Organic and nitrogen fertilization of soil under Syrah grapevine: effects on soil chemical properties and nitrate concentration.

Viticulture is an activity of great social and economic importance in the lower-middle region of the São Francisco River valley in northeastern Brazil. In this region, the fertility of soils under vineyards is generally poor. To assess the effects of organic and nitrogen fertilization on chemical properties and nitrate concentrations in an Argissolo Vermelho-Amarelo (Typic Plinthustalf), a field experiment was carried out in Petrolina, Pernambuco, on Syrah grapevines. Treatments consisted of two rates of organic fertilizer (0 and 30 m3 ha-1) and five N rates (0, 10, 20, 40, and 80 kg ha-1), in a randomized block design arranged in split plots, with five replications. The organic fertilizer levels represented the main plots and the N levels, the subplots. The source of N was urea and the source of organic fertilizer was goat manure. Irrigation was applied through a drip system and N by fertigation. At the end of the third growing season, soil chemical properties were determined and nitrate concentration in the soil solution (extracted by porous cups) was determined. Organic fertilization increased organic matter, pH, EC, P, K, Ca, Mg, Mn, sum of bases, base saturation, and CEC, but decreased exchangeable Cu concentration in the soil by complexation of Cu in the organic matter. Organic fertilization raised the nitrate concentration in the 0.20-0.40 m soil layer, making it leachable. Nitrate concentration in the soil increased as N rates increased, up to more than 300 mg kg-1 in soil and nearly 800 mg L-1 in the soil solution, becoming prone to leaching losses.

Nitrate and potassium concentration in fertigated soil cultivated with wine vines.

In the semiarid region of Brazil the use of irrigation systems for applying fertilizers in horticulture is the primary means for incorporating nutrients in the soil. However, this technique still requires its use in wine vines to be assessed. In view of this, this study aimed to assess nitrate and potassium concentrations in soil fertigated with nitrogen and potassium fertilizers in 3 wine grape growing cycles. A field experiment was conducted with ?Syrah? wine grapes, in Petrolina, Pernambuco, Brazil; it assessed five nitrogen doses (0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1) and five K2O doses (0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1) applied by drip irrigation system with two emitters per plant, with a flow rate of 4 L h-1. The experimental design used was the factorial split-plot, making up 13 combinations arranged in 4 randomized blocks. Soil solution samples were collected weekly with the aid of porous cup extractors for all treatments and at depths of 0.4 and 0.6 m by determining nitrate and potassium concentrations and electrical conductivity. Increased levels of both nutrients in the irrigation water increased the availability of nitrate and potassium in the soil solution. The highest nitrate and potassium concentrations were found in the second growing cycle at both depths studied.

Unbalanced R-loops and micronuclei induced by DNA topoisomerase I poisons in cancer cells

Topoisomerase I (Top1) poisons are among the most clinically-effective drugs used for colon, ovary and lung cancers. Unpublished data from our lab have recently revealed that the structurally-unrelated Top1 poisons, Camptothecin (CPT) and Indimitecan (LMP776), induce the formation of micronuclei (MNi) in human cancer cells. In addition, MNi trigger an innate immune gene response by stimulating the cGAS/STING pathway. As the mechanisms of MNi formation are not fully determined, our aim is here to establish how MNi form after Top1 poisoning. Using immunofluorescence assays and EdU labelling of nascent DNAs, our results show that, after 24 hours of recovery, a short treatment with sub-cytotoxic doses of Top1 poisons induces the formation of MNi that do not contain newly synthetized (EdU+) DNA. We also saw that Top1 poisons delay replication machinery reducing EdU incorporation and produce significant levels of the damage markers γH2AX and p53BP1 in S-phase cells but not in G1 and G2/M cells. The results also show that MNi formation is dependent on R-loops, as RNaseH1 overexpression markedly reduces Top1 induced MNi. Genome-wide mapping of R-loops by DRIP-seq technique revealed that R-loop levels are both decreased and increased by CPT. In particular, increased R-loops are mainly found at active genes and always overlapped with Top1cc sites. We also found that increased R-loops overlap with lamina-associated chromatin domains while decreased R-loops correlate with replication origin sites. Overall, our data are consistent with the formation of MNi due to R-loop increase and under-replication at specific regions caused by Top1 poisons. These results will eventually help in developing new strategies for effective personalized interventions by using Top1-targeted compounds as immuno-modulators in cancer patients.

Effetto della deplezione della lisina e della contemporanea somministrazione di integratori alimentari sulla qualità della carne di petto di pollo

Il presente lavoro di tesi ha avuto lo scopo di valutare l’effetto della deplezione dietetica della lisina, in concomitanza o meno della supplementazione di due diverse tipologie di integratori alimentari, sui principali tratti qualitativi e sulle proprietà tecnologiche della carne di petto di pollo. Pertanto, 1620 polli maschi sono stati allevati e suddivisi in 4 gruppi sperimentali in funzione dei trattamenti dietetici che prevedevano la deplezione del contenuto di lisina nella dieta con l’aggiunta o meno di 2 diversi tipi di integratori nella fase starter. Al termine della prova (50gg), 12 muscoli pettorali/gruppo sono stati destinati all’analisi del pH, colore, drip e cooking loss e sforzo di taglio. I risultati ottenuti hanno evidenziato che la deplezione della lisina insieme all’aggiunta dell’integratore 2 (contenente un precursore della creatina) ha determinato una significativa modificazione del colore della carne in termini di luminosità e indice di rosso (a*) e un aumento del cooking loss rispetto al gruppo di controllo. Tuttavia, le modificazioni ottenute sono di lieve entità e non determinano un eventuale peggioramento qualitativo della carne. Infatti, la deplezione della lisina non ha fatto rilevare alcuna modificazione significativa nei confronti dei parametri qualitativi e tecnologici presi in esame. Considerata la limitata disponibilità di studi presenti in letteratura riguardo la restrizione dietetica della quota di lisina, questo studio suggerisce come la sua deplezione nel primo periodo di vita dell’animale possa rappresentare una strategia efficace per ridurre i costi di alimentazione e migliorare la sostenibilità del sistema di produzione senza influenzare negativamente la qualità della carne. Infatti, è noto che la riduzione della concentrazione di alcuni componenti della dieta possa determinare una minore escrezione di azoto e fosforo, migliorando così la sostenibilità ambientale del sistema produttivo.

Caratterizzazione qualitativa della carne di petto di pollo in funzione della categoria commerciale

La tesi è stata finalizzata allo studio delle caratteristiche qualitative e tecnologiche delle carni di polli appartenenti alle principali categorie commerciali presenti in Italia: pollo leggero allevato all’aperto (PLA, 1,8-2 kg), medio convenzionale (PMC, 2,5-2,8 kg) e pesante convenzionale (PPC, 3,5-3,8 kg). Da un totale di 12 lotti di carne avicola, sono stati selezionati 50 muscoli Pectoralis major/lotto (n=600) e sono suddivisi in 3 gruppi sperimentali corrispondenti alle categorie commerciali. Sul totale dei campioni è stata valutata l’incidenza delle principali anomalie della carne avicola: 25 petti/lotto sono stati utilizzati per la misurazione del pH, colore, drip e cooking loss e sforzo di taglio, i restanti sono stati destinati alla valutazione dello stato ossidativo della carne. L’incidenza e la gravità delle miopatie White Striping e Wooden Breast è risultata nettamente inferiore in PLA, rispetto a PMC e PCC, mentre non è stata osservata alcuna differenza significativa nell’incidenza di petti affetti da Spaghetti Meat. Il gruppo PLA ha fatto registrare valori di pH significativamente inferiori rispetto alle altre categorie, senza riflessi negativi sui parametri tecnologici della carne. La capacità di ritenzione idrica è risultata infatti più elevata nel gruppo PLA, come comprovato dai valori inferiori di drip e cooking loss rispetto ai gruppi PMC e PPC. I campioni del gruppo PLA hanno presentato differenze significative per quanto riguarda il colore, con particolare riferimento all’intensità dell’indice di giallo (b*) risultata superiore (P<0,01) rispetto alle altre categorie commerciali. Al contrario, il gruppo PPC ha mostrato livelli inferiori di ossidazione proteica e lipidica. In virtù di quest’ultimo aspetto, le carni della categoria commerciale PPC potrebbero essere destinate alla preparazione di prodotti a base di carne, mentre quelle del PPM presentano caratteristiche più favorevoli per la produzione di sezionati e preparazioni di carne.

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.