Abstract in Portuguese:

RESUMO: O cálcio (Ca) reduz a toxicidade do cádmio (Cd) em plantações ao limitar sua mobilidade no solo. No entanto, o efeito de diferentes compostos de Ca na remediação de solo contaminado com Cd ainda não está claro. Aqui, estudamos a absorção de Cd e a distribuição subcelular em mudas de arroz para selecionar uma variedade de arroz com baixo acúmulo de Cd por meio de experimentos hidropônicos. Posteriormente, experimentos em vasos foram realizados para examinar o efeito do Ca no pH do solo, Cd disponível no solo e absorção e transporte de Cd no arroz pela adição de silicato de cálcio (CaSiO3), carbonato de cálcio (CaCO3), polissulfeto de cálcio (CaS•X) e acetato de cálcio (Ca(COOCH3)2). Os resultados de experimentos hidropônicos mostram que a variedade de arroz Taixiangyou (TXY) 5318 tem o menor teor de Cd, e o Cd é acumulado principalmente na parede celular e nos componentes solúveis dentro da fração subcelular. Os resultados de experimentos em vasos indicam que o pH do solo pode ser efetivamente aumentado e o teor de Cd disponível no solo pode ser diminuído, especialmente via CaSiO3. Enquanto isso, a absorção e o transporte de Cd em plantas de arroz podem ser significativamente reduzidos por meio do tratamento com CaSiO3. Além disso, o CaSiO3 tem uma correlação negativa significativa com o teor de Cd nas raízes, caules e folhas do arroz, sugerindo que o CaSiO3 provou ser o remediador mais eficaz para solos contaminados com Cd entre esses quatro compostos de Ca, tornando-o adequado para uma produção agrícola mais segura.

Abstract in English:

ABSTRACT: Calcium (Ca) reduces cadmium (Cd) toxicity in crops by limiting its mobility in soil. However, the effect of different Ca-compounds on remediating Cd-contaminated soil is still unclear. Herein, we studied the Cd uptake and subcellular distribution in rice seedlings to screen a low-Cd accumulating rice variety via hydroponic experiments. Subsequently, pot experiments were performed to examine the effect of Ca on the soil pH, available soil Cd, and Cd uptake and transport in the rice by adding calcium silicate (CaSiO3), calcium carbonate (CaCO3), calcium polysulfide (CaS•X), and calcium acetate (Ca(COOCH3)2). The results from hydroponic experiments show that the rice variety Taixiangyou (TXY) 5318 has the lowest Cd content, and the Cd is mainly accumulated in the cell wall and the soluble components within the subcellular fraction. The results from pot experiments indicate that the soil pH can be effectively increased and the available Cd content in soil can be decreased, especially via CaSiO3. Meanwhile, Cd uptake and transport in rice plants can be significantly reduced through CaSiO3 treatment. In addition, the CaSiO3 has a significant negative correlation with the Cd content in the roots, stems, and leaves of the rice, suggesting that CaSiO3 proved to be the most effective remediator for Cd-contaminated soils among these four Ca-compounds, making it suitable for safer agricultural production.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A leptospirose é uma infecção zoonótica causada por bactérias do gênero Leptospira spp. de importância global e, nos últimos anos, os esforços para isolar leptospiras intensificaram-se devido à importância de utilizar estes isolados para elucidar o comportamento filogenético do gênero. Nesta pesquisa, a eficiência do Leptospira transport medium (LTM) para o isolamento de leptospiras foi avaliada utilizando 139 amostras de urina coletadas de bovinos, caprinos, ovinos e suínos abatidos no bioma Caatinga, Brasil. O DNA de Leptospira spp. foi encontrado em 41/139 (29,5%) das culturas de urina de suínos, bovinos, ovinos e caprinos, sendo 20/31 (64,5%) de suínos, 0/36 (0%) de bovinos, 13/36 (36,1%) de ovinos e 8/36 (22,2%) de caprinos. Houve diferença estatística entre as proporções de cultura PCR-positiva entre suínos e bovinos (P < 0,001), ovinos (P = 0,038) e caprinos (P = 0,001). O sequenciamento de uma amostra de urina de suíno revelou identidade de 100% com L. borgpetersenii. Não houve crescimento de leptospiras em nenhuma amostra, e a maioria das amostras de cultura apresentou alta contaminação. O LTM foi ineficaz na recuperação de leptospiras em culturas de urina de animais no bioma Caatinga, apesar da positividade da PCR, o que sugere uma avaliação mais aprofundada deste método de transporte a fim de identificar possíveis fatores que possam influenciar seu desempenho, uma vez que o isolamento de leptospiras autóctones é essencial para elucidar aspectos epidemiológicos da infecção por Leptospira spp. em condições semiáridas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Leptospirosis is a zoonotic infection caused by bacteria of the genus Leptospira spp. of global importance, and in recent years efforts to isolate leptospires have intensified due to the importance of using these isolated strains to elucidate the phylogenetic behavior of the genus. In this survey, the efficiency of Leptospira transport medium (LTM) for leptospire isolation was evaluated by using 139 urine samples collected from bovine, goat, sheep and swine slaughtered in the Caatinga biome, Brazil. Leptospira spp. DNA was found in 41/139 (29.5%) of the urine cultures from pigs, cattle, sheep and goats, being 20/31 (64.5%) from pigs, 0/36 (0%) from cattle, 13/36 (36.1%) from sheep and 8/36 (22.2%) from goats. There was statistical difference in the proportions of PCR-positivity between pigs and cattle (P < 0.001), sheep (P = 0.038) and goats (P = 0.001). Sequencing of a urine sample from pig revealed 100% identity with L. borgpetersenii. There was no leptospire growth in any sample, and most culture samples presented high contamination. LTM was ineffective in recovering leptospires in urine cultures from livestock in the Caatinga biome despite PCR positivity, which suggests a further in-depth evaluation of this transport method to identify possible factors that may influence its performance, since the isolation of autochthonous leptospires is essential to elucidate epidemiological aspects of Leptospira spp. infection in semiarid conditions.