A photophysical and spectroelectrochemical study on n-phenyl-carbazoles and their oxidized species

Artículo Ramirez 2018

Cristina Luján Ramírez

María Inés Mangione

Sonia Graciela Bertolotti

Ernesto Maximiliano Arbeloa

Alejandro Rubén Parise

Highlights

•Ground and singlet excited states of N-phenyl-carbazoles were characterized.
•Properties of dicarbazoles are susceptible to electronic coupling between single units.
•The oxidized species were analyzed by cyclic voltammetry and spectroelectrochemistry.
•An electrochromic polymer was deposited by electropolymerization.
•The studied compounds might be suitable as fluorescent sensors and hole transporters.

Abstract

A series of N-phenyl-carbazole derivatives namely TCz (N-tolyl-carbazol), TCz-TCz (a 3,3´-linked dimer), and CzPh-CH2-PhCz (a methylene-bridged N-phenyl-carbazole), have been synthesized and studied by means of absorption and fluorescence spectra, DFT calculations, cyclic voltammetry and spectroelectrochemistry. It is concluded that the methylene bridge in CzPh-CH2-PhCz isolates the two TCz units, whereas TCz-TCz allows extending the electronic coupling along both carbazoles. Moreover, the phosphorescence spectrum of TCz-TCz showed a high energy triplet state (2.61 eV). It was observed that oxidation of CzPh-CH2-PhCz generates an electrochromic polymer containing TCz-TCz dimer units separated by methylene bridges. Oxidized TCz-TCz subunit was analyzed by EPR spectroscopy, and found to be a Class III mixed valence ion in Robin and Day classification. All results suggest that these molecules might be suitable as selective probes in fluorescence sensing or as host materials in electroluminescent devices.

https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2018.07.039

Los cultivos de cobertura y rotaciones favorecen la actividad y la diversidad de la biota del suelo

La Dra. Fernanda Covacevich visita la EEA Famaillá para compartir el trabajo “Microorganismos promotores de crecimiento vegetal y/o biocontroladores (micorrizas, Trichoderma y bacterias solubilizadoras de P). Generalidades y potencialidad como inoculantes biológicos” ante investigadores y extensionistas de la Unidad.
La Dra. Covacevich desarrolla sus actividades en el Instituto de Investigación en Biodiversidad y Biotecnología (INBIOTEC) - Estación Experimental Agropecuaria Balcarce de INTA. Además, es la co-responsable del Laboratorio de Hongos (Laboratorio de Microbiología de Suelos) y del área de Servicios Microbiológicos de la EEA Balcarce; e integrante del Grupo Relación Suelo Cultivo UI EEA Balcarce-FCA (OCA 346/10) UNMdP. 
11 de mayo de 2018 - ARTÍCULO DE DIVULGACIÓN

La inclusión de cultivos de cobertura mejora la abundancia de la biota edáfica que cumple roles en la productividad y sanidad vegetal.

La producción de cereales y oleaginosas posiciona a la Argentina como uno de los principales países agroexportadores. La presión para incrementar los rendimientos ha tornado a la producción agrícola más competitiva y eficiente como consecuencia de la competitividad del mercado mundial. Los cultivos de granos se expandieron rápidamente en el área pampeana en comparación con el resto del país. 

Entre los cultivos de granos, la soja es el que ha evidenciado mayor expansión en los últimos veinte años, revistiendo un valor singular para la economía global y de nuestro país, ya que es uno de los productos que provee mayores ingresos de divisas. En la última década, la producción mundial de soja se incrementó aproximadamente en un 44 % (de 222 millones de toneladas en 2006 a 320,5 millones de toneladas 20162 ). Estados Unidos, Brasil y Argentina se posicionan como los principales productores con aproximadamente un 83% de la producción mundial total.

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Contaminación de cebada con micotoxinas producidas por Fusarium en Argentina

Autores:

El objetivo de este trabajo fue analizar la presencia de las especies más comunes de Fusarium en granos de cebada de las principales zonas productoras de Argentina durante las campañas 2012-2014 y cuantificar toxinas DON y NIV. Se utilizaron métodos morfológicos y moleculares para la identificación de especies presentes, así como también para determinar el potencial de producción de toxinas de cada una de las especies más comunes. Para la determinación de presencia y concentración de toxinas en cada muestra se utilizó HPLC/UV.

Figura 1. Localización de las muestras analizadas

Figura 1. Localización de las muestras analizadas y presencia de Fusarium graminearum y/o Fusarium poae. El rojo refleja las localidades cuyas muestras presentan F. graminearum y F. poae; el azul refleja las localidades cuyas muestras presentan solo F. poae; el verde refleja la localidad cuyas muestras no presentan F. graminearum y/o F. poae.

Figura 2 y 3. Porcentajes de muestras con y sin F. graminearum y/o F. poae

Figura 2 y 3. Porcentajes de muestras con y sin F. graminearum y/o F. poae - con y sin DON y/o NIV. Los porcentajes de las muestras con y sin F. graminearum y/o F. poae se muestran en la figura 2 y su correlación de porcentajes de muestras con y sin DON y/o NIV en la figura 3.

Encontramos altas concentraciones de micotoxinas, con valores máximos de 12 ug/g para DON y 7,71 ug/g para NIV. Cerca de la cuarta parte de las muestras exhibieron DON, de las cuales aproximadamente la mitad excedieron el límite máximo recomendado por la Comisión Europea (1,25 ug/g). En cuanto a NIV, más de la cuarta parte de las muestras presentaron contaminación. Se encontró relación significativa entre la presencia de F. graminearum y la contaminación de las muestras con DON y entre la presencia de F. poae y la contaminación de muestras con NIV, como también entre la presencia de ambas especies y contaminación con ambas micotoxinas.
Los valores encontrados de micotoxinas ponen en alerta la sanidad de este cultivo y plantean la necesidad inminente de regulación de valores de tolerancia para toxinas tan nocivas para la salud, tanto humana como animal. Por otro lado, la información generada en este estudio proporciona, por primera vez, datos esenciales sobre las especies y toxinas de Fusarium asociadas con los granos de cebada en Argentina y contribuye así al futuro desarrollo de estrategias de gestión sustentables, como el saneamiento, rotaciones de cultivos y el control de toxinas en la producción de cebada.


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La inhibición de una proteína clave para el crecimiento y el desarrollo de plantas aumenta la resistencia a uno de los patógenos más peligrosos de cereales

En este estudio se ha demostrado que una de las proteínas claves de la regulación del crecimiento y el desarrollo en los organismos eucariotas (TOR, Target Of Rapamycin), desde un alga unicelular hasta el hombre, estaría involucrada en los mecanismos de defensa de las plantas. Mediante el uso de mutantes de la planta modelo Arabidopsis y de inhibidores específicos de la actividad de la proteína TOR se ha evidenciado que la disminución de su actividad aumenta la resistencia de la planta a la infección causada por el hongo Fusarium. Fusarium es el principal causante de la destrucción de cosechas de cereales en todo el mundo, llevando a pérdidas millonarias. Sumado a ello, los cereales provenientes de plantas infectadas pueden contener toxinas potencialmente peligrosas para el humano. En consecuencia, estos resultados tienen un importante potencial biotecnológico con miras a la generación de plantas más resistentes al devastador hongo Fusarium.


Short communication

Plant Signaling & Behavior; 25 de enero de 2018

TOR signaling downregulation increases resistance to the cereal killer Fusarium graminearum

    TOR is the master regulator of growth and development that senses energy availability. Biotic stress perturbs metabolic and energy homeostasis, making TOR a good candidate to participate in the plant response. Fusarium graminearum (Fusarium) produces important losses in many crops all over the world. To date, the role of TOR in Fusarium infection has remained unexplored. Here, we show that the resistance to the pathogen increases in different Arabidopsis mutants impaired in TOR complex or in wild-type plants treated with a TOR inhibitor. We conclude that TOR signaling is involved in plant defense against Fusarium.

    Palabras clave

    • Arabidopsis
    • Biotic stress
    • Fusarium graminearum
    • Fusarium Head Bligh
    • TOR

    https://doi.org/10.1080/15592324.2017.1414120

     

     

    Floraciones de cianobacterias toxígenas en Argentina, un potencial riesgo sanitario y ambiental

    Autores:

    En este trabajo se analiza la distribución geográfica de las floraciones de cianobacterias y sus toxinas en cuerpos de agua continentales de Argentina a partir del análisis de información proveniente de trabajos publicados en revistas nacionales e internacionales, capítulos de libros, presentaciones a congresos, informes técnicos y datos no publicados desde 1944 hasta 2015. Asimismo, tomando como referencia los niveles guías propuestos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) se determina el potencial riesgo sanitario asociado con la presencia de cianobacterias y cianotoxinas en nuestras aguas de consumo y recreacionales.

    Mapa de Argentina con los sitios georreferenciados donde se han detectado floraciones de cianobacterias (1944-2014)

    Figura 1. Mapa de Argentina con los sitios georreferenciados donde se han detectado floraciones de cianobacterias (1944-2014). a, mapa del territorio argentino dividido en seis regiones geográficas según Quirós & Drago (1999). 1, Puna; 2, Planicie Chaco-Pampeana; 3, Sierras Peri-Pampeanas; 4, Patagonia Andina; 5, Meseta Patagónica; 6, Meseta Misionera; b, detalle de la región geográfica Planicie Chaco-Pampeana. En verde se presenta la distribución del uso del suelo mixto, donde se desarrollan actividades agrícolo-ganaderas. Información tomada de la página del Instituto Geográfico Nacional (IGN) (http://ign.gob.ar/sig).

    Cianotoxinas y compuestos volátiles reportados en Argentina (1944-2014)

    Figura 2. Cianotoxinas y compuestos volátiles reportados en Argentina (1944-2014). a, sitios georeferenciados donde se registraron los metabolitos . El territorio argentino se presenta dividido en seis regiones geográficas tal como se indica en la Fig. 1; b, Contribución relativa de los tipos de cianotoxinas reportadas (número total de reportes = 118).

    Los resultados del análisis indican que las floraciones nocivas de cianobacterias se localizan a lo largo y ancho de nuestro país, desarrollándose en lagunas, lagos, ríos, arroyos y embalses. Las regiones más afectadas son la Planicie Chaco Pampeana y las Sierras Peri-Pampeanas, que son coincidentemente las más pobladas y las que presentan un importante desarrollo de actividades agro-industriales no reguladas que han impactado fuertemente en la calidad de los recursos hídricos. Microcystis, Dolichospermum, Raphidiopsis, Cylindrospermopsis y Planktothrix, fueron los géneros de cianobacterias más frecuentes. Las microcistinas fueron las cianotoxinas reportadas con mayor frecuencia. En varias ocasiones las concentraciones detectadas en cuerpos de agua utilizados como fuente de consumo y recreación superaron los límites sugeridos por la OMS. Por último, la presencia de floraciones de especies potencialmente productoras de saxitoxinas, anatoxinas y cilindrospermopsinas resalta la necesidad de comenzar a monitorear estas toxinas en nuestros cuerpos de agua.

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