Whole-body protein turnover and resting energy expenditure in obese, prepubertal children.

BACKGROUND: Obesity is becoming more frequent in children; understanding the extent to which this condition affects not only carbohydrate and lipid metabolism but also protein metabolism is of paramount importance. OBJECTIVE: We evaluated the kinetics of protein metabolism in obese, prepubertal children in the static phase of obesity. DESIGN: In this cross-sectional study, 9 obese children (x +/- SE: 44+/-4 kg, 30.9+/-1.5% body fat) were compared with 8 lean (28+/-2 kg ,16.8+/-1.2% body fat), age-matched (8.5+/-0.2 y) control children. Whole-body nitrogen flux, protein synthesis, and protein breakdown were calculated postprandially over 9 h from 15N abundance in urinary ammonia by using a single oral dose of [15N]glycine; resting energy expenditure (REE) was assessed by indirect calorimetry (canopy) and body composition by multiple skinfold-thickness measurements. RESULTS: Absolute rates of protein synthesis and breakdown were significantly greater in obese children than in control children (x +/- SE: 208+/-24 compared with 137+/-14 g/d, P < 0.05, and 149+/-20 compared with 89+/-13 g/d, P < 0.05, respectively). When these variables were adjusted for fat-free mass by analysis of covariance, however, the differences between groups disappeared. There was a significant relation between protein synthesis and fat-free mass (r = 0.83, P < 0.001) as well as between protein synthesis and REE (r = 0.79, P < 0.005). CONCLUSIONS: Obesity in prepubertal children is associated with an absolute increase in whole-body protein turnover that is consistent with an absolute increase in fat-free mass, both of which contribute to explaining the greater absolute REE in obese children than in control children.

The role of mycorrhizas in more sustainable oil palm cultivation

Oil palm is a significant and developing crop in many developing countries. The introduction of oil palm puts pressure on natural resources because it is often planted in cleared-cut land that previously supported other crops or was forested. This has led to environmental concerns which require attention. Hence it is important that new plantations are managed in a sustainable way to reduce the impact of oil palm cultivation on ecosystems whilst maximising yield and productivity to farmers. The application of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) technology is one option that can benefit both agronomic plant health and ecosystems. AMF have the potential to increase conventional agricultural productivity and are crucial for the sustainable functioning of agricultural ecosystems. This paper provides an insight into how AMF application might benefit oil palm cultivation through more sustainable management and the practical use of AMF for oil palm plantations.

Efecto de la proporción sexual, densidad y edad de los reproductores en la producción de semilla de Tilapia nilotica (Pisces, Cichlidae)

En el Laboratorio de Huachipa del Instituto del Mar del Perú, en el período comprendido entre octubre de 1980 y agosto de 1982, se realizaron varios experimentos a fin de determinar el efecto del tipo de estanque, densidad de carga y calidad y cantidad de fertilizante en el crecimiento y la producción de Tilapia nilotica. Estos experimentos arrojaron una diferencia no significativa entre los tratamientos, por lo cual se halló una cifra general promedio de crecimiento y producción que permitió su comparación con las cifras de producción obtenidas en otras áreas del mundo, un peso individual promedio de 203.4 g, una producción total de 2,038 Kg/ha/272 días, y una producción neta de 5.6 Kg/ha/día. Cifras que quedan dentro del rango reportado por el ICA (International Center for Aquaculture) para clima templado; similares a las obtenidas en países de Europa Central y la China, y notablemente bajas comparadas con los 20 Kg/ha/día producidos en Israel. Se identifican la mala condición de los estanques utilizados, la baja densidad de carga aplicada, la baja calidad del fertilizante y el clima de la zona, específicamente la presencia de nubosidad, como los factores de mayor incidencia en los resultados poco satisfactorios.

Crecimiento y producción de Tilapia nilotica (Pisces, Cichlidae) en el laboratorio de Huachipa

En el Laboratorio de Huachipa del Instituto del Mar del Perú, en el período comprendido entre octubre de 1980 y agosto de 1982, se realizaron varios experimentos a fin de determinar el efecto del tipo de estanque, densidad de carga y calidad y cantidad de fertilizante en el crecimien­to y la producción de Tilapia nilotica. Estos experimentos arrojaron una diferencia no significativa entre los tratamientos, por lo cual se halló una cifra general promedio de crecimiento y producción que permitió su comparación con las cifras de producción obtenidas en otras áreas del mundo, un peso individual promedio de 203.4 g, una producción total de 2,038 Kg/ha/272 días, y una producción neta de 5.6 Kg/ha/día. Cifras que quedan dentro del rango reportado por el ICA (International Center for Aquaculture) para clima templado; similares a las obtenidas en países de Europa Central y la China, y notablemente bajas comparadas con los 20 Kg/ha/día producidos en Israel. Se identifican la mala condición de los estanques utiliza dos, la baja densidad de carga aplicada, la baja calidad del fertilizante y el clima de la zona, específicamente la presencia de nubosidad, como los factores de mayor incidencia en los resultados poco satisfactorios.

Mineralização do nitrogênio incorporado como material vegetal em três solos da Amazônia Central

A mineralização do N proveniente do resíduo de feijão-caupi marcado com 15N foi estudada em condições de laboratório de setembro a dezembro de 1992. O material vegetal foi incorporado em amostras dos três principais solos da Amazônia Central: dois de terra firme, classificados como latossolo amarelo e podzólico vermelho-amarelo, e um de várzea, classificado como glei pouco húmico (GP). As variações nos teores e na forma de N mineral provenientes do resíduo de caupi foram relacionadas com as características químicas dos solos estudados. No latossolo e no podzólico, a incorporação do resíduo de caupi aumentou significativamente a mineralização do N, sendo a forma amoniacal predominante, enquanto, no GP, a forma nítrica preponderou. Nos solos de terra firme, a incorporação do resíduo de caupi aumentou a mineralização do N orgânico do solo, indicando a ocorrência do efeito "priming". Após 60 dias de incubação, cerca de 30 (podzólico) a 40% (latossolo) do N proveniente do caupi foi mineralizado nos solos de terra firme, enquanto no de várzea somente 18% foi mineralizado nesse período. Tais resultados mostram o potencial que essa leguminosa apresenta como fornecedora de N para as plantas nos solos de terra firme da Amazônia Central.

Transferência de nitrogênio entre plantas interconectadas por fungos micorrízicos arbusculares (FMAS)

Este trabalho, desenvolvido em casa de vegetação da Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF), em Campos (RJ), no primeiro semestre de 1996, objetivou avaliar a importância dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAS) no processo de transferência de N do feijão para o milho, utilizando o isótopo 15N. Foram construídos três tipos de vasos especiais, divididos em três seções, A, B e C, com 2 dm³ de capacidade: sem barreira, com tela de nylon de 40 ∝m (permitiu a passagem de hifas fúngicas, mas não a de raízes) e com tela de nylon de 1 ∝m (não permitiu a passagem de hifas e raízes) entre as seções B e C. Adicionaram-se 25 mg kg-1 de N somente na seção A de cada vaso, utilizando-se, como fonte (15NH4)2SO4. Duas plantas de feijão pré-germinadas e inoculadas com Rhizobium tropici foram plantadas com suas raízes divididas entre as seções A e B. Após 10 dias, efetuou-se o plantio do milho, diretamente, na seção C dos vasos, e a inoculação micorrízica nos tratamentos com o FMA foi feita pela adição de propágulos de Glomus etunicatum somente na seção C. O experimento foi coletado 35 dias após o transplantio do feijão, e os resultados demonstraram que a colonização micorrízica se mostrou satisfatória, tanto no milho quanto no feijão. A presença da micorriza aumentou a produção de matéria seca, conteúdo de 15N e P da parte aérea das plantas de milho. A transferência direta de 15N do feijão para o milho através do micélio fúngico foi de 16,6%; a transferência indireta envolvendo o FMA - ou seja, a absorção do 15N excretado pelas raízes do feijão na solução do solo que foi absorvido e transferido através do micélio do FMA para o milho - foi de 34,1%; e a transferência indireta não envolvendo o FMA - ou seja, a absorção de 15N pelas raízes de milho da solução do solo sem envolvimento do FMA - foi de 49,3%.

Trophic dynamics in the northern Humboldt Current system: insights from stable isotopes and stomach content analyses

The northern Humboldt Current system (NHCS) off Peru is one of the most productive world marine regions. It represents less than 0.1% of the world ocean surface but presently sustains about 10% of the world fish catch, with the Peruvian anchovy or anchoveta Engraulis ringens as emblematic fish resource. Compared with other eastern boundary upwelling systems, the higher fish productivity of the NHCS cannot be explained by a corresponding higher primary productivity. On another hand, the NHCS is the region where El Niño, and climate variability in general, is most notable. Also, surface oxygenated waters overlie an intense and extremely shallow Oxygen Minimum Zone (OMZ). In this context, the main objective of this study is to better understand the trophic flows in the NHCS using both stomach content and stable isotope analyses. The study focuses on a variety of organisms from low trophic levels such as zooplankton to top predators (seabirds and fur seals). The approach combines both long-term and specific studies on emblematic species such as anchoveta, and sardine Sardinops sagax and a more inclusive analysis considering the 'global' food web in the recent years (2008 – 2012) using stable isotope analysis. Revisiting anchovy and sardine we show that whereas phytoplankton largely dominated anchoveta and sardine diets in terms of numerical abundance, the carbon content of prey items indicated that zooplankton was by far the most important dietary component. Indeed for anchovy euphausiids contributed 67.5% of dietary carbon, followed by copepods (26.3%). Selecting the largest prey, the euphausiids, provide an energetic advantage for anchoveta in its ecosystem where oxygen depletion imposes strong metabolic constrain to pelagic fish. Sardine feed on smaller zooplankton than do anchoveta, with sardine diet consisting of smaller copepods and fewer euphausiids than anchoveta diet. Hence, trophic competition between sardine and anchovy in the northern Humboldt Current system is minimized by their partitioning of the zooplankton food resource based on prey size, as has been reported in other systems. These results suggest an ecological role for pelagic fish that challenges previous understanding of their position in the foodweb (zooplanktophagous instead of phytophagous), the functioning and the trophic models of the NHCS. Finally to obtain a more comprehensive vision of the relative trophic position of NHCS main components we used stable isotope analyses. For that purpose we analyzed the δ13C and δ15N stable isotope values of thirteen taxonomic categories collected off Peru from 2008 - 2011, i.e., zooplankton, fish, squids and air-breathing top predators. The δ15N isotope signature was strongly impacted by the species, the body length and the latitude. Along the Peruvian coast, the OMZ get more intense and shallow south of ~7.5ºS impacting the baseline nitrogen stable isotopes. Employing a linear mixed-effects modelling approach taking into account the latitudinal and body length effects, we provide a new vision of the relative trophic position of key ecosystem components. Also we confirm stomach content-based results on anchoveta Engraulis ringens and highlight the potential remarkable importance of an often neglected ecosystem component, the squat lobster Pleuroncodes monodon. Indeed, our results support the hypothesis according to which this species forage to some extent on fish eggs and larvae and can thus predate on the first life stages of exploited species. However, the δ13C values of these two species suggest that anchoveta and squat lobster do not exactly share the same habitat. This would potentially reduce some direct competition and/or predation.

Growth and metabolic activity of the extramatrical mycelium of endomycorrhizal maize plants

The objective of this experiment was to quantify the extramatrical mycelium of the arbuscular mycorrhizal (AM) fungus Glomus etunicatum (Becker & Gerdemann) grown on maize (Zea mays L. var. Piranão) provided with various levels of phosphate fertilizer and harvested at 30, 60 and 90 days after planting (DAP). Total extramatrical mycelium (TEM) was extracted from soil using a modified membrane filtration method, followed by quantification using a grid intersection technique. Active extramatrical mycelium (AEM) proportion was determined using an enzymatic method which measured dehydrogenase activity by following iodonitrotetrazolium reduction. At low levels of added P, there was relatively less TEM than at high levels of added P, but the AEM proportion at low soil P availability was significantly greater than at high soil P.

Balanço da adubação nitrogenada sólida e fluida de cobertura na cultura de milho, em sistema plantio direto no Triângulo Mineiro (MG)

Foi desenvolvido um experimento com as fontes uréia e uran aplicadas superficialmente ou incorporadas (5-7 cm) na cobertura nitrogenada de milho, no sistema plantio direto, com o objetivo de efetuar, na colheita, um balanço do N-uréia (15N) e quantificar as perdas por volatilização de N-NH3 nesses tratamentos, assim como nos adicionais, testemunha e misturas de uréia + KCl (sólida) e uran + KCl (fluida), na formulação 6-0-9 (N-P2O5-K2O), aplicadas somente em superfície. Os tratamentos originaram-se de um fatorial 1 + (2 x 2) + 2, sendo a testemunha + o fatorial 2 x 2 (duas fontes; uréia e uran x duas formas de localização) + dois tratamentos adicionais, misturas uréia + KCl (sólida) e uran + KCl (fluida), dispostos em blocos casualizados com quatro repetições. O ensaio foi realizado em Latossolo Vermelho-Escuro muito argiloso fase cerrado relevo plano, no Centro de Pesquisa Novartis - Seeds do município de Uberlândia (MG). Cerca de 100 kg ha-1 de N foram aplicados no estádio fenológico de seis a oito folhas. Após 26 dias da adubação, as perdas acumuladas de N-NH3 nos tratamentos em superfície foram de 54, 41, 17 e 14% do N aplicado, para uréia, uréia + KCl, uran e uran + KCl, respectivamente. Quando a uréia e o uran foram incorporados ao solo, as perdas acumuladas de N-NH3 foram de 5,0 e 3,5% do N aplicado, respectivamente. Na colheita, o N da uréia absorvido pela planta (raízes + colmos + folhas + grãos) foi de 19,9 kg ha-1 (20,8% do N aplicado) e de 29,5 kg ha-1 (29,5% do N aplicado), quando aplicado na superfície e incorporado, respectivamente. O N-uréia do uran absorvido pela planta foi de 11,4 kg ha-1 (26,1% do N aplicado) e de 11,7 kg ha-1 (26,8% do N aplicado), quando aplicado na superfície ou incorporado, respectivamente. O N da uréia imobilizado na camada de 0-45 cm de profundidade foi, em média, de 9,9 kg ha-1 (10,0% do N aplicado), da aplicação superficial ou incorporada, e do N-uréia do uran foi de 3,3 kg ha-1 (7,6% do N aplicado). O N-mineral no solo derivado do N da uréia e do N-uréia do uran aplicados na superfície, no perfil de 0-150 cm, foi, respectivamente, de 2,4 e 3,2%, e de 5,9 e 2,5%, com as fontes incorporadas. No balanço global de N, em média, 13,7 e 50,3% do N da uréia não foram recuperados no sistema solo-planta, respectivamente, para a aplicação superficial ou incorporada; para o N-uréia do uran, obtiveram-se, respectivamente, 47,7 e 57,6%.

Utilização de nitrogênio de adubos verde e mineral pelo milho

Desenvolveu-se, na Estação Experimental de Piracicaba - Instituto Agronômico (SAA-SP), de março/94 a setembro/95, um experimento para avaliar o potencial de fornecimento de nitrogênio de adubos, verde e mineral, aplicados, de forma exclusiva ou combinada, na cultura do milho. Em uma primeira fase, produziram-se, simultaneamente, mucuna-preta sem marcação isotópica no campo e adubo verde marcado com 15N em casa de vegetação e, na segunda, a mucuna-preta foi incorporada ao solo, cultivando-se, em seguida, milho. O experimento constou dos seguintes tratamentos: testemunha, 15N-mucuna-preta (4,4 t ha-1 de matéria seca e 25,8 g kg-1 de N), 15N-uréia (50 e 100 kg ha-1 de N) e as possíveis combinações de mucuna-preta e uréia marcadas ou não com 15N. Esses foram dispostos em delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. O solo forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de milho, seguido, em ordem decrescente, pela uréia e mucuna-preta. A contribuição da uréia para o N acumulado nas plantas de milho foi proporcional à dose aplicada. O aproveitamento de nitrogênio da uréia pelo milho foi maior que o da mucuna-preta, sendo os melhores efeitos proporcionados pela combinação das duas fontes.

Utilização de nitrogênio e produtividade da cana-de-açúcar (cana-planta) em solo arenoso com incorporação de resíduos da cultura

Com o objetivo de avaliar a produção da cana-de-açúcar (cana-planta) e a utilização do N da uréia aplicada no plantio, com incorporação de restos culturais ao solo (raízes, rizomas, colmos, ponteiro e folhas secas), desenvolveu-se um experimento em vasos (220 L) que continham terra de textura arenosa. Os fatores de estudo foram: doses de N no plantio 0, 30, 60 e 90 kg ha-1 de N-uréia marcada com 15N e restos culturais de cana-de-açúcar incorporados ao solo, com ou sem folhas secas. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com três repetições, sendo o experimento levado a efeito em Piracicaba (SP), de janeiro a dezembro de 1996. A cana-planta respondeu à adubação nitrogenada em produção de colmos e rendimento em açúcar, independentemente do tipo de resto cultural incorporado ao solo. A adubação nitrogenada, associada à incorporação de resíduos culturais ao solo, fez com que a cana-planta acumulasse maior quantidade total de N. Independentemente da dose de N-uréia aplicada, a planta utilizou 54 % desse N, contribuindo as raízes e rizomas com 10 % dessa recuperação. A fertilização nitrogenada no plantio favoreceu o crescimento das raízes e o estoque de N no sistema radicular.

Effect of water and citrate solubility on agronomic effectiveness of acidulated phosphates in three consecutive corn crops

In the process of phosphate rock acidulation, several impure P compounds may be formed along with the desirable Ca and NH4 phosphates. Such compounds normally reduce the content of water-soluble P and thus the agronomic effectiveness of commercial fertilizers. In order to study this problem, a greenhouse experiment consisting of three consecutive corn crops was conducted in samples of a Red-Yellow Latosol (Typical Hapludox) in a completely randomized design (6 x 2 x 2), with four replicates. Six commercial fertilizers were added to 2 kg of soil at a rate of 70 mg kg-1 P, based on the content of soluble P in neutral ammonium citrate plus water (NAC + H2O) of the fertilizers. Fertilizer application occurred either in the original form or leached to remove the water-soluble fraction, either by mixing the fertilizer with the whole soil in the pots or with only 1 % of its volume. The corn plants were harvested 40 days after emergence to determine the shoot dry matter and accumulated P. For the first crop and localized application, the elimination of water-soluble P from the original fertilizers resulted in less bioavailable P for the plants. For the second and third crops, the effects of P source, leaching and application methods were not as evident as for the first, suggesting that the tested P sources may have similar efficiencies when considering successive cropping. The conclusion was drawn that the water-insoluble but NAC-soluble fractions of commercial P fertilizers are not necessarily inert because they can provide P in the long run.

Soybean response to starter nitrogen and Bradyrhizobium inoculation on a Cerrado oxisol under no-tillage and conventional tillage systems

In Brazil, Bradyrhizobium inoculation has successfully replaced the use of N fertilizer on soybean [Glycine max (L) Merr.] crops. However, with the expansion of no-tillage cropping systems in the Cerrados region, the idea that it is necessary to use small N rates at the sowing to overcome problems related with N immobilization has become widespread, mainly when soybean is cultivated after a non-legume crop. In this study we examined soybean response to small rates of N fertilizer under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) systems. Four experiments (a completely randomized block with five replicates) were carried out in a red yellow oxisol, during the periods of 1998/1999 and 1999/ 2000, under NT and CT. The treatments consisted of four urea rates (0, 20, 30 and 40 kg ha-1 N). All treatments were inoculated with Bradyrhizobium japonicum strains SEMIA 5080 and SEMIA 5079, in the proportion 1 kg of peat inoculant (1,5 x 10(9) cells g-1) per 50 kg of seeds. In both experiments, soybean was cultivated after corn and the N fertilizer was band applied at sowing. In all experiments, N rates promoted reductions of up to 50 % in the nodule number at 15 days after the emergence. Regardless of the management system, these reductions disappeared at the flowering stage and there was no effect of N rates on either the number and dry weight of nodules or on soybean yields. Therefore, in the Brazilian Cerrados, when an efficient symbiosis is established, it is not necessary to apply starter N rates on soybean, even when cultivated under notillage systems.