Comparison of biology between Helicoverpa zea and Helicoverpa armigera (Lepidoptera: noctuidae) reared on artificial diets.

2016

Growth, parasitic infection and hematology in Colossoma macropomum Cuvier, 1818 fed diets containing Allium sativum.

The aim of this study was to investigate the effects of a dietary Allium sativum (garlic) addition on growth, parasite infestation and blood parameters in Colossoma macropomum (tambaqui) using 12 net-cages (1 m3).

Advanced studies on two animal models, murine and fish. RadKI21A626T mouse model: new insights into molecular mechanisms of enteric neuro-epithelial pathology. European sea bass: study of the effects of essential oils in different diets on the gastric system.

My PhD research period was focused on the anatomical, physiological and functional study of the gastrointestinal system on two different animal models. In two different contexts, the purpose of these two lines of research was contribute to understand how a specific genetic mutation or the adoption of a particular dietary supplement can affect gastrointestinal function. Functional gastrointestinal disorders are chronic conditions characterized by symptoms for which no organic cause can be found. Although symptoms are generally mild, a small subset of cases shows severe manifestations. This subset of patients may also have recurrent intestinal sub-occlusive episodes, but in absence of mechanical causes. This condition is referred to as chronic intestinal pseudo-obstruction, a rare, intractable chronic disease. Some mutations have been associated with CIPO. A novel causative RAD21 missense mutation was identified in a large consanguineous family, segregating a recessive form of CIPO. The present thesis was aimed to elucidate the mechanisms leading to neuropathy underlying CIPO via a recently developed conditional KI mouse carrying the RAD21 mutation. The experimental studies are based on the characterization and functional analysis of the conditional KI Rad21A626T mouse model. On the other hand aquaculture is increasing the global supply of foods. The species selected and feeds used affects the nutrients available from aquaculture, with a need to improve feed efficiency, both for economic and environmental reasons, but this will require novel innovative approaches. Nutritional strategies focused on the use of botanicals have attracted interest in animal production. Previous research indicates the positive results of using essential oils (EOs) as natural feed additives for several farmed animals. Therefore, the present study was designed to compare the effects of feed EO supplementation in two different forms (natural and composed of active ingredients obtained by synthesis) on the gastric mucosa in European sea bass.

Towards a more sustainable aquaculture: diets effects and environmental impact of aquaculture from a microbiome perspective

There is a lot of interest to optimize aquaculture production due to its overexploitation of marine resources, ocean pollution and habitat destruction. Since feed production is one of the greatest issues in aquaculture, feeding strategy optimization is important. The study of several different feed additives or supplementation is important to secure optimal growth, gut health, and function in farmed fish. Feed additives are typically supplied to ensure good health and to help the animal ward off pathogens during both normal and challenging conditions, which could stress animals and promote insurgence of pathologies or pathogens invasions. In this context has an increasing interest the study of host associated microbiome to understand the influence of novel functional feed on the health and physiology of animals. To achieve a more sustainable aquaculture sector, show a great importance the understanding of the environmental impact of this human activity in terms of habitat destruction, ocean pollution and reduction marine environments biodiversity. Marine microbiomes, either free-living or associated with multicellular hosts, is acquiring an increasing interest because their role in supporting the functioning and biodiversity of marine ecosystems, providing essential ecological services. Becoming extremely important to understand how these activities can affect marine microbiomes by altering their function and diversity. In this thesis work, we were able to present a comprehensive evaluation of different functional feeds assessing their effects in terms of growth and gut health of three fish species, Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss), Gilthead seabream (Sparus aurata) and Zebrafish (Danio rerio). We also explored the impact of Aquaculture on the surrounding marine microbiomes, using Patella caerulea as a model holobionts. Finally, we provided a synoptical study on the microbiomes of the water column and surface sediments in North-Western Adriatic Sea (Italy), providing the finest-scale mapping of marine microbiomes in the Mediterranean Sea.

Magnesium-deficient High-fat Diet: Effects On Adiposity, Lipid Profile And Insulin Sensitivity In Growing Rats.

To determine if magnesium deficiency aggravates the effects of a high-fat diet in growing rats in terms of obesity, lipid profile and insulin resistance. The study population comprised 48 newly weaned male Wistar Hannover rats distributed into four groups according to diet, namely, control group (CT; n = 8), control diet provided ad libitum; pair-feeding control group (PF; n = 16), control diet but in the same controlled amount as animals that received high-fat diets; high-fat diet group (HF; n = 12), and magnesium-deficient high-fat diet group (HFMg(-); n = 12). The parameters investigated were adiposity index, lipid profile, magnesium status, insulin sensitivity and the phosphorylation of proteins involved in the insulin-signaling pathway, i.e. insulin receptor β-subunit, insulin receptor substrate 1 and protein kinase B. The HF and HFMg(-) groups were similar regarding gain in body mass, adiposity index and lipid profile, but were significantly different from the PF group. The HFMg(-) group exhibited alterations in magnesium homeostasis as revealed by the reduction in urinary and bone concentrations of the mineral. No inter-group differences were observed regarding glucose homeostasis. Protein phosphorylation in the insulin-signaling pathway was significantly reduced in the high-fat groups compared with the control groups, demonstrating that the intake of fat-rich diets increased insulin resistance, a syndrome that was aggravated by magnesium deficiency. Under the experimental conditions tested, the intake of a magnesium-deficient high-fat diet led to alterations in the insulin-signaling pathway and, consequently, increased insulin resistance.

Taurine Supplementation Reduces Blood Pressure And Prevents Endothelial Dysfunction And Oxidative Stress In Post-weaning Protein-restricted Rats.

Taurine is a sulfur-containing amino acid that exerts protective effects on vascular function and structure in several models of cardiovascular diseases through its antioxidant and anti-inflammatory properties. Early protein malnutrition reprograms the cardiovascular system and is linked to hypertension in adulthood. This study assessed the effects of taurine supplementation in vascular alterations induced by protein restriction in post-weaning rats. Weaned male Wistar rats were fed normal- (12%, NP) or low-protein (6%, LP) diets for 90 days. Half of the NP and LP rats concomitantly received 2.5% taurine supplementation in the drinking water (NPT and LPT, respectively). LP rats showed elevated systolic, diastolic and mean arterial blood pressure versus NP rats; taurine supplementation partially prevented this increase. There was a reduced relaxation response to acetylcholine in isolated thoracic aortic rings from the LP group that was reversed by superoxide dismutase (SOD) or apocynin incubation. Protein expression of p47phox NADPH oxidase subunit was enhanced, whereas extracellular (EC)-SOD and endothelial nitric oxide synthase phosphorylation at Ser 1177 (p-eNOS) were reduced in aortas from LP rats. Furthermore, ROS production was enhanced while acetylcholine-induced NO release was reduced in aortas from the LP group. Taurine supplementation improved the relaxation response to acetylcholine and eNOS-derived NO production, increased EC-SOD and p-eNOS protein expression, as well as reduced ROS generation and p47phox expression in the aortas from LPT rats. LP rats showed an increased aortic wall/lumen ratio and taurine prevented this remodeling through a reduction in wall media thickness. Our data indicate a protective role of taurine supplementation on the high blood pressure, endothelial dysfunction and vascular remodeling induced by post-weaning protein restriction. The beneficial vascular effect of taurine was associated with restoration of vascular redox homeostasis and improvement of NO bioavailability.

Thermolysed and active yeast to reduce the toxicity of aflatoxin

Aflatoxins are hepatotoxic metabolites produced by Aspergillus flavus and A. parasiticus on a number of agricultural commodities. This research was carried out to evaluate the ability of thermolysed and active Saccharomyces cerevisiae to attenuate liver damage caused by aflatoxin. Diets were prepared containing 0 aflatoxin; 400 mug kg-1 aflatoxin; 400 mug kg-1 aflatoxin plus 1% of dehydrated active yeast, and 400 mug kg-1 aflatoxin plus 1% of thermolysed yeast. A bioassay with Wistar rats was conducted for 28 days, and body organs were weighted and analyses of the liver tissue of the animals were performed. The relative weight of heart, kidneys and liver from animals submitted to the different treatments did not show any difference, and liver tissue of animals feeding on the aflatoxin-free diet was adopted as a toxicity-free pattern. Hepatic tissue of animals feeding on diets containing 400 mug kg-1 aflatoxin or the diet supplemented with 1% thermolysed yeast showed clear signs of toxicity and damage. Hepatic tissue of animals feeding on the diet containing 1% of dehydrated active yeast showed less toxicity signs and damage than those receiving the diet containing 400 mug kg-1 aflatoxin. Active, dehydrated yeast had the ability to reduce toxic effects caused by aflatoxin, but thermolysed yeast was not able to alleviate the effects of aflatoxin toxicity.

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.

Efeitos de dietas com níveis crescentes de milho no metabolismo ruminal de energia e proteína em bubalinos

Avaliaram-se os efeitos de dietas com níveis crescentes de milho em grão moído (0, 22, 37 e 49% na MS) em substituição ao feno de coast-cross mantendo-se diferentes relações proteína:carboidratos não-fibrosos (PB:CNF = 1,01; 0,39; 0,33 e 0,27) sobre o metabolismo ruminal de búfalos. Utilizaram-se quatro búfalos fistulados no rúmen, mantidos em delineamento quadrado latino 4 × 4, para a coleta de amostras do líquido ruminal, colhidas em cada período experimental (de 28 dias) nos tempos 0, 2, 4 e 8 horas após a alimentação. Em geral, os bubalinos apresentaram boa capacidade tamponante no rúmen, com pH médio alto (6,70) e aumento da ingestão de milho em grão moído. O acréscimo nos níveis de milho na dieta promoveu aumento da produção de ácido butírico. Somente a dieta com 49% de milho promoveu melhor fermentação ruminal, com menor propoção de ácidos acético:propiônico. A relação PB:CNF de 1,01 indica deficiência de energia da dieta disponível para microrganismos no rúmen ao longo do dia, enquanto dietas com PB:CNF entre 0,39 e 0,27 promovem fermentações ruminais semelhantes, o que indica sincronismo na utilização de nitrogênio e energia pelos microrganismos no rúmen nessas condições.

Uso de fosfatos com diferentes relações flúor: fósforo na alimentação de poedeiras semipesadas na fase de produção

Um experimento foi conduzido para verificar os efeitos de diferentes relações flúor:fósforo (F:P) na dieta sobre o desempenho e as concentrações de cálcio, fósforo, magnésio e flúor na tíbia de poedeiras comerciais semipesadas. Foram utilizadas 160 galinhas poedeiras, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (fontes de fósforo com diferentes relações flúor:fósforo - 1:40; 1:60; 1:80; 1:100) e cinco repetições de oito aves. No final do experimento, foram abatidas duas aves de cada repetição para coleta da tíbia e análise dos teores de flúor, cálcio, fósforo e magnésio. As relações flúor:fósforo não afetaram o consumo de ração, a produção de ovos, a conversão alimentar, o peso dos ovos e a gravidade específica. Entretanto, a porcentagem de casca e a espessura da casca foram menores quando a relação F:P foi de 1:100. Apesar da ausência de efeitos na produção de ovos, verificou-se redução de 7,3; 5,4 e 9,8% na produção entre as aves que receberam ração com a maior relação F:P (1:100) em comparação àquelas alimentadas com as rações com as relações de 1:40; 1:60 e 1:80, respectivamente. A deposição óssea de flúor reduziu e a de magnésio aumentou nas aves alimentadas com a ração contendo as maiores relação de F:P. As fontes de fósforo, nas relações fluor:fósforo de 1:40 a 1:80, podem ser utilizadas em dietas para poedeiras comerciais, pois não afetam o desempenho e a qualidade da casca dos ovos.

Vitaminas D e C para poedeiras na fase inicial de produção de ovos

Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de duas fontes de vitamina D e três níveis de vitamina C sobre as características de desempenho, a qualidade interna e externa dos ovos, os níveis de cálcio total e iônico séricos e a resistência óssea de poedeiras. Foram utilizadas 288 galinhas da linhagem ISA Babcock B300® com 23 semanas de idade, durante um período experimental de 12 semanas. Utilizou-se o delineamento inteiramente ao acaso em arranjo fatorial 2 × 3, com os fatores: fontes de vitamina D (colecalciferol e 25-hidroxicolecalciferol - 25(OH)D3) e de vitamina C (0, 100 e 200 ppm), totalizando seis tratamentos com oito repetições de seis aves. O nível basal de colecalciferol foi de 2.756 UI/kg, correspondendo a 5,51 g do produto comercial Hy.D®/t de ração, como fonte de 25(OH)D3. Os fatores estudados não influenciaram o consumo de ração, a produção, o peso e a massa de ovos. Observou-se efeito da interação de fontes de vitamina sobre a conversão alimentar, que foi melhor quando utilizado metabólito 25(OH)D3 na ausência de vitamina C. Interações foram observadas para porcentagem de albúmen e porcentagem de gema, que aumentaram na presença de 200 ppm de vitamina C. O peso específico dos ovos, as concentrações de cálcio sérico, cinzas ósseas e a resistência à quebra não foram influenciadas pelas fontes de vitamina D e C. Houve interação para porcentagem e espessura de casca, cujos maiores valores foram obtidos com a suplementação de vitamina C na presença de 25(OH)D3. Em poedeiras na fase inicial de produção, a conversão alimentar é melhor com a utilização do 25(OH)D3 e a espessura e porcentagem de casca também melhoram com a utilização de 25(OH)D3 e a suplementação de vitamina C nas dietas (100 ou 200 ppm, respectivamente).

Fontes de metionina em rações formuladas com base em aminoácidos totais ou digestíveis para frangas de reposição leves e semipesadas

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a utilização de duas fontes de metionina (em pó ou líquida) em rações formuladas com base em aminoácidos digestíveis ou totais para frangas de reposição leves e semipesadas, nas fases inicial (de 1 a 6 semanas de idade) e de crescimento (de 11 a 16 semanas de idade). Em cada experimento, foram utilizadas 384 aves distribuídas em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2 × 2 × 2, composto de duas linhagens (Hy-Line W36 e Hy-Line Brown), duas fontes de metionina (HMTBA - 88% e DL-Metionina - 99%) e dois critérios de formulação da dieta (aminoácidos totais e digestíveis), totalizando oito tratamentos, cada um com seis repetições de oito aves. Foram avaliados os consumos de ração, proteína bruta e energia metabolizável, o peso e ganho de peso corporal e a conversão alimentar das aves. Não houve interação entre os fatores para nenhuma das variáveis estudadas. As aves da linhagem Brown apresentaram maior consumo de ração, peso corporal e ganho de peso. As fontes de metionina e os critérios de formulação de ração não influenciaram as características de desempenho. As aves das linhagens W36 e Brown da linhagem Hy-Line apresentam diferentes perfis de desenvolvimento corporal. A metionina em pó (DL-metionina - 99%) ou a líquida (HMTBA - 88%), assim como os critérios de formulação de ração (aminoácidos totais ou digestíveis) proporcionam desempenho semelhante em aves de reposição.

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.

Desempenho e rendimento de carcaça de frangos de corte alimentados com dietas contendo subprodutos do arroz formuladas com base nos conceitos de proteína bruta e ideal

Foi conduzido um experimento para avaliar a utilização de subprodutos do arroz em dietas formuladas com base nos conceitos de proteína bruta e ideal para frangos de corte de 1 a 42 dias de idade. Foram utilizados 720 pintos machos de 1 dia de idade da linhagem "Hybro", em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 3 × 2, composto de três dietas (sem subprodutos, farelo de arroz integral e quirera de arroz) e dois conceitos de formulação de rações (proteína bruta e ideal), totalizando seis tratamentos e quatro repetições de 30 aves. O ganho de peso, o consumo de ração e a conversão alimentar foram avaliados aos 21 e 42 dias e as características de carcaça aos 42 dias de idade. As aves alimentadas com dietas formuladas pelo conceito tradicional (baseado na proteína bruta) apresentaram melhor conversão alimentar e menor taxa de deposição de gordura abdominal.

Efeitos de dietas contendo Leucaena leucocephala e Saccharomyces cerevisiae sobre a fermentação ruminal e a emissão de gás metano em bovinos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos do uso de leucena e levedura em dietas para bovinos sobre o metabolismo ruminal, incluindo o pH e as produções de ácido graxos voláteis (AGV), amônia e gás metano. Quatro bovinos machos com 800 kg e fistulados no rúmen foram mantidos em quadrado latino 4 × 4, em arranjo fatorial 2 × 2, composto de dois níveis de leucena (20 e 50% MS) e feno de capim coast-cross na presença ou ausência de levedura. Não houve influência das dietas nos valores médios de pH (média 6,82) e nas concentrações de amônia no rúmen, que variaram de 18 a 21 mg/100 mL. Houve interação entre níveis de leucena e levedura na concentração total de AGV. As dietas não diferiram quanto à concentração de ácido acético, mas os animais alimentados com a dieta com 50% de leucena e contendo levedura apresentaram maiores concentrações médias de ácido propiônico (média 19,14 mM). A emissão de metano reduziu em12,3% em relação à mesma dieta sem levedura e em 17,2% quando os animais foram alimentados com 20% de leucena com levedura. Verificou-se efeito associativo de leucena, quando fornecida em alto nível na dieta (50% MS), e levedura na redução da emissão de metano e na melhoria no padrão de fermentação no rúmen, o que pode reduzir as perdas de energia e melhorar eficiência energética do animal.