Effects of stochastic hypoxia events on the benthic communities of transitional waters

Hypoxia is one of the most important and faster spreading threats to marine life and its occurrence has significantly increased in the last century. The effects of hypoxia on marine organisms and communities has mostly been studied in light of the intensity of the disturbance but not a lot of attention has been given to its interaction with other stressors and the timing of its appearance. In this thesis I started to explore these topics through laboratory and manipulative field experiments. I studied the interactive effects of thermal stress and hypoxia on a European native bivalve species (Cerastoderma edule; Linnaeus, 1758 ) and a non native one (Ruditapes philippinarum; Adams & Reeve, 1850) through a laboratory experiment performed in the Netherlands. The non native species displayed a greater tolerance to oxygen depletion than the native one. The first field experiment was performed in an Italian brackish coastal lagoon (Pialassa Baiona) and tested the effects of different timing regimes of hypoxia on the benthic community. It emerged that the main factor affecting the community is the duration of the hypoxia. The ability of the communities to recover after repeated hypoxic periods was explored in the second manipulative field experiment. We imposed three different timing regimes of hypoxia on sediment patches in Pialassa Baiona and we monitored the changes of both the benthic and the microbial communities after the disturbances. The preliminary analyses of the data from this last work suggest that the experimental manipulations caused limited detrimental effects on the communities. Overall this thesis work suggests that the duration of hypoxic events, their repetitive nature and the associated thermal stress are key factors in determining their effects on the communities and that management measures should point towards a reduction of the duration of the single hypoxic periods more than their frequency.

Genes involved in germline regulative pathways in metazoa: an integrative approach to investigate a key feature of animal biology

In Metazoa, the germline represents the cell lineage devoted to transmission of genetic heredity across generations. Its functions intuitively evoke the crucial roles that it plays in the development of a new organism and in the evolution of the species. Germline establishment is tightly tied to animal multicellularity itself, in which the complex differentiation of cell lineages is favoured by the confinement of totipotency in specific cell populations. In the present thesis, I addressed the subject of germline characterization in animals through different approaches, in an attempt to cover different sides and scales. First, I investigated the extent and nature of shared differentially transcribed molecular factors in 10 different species germline-related lineages. I observed that newly evolved genes are less likely to be involved in germline-related mechanisms and that the mostly shared transcriptional signal across the species considered was the upregulation of genes associated to proper DNA replication, instead of the expected transcriptional and post-transcriptional regulation, that apparently have a higher level of lineage-specificity. I then focused on the evolutionary history of Tudor domain containing proteins, a gene family that underwent germline-associated expansions in animals. Using data from 24 holozoan phyla, I could confirm the previously proposed evolution of the Tudor domain secondary structure. Also, I associated lineage-specific family reductions and expansions to peculiar genomic dynamics and to the evolution of germline-associated piRNA pathway of retrotransposon silencing. Lastly, I characterized and investigated the expression of the Tudor protein TDRD7 in the clam Ruditapes philippinarum. Through immunolocalization, I could compare its expression profiles in gametogenic specimens to the previously characterized germline marker vasa. Combining results with literature, I proposed that, in this species, TDRD7 is involved in the assembly of germ granules, i.e. cytoplasmic structures associated to germline differentiation in virtually all animals, but whose assemblers can be taxon specific.

Utilizzo di farina di insetti e microalghe come fonti proteiche alternative nella dieta del pollo da carne: ripercussioni sulla qualità della carne.

La tesi ha avuto come obiettivo la valutazione dell’effetto dell’uso di fonti proteiche alternative (alghe ed insetti) nell’alimentazione del broiler sui parametri qualitativi ed il profilo ossidativo della carne di petto di pollo. A tale scopo, 1000 polli maschi ROSS 308 sono stati suddivisi in 8 gruppi sperimentali in funzione della percentuale di inclusione nel mangime di farina di microalghe ed insetti, e della presenza o meno dell’enzima chitinasi: controllo (dieta commerciale), controllo con enzima, dieta 1 (insetti 9%), dieta 2 (insetti 18%), dieta 3 (insetti 9% + chitinasi), dieta 4 (insetti 18% + chitinasi), dieta 5 (microalghe 3%), dieta 6 (microalghe 6%). Un totale di 120 petti di pollo (15/gruppo) sono stati destinati all’analisi del pH, colore, drip e cooking loss, sforzo di taglio, nonché del livello di ossidazione di grassi e proteine della carne. I risultati ottenuti hanno evidenziato come, a prescindere dal tipo di fonte proteica e dalla percentuale di inclusione, il pH della carne ha mostrato valori significativamente inferiori in tutti i gruppi trattati rispetto al controllo, senza però esercitare effetti negativi sulla qualità della carne. La capacità di ritenzione idrica (valutata tramite drip e cooking loss), lo sforzo di taglio e il livello di ossidazione dei lipidi e delle proteine non sono stati infatti influenzati negativamente dal trattamento dietetico. Tuttavia, il colore della carne è stato modificato dall’alimentazione, con particolare riferimento all’indice di giallo (b*) che è risultato significativamente superiore nei gruppi sperimentali alimentati con microalghe rispetto al controllo e a quelli alimentati con farina di insetti. Tale colorazione potrebbe essere gradita in quei mercati in cui vi è una consolidata abitudine a questa pigmentazione della carne. Ulteriori studi saranno effettuati per valutare l’effetto delle fonti proteiche alternative sulla qualità sensoriale e l’attitudine del consumatore verso il colore del prodotto.

Estudo do esvaziamento gástrico e da distribuição intragástrica de uma dieta sólida através da cintilografia: diferenças entre os sexos

Gender-related differences in gastric emptying are still controversial. The aims of this study were: to confirm the sex-related difference in gastric emptying of a solid meal and to investigate its association with different patterns of meal distribution between the proximal and distal gastric compartments. Eighteen healthy volunteers (nine males, mean age 35 ± 9 years; nine females, mean age: 41 ± 11 years) were studied in the morning, after ingestion of the solid test-meal (an omelette labeled with 185MBq of 99mTc-sulfur colloid). Simultaneous anterior and posterior images of the stomach were acquired immediately after ingestion of the meal and every 10 minutes for 120 minutes. Time versus activity curves were obtained for the whole, proximal and distal stomach. Gastric T½ was longer in women (96.1 ± 17.2 min) than in men (79.9 ± 17.8 min; P = 0.02). The analysis of the meal distribution inside the stomach showed no differences between males and females in proximal gastric emptying, but the meal retention in the distal compartment was significantly increased among women (P = 0.04). In conclusion, gastric emptying of a solid meal is slower in pre-menopausal women than in age-matched men, probably due to an increased retention of the meal in the distal compartment. This should be taken into consideration to avoid misleading diagnosis of gastroparesis for female patients.

Uso de ácido benzoico na dieta de leitões

Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos da inclusão de ácido benzoico (Vevovitall®) na dieta sobre o desempenho e a morfologia intestinal do duodeno de leitões de 28 a 70 dias de idade. Foram utilizados 160 leitões Dalland × Penarlan desmamados aos 21 dias de idade, separados por sexo. O experimento foi dividido em fases pré-inicial 1 (28 a 35 dias de idade), pré-inicial 2 (36 a 46 dias de idade) e fase inicial (47 a 70 dias idade). Utilizou-se o delineamento experimental tipo blocos ao acaso com 5 tratamentos, cada um com 8 repetições de 4 animais, totalizando 40 unidades experimentais. Foram utilizados quatro níveis de ácido benzoico (0; 0,25; 0,50 e 0,75%) e um tratamento testemunha com ácido fumárico. Abateram-se, aos 70 dias de idade, dois animais por repetição para coleta de amostras do duodeno e estudo da morfologia intestinal e um animal por repetição para estudo de lesões gástricas. Foram avaliadas as características de desempenho (ganho de peso, consumo de ração e conversão alimentar) para cada fase e para o período total. Como características morfológicas, foram avaliadas a altura das vilosidades, a profundidade de criptas e a relação altura de vilosidades/profundidade de criptas. Avaliou-se ainda a incidência de diarreia. No período de 28 a 70 dias, o uso de ácido benzoico influencia o desempenho de suínos, que neste estudo foi melhor os níveis de 0,50 e 0,75%, e reduz a incidência de diarreia. Animais alimentados com dietas contendo ácido benzoico apresentam maior altura de vilosidade e profundidade de criptas.

Tempo de fornecimento da dieta pré-inicial para frangos de corte com diferentes pesos ao alojamento

Avaliaram-se os efeitos do fornecimento da dieta pré-inicial (DPI) e do peso ao alojamento sobre o desempenho e as características de carcaça de frangos de corte. Utilizaram-se 960 frangos machos, linhagem comercial Cobb-500, alojados em 32 boxes, em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4, composto de dois pesos ao alojamento (42 e 46 g) e quatro períodos de fornecimento da dieta pré-inicial (0, 1 a 7, 1 a 10 e 1 a 14 dias de idade), durante 49 dias. Os programas alimentares compreenderam três ou quatro fases (pré-inicial e/ou inicial; engorda; final) e as dietas fornecidas eram à base de milho e farelo de soja. De modo geral, aves mais pesadas ao alojamento apresentaram, ao longo de todo o período experimental, maior consumo de ração (CR) e ganho de peso (GP). Não foram observadas diferenças significativas na conversão alimentar (CA) dos animais. Considerando todo o período experimental, as aves alimentadas com a dieta pré-inicial durante sete dias apresentaram maior consumo de ração e ganho de peso, porém, menor rendimento de carcaça. O peso ao alojamento determina o desempenho e o oferecimento da dieta pré-inicial durante sete dias beneficia o desempenho das aves.

Resposta em parâmetros sanguíneos e urinários de vacas leiteiras ao aumento no balanço cátion-aniônico da dieta

Estudou-se efeito de quatro níveis de dietas catiônicas sobre os parâmetros ácido-base do sangue e o pH urinário de vacas em lactação. Para a manipulação dos níveis do balanço cátion-amônico da dieta (BCAD), foram adicionadas diferentes concentrações de bicarbonato de sódio às dietas, obtendo-se os seguintes tratamentos: +150, +250, +400 e +500mEq/kg de matéria seca. O experimento foi realizado durante o verão, por um período total de 72 dias, utilizando-se oito vacas da raça Holandesa após o pico de lactação, distribuídas em quadrado latino (4x4), replicado, em que cada período teve duração de 18 dias. O pH urinário e o bicarbonato, o pH, o CO2 total e a pCO2 do sangue aumentaram linearmente (P<0,01) com o aumento do BCAD. As concentrações de sódio e potássio do sangue não foram modificadas (P>0,05) pelo BCAD. A concentração de cloro no sangue diminuiu linearmente (P<0,01) com o aumento do BCAD. O aumento do BCAD afetou o equilíbrio ácido-base das vacas, promovendo efeito alcalinogênico, o que poderia levar a diferenças significativas no desempenho do animal.

Dieta rica em proteína na redução do peso corporal

A proporção ideal dos macronutrientes em dietas de emagrecimento é atualmente bastante discutida. Existem evidências de que dietas com maior proporção de proteína aumentam a perda de peso e de gordura corporal e diminuem a perda de massa corporal magra durante o emagrecimento. Todavia, os mecanismos responsáveis por estes efeitos não estão totalmente esclarecidos. Além disso, existem poucas conclusões a respeito dos possíveis efeitos colaterais dessas dietas na função renal e no estado nutricional relativo ao cálcio. Assim, este artigo objetiva trazer informações atuais sobre os efeitos de dietas ricas em proteína na perda de peso e na composição corporal e dos mecanismos envolvidos, bem como seus efeitos na função renal e no estado nutricional relativo ao cálcio.

Treinamento resistido reduz inflamação em músculo esquelético e melhora a sensibilidade à insulina periférica em ratos obesos induzidos por dieta hiperlipídica

OBJETIVO: Investigar em ratos obesos o efeito da prática de exercício resistido sobre a sensibilidade à insulina e sobre a expressão de citocinas pró-inflamatórias e de transportador de glicose em músculo solear. MATERIAIS E MÉTODOS: Ratos Wistar alimentados com dieta hiperlipídica (grupos obesos) foram submetidos ao protocolo de exercício tipo jump squat. A sensibilidade à insulina e a expressão gênica de Tnf-α, SOCS3 e GLUT4 foram comparadas entre os grupos obesos sedentários (OS) e exercitados (OE) e controles sedentários (CS) e exercitados (CE). RESULTADOS: A sensibilidade à insulina estava reduzida no grupo OS e elevada no OE. Os conteúdos de RNAm de Tnf-α e de SOCS3 estavam aumentados no músculo esquelético do grupo OS e reduzidos no OE. O conteúdo proteico e de RNAm de GLUT4 não diferiu entre os grupos. CONCLUSÃO: O exercício resistido reverte o quadro de resistência à insulina periférica e de inflamação no músculo esquelético de obesos induzidos por dieta.

Fatores associados à qualidade da dieta de adultos residentes na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil, 2002

Objetivou-se avaliar os fatores demográficos, sócio-econômicos e de estilo de vida associados à qualidade da dieta de adultos residentes na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. Estudo transversal, por meio de inquérito domiciliar, de base populacional, foi realizado no Distrito do Butantã e nos municípios de Itapecerica da Serra, Embu e Taboão da Serra. Utilizaram-se dados de um questionário e um recordatório de 24 horas de 1.840 adultos de 20 anos ou mais, de ambos os sexos, incluídos em um inquérito de saúde (ISA-SP). A qualidade da dieta foi avaliada através do índice de qualidade da dieta (IQD) adaptado para a realidade local. Utilizou-se análise de regressão linear para avaliar a associação entre o IQD e as demais variáveis. A maioria da população (75%) apresentou dieta que necessita de melhora. Observaram-se médias baixas para os componentes: frutas, verduras e legumes, leite e derivados. Número de bens de consumo duráveis, escolaridade do chefe da família e ter 60 anos ou mais se associaram ao IQD em homens. Para as mulheres, a faixa etária se associou ao IQD. Em ambos os modelos, o consumo de calorias se manteve como variável de ajuste.

Relação entre o consumo de açúcares de adição e a adequação da dieta de adolescentes residentes no município de São Paulo

OBJETIVO: Avaliar a relação entre o consumo de açúcares de adição e a adequação do consumo de nutrientes e grupos alimentares em adolescentes residentes no município de São Paulo. MÉTODOS: Foram avaliados 793 adolescentes, provenientes de um estudo de base populacional, realizado em 2003. O consumo alimentar foi medido pelo recordatório de 24 horas, tendo sido aplicado método de ajuste por meio de subamostra de 195 indivíduos. O consumo de açúcares foi categorizado em adequado ou inadequado, quando ≤10% ou >10% do valor energético total da dieta, respectivamente. A adequação de ingestão de macronutrientes considerou intervalos de distribuição aceitável, e a prevalência de inadequação dos micronutrientes foi calculada pelo método Estimated Average Requirement como ponto de corte. O consumo mediano dos alimentos foi estimado além dos percentis 25 e 75. Foram utilizados testes de Qui-quadrado, Wald e mediana, com nível de significância de 5%. RESULTADOS: Identificou-se maior proporção de adolescentes com consumo adequado de carboidratos entre aqueles com maior ingestão de açúcares de adição. Todos os adolescentes apresentaram ingestão proteica dentro dos valores preconizados e verificou-se associação significativa entre a adequação de lipídeos e o consumo de açúcares de adição somente entre os adolescentes do sexo masculino. Maior porção mediana de leite, carnes, frutas, suco industrializado, refrigerante e achocolatado em pó foi identificada entre os adolescentes com consumo excessivo de açúcares de adição. CONCLUSÃO: O consumo excessivo de açúcares de adição se mostrou relacionado à menor adequação do consumo de nutrientes e à menor ingestão de alimentos de alta densidade nutritiva.

Índice de Qualidade da Dieta Revisado para população brasileira

O Índice de Qualidade da Dieta Revisado é um indicador de qualidade da dieta desenvolvido consoante com as recomendações nutricionais vigentes. Os dados dietéticos foram provenientes do estudo de base-populacional, Inquérito de Saúde e Alimentação (ISA)-Capital-2003. O Índice contém 12 componentes, sendo nove fundamentados nos grupos de alimentos do Guia Alimentar Brasileiro de 2006, cujas porções diárias são expressas em densidade energética; dois nutrientes (sódio e gordura saturada); e Gord_AA (calorias provenientes de gordura sólida, álcool e açúcar de adição). O Índice de Qualidade da Dieta Revisado propicia mensurar variados fatores de riscos dietéticos para doenças crônicas, permitindo, simultaneamente, avaliar e monitorar a dieta em nível individual ou populacional.

Níveis de fósforo disponível e tamanho de partícula do fosfato bicálcico na dieta de poedeiras comerciais de 24 a 58 semanas de idade

Um experimento foi conduzido para verificar o efeito de níveis de fósforo e do tamanho de partícula do fosfato bicálcico na dieta de poedeiras comerciais na fase de produção. Utilizou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 × 3 com dois tamanhos de partícula do fosfato (fino e granulado) e três níveis de fósforo disponível (0,28; 0,38 e 0,48%), totalizando seis tratamentos, cada um com cinco repetições de oito aves. As dietas experimentais foram isoproteicas, isocalóricas e isocálcicas. O consumo de ração, a produção de ovos, a massa de ovos, a conversão alimentar, a porcentagem de casca, a gravidade específica e os teores de cinzas, cálcio, fósforo e magnésio nos ossos não foram afetados pelas dietas. Dietas contendo fosfato bicálcico (fino ou granulado) e 0,28% de fósforo disponível atendem às exigências de fósforo de galinhas poedeiras semipesadas de 24 a 58 semanas de idade.

Efeito da inclusão de diferentes fontes lipídicas e óleo mineral na dieta sobre a digestibilidade dos nutrientes e os níveis plasmáticos de gordura em equinos

Objetivou-se avaliar os efeitos da inclusão de gordura de origem animal ou vegetal e de óleo mineral sobre a aceitabilidade, a digestibilidade dos nutrientes e as concentrações plasmáticas de triglicérides e colesterol em equinos. Utilizaram-se quatro potros de 13 a 16 meses de idade recebendo dieta contendo feno de gramínea e concentrado, em delineamento quadrado latino, analisado por contrastes ortogonais. A aceitabilidade não foi influenciada pela quantidade nem pelo tipo de óleo adicionado às dietas. Os menores valores de digestibilidade de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO) e extrato etéreo (EE) foram observados para as dietas acrescidas de óleo mineral (58,90; 60,29 e 32,02%) em comparação à dieta controle, cujos valores foram de 62,58; 64,41 e 77,72%. O coeficiente de digestibilidade do EE obtido com a dieta com óleo mineral foi menor (32,02%) que o obtido para as dietas com gordura animal (90,26%) e gordura vegetal (86,47%). A dieta com óleo mineral reduziu a concentração de HDL-C (68,75 mg/dL) em relação à dieta controle (76,00 mg/dL). A adição de fontes lipídicas e óleo mineral não influencia na aceitabilidade da dieta por equinos. O óleo vegetal não se diferencia da gordura animal quanto à digestibilidade dos nutrientes, no entanto, essas fontes de lipídios afetam a digestibilidade do extrato etéreo. A adição de óleo mineral reduz os níveis plasmáticos de HDL-C, ao passo que a adição de gordura animal e gordura vegetal não altera as concentrações plasmáticas de colesterol.

Efeitos do processamento da alfafa e da adição de óleo de soja sobre a digestibilidade total da dieta de eqüinos

Avaliou-se o efeito do processamento do feno de alfafa (Medicago sativa L.) e da adição de óleo de soja em dietas sobre a digestibilidade total de matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta, extrato etéreo, fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido em eqüinos. Utilizaram-se quatro potros machos, sem raça definida, com aproximadamente 14 meses de idade e 197,25 kg, em delineamento quadrado latino (4 × 4) e em arranjo fatorial (2 × 2), composto de duas formas de fenação da alfafa (em cubos ou em ramas) e da adição ou não de óleo de soja em dietas contendo concentrado comercial na forma de péletes. A digestibilidade dos nutrientes foi determinada pelo método de coleta total de fezes durante três dias. A adição de óleo de soja refinado aumentou a digestibilidade total de matéria seca, matéria orgânica, extrato de etéreo e fibra em detergente neutro. A fenação da alfafa em cubos aumentou a digestibilidade total da proteína bruta, fibra em detergente neutro e da fibra em detergente ácido. A adição de óleo de soja nas dietas avaliadas foi um modo prático e seguro de aumentar a densidade calórica sem reduzir a digestibilidade dos macronutrientes orgânicos. O processamento da alfafa na forma de cubos melhorou a digestibilidade total da proteína bruta, fibra em detergente e fibra em detergente ácido da dieta em eqüinos.