Nutrition and the eye

The topic "nutrition and the eye" cannot adequately be covered in a single review article; indeed, dozens of books and hundreds of articles have been written on the subject. This review concentrates on three areas in which specific nutrients are known or theorized to have a major impact on vision and the visual system: vitamin A deficiency; antioxidants and their proposed role in the prevention of age-related cataract and macular degeneration; and nutritional optic neuropathies, including those of the recent Cuban epidemic. In addition, this article touches on nutritional treatments that have been suggested for several less common eye diseases and, finally, considers several less prevalent conditions in which deficiency of or excess exposure to a particular nutrient has been associated with ocular pathology.

Public perceptions of personalised nutrition through the lens of Social Cognitive Theory

Social Cognitive Theory has been used to explain findings derived from focus group discussions (N = 4) held in the United Kingdom with the aim of informing best practice in personalised nutrition. Positive expectancies included weight loss and negative expectancies surrounded on-line security. Monitoring and feedback were crucial to goal setting and progress. Coaching by the service provider, family and friends was deemed important for self-efficacy. Paying for personalised nutrition symbolised commitment to behaviour change. The social context of eating, however, was perceived a problem and should be considered when designing personalised diets. Social Cognitive Theory could provide an effective framework through which to deliver personalised nutrition.

The effect of polyphosphate kinase gene deletion on polyhydroxyalkanoate accumulation and carbon metabolism in Pseudomonas putida KT2440.

The primary enzyme involved in polyphosphate (polyP) synthesis, polyP kinase (ppk), has been deleted in Pseudomonas putida KT2440. This has resulted in a threefold to sixfold reduction in polyhydroxyalkanoate (PHA) accumulation compared with the wild type under conditions of nitrogen limitation, with either temperature or oxidative (H2O2) stress, when grown on glucose. The accumulation of PHA by Δppk mutant was the same as the wild type under nitrogen-limiting growth conditions. There was no difference in polyP levels between wild-type and Δppk strains under all growth conditions tested. In the Δppk mutant proteome, polyP kinase (PPK) was undetectable, but up-regulation of the polyp-associated proteins polyP adenosine triphosphate (ATP)/nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) kinase (PpnK), a putative polyP adenosine monophosphate (AMP) phosphotransferase (PP_1752), and exopolyphosphatase was observed. Δppk strain exhibited significantly retarded growth with glycerol as carbon and energy source (42 h of lag period compared with 24 h in wild-type strain) but similar growth to the wild-type strain with glucose. Analysis of gene transcription revealed downregulation of glycerol kinase and the glycerol facilitator respectively. Glycerol kinase protein expression was also downregulated in the Δppk mutant. The deletion of ppk did not affect motility but reduced biofilm formation. Thus, the knockout of the ppk gene has resulted in a number of phenotypic changes to the mutant without affecting polyP accumulation.

Willingness to pay for personalised nutrition across Europe

BACKGROUND: Personalised nutrition (PN) may promote public health. PN involves dietary advice based on individual characteristics of end users and can for example be based on lifestyle, blood and/or DNA profiling. Currently, PN is not refunded by most health insurance or health care plans. Improved public health is contingent on individual consumers being willing to pay for the service.

METHODS: A survey with a representative sample from the general population was conducted in eight European countries (N= 8233). Participants reported their willingness to pay (WTP) for PN based on lifestyle information, lifestyle and blood information, and lifestyle and DNA information. WTP was elicited by contingent valuation with the price of a standard, non-PN advice used as reference.

RESULTS: About 30% of participants reported being willing to pay more for PN than for non-PN advice. They were on average prepared to pay about 150% of the reference price of a standard, non-personalised advice, with some differences related to socio-demographic factors.

CONCLUSION: There is a potential market for PN compared to non-PN advice, particularly among men on higher incomes. These findings raise questions to what extent personalized nutrition can be left to the market or should be incorporated into public health programs.

Promoting healthy dietary behaviour through personalised nutrition: technology push or technology pull?

The notion of educating the public through generic healthy eating messages has pervaded dietary health promotion efforts over the years and continues to do so through various media, despite little evidence for any enduring impact upon eating behaviour. There is growing evidence, however, that tailored interventions such as those that could be delivered online can be effective in bringing about healthy dietary behaviour change. The present paper brings together evidence from qualitative and quantitative studies that have considered the public perspective of genomics, nutrigenomics and personalised nutrition, including those conducted as part of the EU-funded Food4Me project. Such studies have consistently indicated that although the public hold positive views about nutrigenomics and personalised nutrition, they have reservations about the service providers' ability to ensure the secure handling of health data. Technological innovation has driven the concept of personalised nutrition forward and now a further technological leap is required to ensure the privacy of online service delivery systems and to protect data gathered in the process of designing personalised nutrition therapies.

Psychological determinants of consumer acceptance of personalised nutrition in 9 European countries

OBJECTIVE: To develop a model of the psychological factors which predict people's intention to adopt personalised nutrition. Potential determinants of adoption included perceived risk and benefit, perceived self-efficacy, internal locus of control and health commitment.

METHODS: A questionnaire, developed from exploratory study data and the existing theoretical literature, and including validated psychological scales was administered to N=9381 participants from 9 European countries (Germany, Greece, Ireland, Poland, Portugal, Spain, the Netherlands, the UK, and Norway).

RESULTS: Structural equation modelling indicated that the greater participants' perceived benefits to be associated with personalised nutrition, the more positive their attitudes were towards personalised nutrition, and the greater their intention to adopt it. Higher levels of nutrition self-efficacy were related to more positive attitudes towards, and a greater expressed intention to adopt, personalised nutrition. Other constructs positively impacting attitudes towards personalised nutrition included more positive perceptions of the efficacy of regulatory control to protect consumers (e.g. in relation to personal data protection), higher self-reported internal health locus of control, and health commitment. Although higher perceived risk had a negative relationship with attitude and an inverse relationship with perceived benefit, its effects on attitude and intention to adopt personalised nutrition was less influential than perceived benefit. The model was stable across the different European countries, suggesting that psychological factors determining adoption of personalised nutrition have generic applicability across different European countries.

CONCLUSION: The results suggest that transparent provision of information about potential benefits, and protection of consumers' personal data is important for adoption, delivery of public health benefits, and commercialisation of personalised nutrition.

High-resolution seismic reflection investigation of gas accumulation and seepage in the tidal channels of the Ria of Aveiro barrier lagoon (Portugal)

O metano é um gás de estufa potente e uma importante fonte de energia. A importância global e impacto em zonas costeiras de acumulações e escape de gás metano são ainda pouco conhecidas. Esta tese investiga acumulações e escape de gás em canais de maré da Ria de Aveiro com dados de cinco campanhas de reflexão sísmica de alta resolução realizadas em 1986, 1999, 2002 e 2003. Estas incluem três campanhas de Chirp (RIAV99, RIAV02 e RIAV02A) e duas campanhas de Boomer (VOUGA86 e RIAV03). O processamento dos dados de navegação incluíram filtros de erros, correcções de sincronização de relógios de sistemas de aquisição de dados, ajuste de “layback” e estimativa da posição de “midpoint”. O processamento do sinal sísmico consistiu na correcção das amplitudes, remoção de ruído do tipo “burst”, correcções estáticas, correcção do “normal move-out”, filtragem passabanda, desconvolução da assinatura e migração Stolt F-K. A análise da regularidade do trajecto de navegação, dos desfasamentos entre horizontes e dos modelos de superfícies foi utilizada para controlo de qualidade, e permitiu a revisão e melhoria dos parâmetros de processamento. A heterogeneidade da cobertura sísmica, da qualidade do sinal, da penetração e da resolução, no seu conjunto constrangeram o uso dos dados a interpretações detalhadas, mas locais, de objectos geológicos da Ria. É apresentado um procedimento para determinar a escolha de escalas adequadas para modelar os objectos geológicos, baseado na resolução sísmica, erros de posicionamento conhecidos e desfasamentos médios entre horizontes. As evidências de acumulação e escape de gás na Ria de Aveiro incluem turbidez acústica, reflexões reforçadas, cortinas acústicas, domas, “pockmarks” e alinhamentos de “pockmarks” enterradas, horizontes perturbados e plumas acústicas na coluna de água (flares). A estratigrafia e a estrutura geológica controlam a distribuição e extensão das acumulações e escape de gás. Ainda assim, nestes sistemas de baixa profundidade de água, as variações da altura de maré têm um impacto significativo na detecção de gás com métodos acústicos, através de alterações nas amplitudes originais de reflexões reforçadas, turbidez acústica e branqueamento acústico em zonas com gás. Os padrões encontrados confirmam que o escape de bolhas de gás é desencadeado pela descida da maré. Há acumulações de gás em sedimentos Holocénicos e no substrato de argilas e calcários do Mesozóico. Evidências directas de escape de gás em sondagens em zonas vizinhas, mostraram gás essencialmente biogénico. A maioria do gás na área deve ter sido gerado em sedimentos lagunares Holocénicos. No entanto, a localização e geometria de estruturas de escape de fluidos em alguns canais de maré, seguem o padrão de fracturas do substrato Mesozóico, indicando uma possível fonte mais profunda de gás e que estas fracturas funcionam como condutas preferenciais de migração dos fluidos e exercem um controlo estrutural na ocorrência de gás na Ria.

Mercury in feral fish: distribution, accumulation and toxicity

O principal objectivo desta dissertação foi estudar a acumulação de mercúrio em vários tecidos de peixes marinhos, a sua relação com factores biológicos e as respectivas respostas bioquímicas. O trabalho realizado permitiu obter novos conhecimentos sobre a acumulação de mercúrio em peixes, possibilitando avaliar a influência da biodisponibilidade do elemento e as suas possíveis implicações no ambiente. O trabalho foi desenvolvido na Ria de Aveiro (Portugal), uma zona costeira onde existe um gradiente ambiental de mercúrio, o que oferece a oportunidade de estudar a sua acumulação e os seus efeitos tóxicos em condições realísticas. As amostragens foram efectuadas em dois locais considerados críticos em termos de contaminação por mercúrio – Largo do Laranjo (L1 e L2) e num local afastado da principal fonte de poluição, usado como termo de comparação (Referência; R); L1 e L2 corresponderam a locais moderadamente e altamente contaminados, respectivamente. Foram escolhidos juvenis de duas espécies ecologicamente diferentes e representativas da comunidade piscícola local, a tainha garrento (Liza aurata) e o robalo (Dicentrarchus labrax). Em cada local foram recolhidas amostras de água e de sedimento para determinação de mercúrio. Foram quantificadas as concentrações de mercúrio total (T-Hg) e orgânico (O-Hg) em vários tecidos dos peixes, escolhidos tendo em conta a sua função relativamente à toxicocinética e toxicodinâmica de metais. As respostas antioxidantes (Catalase- CAT, glutationa peroxidase- GPx, glutationa reductase- GR, glutationa –S-transferase- GST e conteúdo em glutationa total- GSHt), o dano peroxidativo (LPO) e o conteúdo em metalotioninas (MTs) foram também avaliados. A acumulação de T-Hg foi semelhante para as duas espécies de peixes estudadas, embora D. labrax tenha apresentado concentrações tendencialmente maiores. Ambas as espécies demonstraram capacidade de reflectir o grau de contaminação ambiental existente, indicando claramente que a acumulação depende da concentração ambiental. A acumulação revelou-se específica de cada tecido. O padrão da acumulação em L. aurata foi rim > fígado > músculo > cérebro > guelras > sangue e em D. labrax foi fígado > rim > músculo > cérebro ≈ guelras > sangue. Relativamente à acumulação de OHg, verificou-se que D. labrax exibiu concentrações mais elevadas que L. aurata. Todos os tecidos foram capazes de reflectir diferenças entre R e L2. Os níveis de O-Hg no fígado, músculo e nos conteúdos intestinais foram diferentes entre espécies, sendo mais elevados para D. labrax. As guelras e o intestino foram os tecidos onde se obtiveram os valores mais baixos de O-Hg e observaram-se valores idênticos para as duas espécies. Com excepção das guelras, as concentrações de O-Hg variaram em função do valor observado nos conteúdos intestinais, indicando que a alimentação é a via dominante da acumulação. As concentrações de O-Hg nos conteúdos intestinais revelaram ser uma informação relevante para prever a acumulação de O-Hg nos tecidos, pois verificou-se uma razão praticamente constante entre o teor de mercúrio no fígado, no músculo e nos conteúdos intestinais. A percentagem de O-Hg no músculo e no fígado variou de acordo com o grau de contaminação ambiental e com o tipo de assimilação preferencial do elemento (alimentação vs. água), sugerindo que o fígado exerce um papel protector em relação à acumulação de mercúrio nos outros órgãos. Ambas as espécies de peixes demonstraram ser boas sentinelas da contaminação ambiental com mercúrio (T-Hg e O-Hg), sendo o cérebro e o músculo os tecidos que melhor reflectiram o grau de acumulação com o elemento. A análise conjunta dos dados de bioacumulação e de respostas ao stress oxidativo permitiram estabelecer uma relação entre as concentrações de mercúrio nas guelras, fígado, rim e cérebro e a sua toxicidade. As respostas do cérebro aos efeitos tóxicos do mercúrio revelaram ser específicas de cada espécie. Enquanto que para o cérebro de L. aurata se verificou um decréscimo de todos os parâmetros antioxidantes estudados nos locais contaminados, sem haver evidência de qualquer mecanismo compensatório, no D. labrax observaram-se respostas ambivalentes, que indicam por um lado a activação de mecanismos adaptativos e, por outro, o decréscimo das respostas antioxidantes, ou seja, sinais de toxicidade. Embora em ambas as espécies de peixe fosse evidente uma condição pró-oxidante, o cérebro parece possuir mecanismos compensatórios eficientes, uma vez que não se verificou peroxidação lipídica. As respostas antioxidantes do cérebro de D. labrax foram comparadas em diferentes períodos do ano - quente vs. frio. O período quente mostrou ser mais crítico, uma vez que no período frio não se verificaram diferenças nas respostas entre locais, ou seja, a capacidade antioxidante do cérebro parece ser influenciada pelos factores ambientais. As guelras revelaram susceptibilidade à contaminação por mercúrio, uma vez que se verificou uma tendência para o decréscimo da actividade de CAT em L2 e ausência de indução em L1. O fígado e o rim demonstraram mecanismos adaptativos face ao grau de contaminação moderada (L1), evidenciados pelo aumento de CAT. O rim também demonstrou adaptabilidade face ao grau elevado de contaminação (L2), uma vez que se verificou um aumento GST. Embora o grau de susceptibilidade tenha sido diferente entre os órgãos, não se verificou peroxidação lipídica em nenhum. A determinação do conteúdo em MTs em D. labrax e em L. aurata revelou que este parâmetro depende não só da espécie, mas também do tecido em causa. Assim, em D. labrax foi observado um decréscimo de MTs no cérebro, bem como a incapacidade de síntese de MTs no sangue, guelras, fígado, rim e músculo. Em L. aurata observou-se um aumento do conteúdo em MTs no fígado e no músculo. Estes resultados indicam que a aplicabilidade das MTs como biomarcador de exposição ao mercúrio parece ser incerta, revelando limitações na capacidade de reflectir os níveis de exposição ao metal e por consequência o grau de acumulação. Este trabalho comprova a necessidade de se integrarem estudos de bioacumulação com biomarcadores de efeitos, de modo a reduzir os riscos de interpretações erróneas, uma vez que as respostas nem sempre ocorrem para os níveis mais altos de contaminação ambiental com mercúrio.

Effect of N-nutrition and irrigation on carob (Ceratonia siliqua L.) fruit production

Carob is a traditional crop in Mediterranean areas. It exhibits drought resistance (Lo Gullo and Salleo 1988. Nunes et al. 1989) and tolerates different edaphic conditions (Martins-Loução and Brito de Carvalho 1990).

Nutrition and farming practices as modulators of quality in gilthead seabream (Sparus aurata)

Gilthead seabream is the most important farmed species in the Mediterranean, and knowledge on how common farming practices impact its quality is limited. As such, this Thesis aimed to evaluate how gilthead seabream flesh quality is affected by some of these practices. In Chapter 2, the influence of nutritional factors was evaluated, specifically the high replacement of traditional marine-derived ingredients, both fishmeal and fish oil, with vegetable sources. We have seen that the vegetable-based diets tested did not greatly impact seabream flesh quality, although some alterations were seen in the fatty acid profile of the muscle. However, and despite having caused no alterations in flesh texture, vegetable ingredients reduced the amount of sulphated glycosaminoglycans in the extracellular matrix, affected muscle pH and reduced the activity of proteolytic enzymes. Throughout this Thesis, we measured for the first time the activity of proteolytic enzymes in seabream muscle, and cathepsin B was found to play a pivotal role in post-mortem muscle degradation. In Chapter 3, we evaluated the effect of harvesting and slaughter stress on seabream quality, and contrary to what is seen in most farmed species, our results show that gilthead seabream muscle structure is highly resistant to changes caused by stressful events. Nonetheless, considering that welfare is an increasingly important quality criterion, the use of a zero-withdrawal anaesthetic as a rested harvest technique or even slaughter method could prove valuable to the industry. In Chapter 4, we used maslinic acid as a dietary supplement, to modulate the muscle’s energetic status pre-mortem. As a finishing strategy, maslinic acid failed to increase levels of glycogen and ATP in the muscle. However, supplementation resulted in higher muscle fibre diameter and lower cathepsin B activity, and maslinic acid is likely to be useful to promote growth in this species. In general our Thesis has generated new knowledge to a major challenge facing the aquaculture industry, which is to find a compromise between the trends towards intensive rearing and consumer demand for healthy, high quality seafood being ethically acceptable and having a low impact on the environment.

How does developmental plasticity differ between diverse types of nutrition regimes?

Tese de mestrado em Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

What works for Nutrition? Stories of success from Vietnam, Uganda and Kenya

This report discusses the drivers of progress in tackling multiple forms of malnutrition in these three countries: Vietnam, Uganda, and Kenya. It also identifies some of the challenges which pose as barriers to sustaining progress. Finally, it makes recommendations for key stakeholders such as governments of high burden countries, donor governments, development partners, and civil society, on their role to promote further success.