PPARβ/δ ameliorates fructose-induced insulin resistance in adipocytes by preventing Nrf2 activation

We studied whether PPARβ/δ deficiency modifies the effects of high fructose intake (30% fructose in drinking water) on glucose tolerance and adipose tissue dysfunction, focusing on the CD36-dependent pathway that enhances adipose tissue inflammation and impairs insulin signaling. Fructose intake for 8weeks significantly increased body and liver weight, and hepatic triglyceride accumulation in PPARβ/δ-deficient mice but not in wild-type mice. Feeding PPARβ/δ-deficient mice with fructose exacerbated glucose intolerance and led to macrophage infiltration, inflammation, enhanced mRNA and protein levels of CD36, and activation of the JNK pathway in white adipose tissue compared to those of water-fed PPARβ/δ-deficient mice. Cultured adipocytes exposed to fructose also exhibited increased CD36 protein levels and this increase was prevented by the PPARβ/δ activator GW501516. Interestingly, the levels of the nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2), a transcription factor reported to up-regulate Cd36 expression and to impair insulin signaling, were increased in fructose-exposed adipocytes whereas co-incubation with GW501516 abolished this increase. In agreement with Nrf2 playing a role in the fructose-induced CD36 protein level increases, the Nrf2 inhibitor trigonelline prevented the increase and the reduction in insulin-stimulated AKT phosphorylation caused by fructose in adipocytes. Protein levels of the well-known Nrf2 target gene NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (Nqo1) were increased in water-fed PPARβ/δ-null mice, suggesting that PPARβ/δ deficiency increases Nrf2 activity; and this increase was exacerbated in fructose-fed PPARβ/δ-deficient mice. These findings indicate that the combination of high fructose intake and PPARβ/δ deficiency increases CD36 protein levels via Nrf2, a process that promotes chronic inflammation and insulin resistance in adipose tissue.

Impact of neonatal total parenteral nutrition and early glucose-enriched diet on glucose metabolism and physical phenotypes in Guinea Pig

Les oxydants infusés avec la nutrition parentéral (NP) néonatale induisent une modification du métabolisme des lipides et du glucose, donnant lieu à l’âge adulte à un phénotype de carence énergétique (faible poids, baisse de l’activité physique). L’hypothèse qu’une diète précoce riche en glucose prévient ces symptômes plus tard dans la vie, fut évalué chez le cobaye par un ANOVA en plan factoriel complet à deux facteurs (p < 0:05) : NP du jour 3 à 7, suivit d’une nourriture régulière (chow) (NP+) vs. chow à partir du 3ième jour (NP-), combiné avec une eau de consommation enrichie en glucose (G+) ou non (G-) à partir de la 3ième semaine. Les paramètres suivant ont été mesurés à l’âge de 9 semaine: taux de croissance, activité physique, activité de phosphofructokinase-1 et glucokinase (GK), niveau hépatique de glucose-6-phosphate (G6P), glycogène, pyruvate et potentiel redox du glutathion, poids du foie, glycémie, tolérance au glucose, concentrations hépatiques et plasmatiques en triacylglycérides (TG) et cholestérol. Le groupe G+ (vs. G-) avait un taux de croissance plus bas, une activité de GK et une concentration en G6P plus élevée, et un potentiel redox plus bas (moins oxydé). Le niveau plasmatique de TG était moins élevé dans le groupe NP+ (vs. NP-). Les traitements n’eurent aucun effet sur les autres paramètres. Ces résultats suggèrent qu’indépendamment de la NP, une alimentation riche en glucose stimule la glycolyse et déplace l’état redox vers un statut plus réduit, mais ne surmonte pas les effets de la NP sur le phénotype physique de carence énergétique.

Acute toxicity of a single gavage dose of fumonisin B(1) in rabbits

The aim of this study was to determine the clinical, pathological and mycotoxicological effects of oral administration of fumonisin B, (FBI) in rabbits. Eighteen rabbits were randomly assigned to two experimental groups: control group, 0 mg FB(1): fumonisin group. 31.5 mg FB(1)/kg body weight, corresponding to about 630 mg FB(1)/kg diet. Fumonisin administered as a single oral dose to rabbits resulted in acute toxicity, significantly interfering with body and liver weight. Serum biochemical analysis revealed a significant increase of total protein, alkaline phosphatase (AP), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), gamma-glutamyltransferase (GGT), urea and creatinine in the group receiving FBI compared to control animals, a finding characterizing hepatic and renal injury in this group. Urinary protein concentrations were markedly elevated at 12,24,48 and 72 h after dosing, although visible pathological abnormalities were not observed, probably because of rapid repair of the damage. FBI was detected in feces, with a maximum concentration at 24h after administration, indicating that the enterohepatic circulation is important in rabbits. FBI concentrations found in urine were low, with peak elimination at 12 h after intoxication. The highest FBI concentrations were observed in feces compared to urine and liver, demonstrating that feces are the main routes of excretion. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

The role of lipogenesis in the development of obesity and diabetes in Israeli sand rats (Psammomys obesus)

Obesity and diabetes in Israeli sand rats, Psammomys obesus, occur with the sequential transition of animals from normal insulin sensitivity to impaired insulin sensitivity, accompanied by increased adiposity, prior to insulin resistance and obesity, in a manner similar to susceptible human populations. The current study was designed to examine the role of de novo lipid synthesis in the development of excessive weight gain in P. obesus. Sand rats were classified at 12 wk of age into three groups: A, normoglycemic normoinsulinemic; B, normoglycemic hyperinsulinemic; C, hyperglycemic hyperinsulinemic, based on glucose and insulin responses in fed sand rats. Body weight, liver weight, white adipose tissue (WAT) mass and food intake were significantly elevated in Group C compared to Group A (P < 0.05). Lipogenic rate was measured by the amount of 3H incorporated into subscapular brown adipose tissue (BAT), epidiymal WAT and liver per hour, from sand rats with and without access to food. No difference in lipogenic rate was found between the groups in BAT, indicating that this tissue is of minor importance in whole body lipogenesis in P. obesus. In the WAT there was a greater lipogenic rate with the development of obesity and hyperinsulinemia (Group B vs. Group A) but no difference in the liver. However, the onset of hyperglycemia (Group C) further stimulated WAT lipogenesis and initiated increased hepatic lipogenesis, both of which contributed to the pre-existing obesity. This study suggests that elevated lipogenesis is not the primary cause of obesity in P. obesus, as lipogenic rate only markedly increases after obesity is already present in hyperglycemic animals.

Níveis do subproduto concentrado da produção de lisina em dietas com alto concentrado para tourinhos Santa Gertrudes em terminação

O experimento foi realizado objetivando-se caracterizar o subproduto concentrado da produção de lisina (SPL) e avaliar o desempenho e as características de carcaça de tourinhos Santa Gertrudes confinados recebendo níveis crescentes desse subproduto na dieta. O SPL resulta do processo de produção de lisina e é parcialmente seco. Apresentou aproximadamente 38% de matéria seca e 85% de proteína bruta na matéria seca, sendo que 79% desse nitrogênio encontrava-se na forma não-protéica. Não foram observados metais pesados em níveis tóxicos. Vinte e sete animais, com dez meses de idade e peso inicial de 242 kg, receberam silagem de milho, 80% de concentrado e 0; 4,5 ou 9,0% de SPL na matéria seca da dieta. O período experimental foi de 115 dias, após 56 dias de adaptação. A inclusão do SPL na dieta determinou efeito quadrático sobre o ganho de peso, o consumo diário de matéria seca, o peso final e o peso de carcaça; efeito linear decrescente sobre a eficiência alimentar e o rendimento de carcaça; e aumento da espessura de gordura de cobertura e do peso do fígado. Não foram observadas diferenças entre tratamentos para a área de olho de lombo. As diferenças no desempenho não foram associadas ao menor consumo de alimentos ou ao teor de enxofre das dietas. O nível de 3,7% de SPL na matéria seca da dieta foi considerado o máximo recomendado para tourinhos em terminação recebendo dietas com alto teor de energia, quando o ganho diário de peso esperado seria de 1,23 kg/animal.

Avaliação da silagem de grãos de milho úmido com diferentes volumosos para tourinhos em terminação: desempenho e características de carcaça

O experimento foi realizado com o objetivo de comparar os efeitos do fornecimento de silagem de grãos de milho úmido com o milho em grão seco, associados à silagem de milho ou ao bagaço in natura de cana-de-açúcar, sobre o desempenho e as características da carcaça de bovinos em terminação. em blocos ao acaso e esquema fatorial 2 × 2, 28 tourinhos Santa Gertrudes (dez meses de idade e peso corporal inicial de 245 kg) foram mantidos em confinamento durante 142 dias. Os animais foram mantidos em baias individuais e receberam dietas com 12 e 20% da MS em forma de bagaço ou silagem, respectivamente. O milho úmido foi moído e ensilado quando se encontrava com 30% de umidade. Não houve interação significativa tipo de volumoso x tipo de processamento do milho sobre as variáveis estudadas. O bagaço mostrou-se viável como fonte exclusiva de fibra, apesar de os resultados de ganho de peso, eficiência alimentar, peso e rendimento de carcaça e espessura de gordura subcutânea terem sido inferiores aos obtidos com a silagem de milho. O ganho diário de peso nos animais alimentados com o bagaço foi em torno de 1,3 kg, enquanto, com a silagem, foi de 1,5 kg. O consumo de MS não foi influenciado pelo tipo de volumoso ou pelo processamento do milho. O uso da silagem de grãos de milho úmido melhorou a eficiência alimentar em 9,7% e reduziu o peso do fígado quando comparado ao milho seco, mas não alterou as demais características avaliadas.

Cafeteria diet intake for fourteen weeks can cause obesity and insulin resistance in Wistar rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hipertensão Arterial Experimental e Prenhez em Ratas: Repercussões sobre o Peso, Comprimento e Órgãos dos Recém-nascidos

Objetivo: estudar as repercussões da hipertensão arterial sobre o peso e comprimento corpóreo e sobre o peso do fígado e do cérebro de recém-nascidos (RN). Métodos: foram utilizadas 82 ratas virgens da raça Wistar em idade de reprodução. Após a indução da hipertensão arterial experimental (modelo Goldblatt I: 1 rim - 1 clipe) as ratas foram sorteadas para compor os quatro grandes grupos experimentais (controle (C), manipulação (M), nefrectomia (N) e hipertensão (H). A seguir, as ratas foram distribuídas por sorteio em 8 subgrupos, sendo quatro grupos prenhes e quatro grupos não-prenhes. Após acasalamento dos quatro grupos prenhes, obtivemos com o nascimento dos recém-nascidos os seguintes grupos: RN-C, RN-M, RN-N e RN-H, respectivamente controle, manipulação, nefrectomia e hipertensão. Resultados: quanto ao peso e comprimento corpóreo dos recém-nascidos observamos que os grupos RN-N e RN-H apresentaram os menores pesos e comprimentos em relação ao seus controles. Quanto ao peso do fígado os RN-H apresentaram os menores pesos em relação aos seus controles. Conclusão: a hipertensão arterial determinou redução no peso corpóreo, no comprimento, no peso do fígado e no peso do encéfalo dos recém-nascidos.

Efeito da suplementação com ácido linoléico conjugado e do treinamento em natação sobre a composição corporal e os parâmetros bioquímicos de ratos Wistar em crescimento

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da suplementação com ácido linoléico conjugado, associada ao treinamento moderado em natação, sobre a composição corporal, o consumo e a eficiência alimentar, a glicemia, o perfil lipídico e o glicogênio muscular e hepático de ratos Wistar. MÉTODOS: Ratos Wistar (30 dias) foram divididos em: sedentário, sedentário suplementado, treinado e treinado suplementado. Permaneceram em gaiolas individuais com comida e água ad libitum, temperatura de 23ºC (com variação de1ºC) e ciclo claro-escuro de 12 horas, durante 8 semanas. A sessão de natação durou 1 hora e foi realizada três vezes/semana, bem como a suplementação com ácido linoléico conjugado a 2%. Após sacrifício, o plasma, os tecidos adiposos brancos e o marrom, o músculo gastrocnêmio e o fígado foram coletados e pesados. RESULTADOS: A suplementação per se não promoveu modificação na ingestão alimentar e na massa corporal dos animais. Houve aumento na glicemia de jejum (p<0,05), nas lipoproteínas de alta densidade (p<0,05), no colesterol total (p<0,05) e redução dos triacilgliceróis. A suplementação associada ao treinamento reduziu a massa corporal (p<0,05) e aumentou o peso relativo do tecido adiposo, do fígado e a glicemia de jejum. CONCLUSÃO: A suplementação com ácido linoléico conjugado associada à prática de exercício físico parece ter influência no balanço energético, mas, por outro lado, o aumento no peso do fígado indica que a ingestão deste ácido graxo pode ter efeitos indesejáveis, aumentando as chances de desenvolvimento do fígado gorduroso. Estes achados apontam perspectivas para novos estudos envolvendo análises histológicas do fígado, expressão gênica de enzimas chaves do metabolismo lipídico e de carboidratos, associados ou não a diferentes protocolos de treinamento físico.

Jejum Pré-abate em Frangos de Corte

As condições ideais dos frangos de corte no momento do abate devem ser conhecidas a fim de possibilitar a produção de carne de excelente qualidade, uma vez que diversos fatores pré e pós-abate estão envolvidos na qualidade final. em condições normais de abate e processamento, a retirada de ração é feita de 6 a 8 horas antes da apanha das aves, resultando em um período total de jejum de 8 a 12 horas antes do abate, para esvaziar o intestino e com isso minimizar a contaminação no abatedouro. A escalda, depena e evisceração são pontos importantes de contaminação cruzada no abatedouro devido à grande quantidade de microorganismos aderidos às penas, pele e patas das aves e ao rompimento das vísceras durante a evisceração. Entretanto, a desidratação da carcaça começa imediatamente após o início do jejum. Períodos prolongados de jejum podem afetar o pH das diversas partes do intestino, aumentando a presença de Salmonella e outros microorganismos patogênicos. Além disso, determinam uma maior contaminação pela bile, e são, subjetivamente, associados à fragilidade dos intestinos durante a evisceração mecânica. Portanto, os esquemas de processamento devem ser estabelecidos levando-se em conta a integridade e o esvaziamento do intestino e da vesícula biliar, bem como a desidratação e os seus efeitos sobre o bem estar das aves, contaminação da carcaça e qualidade da carne. Como alguns efeitos do jejum ainda não são bem conhecidos, sugerem-se pesquisas nas seguintes áreas: definir o tempo ótimo de jejum para atender o bem estar das aves, minimizar a contaminação e otimizar os parâmetros de qualidade de carcaça; estudar os efeitos de períodos prolongados de jejum sobre o pH e a colonização do papo, pró-ventrículo, moela, intestino delgado, intestino grosso e cecos por enterobactérias, como Salmonella, por exemplo; efeito do jejum sobre o tamanho e cor do fígado. O resultado esperado é um aumento na qualidade final dos produtos aliado a uma redução nas perdas e no custo de produção.

Antiulcer activity and subacute toxicity of trans-dehydrocrotonin from Croton cajucara

The antiulcerogenic activity of trans-dehydrocrotonin (DHC), a nor-clerodane diterpene isolated from Croton cajucara Benth. ( Euphorbiaceae), and its subacute ( 35 days) toxicity were studied in mice and rats, respectively. For the antiulcerogenic tests, models of gastric ulcers induced in mice by ethanol/HCl or stress were used. In both models, an oral dose of DHC ( 100 mg/kg) significantly reduced (P< 0.01) the formation of gastric lesions. DHC was also tested for its ability to scavenge free radicals, but no such action was observed in rat liver mitochondria. To assess the subacute toxicity, rats were treated orally with DHC (25, 50 and 100 mg/kg) for 5 weeks. A significant increase in liver weight was observed in male and female rats at highest doses, whereas a significant reduction in plasma alkaline phosphatase and cholesterol levels and an increase in gamma glutamyl transpeptidase were observed only at the highest dose ( 100 mg/kg) in female rats. DHC caused histopathological alterations in the liver that included a turbid tumefaction, microvacuolar degeneration and nuclear alterations. Despite the beneficial antiulcerogenic activity of DHC, our results suggest that the long-term use of this compound may induce liver damage.

Dietary vitamin or mineral mix removal during the finisher period on broiler chicken performance

The effect of dietary vitamin (VS) and mineral (MS) mix withdrawal between 42 and 49 d of age on broiler chicken performance was evaluated. The diets were formulated based on corn and soybean meal, and the experiments were conducted in floor pens using wood shavings as litter. Trial I evaluated withdrawal of VS and MS mix at 42, 45, and 49 d. The results of this trial showed that VS and MS mix withdrawal at 42 d of age did not impair feed intake (FI) or weight gain (WG), but feed conversion (FC) was improved (P = 0.043) when both mixes were maintained in the diets until 49 d of age. Trial 2 assessed the withdrawal of VS or MS mix at 42 d of age. FI and WG were not affected by withdrawal, but FC was poorer (P = 0.035) for the broilers fed the diet without VS. The relative liver weight was reduced by VS or MS mix withdrawal (P = 0.014 and P = 0.001, respectively). Carcass, breast, and leg yields were not affected by VS or MS mix withdrawals in either trial. The findings of the study suggested that VS mix withdrawal during the final period of broiler chicken growth was more deleterious than the withdrawal of MS mix, because it affected FC ratio. VS or MS withdrawal during this period did not affect carcass yield.

Hepatic lesions in protein-deficient adult rats

Four groups of 10 young adult Wistar male rats were fed ad libitum on a protein-free diet for periods of 7, 28, 56 and 84 days. Control groups were fed on a 20% casein diet. Food intake and body weights of rats were registered. Plasma protein levels and liver weight and fat content were determined. Sections of the caudate lobe were studied histologically. Fatty changes were classified in three grades. Protein-deficient rats exhibited loss of body weight and had low levels of plasma protein concentration. Liver lost weight after 7 days of protein deficiency; there was a gradual reduction in liver weight as periods of protein deprivation were longer. After 7 days, liver fat concentration was not significantly higher than in the respective control group; it was significantly higher in all the other malnourished animals, As periods of protein deprivation were longer, fatty changes became more severe. Other hepatic lesions were found in 5 of the 10 rats submitted to the longest period of protein deficiency. One of the rats showed a diffuse cellular atrophy, 2 animals showed an extensive haemorrhagic necrosis, another showed a focal area of reticulum collapse and the last exhibited a distortion of the normal architecture of the liver due to diffuse reticulum collapse and early nodular regeneration; these 2 last rats showed early fibrosis in portal areas. The findings suggest that other deficiencies may complicate the protein deficiency when rats are given a protein-free diet over prolonged periods. Even if the protein-deficient diet has protective nutrients, it may be that, when rats eat less food, as occurs in prolonged experiments deficiency of one or all of these elements can occur, depending on their relative amount in diet.

Desempenho e características da carcaça de tourinhos santa gertrudes confinados, recebendo dietas com alto concentrado e níveis crescentes de polpa cítrica peletizada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Neonatal rat exposure to pyrethroid and organophosphate insecticides: A physiological and biochemical trial of progeny

A manufactured product (Ectoplus®) composed by a cypermethrin (44.7%) and dichlorvos (4.2%) mixture was administered (10mg/kg/day, orally, by gavage) to pregnant rats, during the periods of gestation+lactation, gestation, and lactation. Control mothers received vehicle aqueous solution during the gestation+lactation period. With the progeny, in the 1-15 post-natal days (PNDI-15) there were observed alterations in the periods of occurrence of teeth, hair, unfolding of ears, and in the developmental period for following reflexes: postural, palmar grasp, negative geotaxis, and acoustic startle reflex. After weaning (PND21), there were observed the presence of cypermethrin and dichlorvos in the blood brain and liver; decrease in weight of liver, of cholinesterase activity in the plasma, liver, and brain, and hepatic metabolizing activity of drugs; alterations of levels of gamma glutamyl transferase enzymes, of creatinine, and of potassium in the serum of the animals. In conclusion, neonatal exposure to a formulated mixture of cypermethrin and dichlorvos is inductive to alterations in characteristics that indicate somatic and neuromuscular development of the progeny, and in certain biochemical parameters. The results suggest that enzymatic assessment associated with somatic and neuromotor assessment can be important markers of developmental characteristics in neonatal toxicity by pesticide formulations based on mixtures of insecticides.