RESUMO

Sweet potato-bioethanol yield was evaluated in response to potassium fertilizer application. Experiments were performed using a 5 × 2 factorial design in which factors included the amount of K2O applied to the soil, with five levels (0, 30, 60, 120, and 240 kg ha-1) and genotype, with two levels (industrial genotype BDGPI #25 and table genotype BDGPM #04). Root yield, root starch and soluble solid contents, bioethanol yield, and economic viability of potassium application for bioethanol production were evaluated. Potassium affected root yield of both genotypes, with the highest yield observed at 140 kg K2O ha-1. Root starch concentration at harvest depended on genotype potential rather than potassium dose. Soluble solid content in fresh roots was lower than that in cooked roots, in which case, maximum conversion efficiency was observed at 109,69 and at 123.75 kg K2O ha-1 for BDGPM#04 and BDGPI#25, respectively. Bioethanol yield reached 10,484 and 9,839 L ha-1 at 151.87 and 136 kg K2O ha-1 for BDGPI#25 and BDGPM#04, respectively. Genotype BDGPI#25 was more efficient than sugarcane in converting potassium to bioethanol at 151.87 kg K2O ha-1, producing 10,484.29 L of bioethanol. In turn, BGDPM#04 showed maximum conversion efficiency relative to sugarcane at 122 kg K2O ha-1.

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Poisonous plants are a significant cause of death among adult cattle in Brazil. Plants that affect the central nervous system are widely spread throughout the Brazilian territory and comprise over 30 toxic species, including the genus Ipomoea, commonly associated with a lysosomal storage disease and a tremorgenic syndrome in livestock. We describe natural and experimental Ipomoea pes caprae poisoning in cattle from a herd in the Northside of Rio de Janeiro, Brazil. Affected cattle presented episodes of severe ataxia, abnormal posture followed by falling, muscular tremor, contraction, and spasticity, more prominent in the limbs, intensified by movement and forthcoming, and recumbence. Grossly, a substantial amount of leaves and petioles were found in the rumen. Histopathological examination showed degenerative neuronal changes, mostly in cerebellar Purkinje cells, which were confirmed with Bielschowsky silver. The characteristic clinical changes and mild histological lesion strongly suggested a tremorgenic syndrome. Lectin- immunohistochemistry evaluation reinforced this hypothesis; all lectins tested failed to react with affect neurons and Purkinje cells, which ruled out an underlying lysosomal storage disease. One calf given I. pes caprae leaves experimentally developed clinical signs similar to natural cases. On the 28th day of the experiment, the plant administration was suspended, and the calf recovered within four days. I. pes caprae's spontaneous tremorgenic syndrome in cattle is conditioned to exclusive feeding for several months. We were able to experimentally reproduce toxic clinical signs 12 days following the ingestion.(AU)

A intoxicação por plantas tóxicas está entre as três causas de morte mais importantes em bovinos adultos no Brasil. O grupo das plantas que causam alterações neurológicas, muito bem representada no país, encerra mais de trinta espécies tóxicas, entre as quais do gênero Ipomoea, amplamente distribuídas no território brasileiro. As plantas tóxicas desse gênero podem causar doenças do armazenamento ou síndrome tremorgênica. Descrevem-se a intoxicação natural e reprodução experimental por Ipomoea pes caprae em bovinos, verificada no norte do Estado do Rio de Janeiro. Foram observados episódios de intensa ataxia locomotora, postura anormal seguida de queda, incapacidade de levantar-se, tremores, contrações, espasticidades musculares nos membros, intensificados após estimulação ou a simples aproximação e decúbito. Nos bovinos afetados há mais de 6 meses, os sinais clínicos tornavam-se permanentes. À necropsia havia apenas significativa quantidade de folhas e pecíolos da planta no rúmen. O estudo histopatológico evidenciou lesões neuronais degenerativas principalmente nos neurônios de Purkinje. A impregnação argêntica pela técnica de Bielschowsky ratificou esses achados microscópicos. As lesões histológicas sutis associadas ao quadro clínico indicam que trata-se de intoxicação tremorgênica. O fato de não haver nenhum armazenamento intracitoplasmático, confirmado pelo resultado do estudo lectino-histoquímico (não houve afinidade das lectinas Con-A, WGA e sWGA e de outras lectinas empregadas aos neurônios de Purkinje e outros neurônios afetados), é suficiente para descartar a possibilidade de tratar-se de doença do armazenamento. No bezerro intoxicado experimentalmente verificaram-se sinais clínicos semelhantes, entretanto, com a interrupção do fornecimento da planta no 28º dia, os sinais clínicos desapareceram após quatro dias. I. pes caprae causa síndrome tremorgênica espontânea em bovinos, quando ingerida como alimentação exclusiva durante períodos prolongados (muitos meses). Experimentalmente, os primeiros sinais clínicos da intoxicação foram reproduzidos após 12 dias de ingestão da planta.(AU)

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Poisonous plants are a significant cause of death among adult cattle in Brazil. Plants that affect the central nervous system are widely spread throughout the Brazilian territory and comprise over 30 toxic species, including the genus Ipomoea, commonly associated with a lysosomal storage disease and a tremorgenic syndrome in livestock. We describe natural and experimental Ipomoea pes caprae poisoning in cattle from a herd in the Northside of Rio de Janeiro, Brazil. Affected cattle presented episodes of severe ataxia, abnormal posture followed by falling, muscular tremor, contraction, and spasticity, more prominent in the limbs, intensified by movement and forthcoming, and recumbence. Grossly, a substantial amount of leaves and petioles were found in the rumen. Histopathological examination showed degenerative neuronal changes, mostly in cerebellar Purkinje cells, which were confirmed with Bielschowsky silver. The characteristic clinical changes and mild histological lesion strongly suggested a tremorgenic syndrome. Lectin- immunohistochemistry evaluation reinforced this hypothesis; all lectins tested failed to react with affect neurons and Purkinje cells, which ruled out an underlying lysosomal storage disease. One calf given I. pes caprae leaves experimentally developed clinical signs similar to natural cases. On the 28th day of the experiment, the plant administration was suspended, and the calf recovered within four days. I. pes caprae's spontaneous tremorgenic syndrome in cattle is conditioned to exclusive feeding for several months. We were able to experimentally reproduce toxic clinical signs 12 days following the ingestion.(AU)

A intoxicação por plantas tóxicas está entre as três causas de morte mais importantes em bovinos adultos no Brasil. O grupo das plantas que causam alterações neurológicas, muito bem representada no país, encerra mais de trinta espécies tóxicas, entre as quais do gênero Ipomoea, amplamente distribuídas no território brasileiro. As plantas tóxicas desse gênero podem causar doenças do armazenamento ou síndrome tremorgênica. Descrevem-se a intoxicação natural e reprodução experimental por Ipomoea pes caprae em bovinos, verificada no norte do Estado do Rio de Janeiro. Foram observados episódios de intensa ataxia locomotora, postura anormal seguida de queda, incapacidade de levantar-se, tremores, contrações, espasticidades musculares nos membros, intensificados após estimulação ou a simples aproximação e decúbito. Nos bovinos afetados há mais de 6 meses, os sinais clínicos tornavam-se permanentes. À necropsia havia apenas significativa quantidade de folhas e pecíolos da planta no rúmen. O estudo histopatológico evidenciou lesões neuronais degenerativas principalmente nos neurônios de Purkinje. A impregnação argêntica pela técnica de Bielschowsky ratificou esses achados microscópicos. As lesões histológicas sutis associadas ao quadro clínico indicam que trata-se de intoxicação tremorgênica. O fato de não haver nenhum armazenamento intracitoplasmático, confirmado pelo resultado do estudo lectino-histoquímico (não houve afinidade das lectinas Con-A, WGA e sWGA e de outras lectinas empregadas aos neurônios de Purkinje e outros neurônios afetados), é suficiente para descartar a possibilidade de tratar-se de doença do armazenamento. No bezerro intoxicado experimentalmente verificaram-se sinais clínicos semelhantes, entretanto, com a interrupção do fornecimento da planta no 28º dia, os sinais clínicos desapareceram após quatro dias. I. pes caprae causa síndrome tremorgênica espontânea em bovinos, quando ingerida como alimentação exclusiva durante períodos prolongados (muitos meses). Experimentalmente, os primeiros sinais clínicos da intoxicação foram reproduzidos após 12 dias de ingestão da planta.(AU)

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The embryotoxic effects of prenatal daily exposure to 0.0, 0.7, 3.0 or 15.0 mg/kg of the aqueous extract (AQE) from Ipomoea carnea (I. carnea) dried leaves on gestational days 5û21 were studied in rats. Maternal reproductive performance, skeletal and visceral abnormalities, and malformations were evaluated. Moreover, anatomopathological findings in dams following the treatment were recorded. Regarding the dams, our results show that body weight, weight gain, food and water consumption, and reproductive performance were all unaffectedby exposure to the different doses of the AQE. Nonetheless, dams treated with AQE presented a dose-dependent cytoplasmic vacuolation in the liver, kidneys, thyroid and adrenal glands. Fetal examination did not show external abnormalities or malformations. Evidences of several skeletal and visceral abnormalities were found, particularly after the higher dose of AQE. A reduced ossification centers were also detected. The present data show that prenatal ingestion of the I. carnea AQE in rats induces embryotoxicity. These effects are attributed to an active principle from I. carnea acting on maternal homeostasis, or directly in the conception.

Os efeitos embriotóxicos da exposição diária pré-natal a 0,0, 0,7, 3,0 ou 15,0mg/kg do extrato aquoso da I. carnea nos dias 5 a 21 de gestação foram estudados. Foram avaliados a performance reprodutiva materna, anormalidades esqueléticas e viscerais e malformações. Além disso, após o tratamento foram encontrados achados anatomopatológicos. Em relação às ratas mães, nossos resultados mostraram que a exposição às diferentes doses não afetou o peso corporal, ganho de peso, consumos de água e ração e performance reprodutiva. Apesar disso, apresentaram vacuolização citoplasmática de forma dose-dependente em fígado, rins, tireóide e glândula adrenal. Exames fetais não mostraram anormalidades externas ou malformações, sendo somente encontradas evidências de anormalidades esqueléticas e viscerais após altas doses do extrato. Foi observada redução dos centros de ossificação. Os presentes dados mostram que a ingestão prenatal do extrato de I. carnea induz embriotoxicidade. Estes efeitos são atribuídos à ação na homeostase maternal ou diretamente na concepção.

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Intact roots and transversal root segments of sweet-potato (Ipomea batatas L. Lam) were partially or completely submerged in water. In partially submerged roots less than 10% of the dermal surface remained exposed to air through a vent. Internal atmosphere pressure in partially submerged roots remained a few millimeters bellow the atmospheric pressure, while a much larger and nearly linear pressure reduction occurred in completely submerged roots. This linear phase caused a pressure reduction larger than 1m of water column. After that, the pressure started to rise slowly. The observed pressure reduction was smaller than the one observed in the constant pressure manometry procedure where the roots were sealed with epoxy resin, which precluded any water infiltration and changes of root volume. Partially submerged intact roots and segments were less subject to intercellular water infiltration than the completely submerged ones. The mass increase of submerged intact roots was caused mainly by water absorption, a process which is known to exclude molecules with a size larger than a few nanometers. In transversely segmented roots most water entered by intercellular volume infiltration, which may introduce fungi spores and bacteria and other particles inside the damaged organ.

Raízes intactas e segmentos transversais de batata-doce (Ipomea batatas L. Lam) foram totalmente ou parcialmente imersos em água. Raízes ou segmentos parcialmente imersos ficaram com menos de 10% da superfície externa fora da água, em um suspiro. Nestes ensaios a pressão da atmosfera interna das raízes parcialmente imersas manteve-se apenas alguns milímetros inferior a pressão atmosférica. Nas raízes totalmente imersas a pressão reduziu-se quase linearmente até mais de 1m de coluna de água e depois voltou a aumentar lentamente. Nas raízes intactas ou nos seus segmentos transversais totalmente imersos, houve maior infiltração de água nos volumes intercelulares do que nas raízes ou segmentos parcialmente imersos. Nas raízes intactas praticamente houve apenas absorção de água através das paredes e membranas celulares. Nos segmentos a infiltração de água através dos volumes intercelulares foi dominante. Considerando-se as dimensões transversais dos volumes intercelulares, sugere-se que partículas como bactérias e esporos possam ser arrastados para o interior órgão pela infiltração de água durante a lavação dos tecidos mecânicamente danificados.

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Intact roots and transversal root segments of sweet-potato (Ipomea batatas L. Lam) were partially or completely submerged in water. In partially submerged roots less than 10% of the dermal surface remained exposed to air through a vent. Internal atmosphere pressure in partially submerged roots remained a few millimeters bellow the atmospheric pressure, while a much larger and nearly linear pressure reduction occurred in completely submerged roots. This linear phase caused a pressure reduction larger than 1m of water column. After that, the pressure started to rise slowly. The observed pressure reduction was smaller than the one observed in the constant pressure manometry procedure where the roots were sealed with epoxy resin, which precluded any water infiltration and changes of root volume. Partially submerged intact roots and segments were less subject to intercellular water infiltration than the completely submerged ones. The mass increase of submerged intact roots was caused mainly by water absorption, a process which is known to exclude molecules with a size larger than a few nanometers. In transversely segmented roots most water entered by intercellular volume infiltration, which may introduce fungi spores and bacteria and other particles inside the damaged organ.

Raízes intactas e segmentos transversais de batata-doce (Ipomea batatas L. Lam) foram totalmente ou parcialmente imersos em água. Raízes ou segmentos parcialmente imersos ficaram com menos de 10% da superfície externa fora da água, em um suspiro. Nestes ensaios a pressão da atmosfera interna das raízes parcialmente imersas manteve-se apenas alguns milímetros inferior a pressão atmosférica. Nas raízes totalmente imersas a pressão reduziu-se quase linearmente até mais de 1m de coluna de água e depois voltou a aumentar lentamente. Nas raízes intactas ou nos seus segmentos transversais totalmente imersos, houve maior infiltração de água nos volumes intercelulares do que nas raízes ou segmentos parcialmente imersos. Nas raízes intactas praticamente houve apenas absorção de água através das paredes e membranas celulares. Nos segmentos a infiltração de água através dos volumes intercelulares foi dominante. Considerando-se as dimensões transversais dos volumes intercelulares, sugere-se que partículas como bactérias e esporos possam ser arrastados para o interior órgão pela infiltração de água durante a lavação dos tecidos mecânicamente danificados.