Comparação de classificadores de imagens digitais na determinação da cobertura do solo

Com o objetivo de comparar dois classificadores de imagens para a estimativa da cobertura vegetal do solo, foram avaliadas as coberturas proporcionadas pela semeadura de leguminosas e de gramíneas, sob diferentes espaçamentos, preparo do solo e condições de céu com e sem nuvens. O experimento foi conduzido em quatro parcelas experimentais de perda de solo, com 22 m x 3,5 m, instaladas em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Os tratamentos consistiram: a) mucuna-cinza (Mucuna pruriens) em nível; b) crotalária (Crotalaria juncea) em sulcos dispostos em nível; c) milho (Zea mays L.) em sulcos dispostos em nível, e d) milho semeado no sentido do declive. Foram tomadas fotografias das parcelas dos 15 aos 85 dias após a semeadura para posterior análise, utilizando o Sistema Integrado para Análise de Raízes e Cobertura do Solo (SIARCS) e um algoritmo baseado na emissividade das bandas do verde e do vermelho (SEROBIN). A maior cobertura do solo foi obtida na parcela cultivada com crotálaria (85,8%), a qual também foi alcançada em menor tempo (56 dias após semeadura). Por outro lado, as menores coberturas foram proporcionadas pelos tratamentos milho em nível e milho morro abaixo (38,6 e 35,2%, respectivamente). As exatidões globais foram de 0,96 e 0,92, para as classificações realizadas com os programas SIARCS e SEROBIN, respectivamente, não havendo, no entanto, diferença estatística entre os dois classificadores utilizados, de acordo com o teste Z aplicado, a 5% de probabilidade.

Reconhecimento de variedades de soja por meio do processamento de imagens digitais usando redes neurais artificiais

Neste trabalho, foi aplicado o processamento de imagens digitais auxiliado pelas Redes Neurais Artificiais (RNA) com a finalidade de identificar algumas variedades de soja por meio da forma e do tamanho das sementes. Foram analisadas as seguintes variedades: EMBRAPA 133, EMBRAPA 184, COODETEC 205, COODETEC 206, EMBRAPA 48, SYNGENTA 8350, FEPAGRO 10 e MONSOY 8000 RR, safra 2005/2006. O processamento das imagens foi constituído pelas seguintes etapas: 1) Aquisição da imagem: as amostras de cada variedade foram fotografadas por máquina fotográfica Coolpix995, Nikon, com resolução de 3.34 megapixels; 2) Pré-processamento: um filtro de anti-aliasing foi aplicado para obter tons acinzentados da imagem; 3) Segmentação: foi realizada a detecção das bordas das sementes (Método de Prewitt), dilatação dessas bordas e remoção de segmentos não-necessários para a análise. 4) Representação: cada semente foi representada na forma de matriz binária 130x130, e 5) Reconhecimento e interpretação: foi utilizada uma rede neural feedforward multicamadas, com três camadas ocultas. O treinamento da rede foi realizado pelo método backpropagation. A validação da RNA treinada mostrou que o processamento aplicado pode ser usado para a identificação das variedades consideradas.

Análise de imagens digitais para a avaliação do comportamento de pintainhos de corte

Na busca por respostas quanto às condições de bem-estar animal, visou-se a avaliar neste trabalho o comportamento de pintainhos nas duas primeiras semanas de vida, por meio de processamento de imagens digitais. O experimento foi realizado em dois galpões comerciais, utilizados para criação de 15.200 aves de corte por galpão, durante um ciclo produtivo, dotados com fornalha a lenha de aquecimento indireto do ar. Foram instaladas duas câmeras de vídeo por galpão para aquisição de imagens digitais. Uma das câmeras possuía inclinação angular de 45º, e a outra, inclinação angular de 90º em relação ao solo. As imagens foram analisadas para cada condição climática diária e binarizadas, sendo depois processadas por meio de descritor de agrupamento/dispersão e correlacionadas com os valores de temperatura do ar. Observou-se correlação entre o descritor e os valores de temperatura do ar, sendo que as imagens obtidas pela câmera posicionada a 45º e divididas em 25 blocos, obtiveram maior correlação. Pelos dados obtidos, pode-se observar que o comportamento de agrupamento e dispersão dos pintainhos pode ser usado como indicador dos estados de conforto térmico e que o descritor se mostrou eficiente para esta quantificação.

Enfermidades digitais em vacas de aptidão leiteira: associação com mastite clínica, metrites e aspectos epidemiológicos

Utilizaram-se nesse estudo 5300 vacas de aptidão leiteira, provenientes de 80 propriedades rurais, que adotavam manejo intensivo ou semi-extensivo, com o objetivo de averiguar a existência de possível associação entre enfermidades digitais, mastite clínica e/ou metrite e identificar possíveis fatores de risco das enfermidades digitais. Em 325 (6,13%) vacas foram diagnosticados apenas enfermidades digitais, em 35 (0,66%) enfermidades digitais e mastite clínica, em 52 (0,98%) enfermidades digitais e metrite, em 28 (0,53%) enfermidades digitais, mastite clínica e metrite, em 128 (2,42%) apenas metrite, em 165 (3,11%) somente mastite clínica, e em 89 (1,68%) vacas metrite e mastite clínica. As mudanças bruscas na alimentação, o excesso de sujidades nas instalações, os pisos irregulares e abrasivos, a não utilização ou uso incorreto de pedilúvio, a falta de casqueamento preventivo, a ausência de quarentena, e a aquisição de animais sem a preocupação com o aspecto sanitário foram considerados os fatores de risco de maior ocorrência. Foi constatada diferença significativa entre a ocorrência de enfermidades digitais, mastite clínica e metrite, além de associação fraca entre tais enfermidades, concluindo-se que não houve relação expressiva entre enfermidades podais, mastite clínica e metrite em vacas lactantes.

Evaluation of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis faecal culture protocols and media

Paratuberculosis is an important enteritis of ruminants caused by Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map). The disease is officially considered exotic in Brazil, but recent serological surveys and the isolation of the agent suggest it may occur in our herds. The aim of this study was to evaluate three different formulations of Herrold's egg yolk agar with mycobactin J (HEYM) and four faecal culture protocols considering their ability for Map growth as well as cost and ease of application. Three formulations of HEYM were inoculated with two suspensions of Map. Spiked faeces and naturally contaminated faecal samples were treated by the four faecal culture protocols. Centrifugation protocol and HEYM recommended by OIE showed the best results on the recovery of Map.

Culture of equine bone marrow mononuclear fraction and adipose tissue-derived stromal vascular fraction cells in different media

The objective of this study was to evaluate the culture of equine bone marrow mononuclear fraction and adipose tissue - derived stromal vascular fraction cells in two different cell culture media. Five adult horses were submitted to bone marrow aspiration from the sternum, and then from the adipose tissue of the gluteal region near the base of the tail. Mononuclear fraction and stromal vascular fraction were isolated from the samples and cultivated in DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum or in AIM-V medium. The cultures were observed once a week with an inverted microscope, to perform a qualitative analysis of the morphology of the cells as well as the general appearance of the cell culture. Colony-forming units (CFU) were counted on days 5, 15 and 25 of cell culture. During the first week of culture, differences were observed between the samples from the same source maintained in different culture media. The number of colonies was significantly higher in samples of bone marrow in relation to samples of adipose tissue.

Análise comparativa da morfometria do casco de bovinos das raças Nelore, Curraleira e Pantaneira e de bubalinos e sua relação com a etiopatogenia das enfermidades digitais

O estudo morfométrico dos dígitos de bovinos e bubalinos pode colaborar para o entendimento da etiopatogenia das enfermidades podais. Este estudo objetivou descrever as características morfométricas dos dígitos de bovinos das raças Curraleira (Bos taurus), Pantaneira (Bos taurus), Nelore (Bos indicus) e de bubalinos (Bubalus bubalis) da raça Murrah e estabelecer possível relação entre tais medidas e a ocorrência de enfermidades digitais. Na pesquisa foram utilizados dez animais, saudáveis, de cada raça e espécie. Foram avaliados dois membros de cada animal, sendo um torácico e outro pélvico, totalizando 80 extremidades distais. As medidas morfométricas foram obtidas com auxílio de um paquímetro mecânico graduado e os ângulos das pinças conferidos por meio de transferidor metálico. Os principais parâmetros digitais avaliados foram o ângulo dorsal do casco (A), comprimento da parede dorsal (B), altura do talão (C), altura da pinça (D), comprimento do casco (E), comprimento diagonal do casco (F), largura do dígito lateral (G), largura do dígito medial (H), comprimento do dígito lateral (I) e comprimento do dígito medial (J). Para a comparação de médias dos resultados obtidos entre as raças foi utilizado o teste de Tukey (p<0,05). A análise multivariada para as representações gráficas das variáveis canônicas foi empregada para expressar a similaridade das medidas estudadas entre os grupos, no qual se utilizou o software R. Os resultados revelaram que os bubalinos apresentam as maiores medidas morfométricas para as variáveis B, C, D, E, F, G, H, I e J e apenas na variável A apresentaram medidas inferiores entre as diferentes raças de bovinos estudadas. Existe similaridade entre as três raças de bovinos estudadas em relação às variáveis, altura da pinça (D), largura do dígito lateral (G) e largura do dígito medial (H) as quais se distanciam dos valores encontrados para essas variáveis nos bubalinos, Concluiu que a morfometria digital pode influenciar na ocorrência de enfermidades digitais, mas não age como fator isolado, necessitando da interação com outros fatores estruturais, ambientais e de manejo para a manifestação dessas doenças.

Flows of Bingham Materials Through Ideal Porous Media: an Experimental and Theoretical Study

The flow of Bingham liquids through porous media has been studied. Experiments have been performed to determine the flow rate / pressure drop relationship for the flow of a grease of Binghamian rheological behavior through an array of rods of circular cross section. The yield stress and plastic viscosity of the grease have been determined with the aid of a controlled stress rotational rheometer. To investigate a wider range of the flow parameters, the mass and momentum conservation equations have been solved numerically, in conjunction with the generalized Newtonian constitutive law and the bi-viscosity model. The finite volume method has been employed to obtain the numerical solution. These numerical results also yielded a flow rate / pressure drop relationship, which is in very good agreement with the experimental results. A capillaric theory has been developed to determine an analytical relationship between the flow rate and pressure drop for flows of Bingham liquids through porous media. It is shown that the predictions of this theory are in good agreement with the experimental and numerical results.

Intima-media thickness evaluation by B-mode ultrasound: Correlation with blood pressure levels and cardiac structures

The aim of this study was to analyze the thickness of the intima-media complex (IMC) using a noninvasive method. The carotid and femoral common arteries were evaluated by noninvasive B-mode ultrasound in 63 normotensive and in 52 hypertensive subjects and the thickness of the IMC was tested for correlation with blood pressure, cardiac structures and several clinical and biological parameters. The IMC was thicker in hypertensive than in normotensive subjects (0.67 ± 0.13 and 0.62 ± 0.16 vs 0.54 ± 0.09 and 0.52 ± 0.11 mm, respectively, P<0.0001). In normotensive patients, the simple linear regression showed significant correlations between IMC and age, body mass index and 24-h systolic blood pressure for both the carotid and femoral arteries. In hypertensives the carotid IMC was correlated with age and 24-h systolic blood pressure while femoral IMC was correlated only with 24-h diastolic blood pressure. Forward stepwise regression showed that age, body mass index and 24-h systolic blood pressure influenced the carotid IMC relationship (r2 = 0.39) in normotensives. On the other hand, the femoral IMC relationship was influenced by 24-h systolic blood pressure and age (r2 = 0.40). In hypertensives, age and 24-h systolic blood pressure were the most important determinants of carotid IMC (r2 = 0.37), while femoral IMC was influenced only by 24-h diastolic blood pressure (r2 = 0.10). There was an association between carotid IMC and echocardiographic findings in normotensives, while in hypertensives only the left posterior wall and interventricular septum were associated with femoral IMC. We conclude that age and blood pressure influence the intima-media thickness, while echocardiographic changes are associated with the IMC.

A single strain of Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guérin (BCG) grown in two different media evokes distinct humoral immune responses in mice

Two attenuated bacillus Calmette-Guérin (BCG) preparations derived from the same Moreau strain, Copenhagen but grown in Sauton medium containing starch and bacto-peptone (onco BCG, O-BCG), or asparagine (intradermal BCG, ID-BCG), exhibited indistinguishable DNA sequences and bacterial morphology. The number of viable bacilli recovered from spleen, liver and lungs was approximately the same in mice inoculated with the vaccines and was similarly reduced (over 90%) in mice previously immunized with either BCG vaccine. The humoral immune response evoked by the vaccines was, however, distinct. Spleen cell proliferation accompanying the growth of bacilli in tissue was significantly higher in mice inoculated with O-BCG. These cells proliferated in vitro upon challenge with the corresponding BCG extract. Previous cell treatment with mAb anti-CD4 T cells abolished this effect. Anti-BCG antibodies, as assayed either in serum by ELISA or by determining the number of antibody-producing spleen cells by the spot-ELISA method, were significantly higher in mice inoculated with ID-BCG. Anti-BCG antibodies were detected in all immunoglobulin classes, but they were more prevalent in IgG with the following distribution among its isotypes: IgG1>(IgG2a = IgG2b)>IgG3. When some well-characterized Mycobacterium tuberculosis antigens were used as substitutes for BCG extracts in ELISA, although antibodies against the 65-kDa and 96-kDa proteins were detected significantly, antibodies against the 71-kDa, 38-kDa proteins and lipoarabinomannan were only barely detected or even absent. These results indicate that BCG bacilli cultured in Sauton-asparagine medium permitted the multiplication of bacilli, tending to induce a stronger humoral immune response as compared with bacilli grown in Sauton-starch/bacto-peptone-enriched medium.

A time-dependent, two-step binding mode of the nitro dye flavianic acid to trypsin in acid media

Synthetic dyes bind to proteins causing selective coprecipitation of the complexes in acid aqueous solution by a process of reversible denaturation that can be used as an alternative method for protein fractionation. The events that occur before precipitation were investigated by equilibrium dialysis using bovine trypsin and flavianic acid as a model able to cause coprecipitation. A two-step mode of interaction was found to be dependent on the incubation periods allowed for binding, with pronounced binding occurring after 42 h of incubation. The first step seems to involve hydration effects and conformational changes induced by binding of the first dye molecule, following rapid denaturation due to the binding of six additional flavianate anions to the macromolecule.

Normal flow-mediated vasodilatation of the brachial artery and carotid artery intima-media thickness in subclinical hypothyroidism

Subclinical hypothyroidism (SHT) is a disease for which exact therapeutic approaches have not yet been established. Previous studies have suggested an association between SHT and coronary heart disease. Whether this association is related to SHT-induced changes in serum lipid levels or to endothelial dysfunction is unclear. The aim of this study was to determine endothelial function measured by the flow-mediated vasodilatation of the brachial artery and the carotid artery intima-media thickness (IMT) in a group of women with SHT compared with euthyroid subjects. Triglycerides, total cholesterol, HDL-C, LDL-C, apoprotein A (apo A), apo B, and lipoprotein(a) were also determined. Twenty-one patients with SHT (mean age: 42.4 ± 10.8 years and mean thyroid-stimulating hormone (TSH) levels: 8.2 ± 2.7 µIU/mL) and 21 euthyroid controls matched for body mass index, age and atherosclerotic risk factors (mean age: 44.2 ± 8.5 years and mean TSH levels: 1.4 ± 0.6 µIU/mL) participated in the study. Lipid parameters (except HDL-C and apo A, which were lower) and IMT values were higher in the common carotid and carotid bifurcation of SHT patients with positive serum thyroid peroxidase antibodies (TPO-Ab) (0.62 ± 0.2 and 0.62 ± 0.16 mm for the common carotid and carotid bifurcation, respectively) when compared with the negative TPO-Ab group (0.55 ± 0.24 and 0.58 ± 0.13 mm, for common carotid and carotid bifurcation, respectively). The difference was not statistically significant. We conclude that minimal thyroid dysfunction had no adverse effects on endothelial function in the population studied. Further investigation is warranted to assess whether subclinical hypothyroidism, with and without TPO-Ab-positive serology, has any effect on endothelial function.

Production and partial characterization of lipase from Penicillium verrucosum obtained by submerged fermentation of conventional and industrial media

The growing interest in lipase production is related to the potential biotechnological applications that these enzymes present. Current studies on lipase production by submerged fermentation involve the use of agro-industrial residues aiming at increasing economic attractiveness. Based on these aspects, the objective of this work was to investigate lipase production by Penicillium verrucosum in submerged fermentation using a conventional medium based on peptone, yeast extract, NaCl and olive oil, and an industrial medium based on corn steep liquor, Prodex Lac (yeast hydrolysate), NaCl and olive oil, as well as to characterize the crude enzymatic extracts obtained. Kinetics of lipase production was evaluated and the highest enzymatic activities, of 3.15 and 2.22 U.mL-1, were observed when conventional and industrial media were used, respectively. The enzymatic extract showed optimal activity in the range from 30 to 40 °C and at pH 7.0. Although the industrial medium presents economical advantages over the conventional medium, the presence of agro-industrial residues rich in nitrogen and other important nutrients seemed to contribute to a reduction in lipase activity.

Análise de imagens digitais de plântulas para avaliação do vigor de sementes de milho

A análise de imagens digitais tem grande potencial de uso na determinação do vigor de sementes. Associada ao teste de crescimento de plântulas, essa técnica possibilita a análise dimensional de imagens com rapidez e precisão. O resultado é a extensão total de cada plântula via quantificação computadorizada do comprimento de suas partes constituintes. Assim, o objetivo do trabalho foi estudar o vigor de lotes de sementes de milho, por meio do teste de crescimento de plântulas, utilizando-se a análise de imagens. Plântulas de milho (genótipo AG122) foram retiradas do germinador ao quarto dia de desenvolvimento e ordenadas sobre uma folha de poliéster transparente na superfície de um "scanner" para a captação das imagens. Desenvolveu-se uma rotina de processamento no programa "Scil-Image" para a análise das imagens digitais obtidas das plântulas. Houve medição computadorizada da extensão total, com a soma do comprimento do coleóptilo ao comprimento da maior raiz da plântula e, também ao tamanho de todo sistema radicular. As plântulas foram mensuradas manualmente, visando a comparação com o método em estudo. Com os resultados verificou-se que a técnica digital possibilita a associação dos dados obtidos no processamento a eventuais diferenças de vigor existentes em lotes de sementes de milho, de maneira similar a outros métodos destinados à avaliação do vigor de sementes da referida espécie.

Uso de imagens digitais para avaliação de plântulas de feijão

Com o objetivo de observar o crescimento inicial de feijão, utilizando a avaliação de plântulas por meio de imagens digitais, processadas pelo programa Sigma Scan Pro v. 5.0 e pelo método tradicional de laboratório, foi conduzido o experimento avaliando a influência da temperatura, das cultivares e de diferentes lotes de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L.). O experimento foi conduzido em câmaras climatizadas no Laboratório Didático e de Pesquisas em Sementes do Departamento de Fitotecnia - UFSM, onde foram utilizadas as temperaturas constantes de 10, 15, 20, 25 e 30º C, as cultivares Valente e Uirapuru e quatro lotes com diferentes níveis de qualidade fisiológica, obtidos por meio de envelhecimento acelerado durante períodos de zero, 12, 24 e 36 horas (41º C e 100% de UR do ar). A captação de imagens ocorreu concomitantemente à avaliação visual do crescimento das plântulas, utilizando câmera digital (Sony® 3.2 mp). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente ao acaso, com quatro repetições e 10 amostras. Os testes realizados foram: comprimento do hipocótilo e da raiz primária de plântulas normais, por meio do método tradicional e da coleta de imagens digitais das mesmas plantas. A partir dos resultados pode-se considerar que as avaliações de crescimento das plântulas por meio da análise de imagens digitais e pelo procedimento tradicional apresentam resultados semelhantes e são eficientes para a avaliação do vigor de sementes de feijão.