Chronic supplementation of beta-hydroxy-beta methylbutyrate (HM beta) increases the activity of the GH/IGF-I axis and induces hyperinsulinemia in rats

Objective: Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HM beta) is a metabolite of leucine widely used for improving sports performance. Although limp is recognized to promote anabolic or anti-catabolic effects on protein metabolism, the impact of its long-term use on skeletal muscle and/or genes that control the skeletal protein balance is not fully known. This study aimed to investigate whether chronic HM beta treatment affects the activity of GH/IGF-I axis and skeletal muscle IGF-I and myostatin mRNA expression. Design: Rats were treated with HK beta (320 mg/kg BW) or vehicle, by gavage, for 4 weeks, and killed by decapitation. Blood was collected for evaluation of serum insulin, glucose and IGF-I concentrations. Samples of pituitary, liver, extensor digitorum longus (EDL) and soleus muscles were collected for total RNA or protein extraction to evaluate the expression of pituitary growth hormone (GH) gene (mRNA and protein), hepatic insulin-like growth factor I (IGF-I) mRNA, skeletal muscle IGF-I and myostatin mRNA by Northern blotting/real time-PCR, or Western blotting. Results: Chronic HM beta treatment increased the content of pituitary GH mRNA and GH, hepatic IGF-I mRNA and serum IGF-I concentration. No changes were detected on skeletal muscle IGF-I and myostatin mRNA expression. However, the HIM-treated rats although normoglycemic, exhibited hyperinsulinemia. Conclusions: The data presented herein extend the body of evidence on the potential role of HM beta-treatment in stimulating GH/IGF-I axis activity. In spite of this effect, HM beta supplementation also induces an apparent insulin resistance state which might limit the beneficial aspects of the former results, at least in rats under normal nutritional status and health conditions. (C) 2010 Growth Hormone Research Society. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Characterization of proteinases from the midgut of Rhipicephalus (Boophilus) microplus involved in the generation of antimicrobial peptides

Background: Hemoglobin is a rich source of biologically active peptides, some of which are potent antimicrobials (hemocidins). A few hemocidins have been purified from the midgut contents of ticks. Nonetheless, how antimicrobials are generated in the tick midgut and their role in immunity is still poorly understood. Here we report, for the first time, the contribution of two midgut proteinases to the generation of hemocidins. Results: An aspartic proteinase, designated BmAP, was isolated from the midgut of Rhipicephalus (Boophilus) microplus using three chromatographic steps. Reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction revealed that BmAP is restricted to the midgut. The other enzyme is a previously characterized midgut cathepsin L-like cysteine proteinase designated BmCL1. Substrate specificities of native BmAP and recombinant BmCL1 were mapped using a synthetic combinatorial peptide library and bovine hemoglobin. BmCL1 preferred substrates containing non-polar residues at P2 subsite and polar residues at P1, whereas BmAP hydrolysed substrates containing non-polar amino acids at P1 and P1`. Conclusions: BmAP and BmCL1 generate hemocidins from hemoglobin alpha and beta chains in vitro. We postulate that hemocidins may be important for the control of tick pathogens and midgut flora.

Conformational behavior of different possible ways of oligoglycine formation in a solvent-free environment

The possible ways for glycine oligopeptide formation in gas phase, both in the extended P-strand like conformation and folded 2(7)-ribbon like conformations are analyzed using quantum chemical calculations. We focus on the sequential formation of peptide bond through upgradation of the immediate lower order molecule and observe the consequences in other related processes like oligoglycine formation through simultaneous peptide linkage of n glycine monomers and interchange of molecular conformation through peptide linkage. A comparison is made between the structures and binding energies obtained for both conformers. All binding energies are increased by the zero-point energy contribution. The role of electron correlation effects is briefly analyzed. The folded 2(7)-ribbon-like conformations in vacuo are found to be more stable in comparison to the extended structure. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structure, processing and midgut secretion of putative peritrophic membrane ancillary protein (PMAP) from Tenebrio molitor larvae

A cDNA coding for a Tenebrio molitor midgut protein named peritrophic membrane ancillary protein (PMAP) was cloned and sequenced. The complete cDNA codes for a protein of 595 amino acids with six insect-allergen-related-repeats that may be grouped in A (predicted globular)- and B (predicted nonglobular)-types forming an ABABAB structure. The PMAP-cDNA was expressed in Pichia pastoris and the recombinant protein (64 kDa) was purified to homogeneity and used to raise antibodies in rabbits. The specific antibody detected PMAP peptides (22 kDa) in the anterior and middle midgut tissue, luminal contents, peritrophic membrane and feces. These peptides derive from PMAP, as supported by mass spectrometry, and resemble those formed by the in vitro action of trypsin on recombinant PMAP. Both in vitro and in vivo PMAP processing seem to occur by attack of trypsin to susceptible bonds in the coils predicted to link AB pairs, thus releasing the putative functional AB structures. The AB-domain structure of PMAP is found in homologous proteins from several insect orders, except lepidopterans that have the apparently derived protein known as nitrile-specifier protein. Immunocytolocalization shows that PMAP is secreted by exocytosis and becomes entrapped in the glycocalyx, before being released into midgut contents. Circumstantial evidence suggests that PMAP-like proteins have a role in peritrophic membrane type 2 formation. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Lipid, fatty acid, protein, amino acid and ash contents in four Brazilian red algae species

Four species of marine benthic algae (Laurencia filiformis, L. intricata, Gracilaria domingensis and G. birdiae) that belong to the phylum Rhodophyta were collected in Espirito Santo State, Brazil and investigated concerning their biochemical composition (fatty acid, total lipid, soluble proteins, amino acid and ash). The total content of lipid (% dry weight) ranged from 1.1% to 6.2%: fatty acid from 0.7% to 1.0%: soluble protein from 4.6% to 18.3%, amino acid from 6.7% to 11.3% and ash from 22.5% to 38.4%. judging from their composition, the four species of algae appear to be potential sources of dietary proteins, amino acids, lipids and essential fatty acids for humans and animals. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Rapid and direct determination of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in water using anion-exchange chromatography with coulometric detection

A simple, rapid, and low-cost coulometric method for direct detection of glyphosate and aminomethylphosphonic acid (AMPA) in water samples using anion-exchange chromatography and coulometric detection with copper electrode is presented. Under optimized conditions, the limits of detection (LODs) (S/N = 3) were 0.038 mu g ml(-1) for glyphosate and 0.24 mu g ml(-1) for AMPA, without any preconcentration method. The calibration curves were linear and presented an excellent correlation coefficient. The method was successfully applied to the determination of glyphosate and AMPA in water samples without any kind of extraction, clean-up, or preconcentration step. No interferent was found in the water, like this, the recovery was, practically, 100%. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fontes de metionina em rações formuladas com base em aminoácidos totais ou digestíveis para frangas de reposição leves e semipesadas

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a utilização de duas fontes de metionina (em pó ou líquida) em rações formuladas com base em aminoácidos digestíveis ou totais para frangas de reposição leves e semipesadas, nas fases inicial (de 1 a 6 semanas de idade) e de crescimento (de 11 a 16 semanas de idade). Em cada experimento, foram utilizadas 384 aves distribuídas em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2 × 2 × 2, composto de duas linhagens (Hy-Line W36 e Hy-Line Brown), duas fontes de metionina (HMTBA - 88% e DL-Metionina - 99%) e dois critérios de formulação da dieta (aminoácidos totais e digestíveis), totalizando oito tratamentos, cada um com seis repetições de oito aves. Foram avaliados os consumos de ração, proteína bruta e energia metabolizável, o peso e ganho de peso corporal e a conversão alimentar das aves. Não houve interação entre os fatores para nenhuma das variáveis estudadas. As aves da linhagem Brown apresentaram maior consumo de ração, peso corporal e ganho de peso. As fontes de metionina e os critérios de formulação de ração não influenciaram as características de desempenho. As aves das linhagens W36 e Brown da linhagem Hy-Line apresentam diferentes perfis de desenvolvimento corporal. A metionina em pó (DL-metionina - 99%) ou a líquida (HMTBA - 88%), assim como os critérios de formulação de ração (aminoácidos totais ou digestíveis) proporcionam desempenho semelhante em aves de reposição.

Desempenho e rendimento de carcaça de frangos de corte alimentados com dietas contendo subprodutos do arroz formuladas com base nos conceitos de proteína bruta e ideal

Foi conduzido um experimento para avaliar a utilização de subprodutos do arroz em dietas formuladas com base nos conceitos de proteína bruta e ideal para frangos de corte de 1 a 42 dias de idade. Foram utilizados 720 pintos machos de 1 dia de idade da linhagem "Hybro", em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 3 × 2, composto de três dietas (sem subprodutos, farelo de arroz integral e quirera de arroz) e dois conceitos de formulação de rações (proteína bruta e ideal), totalizando seis tratamentos e quatro repetições de 30 aves. O ganho de peso, o consumo de ração e a conversão alimentar foram avaliados aos 21 e 42 dias e as características de carcaça aos 42 dias de idade. As aves alimentadas com dietas formuladas pelo conceito tradicional (baseado na proteína bruta) apresentaram melhor conversão alimentar e menor taxa de deposição de gordura abdominal.

Composição química, valores de energia metabolizável e aminoácidos digestíveis de subprodutos do arroz para frangos de corte

Dois experimentos foram conduzidos para determinar a composição química, os valores de energia e os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos, do farelo de arroz integral (FAI) e da quirera de arroz (QA). No primeiro estudo, foram utilizadas 144 aves, com 21 dias de idade, machos, linhagem Cobb, que tiveram suas excretas totalmente coletadas para determinação da energia metabolizável aparente (EMA) e energia metabolizável aparente corrigida (EMAn). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três tratamentos e seis repetições, com oito aves cada. No segundo experimento, foi utilizado o método de alimentação forçada para a determinação dos coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos. O delineamento foi inteiramente casualizado, com dois alimentos e um jejum e seis repetições com um galo cada. Os valores de MS, PB, EE, FB, EMA e EMAn foram, respectivamente, para FAI: 88,6%; 11,8%; 15,3%; 10,2%; 2968kcal kg-1 e 2804kcal kg-1 e para QA: 93,5%; 9,1%; 0,73%; 0,45%; 3338kcal kg-1 e 3239kcal kg-1. Os valores médios encontrados dos coeficientes de digestibilidade de aminoácidos essenciais e não essenciais foram, respectivamente, de 75,9% e 73,9%, para FAI, e 77,9% e 76,5%, para QA. Embora tenham apresentado níveis inferiores de energia, FAI e a QA podem ser utilizados nas rações de aves em substituição ao milho, uma vez que tiveram níveis maiores de proteína bruta e aminoácidos digestíveis.

Desempenho e qualidade dos ovos de poedeiras comerciais alimentadas com rações contendo diferentes níveis de metionina e lisina

Foram avaliados os efeitos dos níveis de metionina e lisina sobre o desempenho e a qualidade interna e externa dos ovos de poedeiras comerciais. Foram utilizadas 256 poedeiras Hisex White com 68 semanas de idade, alojadas individualmente em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial 4 õ 4, com quatro níveis de lisina (0,482; 0,682; 0,882 e 1,082%) e metionina (0,225; 0,318; 0,411 e 0,505%), totalizando 16 dietas, cada uma com quatro repetições de quatro aves. O desempenho foi avaliado por meio das características consumos de ração, lisina, metionina, proteína bruta e de energia, peso, produção e massa de ovos e conversão alimentar. A qualidade interna dos ovos foi avaliada por meio das características peso e porcentagem de albúmen e gema e pela unidade Haugh. As aves apresentaram máxima produção de ovos quando alimentadas com rações contendo 0,444% de metionina total e 0,872% de lisina total. A classificação dos ovos por tipo e as características de qualidade interna e externa dos ovos não foram influenciadas pelos níveis de metionia e lisina da dieta.

Desempenho, qualidade dos ovos e balanço de nitrogênio de poedeiras comerciais alimentadas com rações contendo diferentes níveis de proteína bruta e lisina

O experimento foi conduzido para avaliar os efeitos de rações com diferentes níveis de proteína bruta (PB) e lisina sobre as características de desempenho, a qualidade interna dos ovos e o balanço/retenção do nitrogênio. Foram utilizadas 160 poedeiras Hisex White com 48 semanas de idade, alojadas individualmente em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 × 2, com quatro níveis de PB (12, 14, 16 e 18%) e dois de lisina (0,85 e 1,00%), totalizando oito rações com cinco repetições de quatro aves. O consumo de proteína bruta, o peso dos ovos, a massa de ovos e a porcentagem de albúmen apresentam resposta linear crescente aos níveis de PB na dieta. O balanço de nitrogênio não é alterado pelos níveis de proteína das rações.

Aspectos atuais sobre aminoácidos de cadeia ramificada e exercício físico

Em humanos saudáveis, nove aminoácidos são considerados essenciais, uma vez que não podem ser sintetizados endogenamente e, portanto, devem ser ingeridos por meio da dieta. Dentre os aminoácidos essenciais, se incluem os três aminoácidos de cadeia ramificada, ou seja, leucina, valina e isoleucina. Esses aminoácidos participam da regulação do balanço protéico corporal além de serem fonte de nitrogênio para a síntese de alanina e glutamina. No tocante à regulação da síntese protéica muscular, verifica-se que a leucina age estimulando a fase de iniciação da tradução do RNA-mensageiro em proteína, por mecanismos tanto dependentes quanto independentes de insulina. No que concerne ao exercício físico, supõe-se que esses aminoácidos estejam envolvidos na fadiga central, no balanço protéico muscular, na secreção de insulina, na modulação da imunocompetência, no aumento da performance de indivíduos que se exercitam em ambientes quentes e na diminuição do grau de lesão muscular. Nesse contexto, essa revisão aborda os aspectos atuais do metabolismo e da suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada no exercício físico.

Lisina digestível e zinco quelado para frangos de corte machos: desempenho e retenção de nitrogênio na fase pré-inicial

Em dois ensaios experimentais, avaliaram-se níveis de lisina digestível (0,90; 1,00; 1,10; 1,20 e 1,40%) combinados a zinco quelado (43 e 253 ppm) para frangos de corte machos. Os períodos considerados foram: 1 a 11 dias de idade (desempenho) e 1 a 7 dias de idade (balanço de nitrogênio). O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 × 2. No ensaio de desempenho, utilizaram-se 7 repetições e 15 aves por unidade experimental e, no ensaio de digestibilidade, 6 repetições e 6 aves por unidade experimental. As dietas continham 2.960 de EM/kg e 21% de proteína bruta. Na fase de 1 a 11 dias de idade, não houve efeito de interação lisina digestível × zinco quelado no desempenho, mas verificou-se efeito quadrático dos níveis de lisina digestível sobre o peso final, o ganho de peso e o ganho de peso relativo e efeito linear crescente no consumo de ração. A conversão alimentar não diferiu com as variações dos níveis de lisina digestível e zinco na dieta. Nas condições de avaliação do desempenho, o nível ótimo de lisina digestível para frangos de corte machos mantidos em piso de concreto é de 1,19%. Na fase de 1 a 7 dias de idade, não houve influência da relação entre níveis de lisina digestível e zinco quelado no balanço de nitrogênio. A retenção de nitrogênio aumentou de forma linear crescente com o aumento da concentração de lisina digestível na dieta, o que está de acordo com o aumento linear do ganho de peso e da eficiência alimentar. A exigência de lisina digestível para frangos de corte machos de 1 a 7 dias de idade é igual ou superior a 1,40%.

Níveis de proteína bruta em dietas comerciais para suínos em crescimento e terminação

Avaliaram-se quatro níveis de proteína bruta (PB) em dietas consideradas comerciais fornecidas a suínos machos castrados nas fases de crescimento e terminação. Foram utilizados 48 machos castrados de mesma linhagem genética, com pesos iniciais de 30,8 ± 0,12 kg (fase de crescimento) e 61,2 ± 0,89 kg (fase de terminação), segregados no sistema de produção. Os animais foram distribuídos em delineamento experimental de blocos ao acaso, compostos de quatro tratamentos (níveis de PB) e seis repetições e dois animais por unidade experimental. Os níveis de PB testados foram 19,5; 18,0; 16,5 e 15,0% na fase crescimento e 18,0; 16,5; 15,0 e 13,5% na fase terminação. Na fase crescimento, não foram constatadas diferenças no desempenho dos machos castrados. Independentemente do nível de PB na dieta, as exigências nutricionais foram atendidas, não obstante, a dieta com 16,5% PB indicou maior viabilidade econômica, calculada como margem bruta decorrente da alimentação. Semelhante à fase de crescimento, na fase de terminação os níveis de PB da dieta não promoveram diferenças no desempenho e nas características de carcaça dos animais ao abate. Ao considerar a margem bruta atribuída à alimentação, a dieta com 15,0% PB permitiria maior retorno econômico no período correspondente ao intervalo dos 60 aos 100 kg. A variação da proteína dietética com a suplementação dos principais aminoácidos não prejudicou o desempenho de suínos machos castrados nas fases de crescimento e terminação criados em condições desejáveis de saúde, segregados, em sistema de criação comercial. Pequenas variações entre aminoácidos não prejudicam o desempenho de suínos machos castrados nas fases de crescimento e terminação, desde que as exigências de lisina digestível e dos demais aminoácidos limitantes sejam mantidas próximas às relações mínimas atualmente indicadas.

Modulation of extracellular matrix by nutritional hepatotrophic factors in thioacetamide-induced liver cirrhosis in the rat

Nutritional substances associated to some hormones enhance liver regeneration when injected intraperitoneally, being denominated hepatotrophic factors (HF). Here we verified if a solution of HF (glucose, vitamins, salts, amino acids, glucagon, insulin, and triiodothyronine) can revert liver cirrhosis and how some extracellular matrices are affected. Cirrhosis was induced for 14 weeks in 45 female Wistar rats (200 mg) by intraperitoneal injections of thioacetamide (200 mg/kg). Twenty-five rats received intraperitoneal HF twice a day for 10 days (40 mL·kg-1·day-1) and 20 rats received physiological saline. Fifteen rats were used as control. The HF applied to cirrhotic rats significantly: a) reduced the relative mRNA expression of the genes: Col-α1 (-53%), TIMP-1 (-31.7%), TGF-β1 (-57.7%), and MMP-2 (-41.6%), whereas Plau mRNA remained unchanged; b) reduced GGT (-43.1%), ALT (-17.6%), and AST (-12.2%) serum levels; c) increased liver weight (11.3%), and reduced liver collagen (-37.1%), regenerative nodules size (-22.1%), and fibrous septum thickness. Progranulin protein (immunohistochemistry) and mRNA (in situ hybridization) were found in fibrous septa and areas of bile duct proliferation in cirrhotic livers. Concluding, HF improved the histology and serum biochemistry of liver cirrhosis, with an important reduction of interstitial collagen and increased extracelullar matrix degradation by reducing profibrotic gene expression.