND: Aromatic herbs are an important source of bioactive compounds. Different cultivation systems should give each plant a specific amount of those compounds, which should be of a particular quality. In this study, the effects of three cultivation systems (indoor, greenhouse, and organic field) on the composition of bioactive compounds in parsley (Petroselinum crispum cv. 'Flat Leaf'), green basil (Ocimum basilicum var. minimum cv. 'Greek'), and purple basil (Ocimum basilicum cv. 'Red Rubin') were evaluated. RESULTS: ß-Carotene and lutein were the carotenoids with the highest concentration in the three plants in all the cultivation systems. Overall, parsley proved to be a source of flavonoids. The major phenolic compound found in basil plants was rosmarinic acid, whereas most anthocyanins were derived from cyanidin aglycone. Among the three plants studied, the highest vitamin C content was found in parsley from the field. This was 2.6 and 5.4 times higher than the indoor and greenhouse cultivation, respectively. CONCLUSION: The results suggest that different cultivation systems influence and modulate the concentration of bioactive compounds in plants differently, varying according to their class, and that, above all, an indoor system is an effective cultivation system for the production of bioactive compounds. © 2021 Society of Chemical Industry.

Assuntos

RESUMO

Ilex paraguariensis is a perennial plant used in the production of mate tea, "chimarrão" and "tererê," cosmetics, and other food products. Its leaves are harvested every 12 or 18 months. Approximately 2 to 5 tons of residue are generated per hectare during the harvest. The bioactive composition of this residue has not been characterized to date. Therefore, this paper presents for the first time, the simultaneous characterization of the bioactive compounds of the leaves, thin branches, and thick branches (residue) from I. paraguariensis grown under two cultivation systems: "full sun" and "shaded." The identification and quantification of the compounds was performed using high-performance liquid chromatography coupled to electrospray ionisation and quadrupole time-of-flight mass spectrometer (HPLC-ESI-QTOF-MS). Consequently, 35 compounds were identified. The average dry weight of phenolic compounds in the residue was 4.1 g/100 g, whereas that in the bark of the residue was 12.9 g/100 g, which was similar to the content found in leaves. The same compounds were identified in the two cultivation systems but with a difference in their contents. While the "full sun" cultivation had a higher content of phenolic acids, the "shaded" cultivation had a higher content of flavonoids and saponins. It was found that the I. paraguariensis residue, particularly the bark, is rich in bioactive compounds, such as quinic, 3-caffeoylquinic, 5-cafefoylquinic, 3,5-dicaffeoylquinic, and 4,5-dicaffeoylquinic acids as well as rutin, and their contents vary according to the cultivation system. Therefore, this residue is an underutilized natural resource with a potential for industrial applications. PRACTICAL APPLICATION: Yerba mate producers will be able to choose the best cultivation system ("full sun" or "shaded") to increase the content of bioactive compounds. New products may be developed with yerba mate residue due to its high concentration of compounds that are beneficial to the human health. New destinations may be applied to yerba mate residue from the harvest pruning, adding commercial value to this unexplored natural resource.

Assuntos

RESUMO

This study analysed parasite contamination in green leaf lettuce (Lactuca sativa), grown in different cultivation systems (conventional, organic, and hydroponic), from a family farmer cooperative in the municipality of Presidente Prudente, São Paulo, Brazil. Samples were collected at weekly intervals during five months, totalling 180 vegetable samples (60 samples of leaf lettuce from each cultivation system). Lettuce leaves were washed with 0.5% Extran MA 02, and the resulting fluid subjected to sedimentation and centrifugal flotation for recovery of parasite structures. Overall, 71 samples (39.4%) were contaminated with at least one parasite structure, 34 (47.9%) from lettuce grown in the hydroponic system, 20 (28.2%) from the organic system, and 17 (23.9%) from the conventional system. Entamoeba spp. cysts were the most common parasite structures found in the leafy vegetables, with the highest cyst counts found in the hydroponic system (p = 0.003). It is concluded that, regardless of the cultivation system (conventional, organic, or hydroponic), there is a possibility of green leaf lettuce contamination by intestinal parasites. Measures that improve sanitary conditions during production, as well as proper hygiene during the preparation of raw leafy vegetables, may be important to reduce contamination and consequent transmission of parasite diseases from raw leafy vegetable consumption.(AU)

O presente estudo analisou a contaminação parasitológica em alfaces crespas (Lactuca sativa) cultivadas em diferentes sistemas de produção (convencional, orgânico e hidropônico), fornecidas por uma cooperativa de produtores da agricultura familiar, no município de Presidente Prudente, São Paulo. As coletas foram repetidas em intervalos semanais, durante um período cinco meses, totalizando 180 amostras de hortaliças (60 amostras de alface por tipo de produção). As folhas das alfaces foram lavadas com Extran MA 02 a 0.5% e o fluído resultante submetido às técnicas de sedimentação e de centrífugo-flutuação, para recuperação das estruturas parasitárias. Observou-se que do total de 180 amostras, 71 (39,4%) estavam contaminadas por pelo menos uma estrutura parasitária, sendo 34 (47,9%) das alfaces cultivadas no sistema hidropônico, 20 (28,2%) no orgânico e 17 (23,9%) no sistema convencional. Cistos de Entamoeba spp. foram as estruturas parasitárias mais frequentes nas hortaliças, com maior contagem de cistos naquelas produzidas no sistema hidropônico (p=0,003). Conclui-se que independentemente do sistema de cultivo (convencional, orgânico e hidropônico), existe a possibilidade de contaminação de alfaces por enteroparasitos. Medidas que propiciem a melhoria na qualidade higiênico-sanitária na produção, assim como a adequada higienização das verduras antes do consumo in natura podem ser importantes para a redução da contaminação e consequente transmissão de doenças parasitárias peloconsumo “in natura” de hortaliças.(AU)

Assuntos

RESUMO

This study analysed parasite contamination in green leaf lettuce (Lactuca sativa), grown in different cultivation systems (conventional, organic, and hydroponic), from a family farmer cooperative in the municipality of Presidente Prudente, São Paulo, Brazil. Samples were collected at weekly intervals during five months, totalling 180 vegetable samples (60 samples of leaf lettuce from each cultivation system). Lettuce leaves were washed with 0.5% Extran MA 02, and the resulting fluid subjected to sedimentation and centrifugal flotation for recovery of parasite structures. Overall, 71 samples (39.4%) were contaminated with at least one parasite structure, 34 (47.9%) from lettuce grown in the hydroponic system, 20 (28.2%) from the organic system, and 17 (23.9%) from the conventional system. Entamoeba spp. cysts were the most common parasite structures found in the leafy vegetables, with the highest cyst counts found in the hydroponic system (p = 0.003). It is concluded that, regardless of the cultivation system (conventional, organic, or hydroponic), there is a possibility of green leaf lettuce contamination by intestinal parasites. Measures that improve sanitary conditions during production, as well as proper hygiene during the preparation of raw leafy vegetables, may be important to reduce contamination and consequent transmission of parasite diseases from raw leafy vegetable consumption.

O presente estudo analisou a contaminação parasitológica em alfaces crespas (Lactuca sativa) cultivadas em diferentes sistemas de produção (convencional, orgânico e hidropônico), fornecidas por uma cooperativa de produtores da agricultura familiar, no município de Presidente Prudente, São Paulo. As coletas foram repetidas em intervalos semanais, durante um período cinco meses, totalizando 180 amostras de hortaliças (60 amostras de alface por tipo de produção). As folhas das alfaces foram lavadas com Extran MA 02 a 0.5% e o fluído resultante submetido às técnicas de sedimentação e de centrífugo-flutuação, para recuperação das estruturas parasitárias. Observou-se que do total de 180 amostras, 71 (39,4%) estavam contaminadas por pelo menos uma estrutura parasitária, sendo 34 (47,9%) das alfaces cultivadas no sistema hidropônico, 20 (28,2%) no orgânico e 17 (23,9%) no sistema convencional. Cistos de Entamoeba spp. foram as estruturas parasitárias mais frequentes nas hortaliças, com maior contagem de cistos naquelas produzidas no sistema hidropônico (p=0,003). Conclui-se que independentemente do sistema de cultivo (convencional, orgânico e hidropônico), existe a possibilidade de contaminação de alfaces por enteroparasitos. Medidas que propiciem a melhoria na qualidade higiênico-sanitária na produção, assim como a adequada higienização das verduras antes do consumo in natura podem ser importantes para a redução da contaminação e consequente transmissão de doenças parasitárias peloconsumo “in natura” de hortaliças.

Assuntos

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação do silício no sulco de semeadura, combinado com adubação nitrogenada em cobertura, na produtividade de grãos, nos teores de silício no solo, no tecido vegetal e teor de nitrogênio na planta, em condições de sequeiro e irrigado. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pelos sistemas de cultivo (sequeiro e irrigado) e as subparcelas pela combinação do silício (0 e 100 kg ha-1), tendo como fonte o silicato de Ca e Mg (com 23% de SiO2) e quatro doses de nitrogênio (ureia) em cobertura (0, 30, 60 e 90 kg ha -1). A aplicação de silício no sulco de semeadura demonstrou ser técnica viável, pois proporcionou aumento significativo do teor desse elemento na zona de crescimento radicular da cultura do arroz. A aplicação de silício no sulco não altera o teor do elemento e nem a nutrição nitrogenada em plantas de arroz. A adubação nitrogenada em cobertura reduz os teores de silício e aumenta a nutrição nitrogenada nas plantas de arroz. A aplicação de silício no sulco de semeadura não proporcionou incremento na produtividade de grãos de arroz. Quando não houve limitação hídrica a adubação nitrogenada proporcionou incremento linear na produtividade de grãos, enquanto que sob deficiência hídrica o efeito da fertilização nitrogenada foi limitada.

The objective of this work was to evaluate the effects of silicon application adjusted with nitrogen fertilization via top-dressing on grain productivity, the silicon contents of the soil, in the plant tissue and nitrogen contents in dry and irrigated conditions. The experimental outlining was from designed blocks with subdivided parcels and four repetitions. The treatments consisted of culture system (dry and irrigated) and the under parcels by the combination of silicon (0 and 100 kg ha-1), in magnesium and calcium silicate form (with 23% of SiO2), and four doses of N (urea) via top-dressing (0, 30, 60 and 90 kg ha-1). Silicon application at sowing furrow was a viable technique because it provided significant increase in the content of this element in the root growth of rice. The application of silicon in the sowing furrow did not change the content of the element nor the nitrogen nutrition in rice plants. The nitrogen application reduced the silicon content and increased nitrogen nutrition in rice plants. Silicon application at sowing furrow provided no increase in rice grain yield. When there was no water limitation to nitrogen fertilization enhanced linearly on rice grain yield, whereas under water stress the effect of nitrogen fertilization was limited.

Assuntos

RESUMO

Conduziu-se este estudo, com o objetivo de avaliar o crescimento e a produção de alface (Lactuca sativa L.) e jateikaá (Achyrocline alata (Kunth) DC.) em cultivo solteiro e em consórcio. Os tratamentos em estudo foram três e quatro fileiras de alface por canteiro, duas fileiras de jateikaá espaçadas de 35 cm e 50 cm, quatro fileiras de alface alternadas com duas fileiras de jateikaá (A25J50) e três fileiras de alface alternadas com duas fileiras de jateikaá (A35J35). Foi utilizado o delineamento blocos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas as massas frescas e secas, diâmetro e altura das cabeças de alface, massas frescas e secas das inflorescências e das partes aéreas sem inflorescências de jateikaá. Realizou-se o teste antioxidante para amostras de inflorescências de jateikaá nos tratamentos estudados. O tipo de cultivo e os espaçamentos entre fileiras não influenciaram significativamente as características avaliadas para alface e para o jateikaá, com exceção das massas fresca e seca de inflorescências, cuja produção foi superior no espaçamento de 50 cm. A altura média obtida para as plantas de jateikaá foi de 1,12 m. A razão de área equivalente para o consórcio A25J50 foi de 1,87 e para o A35J35 foi de 2,10. No caso de recomendação agronômica, optar-se-ía pelo consórcio A35J35. Observou-se atividade antioxidante em todas as amostras analisadas, sendo que o padrão de inibição apresentou semelhança tanto para cultivo solteiro quanto para o consorciado, demonstrando que os constituintes químicos do jateikaá apresentaram um alto potencial antioxidante.

This study aimed to evaluate the production of lettuce (Lactuca sativa L.) e jateikaá (Achyrocline alata (Kunth) DC.) as a single culture and intercropped. The treatments in study were three and four rows of lettuce and two rows of jateikaá spaced 35 cm or 50 cm, four rows of lettuce alternated with two rows of jateikaá (A25J50) and three alternated rows of lettuce with two rows of jateikaá (A35J35). The experiment design was randomized blocks, with four replications. Fresh and dry masses, diameter and height of the lettuce heads and height, fresh and dry masses of inflorescence and aerial parts without inflorescence of jateikaá were evaluated. The antioxidant activity of jateikaá's inflorescence was studied. The culture type and spacing between rows did not influence the characteristics evaluated for lettuce and for jateikaá, with exception of the fresh and dry masses of inflorescences, with production was superior in the 50 cm spacing of plants with height average of 1.12 m for the jateikaá plants. The land equivalent ratio, for intercropping A25J50 was 1.88 and for the A35J35 was 2.05. Intercropping A35J35 might be recommended. Antioxidant activity was observed in all samples. The inhibition standard was similar for both single culture and intercropping, demonstrating that the chemical constituent of jateikaá had presented a high antioxidant potential.

RESUMO

Pothomorphe umbellata (L.) Miquel, is a medicinal species that belong to the Piperaceae family and commonly called "pariparoba" and "caapeba". It grows in regions rich in humus, humidity and under the shade of trees, which contribute for its best growth as it is considered a species sciophyte. The effect of shade on the yield and chemical composition of essential oil of Pothomorphe umbellata (Piperaceae) leaves was evaluated. Nine-month-old seedlings were planted in October 2002 and subjected to three shade levels (30%, 50%, 70%) and full sun; the experimental design was in randomized blocks, with four treatments and six replications, in split-plot in time scheme. Two harvests of aerial part were made (05/2003 and 05/2004). Essential oil was extracted by hydrodistillation and chemically analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The highest essential oil yield was observed in the second harvest and plants under 30% shade. Twenty-six chemical substances were identified, of which trans-nerolidol was predominant.

Pothomorphe umbellata (L.) Miquel é uma espécie medicinal brasileira, pertencente à família Piperaceae e popularmente conhecida como pariparoba e capeba. Desenvolve-se em regiões ricas em húmus, umidade e abaixo das sombras de árvores, que contribuem para seu melhor desenvolvimento, é considerada uma espécie esciófita. Avaliou-se o efeito do sombreamento no teor e composição química do óleo essencial de folhas Pothomorphe umbellata (Piperaceae). Mudas com nove meses foram levadas para campo em outubro de 2002 e submetidas a três níveis de sombreamento (30%, 50%, 70%) e a pleno sol, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e seis repetições, no esquema de parcelas subdivididas no tempo. Foram realizadas duas colheitas da parte aérea (05/2003 e 05/2004). O óleo essencial foi extraído por hidrodestilação e sua análise química realizada através de CG-EM. O maior teor de óleo essencial ocorreu na segunda colheita em plantas com 30% de sombreamento. Foram identificadas 26 substâncias químicas, sendo o trans-nerolidol, majoritário.

RESUMO

Although energy analysis is a way to evaluate the sustainability of production systems, this practice is not often used in the agribusiness. In this context, the castor bean (Ricinus communis L) is an agricultural crop not yet well studied despite its great potential in the Brazilian energetic scenario. This article aimed to evaluate the productive potential of the castor bean oil, using an energetic view applied to two management systems: low (System 1) and medium (System 2) technologies. The quantification of the used material fluxes was made converting these factors in energy units. The input energy fluxes were 3,170.6 MJ ha¹ and 10,366.0 MJ ha¹ for Systems 1 and 2, respectively. The energy balance of System 1 was 11,938.2 MJ ha¹ and that of System 2 16,296.5 MJ ha¹. The net energetic gain or the energy gain over the invested energy (EROI) of System 1 was 3.8 and of System 2, 2.6. Although presenting a greater energy demand and a lower EROI, System 2 had a greater energy balance, demonstrating a better viability of this cultivation system for the production of castor bean oil.

A análise energética é uma forma de se avaliar a sustentabilidade de um sistema produtivo, apesar de ainda pouco utilizada no setor agropecuário. Inserida neste setor encontra-se a produção da mamoneira (Ricinus communis L.), cultura ainda pouco estudada e que apresenta grande importância para o agronegócio brasileiro. Avaliou-se sob a ótica energética a produção potencial de óleo de mamona em dois sistemas de cultivo: com baixa (Sistema 1) e média (Sistema 2) tecnologias. Foi realizada a quantificação dos fluxos de materiais empregados nos dois sistemas de produção e conversão destes fatores em unidades de energia. Os fluxos de energia de entrada foram de 3.170,6 MJ ha¹ e 10.366 MJ ha¹ para os sistemas 1 e 2, respectivamente. O balanço de energia foi de 11.938,2 MJ ha¹ no sistema 1 e 16.296,5 MJ ha¹ no sistema 2. A lucratividade energética, retorno em energia sobre energia investida (EROI) do sistema 1 foi de 3,8 e no sistema 2 de 2,6. Apesar de apresentar uma maior demanda energética e menor EROI, o sistema 2 obteve maior balanço energético, demonstrando a maior viabilidade deste tipo de cultivo para a cultura da mamoneira.

RESUMO

Although energy analysis is a way to evaluate the sustainability of production systems, this practice is not often used in the agribusiness. In this context, the castor bean (Ricinus communis L) is an agricultural crop not yet well studied despite its great potential in the Brazilian energetic scenario. This article aimed to evaluate the productive potential of the castor bean oil, using an energetic view applied to two management systems: low (System 1) and medium (System 2) technologies. The quantification of the used material fluxes was made converting these factors in energy units. The input energy fluxes were 3,170.6 MJ ha¹ and 10,366.0 MJ ha¹ for Systems 1 and 2, respectively. The energy balance of System 1 was 11,938.2 MJ ha¹ and that of System 2 16,296.5 MJ ha¹. The net energetic gain or the energy gain over the invested energy (EROI) of System 1 was 3.8 and of System 2, 2.6. Although presenting a greater energy demand and a lower EROI, System 2 had a greater energy balance, demonstrating a better viability of this cultivation system for the production of castor bean oil.

A análise energética é uma forma de se avaliar a sustentabilidade de um sistema produtivo, apesar de ainda pouco utilizada no setor agropecuário. Inserida neste setor encontra-se a produção da mamoneira (Ricinus communis L.), cultura ainda pouco estudada e que apresenta grande importância para o agronegócio brasileiro. Avaliou-se sob a ótica energética a produção potencial de óleo de mamona em dois sistemas de cultivo: com baixa (Sistema 1) e média (Sistema 2) tecnologias. Foi realizada a quantificação dos fluxos de materiais empregados nos dois sistemas de produção e conversão destes fatores em unidades de energia. Os fluxos de energia de entrada foram de 3.170,6 MJ ha¹ e 10.366 MJ ha¹ para os sistemas 1 e 2, respectivamente. O balanço de energia foi de 11.938,2 MJ ha¹ no sistema 1 e 16.296,5 MJ ha¹ no sistema 2. A lucratividade energética, retorno em energia sobre energia investida (EROI) do sistema 1 foi de 3,8 e no sistema 2 de 2,6. Apesar de apresentar uma maior demanda energética e menor EROI, o sistema 2 obteve maior balanço energético, demonstrando a maior viabilidade deste tipo de cultivo para a cultura da mamoneira.

RESUMO

Pothomorphe umbellata (L.) Miquel, is a medicinal species that belong to the Piperaceae family and commonly called "pariparoba" and "caapeba". It grows in regions rich in humus, humidity and under the shade of trees, which contribute for its best growth as it is considered a species sciophyte. The effect of shade on the yield and chemical composition of essential oil of Pothomorphe umbellata (Piperaceae) leaves was evaluated. Nine-month-old seedlings were planted in October 2002 and subjected to three shade levels (30%, 50%, 70%) and full sun; the experimental design was in randomized blocks, with four treatments and six replications, in split-plot in time scheme. Two harvests of aerial part were made (05/2003 and 05/2004). Essential oil was extracted by hydrodistillation and chemically analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The highest essential oil yield was observed in the second harvest and plants under 30% shade. Twenty-six chemical substances were identified, of which trans-nerolidol was predominant.

Pothomorphe umbellata (L.) Miquel é uma espécie medicinal brasileira, pertencente à família Piperaceae e popularmente conhecida como pariparoba e capeba. Desenvolve-se em regiões ricas em húmus, umidade e abaixo das sombras de árvores, que contribuem para seu melhor desenvolvimento, é considerada uma espécie esciófita. Avaliou-se o efeito do sombreamento no teor e composição química do óleo essencial de folhas Pothomorphe umbellata (Piperaceae). Mudas com nove meses foram levadas para campo em outubro de 2002 e submetidas a três níveis de sombreamento (30%, 50%, 70%) e a pleno sol, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e seis repetições, no esquema de parcelas subdivididas no tempo. Foram realizadas duas colheitas da parte aérea (05/2003 e 05/2004). O óleo essencial foi extraído por hidrodestilação e sua análise química realizada através de CG-EM. O maior teor de óleo essencial ocorreu na segunda colheita em plantas com 30% de sombreamento. Foram identificadas 26 substâncias químicas, sendo o trans-nerolidol, majoritário.

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi comparar os aspectos agronômicos e econômicos da produção convencional e orgânica do tomateiro. Realizou-se um levantamento geral dos sistemas de produção convencional e orgânico do tomateiro, abordando os aspectos agronômicos (manejo, preparo do solo, métodos de controle de pragas,doenças e plantas nativas, produtividade, entre outros) e econômicos (custo de produção e lucratividade). O sistema orgânico apresentou-se agronomicamente viável, com um custo de produção 17,1% mais baixo que o convencional e lucratividade até 113,6% maior.

Organic agriculture expansion is a consequence of an increasing global concern about the environment. There is an interest in reducing the adverse effects of chemical use on the ecosystem through the alternate methods, always searching for quality and economic viability of the activities developed. This study compared the agricultural and economical aspects of conventional and organic tomato production, which, besides being a vegetal commonly used "in natura", is a culture of complex management and, therefore, of high economic risk. An overall survey was done about the conventional and organic tomato production systems, analyzing the agricultural aspects (management, soil cultivation, pests, diseases and weed control methods, productivity, among others) and economical (production costs and profitability). The organic system was agriculturally viable, with a production cost 17.1% lower than the conventional and profitability up to 113.6% greater.

Assuntos