L-carnitine as an ergogenic aid for patients with chronic obstructive pulmonary disease submitted to whole-body and respiratory muscle training programs

The effects of adding L-carnitine to a whole-body and respiratory training program were determined in moderate-to-severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients. Sixteen COPD patients (66 ± 7 years) were randomly assigned to L-carnitine (CG) or placebo group (PG) that received either L-carnitine or saline solution (2 g/day, orally) for 6 weeks (forced expiratory volume on first second was 38 ± 16 and 36 ± 12%, respectively). Both groups participated in three weekly 30-min treadmill and threshold inspiratory muscle training sessions, with 3 sets of 10 loaded inspirations (40%) at maximal inspiratory pressure. Nutritional status, exercise tolerance on a treadmill and six-minute walking test, blood lactate, heart rate, blood pressure, and respiratory muscle strength were determined as baseline and on day 42. Maximal capacity in the incremental exercise test was significantly improved in both groups (P < 0.05). Blood lactate, blood pressure, oxygen saturation, and heart rate at identical exercise levels were lower in CG after training (P < 0.05). Inspiratory muscle strength and walking test tolerance were significantly improved in both groups, but the gains of CG were significantly higher than those of PG (40 ± 14 vs 14 ± 5 cmH2O, and 87 ± 30 vs 34 ± 29 m, respectively; P < 0.05). Blood lactate concentration was significantly lower in CG than in PG (1.6 ± 0.7 vs 2.3 ± 0.7 mM, P < 0.05). The present data suggest that carnitine can improve exercise tolerance and inspiratory muscle strength in COPD patients, as well as reduce lactate production.

Effect of L-carnitine on exercise performance in patients with mitochondrial myopathy

Exercise intolerance due to impaired oxidative metabolism is a prominent symptom in patients with mitochondrial myopathy (MM), but it is still uncertain whether L-carnitine supplementation is beneficial for patients with MM. The aim of our study was to investigate the effects of L-carnitine on exercise performance in MM. Twelve MM subjects (mean age±SD=35.4±10.8 years) with chronic progressive external ophthalmoplegia (CPEO) were first compared to 10 healthy controls (mean age±SD=29±7.8 years) before they were randomly assigned to receive L-carnitine supplementation (3 g/daily) or placebo in a double-blind crossover design. Clinical status, body composition, respiratory function tests, peripheral muscle strength (isokinetic and isometric torque) and cardiopulmonary exercise tests (incremental to peak exercise and at 70% of maximal), constant work rate (CWR) exercise test, to the limit of tolerance [Tlim]) were assessed after 2 months of L-carnitine/placebo administration. Patients with MM presented with lower mean height, total body weight, fat-free mass, and peripheral muscle strength compared to controls in the pre-test evaluation. After L-carnitine supplementation, the patients with MM significantly improved their Tlim (14±1.9 vs 11±1.4 min) and oxygen consumption ( V ˙ O 2 ) at CWR exercise, both at isotime (1151±115 vs 1049±104 mL/min) and at Tlim (1223±114 vs 1060±108 mL/min). These results indicate that L-carnitine supplementation may improve aerobic capacity and exercise tolerance during high-intensity CWRs in MM patients with CPEO.

L- and DL-carnitine induce tetanic fade in rat neuromuscular preparation

Carnitine, a structurally choline-like metabolite, has been used to increase athletic performance, although its effects on neuromuscular transmission have not been investigated. It is present in skeletal muscle and its plasma levels are about 30 to 90 µM. Using rat phrenic nerve diaphragm preparations indirectly and directly stimulated with high rate pulses, D-carnitine (30 and 60 µM), L-carnitine (60 µM) and DL-carnitine (60 µM) were shown to induce tetanic fade (D-carnitine = 19.7 ± 3.1%, N = 6; L-carnitine = 16.6 ± 2.4%, N = 6; DL-carnitine = 14.9 ± 2.1%, N = 6) without any reduction of maximal tetanic tension. D-carnitine induced tetanic fade in neuromuscular preparations previously paralyzed with d-tubocurarine and directly stimulated. The effect was greater than that obtained by indirect muscle stimulation. Furthermore, previous addition of atropine (20 to 80 µM) to the bath did not reduce carnitine isomer-induced tetanic fade. In contrast to D-carnitine, the tetanic fade induced by L- and DL-carnitine was antagonized by choline (60 µM). The combined effect of carnitine isomers and hemicholinium-3 (0.01 nM) was similar to the effect of hemicholinium-3 alone. The data suggest that L- and DL-carnitine-induced tetanic fade seems to depend on their transport into the motor nerve terminal.

Effects of high-intensity intermittent training on carnitine palmitoyl transferase activity in the gastrocnemius muscle of rats

We examined the capacity of high-intensity intermittent training (HI-IT) to facilitate the delivery of lipids to enzymes responsible for oxidation, a task performed by the carnitine palmitoyl transferase (CPT) system in the rat gastrocnemius muscle. Male adult Wistar rats (160-250 g) were randomly distributed into 3 groups: sedentary (Sed, N = 5), HI-IT (N = 10), and moderate-intensity continuous training (MI-CT, N = 10). The trained groups were exercised for 8 weeks with a 10% (HI-IT) and a 5% (MI-CT) overload. The HI-IT group presented 11.8% decreased weight gain compared to the Sed group. The maximal activities of CPT-I, CPT-II, and citrate synthase were all increased in the HI-IT group compared to the Sed group (P < 0.01), as also was gene expression, measured by RT-PCR, of fatty acid binding protein (FABP; P < 0.01) and lipoprotein lipase (LPL; P < 0.05). Lactate dehydrogenase also presented a higher maximal activity (nmol·min-1·mg protein-1) in HI-IT (around 83%). We suggest that 8 weeks of HI-IT enhance mitochondrial lipid transport capacity thus facilitating the oxidation process in the gastrocnemius muscle. This adaptation may also be associated with the decrease in weight gain observed in the animals and was concomitant to a higher gene expression of both FABP and LPL in HI-IT, suggesting that intermittent exercise is a "time-efficient" strategy inducing metabolic adaptation.

Chemical composition and bioactive compounds of grape pomace (Vitis vinifera L.), Benitaka variety, grown in the semiarid region of Northeast Brazil

Grape pomace (Vitis vinifera L.), Benitaka variety, grown in the semiarid region of Northeast Brazil was evaluated in relation to chemical composition, and content of minerals and functional properties. Its microbiological quality and toxic potential, using Artemia salina sp, were also investigated. The results showed that the flour obtained from these residues had below neutral pH (3.82), moisture (3.33g/100g), acidity of (0.64g of citric acid/100g), and ash (4.65 g/100g). The amount of total dietary fiber (46.17g/100g) stood out quantitatively compared to the content of carbohydrate (29.2g/100 g), protein (8.49g/100g), and lipids (8.16g/100g). The total energy was 224Kcal/100g. With regard to the compounds with functional properties, higher values of insoluble fiber 79% (36.4 g/100 g); vitamin C (26.25 mg of acid ascorbic/100g), and anthocyanins (131mg/100g) were found. The minerals iron, potassium, zinc, manganese, and calcium were present in higher concentrations. There were no significant copper values. The results showed that the grape residues are an important source of nutrients and compounds with functional properties suggesting that they can be incorporated as an ingredient in the diet and/or used as a dietary supplement aiming at health benefits. The residues did not show microbiological contamination and were considered nontoxic.

Desfolha artificial simulando danos de pragas na cultura do girassol (Helianthus annuus L., Asteraceae)

O girassol está sujeito às perdas de área foliar por diferentes fatores, dentre eles os insetos desfolhadores, contra aos quais geralmente são dirigidas aplicações de inseticidas na cultura. A desfolha artificial em plantas de importância econômica é uma metodologia útil na simulação de ataques dessas pragas em lavouras na determinação dos níveis de dano econômico. O objetivo deste estudo foi avaliar componentes de produção das plantas de girassol submetidas a níveis crescentes de desfolha de 0, 10, 25, 50, 75 e 100%, realizada em três distintos estádios fenológicos da cultura, a saber: V6 (seis folhas com no mínimo 4,0 cm de comprimento), R1 (quando a inflorescência circundada pela bráctea imatura torna-se visível) e R5.5 (50% das flores do disco estão fertilizadas ou em antese), perfazendo um total de 18 tratamentos, os quais foram dispostos em blocos ao acaso, com quatro repetições. Para todos os componentes de produção avaliados (diâmetro do capítulo, biomassa total de sementes da planta e biomassa de 100 aquênios) houve efeito significativo da interação dos tratamentos, evidenciando que o efeito da desfolha será dependente do estágio fenológico da planta. O estádio R5.5 foi mais sensível à desfolha, ocasionando perdas em todos os componentes de produção avaliados.

Observações anatômicas em plantas de Coffea arabica L. obtidas por enraizamento de estacas

Uma forma para se obter diminuição significativa de tempo e recursos despendidos nos programas de melhoramento de Coffea arabica L. é a clonagem de híbridos F1 por meio de estacas caulinares. Alguns estudos, em diferentes instituições, foram realizados buscando-se definir um método eficiente para esse tipo de clonagem. Com o objetivo de verificar-se a presença de barreiras anatômicas ao enraizamento de estacas caulinares do cafeeiro e a origem das raízes adventícias, bem como compara-las às raízes provenientes de plantas obtidas por semeadura, foram realizadas análises anatômicas no Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG. Utilizaram-se estacas caulinares de cafeeiro dos cultivares Acaiá e Rubi e mudas obtidas por semeadura direta e por estaquia. Os cortes realizados nas estacas caulinares mostraram não existirem barreiras anatômicas ao enraizamento adventício. Nas estacas enraizadas, a origem do primórdio radicular foi próxima aos tecidos vasculares. Cortes histológicos nas raízes formadas nas estacas e nas raízes de mudas obtidas por semeadura confirmaram que elas apresentam as mesmas estruturas primárias.

Comparação do efeito do ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) e da heparina sobre os eritrócitos de avestruzes (Struthio camelus L.)

Anticoagulantes com diferentes formas de ação têm sido utilizados na hematologia aviária. Entretanto, poucos estudos foram publicados sobre seu efeito e sobre os parâmetros hematológicos dos avestruzes. Visando a preencher essa lacuna, realizou-se um estudo em que foi comparado o efeito de dois anticoagulantes de rotina (EDTA - 2 mg/mL sangue e da Heparina -10U/mL sangue) sobre os eritrócitos de avestruzes. Para tanto, foram avaliados a integridade, o volume globular e a morfometria dos eritrócitos de amostras sanguíneas de 20 aves, tratadas com ambos os anticoagulantes. A integridade eritrocitária foi estimada pelo grau de hemoglobina livre no plasma, sendo o volume globular obtido pelo método de micro-hematócrito e os dados morfométricos (área, diâmetro maior e menor) calculados automaticamente em sistema computadorizado de imagem digital de alta resolução. A hemólise estimada pela dosagem de hemoglobina plasmática, o volume globular, a área e o diâmetro máximo dos eritrócitos foram significativamente maiores nas amostras tratadas com EDTA. Para melhor preservar a integridade e a morfometria dos eritrócitos, concluiuse que a heparina é um anticoagulante mais adequado que o EDTA para avaliar as discrasias eritrocitárias dos avestruzes.

Relationship between fruit traits of custard apple trees (Annona squamosa L.)

The objective of this study was to estimate simple and partial coefficients of correlation, as well as to divide their effects into direct and indirect using path analysis for custard apple tree traits. Twenty half-sibling progenies were evaluated in a randomized block design with five replicates, and plots consisting of four plants. Six traits were evaluated in the first cropping season (mean number of seeds per fruit and mean weight of the pericarp, pulp, pedicel, seeds per fruit, and the whole fruit), while five traits were evaluated in the first three cropping seasons (mean fruit length and width, total number of fruits ha-1, mean fruit weight (in both types of analyses), and fruit yield in kg ha-1). The results of this work led to the conclusion that doing selection based on simple correlation estimates may not be convenient, since not always a cause and effect relationship can be verified between two traits. Positive correlations were obtained between number of seeds and seed weight, and between number of fruits and yield. The greatest direct effects were those obtained for pulp weight on fruit weight and for mean number and weight of fruits on fruit yield. The most important indirect effects were obtained for number of seeds and pericarp weight, obtained via pulp weight, on fruit weight, and for fruit length and width, obtained via mean fruit weight, on fruit yield.

Influence of leaf retention on cutting propagation of Lavandula dentata L.

Vegetative propagation of lavender offers several advantages over sexual propagation, among them crop homogeneity and yield of higher quality essential oil. However, Lavandula species have been propagated mostly by seeds and are said to be recalcitrant to rooting when propagated by cuttings. During cutting propagation, one of the important variables that influence the rooting capacity of cuttings is the leaf retention. The objective of this work was to evaluate the influence of leaf retention on rooting of L. dentata cuttings. Apical cuttings of L. dentata of 10 cm in length, keeping approximately 1/3, 1/2 or 2/3 of their leaves were planted in commercial substrate Plantmax HT® under intermittent mist. After two months, averages of root number, length of the longest root, root fresh and dry weights, and the survival percentage were evaluated. Root length and fresh weight were statistically greater with 2/3 of leaf retention and when fewer leaves were kept on the cuttings, lower means of root dry weight was observed. Under the conditions applied in this study, greater leaf retention was better for rooting of L. dentata cuttings.

Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura.

Eficiência de trifloxysulfuron-sodium no controle de Cyperus rotundus L. na cultura da cana-de-açúcar

O objetivo foi avaliar a eficiência de trifloxysulfuron-sodium isolado, em mistura, ou em aplicação sequencial a outros herbicidas no controle de Cyperus rotundus L. na cultura da cana-de-açúcar. O estudo foi realizado em área de produção comercial do cultivar RB 72-454 na Usina Paraíso e em casa de vegetação da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, em Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro. As parcelas no campo foram submetidas a nove tratamentos: 2,4-D; trifloxysulfuron-sodium + ametryn; trifloxysulturon-sodium; 2,4-D + 2,4-D (20 dias após a primeira aplicação -DAP); 2,4-D + trifloxysulfuron-sodium + ametryn (20 DAP); 2,4-D + trifloxysulfuron-sodium (20 DAP); halosulfuron (20 DAP) e testemunha com e sem capina. Em casa de vegetação avaliou-se a viabilidade dos bulbos de C. rotundus em função dos tratamentos utilizados no experimento instalado em campo. Os resultados indicaram que o trifloxysulfuron-sodium isolado ou em mistura com ametryn, em aplicação sequencial ao 2,4-D, foi excelente no controle de C. rotundus. Esse herbicida e o halosulfuron, aplicados isoladamente, reduziram a capacidade de reinfestação da espécie daninha em razão da redução de sua propagação e do seu crescimento.

Avaliação da diversidade genética entre acessos de mamoneira (Ricinus communis L.) por meio de caracteres morfoagronômicos

A divergência genética é um dos mais importantes parâmetros avaliados por melhoristas de plantas na fase inicial de um programa de melhoramento genético. O objetivo deste trabalho foi caracterizar 15 acessos de mamoneira por meio de caracteres morfoagronômicos. O experimento foi conduzido em Lavras, MG, no período de fevereiro a agosto de 2008. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com três repetições, e 25 plantas por parcela. Os caracteres avaliados foram: altura da planta, altura do caule, número de internódios, diâmetro do caule e número de racemos. Verificou-se a ocorrência de diferenças significativas pelo teste de F (P < 0,01), para o efeito de acessos para todas as variáveis estudadas. Foram estimadas as distâncias genéticas entre os acessos pelo método euclidiano. De acordo com o agrupamento, utilizando o método de Tocher e o método Hierárquico do "Vizinho Mais Próximo", baseado na distância euclidiana houve a formação de quatro grupos distintos. Com base nos resultados obtidos neste trabalho, recomendam-se os cruzamentos entre acessos dos grupos I e IV, II e IV, e III e IV.