Análise de acetona em ar exalado: desenvolvimento de método eletroanalítico e algoritmo para processamento de sinais

Propõe-se método novo e completo para análise de acetona em ar exalado envolvendo coleta com pré-concentração em água, derivatização química e determinação eletroquímica assistida por novo algoritmo de processamento de sinais. Na literatura recente a acetona expirada vem sendo avaliada como biomarcador para monitoramento não invasivo de quadros clínicos como diabetes e insuficiência cardíaca, daí a importância da proposta. Entre as aminas que reagem com acetona para formar iminas eletroativas, estudadas por polarografia em meados do século passado, a glicina apresentou melhor conjunto de características para a definição do método de determinação por voltametria de onda quadrada sem a necessidade de remoção de oxigênio (25 Hz, amplitude de 20 mV, incremento de 5 mV, eletrodo de gota de mercúrio). O meio reacional, composto de glicina (2 mol·L-1) em meio NaOH (1 mol·L-1), serviu também de eletrólito e o pico de redução da imina em -1,57 V vs. Ag|AgCl constituiu o sinal analítico. Para tratamento dos sinais, foi desenvolvido e avaliado um algoritmo inovador baseado em interpolação de linha base por ajuste de curvas de Bézier e ajuste de gaussiana ao pico. Essa combinação permitiu reconhecimento e quantificação de picos relativamente baixos e largos sobre linha com curvatura acentuada e ruído, situação em que métodos convencionais falham e curvas do tipo spline se mostraram menos apropriadas. A implementação do algoritmo (disponível em http://github.com/batistagl/chemapps) foi realizada utilizando programa open source de álgebra matricial integrado diretamente com software de controle do potenciostato. Para demonstrar a generalidade da extensão dos recursos nativos do equipamento mediante integração com programação externa em linguagem Octave (open source), implementou-se a técnica da cronocoulometria tridimensional, com visualização de resultados já tratados em projeções de malha de perspectiva 3D sob qualquer ângulo. A determinação eletroquímica de acetona em fase aquosa, assistida pelo algoritmo baseado em curvas de Bézier, é rápida e automática, tem limite de detecção de 3,5·10-6 mol·L-1 (0,2 mg·L-1) e faixa linear que atende aos requisitos da análise em ar exalado. O acetaldeído, comumente presente em ar exalado, em especial, após consumo de bebidas alcoólicas, dá origem a pico voltamétrico em -1,40 V, contornando interferência que prejudica vários outros métodos publicados na literatura e abrindo possibilidade de determinação simultânea. Resultados obtidos com amostras reais são concordantes com os obtidos por método espectrofotométrico, em uso rotineiro desde o seu aperfeiçoamento na dissertação de mestrado do autor desta tese. Em relação à dissertação, também se otimizou a geometria do dispositivo de coleta, de modo a concentrar a acetona num volume menor de água gelada e prover maior conforto ao paciente. O método completo apresentado, englobando o dispositivo de amostragem aperfeiçoado e o novo e efetivo algoritmo para tratamento automático de sinais voltamétricos, está pronto para ser aplicado. Evolução para um analisador portátil depende de melhorias no limite de detecção e facilidade de obtenção eletrodos sólidos (impressos) com filme de mercúrio, vez que eletrodos de bismuto ou diamante dopado com boro, entre outros, não apresentaram resposta.

Assessing Activity and Location of Individual Laying Hens in Large Groups Using Modern Technology

Tracking individual animals within large groups is increasingly possible, offering an exciting opportunity to researchers. Whereas previously only relatively indistinguishable groups of individual animals could be observed and combined into pen level data, we can now focus on individual actors within these large groups and track their activities across time and space with minimal intervention and disturbance. The development is particularly relevant to the poultry industry as, due to a shift away from battery cages, flock sizes are increasingly becoming larger and environments more complex. Many efforts have been made to track individual bird behavior and activity in large groups using a variety of methodologies with variable success. Of the technologies in use, each has associated benefits and detriments, which can make the approach more or less suitable for certain environments and experiments. Within this article, we have divided several tracking systems that are currently available into two major categories (radio frequency identification and radio signal strength) and review the strengths and weaknesses of each, as well as environments or conditions for which they may be most suitable. We also describe related topics including types of analysis for the data and concerns with selecting focal birds.

Genetic selection to increase bone strength affects prevalence of keel bone damage and egg parameters in commercially housed laying hens.

The prevalence of keel bone damage as well as external egg parameters of 2 pure lines divergently selected for high (H) and low (L) bone strength were investigated in 2 aviary systems under commercial conditions. A standard LSL hybrid was used as a reference group. Birds were kept mixed per genetic line (77 hens of the H and L line and 201 or 206 hens of the LSL line, respectively, per pen) in 8 pens of 2 aviary systems differing in design. Keel bone status and body mass of 20 focal hens per line and pen were assessed at 17, 18, 23, 30, 36, 43, 52, and 63 wk of age. External egg parameters (i.e., egg mass, eggshell breaking strength, thickness, and mass) were measured using 10 eggs per line at both 38 and 57 wk of age. Body parameters (i.e. tarsus and third primary wing feather length to calculate index of wing loading) were recorded at 38 wk of age and mortality per genetic line throughout the laying cycle. Bone mineral density (BMD) of 15 keel bones per genetic line was measured after slaughter to confirm assignment of the experimental lines. We found a greater BMD in the H compared with the L and LSL lines. Fewer keel bone fractures and deviations, a poorer external egg quality, as well as a lower index of wing loading were found in the H compared with the L line. Mortality was lower and production parameters (e.g., laying performance) were higher in the LSL line compared with the 2 experimental lines. Aviary design affected prevalence of keel bone damage, body mass, and mortality. We conclude that selection of specific bone traits associated with bone strength as well as the related differences in body morphology (i.e., lower index of wing loading) have potential to reduce keel bone damage in commercial settings. Also, the housing environment (i.e., aviary design) may have additive effects.