Investigation of urinary volatile organic metabolites as potential cancer biomarkers by solid-phase microextraction in combination with gas chromatography-mass spectrometry

BACKGROUND: Non-invasive diagnostic strategies aimed at identifying biomarkers of cancer are of great interest for early cancer detection. Urine is potentially a rich source of volatile organic metabolites (VOMs) that can be used as potential cancer biomarkers. Our aim was to develop a generally reliable, rapid, sensitive, and robust analytical method for screening large numbers of urine samples, resulting in a broad spectrum of native VOMs, as a tool to evaluate the potential of these metabolites in the early diagnosis of cancer. METHODS: To investigate urinary volatile metabolites as potential cancer biomarkers, urine samples from 33 cancer patients (oncological group: 14 leukaemia, 12 colorectal and 7 lymphoma) and 21 healthy (control group, cancer-free) individuals were qualitatively and quantitatively analysed. Dynamic solid-phase microextraction in headspace mode (dHS-SPME) using a carboxenpolydimethylsiloxane (CAR/PDMS) sorbent in combination with GC-qMS-based metabolomics was applied to isolate and identify the volatile metabolites. This method provides a potential non-invasive method for early cancer diagnosis as a first approach. To fulfil this objective, three important dHS-SPME experimental parameters that influence extraction efficiency (fibre coating, extraction time and temperature of sampling) were optimised using a univariate optimisation design. The highest extraction efficiency was obtained when sampling was performed at 501C for 60min using samples with high ionic strengths (17% sodium chloride, wv 1) and under agitation. RESULTS: A total of 82 volatile metabolites belonging to distinct chemical classes were identified in the control and oncological groups. Benzene derivatives, terpenoids and phenols were the most common classes for the oncological group, whereas ketones and sulphur compounds were the main classes that were isolated from the urine headspace of healthy subjects. The results demonstrate that compound concentrations were dramatically different between cancer patients and healthy volunteers. The positive rates of 16 patients among the 82 identified were found to be statistically different (Po0.05). A significant increase in the peak area of 2-methyl3-phenyl-2-propenal, p-cymene, anisole, 4-methyl-phenol and 1,2-dihydro-1,1,6-trimethyl-naphthalene in cancer patients was observed. On average, statistically significant lower abundances of dimethyl disulphide were found in cancer patients. CONCLUSIONS: Gas chromatographic peak areas were submitted to multivariate analysis (principal component analysis and supervised linear discriminant analysis) to visualise clusters within cases and to detect the volatile metabolites that are able to differentiate cancer patients from healthy individuals. Very good discrimination within cancer groups and between cancer and control groups was achieved.

Solid phase microextraction, mass spectrometry and metabolomic approaches for detection of potential urinary cancer biomarkers: a powerful strategy for breast cancer diagnosis

A sensitive assay to identify volatile organic metabolites (VOMs) as biomarkers that can accurately diagnose the onset of breast cancer using non-invasively collected clinical specimens is ideal for early detection. Therefore the aim of this study was to establish the urinary metabolomic profile of breast cancer patients and healthy individuals (control group) and to explore the VOMs as potential biomarkers in breast cancer diagnosis at early stage. Solid-phase microextraction (SPME) using CAR/PDMS sorbent combined with gas chromatography–mass spectrometry was applied to obtain metabolomic information patterns of 26 breast cancer patients and 21 healthy individuals (controls). A total of seventy-nine VOMs, belonging to distinct chemical classes, were detected and identified in control and breast cancer groups. Ketones and sulfur compounds were the chemical classes with highest contribution for both groups. Results showed that excretion values of 6 VOMs among the total of 79 detected were found to be statistically different (p < 0.05). A significant increase in the peak area of (−)-4-carene, 3-heptanone, 1,2,4-trimethylbenzene, 2-methoxythiophene and phenol, in VOMs of cancer patients relatively to controls was observed. Statiscally significant lower abundances of dimethyl disulfide were found in cancer patients. Bioanalytical data were submitted to multivariate statistics [principal component analysis (PCA)], in order to visualize clusters of cases and to detect the VOMs that are able to differentiate cancer patients from healthy individuals. Very good discrimination within breast cancer and control groups was achieved. Nevertheless, a deep study using a larger number of patients must be carried out to confirm the results.

Preparação e caracterização de catalisadores à base de titânio suportado em MCM-41 para produção de compostos oxigenados através da pirólise catalítica do capim elefante

In recent years, the area of advanced materials has been considerably, especially when it comes to materials for industrial use, such as is the case with structured porosity of catalysts suitable for catalytic processes. The use of catalysts combined with the fast pyrolysis process is an alternative to the oxygenate production of high added value, because, in addition to increasing the yield and quality of products, allows you to manipulate the selectivity to a product of interest, and therefore allows greater control over the characteristics of the final product. Based on these arguments, in this work were prepared titanium catalysts supported on MCM-41 for use in catalytic pyrolysis of biomass, called elephant grass. The reactions of pyrolysis of biomass were performed in a micro pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC / MS, the company CDS Corporation, headquartered in the United States. The catalysts Ti-MCM-41 in different molar ratios were characterized by XRD, TG / DTG, FT-IR, SEM, XRF, UV-visible adsorption of nitrogen and the distribution of particle diameter and specific surface area measurement by the BET method. From the catalytic tests it was observed that the catalysts synthesized showed good results for the pyrolysis reaction.The main products were obtained a higher yield of aldehydes, ketones and furan. It was observed that the best reactivity is a direct function of the ratio Si/Ti, nature and concentration of the active species on mesoporous supports. Among the catalysts Ti-MCM-41 (molar ratio Si / Ti = 25 and 50), the ratio Si / Ti = 25 (400 ° C and 600 ° C) favored the cracking of oxygenates such as acids , aldehydes, ketones, furans and esters. Already the sample ratio Si / Ti = 50 had the highest yield of aromatic oxygenates

Reduction capability of soil humic substances from the Rio Negro basin, Brazil, towards Hg(II) studied by a multimethod approach and principal component analysis (PCA)

This paper characterizes humic substances (HS) extracted from soil samples collected in the Rio Negro basin in the state of Amazonas, Brazil, particularly investigating their reduction capabilities towards Hg(II) in order to elucidate potential mercury cycling/volatilization in this environment. For this reason, a multimethod approach was used, consisting of both instrumental methods (elemental analysis, EPR, solid-state NMR, FIA combined with cold-vapor AAS of Hg(0)) and statistical methods such as principal component analysis (PCA) and a central composite factorial planning method. The HS under study were divided into groups, complexing and reducing ones, owing to different distribution of their functionalities. The main functionalities (cor)related with reduction of Hg(II) were phenolic, carboxylic and amide groups, while the groups related with complexation of Hg(II) were ethers, hydroxyls, aldehydes and ketones. The HS extracted from floodable regions of the Rio Negro basin presented a greater capacity to retain (to complex, to adsorb physically and/or chemically) Hg(II), while nonfloodable regions showed a greater capacity to reduce Hg(II), indicating that HS extracted from different types of regions contribute in different ways to the biogeochemical mercury cycle in the basin of the mid-Rio Negro, AM, Brazil. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

Desempenho de juvenis de tilápia-do-nilo alimentados com rações contendo complexo enzimático

Avaliou-se o efeito da inclusão de um complexo enzimático em dietas para tilápias-do-nilo (Oreochromis niloticus) sobre o desempenho, a composição química da carcaça e a qualidade da água. Foram utilizados 200 alevinos revertidos (4,57 ± 1,24 g), distribuídos em delineamento inteiramente casualizado em 20 tanques de 500 litros, com quatro tratamentos e cinco repetições, considerando a unidade experimental uma caixa com dez peixes. Os peixes foram alimentados com dietas contendo 0; 0,033; 0,066 ou 0,099% de complexo enzimático. As dietas foram processadas na forma peletizada e fornecidas quatro vezes ao dia, às 8, 11, 14 e 17 h. Os valores médios de pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, temperatura, fósforo total, amônia e nitrato da água de cultivo não foram influenciados pela dieta. A inclusão do complexo enzimático na dieta não afetou o ganho de peso, as taxas de sobrevivência e de crescimento específico, mas influenciou o consumo de ração e a conversão alimentar, cujos valores foram maiores nos peixes alimentados com a dieta com 0,066% de complexo enzimático. Não foram observadas diferenças nos teores de matéria seca, umidade, proteína bruta, matéria mineral, cálcio e fósforo na carcaça dos peixes, no entanto, o teor de extrato etéreo reduziu de forma linear com o aumento do nível de complexo enzimático. A utilização de complexo enzimático (amilase, protease, celulase, lipase, pectinase, xilanase, β-glucanase e fitase) no nível de 0,066% em dietas para juvenis de tilápia-do-nilo piora a conversão alimentar, mas não influencia o desempenho e a composição corporal dos peixes.

Occurrence of Cryptosporidium (Apicomplexa, Cryptosporidiidae) in Crotalus durissus terrificus (Serpentes, Viperidae) in Brazil

The objective of the present study was to investigate the prevalence of Cryptosporidium (Apicomplexa, Cryptosporidiidae) in the snake Crotalus durissus terrificus (Serpentes, Viperidae). Fifty animals were evaluated for the presence of oocysts of Cryptosporidium sp. at the time of arrival and 30 and 60 days later. Intestinal washings with saline solution (1% body weight), fecal samples, and organ scrapings were collected during the study. Oocysts were concentrated by an ether-phosphate-buffered saline sedimentation technique and then separated by a density gradient centrifugation technique. Smears were made with the sediment and submitted to modified acid-fast and auramine-rhodamine staining. Cryptosporidium-positive smears were used as controls for the experimental findings. The overall prevalence of Cryptosporidium sp. oocysts was 14%. Among the positive snakes, oocysts were detected only in the intestinal washing in two specimens, only in the feces in four specimens, and in both materials at least once in one specimen. The positive snakes were predominantly from Santa Maria da Serra city State of São Paulo (57.1%). We also observed that all of the examinations that presented positive results were obtained at least 27 days after the capture of the animals.

Efeitos do herbicida lactofen sobre três cultivares de soja I. Alterações morfológicas externas e internas de folhas

O lactofen, herbicida do grupo dos difenil éteres, é indicado para uso na cultura da soja, em pós-emergência, devido sua eficácia no controle de plantas daninhas latifoliadas. No presente trabalho, conduzido em casa-de-vegetação, foram utilizadas as cultivares de soja Foscarin-31, IAC-8 e IAC-9, tratadas com lactofen nas doses 0,018 e 0,36 kg de lactofen i.a./ha, aplicadas quando as plantas apresentavam a Segunda folha composta totalmente expandida. Aos quatro e doze dias após as aplicações, foram analisadas e descritos os sinais macroscópicos e microscópicos de intoxicação nos folíolos das folhas. Os resultados indicaram que o lactofen ocasionou expressivas alterações morfológicas externas e internas das folhas, nos locais onde foi depositado, e que a dose maior acentua os efeitos do produto sobre as plantas, sendo que as cultivares de soja apresentaram diferentes graus de sensibilidade ao produto.

Digestibilidade e balanço de nitrogênio em ovinos alimentados à base de dietas com elevado teor de concentrado e níveis crescentes de polpa cítrica peletizada

O experimento foi realizado com o objetivo de determinar os coeficientes de digestibilidade, a ingestão de nutrientes e o balanço de nitrogênio de dietas com 20% de silagem de milho e 80% de concentrado e 0, 25, 40 e 55% de polpa cítrica na matéria seca total, substituindo o milho em grão. em delineamento de blocos ao acaso, foram utilizados oito cordeiros mestiços, com nove meses de idade e 34 kg de peso, mantidos em gaiolas individuais com dispositivo para separação de fezes e urina. O período de coleta de alimento, sobras, fezes e urina foi de seis dias e a quantidade de alimento oferecido correspondeu à média do consumido nos três últimos dias do período de adaptação. O experimento foi desenvolvido em duas fases, utilizando-se os mesmos animais, que foram distribuídos em blocos pelo peso. Os resultados foram analisados por regressão polinomial. Houve aumento linear nos coeficientes de digestibilidade aparente da proteína bruta e da fibra em detergente ácido, com o aumento da participação da polpa cítrica na dieta. Os demais coeficientes de digestibilidade não diferiram entre si e foram, respectivamente: 71,8; 73,3; 77,2; 63,5; e 72,2%; para matéria seca, matéria orgânica, extrato etéreo, fibra em detergente neutro e hemicelulose. O teor médio de nutrientes digestíveis totais foi de 72,39%. Houve aumento linear da ingestão de matéria seca e de nutrientes digestíveis totais por dia e por peso metabólico, com o aumento de polpa cítrica na dieta. O mesmo ocorreu com a quantidade de nitrogênio ingerido, absorvido, urinário e retido. O aumento da participação da polpa cítrica peletizada até 55% da matéria seca da dieta, substituindo o grão de milho, implicou em melhor aproveitamento da fibra e eficiência no metabolismo do nitrogênio.

Digestibilidade Aparente da Proteína Bruta e dos Componentes da Parede Celular de uma Ração Completa, com Bovinos de Diferentes Grupos Genéticos

Avaliaram-se os coeficientes de digestibilidade do extrato etéreo (EE), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), hemicelulose (HCEL) e celulose (CEL) de uma ração completa, composta por 44,3% de feno de braquiária, 55% de concentrado e 0,7% de mistura mineral, fornecida a bovinos de diferentes grupos genéticos (Gir, Nelore, Guzerá, Santa Gertrudis e Caracu), pelas metodologias de coleta total de fezes e com indicador interno (lignina em detergente ácido - LDA), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições por grupo genético, com análise de variância individual dentro de cada metodologia e uma análise de correlação entre as metodologias. Não houve diferença entre grupos genéticos para a digestibilidade de EE, PB, FDN, FDA, HCEL e CEL, pelas metodologias de coleta total de fezes e com LDA, com médias de 44,28 e 40,38%; 52,46 e 49,51%; 57,04 e 54,25%; 37,71 e 34,04%; 71,66 e 69,68%; e 48,27 e 45,20%, respectivamente. As digestibilidades da PB, FDA e CEL não mostraram correlação. A LDA foi eficiente na estimativa da digestibilidades e os nutrientes foram utilizados de forma semelhante pelos diferentes grupos genéticos.

Efeito de sementes oleaginosas inteiras e óleo de soja sobre a digestibilidade in vitro e os padrões ruminais de bezerros holandeses

Este trabalho foi realizado para comparar os efeitos da adição de sementes inteiras de soja e algodão e de óleo de soja sobre os padrões ruminais e a digestibilidade in vitro, em bezerros Holandeses fistulados. Dois bezerros fistulados no rúmen foram alimentados com dieta basal com 2,5% de extrato etéreo (EE), o qual foi comparado com dietas com 5,0% de EE, em que as sementes de soja e algodão inteira ou o óleo de soja foram fontes de EE adicional. A adição de sementes de soja e de algodão resultou em decréscimo na digestibilidade in vitro da matéria seca e da fibra em detergente neutro (FDN), porém não houve alterações na digestibilidade in vitro da fibra em detergente ácido (FDA) em relação à dieta controle. A adição de semente algodão provocou decréscimo na digestibilidade in vitro da proteína bruta em comparação à dieta controle. A concentração de ácido propiônico nas dietas com adição de óleo de soja foi 16% mais elevada que a proporcionada pelas demais dietas. O uso de óleo de soja pareceu ser a mais adequada em relação à digestibilidade da matéria seca, FDA e FDN e à manutenção de pH, quando comparado a outros tipos de adição lipídica, porém menos eficiente que a semente de soja em relação à digestibilidade in vitro da proteína bruta. O número de protozoários apresentou grande variação entre dietas, mas nenhum efeito com adição de óleo foi observado. A maior concentração de N-NH3 ruminal foi obtida na dieta com óleo de soja, quando comparada às outras dietas.

Períodos de matocompetição na cultura da soja (Glycine max (L.) Merril), cultivares Santa Rosa e IAC-2: II - Efeitos sobre características morfológicas das plantas e constituição química dos grãos

Foram, conduzidos experimentos de campo com os cultivares Santa Rosa e IAC-2 em dois tipos de solos, Latossol Roxo e Latossol Vermelho Escuro - fase arenosa, no Município, de Jaboticabal (SP), com o objetivo de estudar a influência do período de competição das plantas daninhas sobre algumas características morfológicas relacionadas à produção e composição química dos grãos, na cultura da soja. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, sendo os cultivares mantidos sem e com matocompetição por períodos cujas extensões foram 0, 10, 20, 30, 40, 50 e 60 dias após a emergência. Com base nos resultados obtidos, pode-se chegar à conclusão que um período inicial curto (20 a 30 dias) livre da matocompetição, foi suficiente para que não ocorressem efeitos negativos, estatisticamente significativos, na altura final das plantas, no diâmetro do caule e na altura de inserção da vagem mais baixa, além de ser suficiente para que os teores de proteína, extrato-etéreo e cinzas, dos grãos, se mantivessem dentro dos valores normais esperados para os dois cultivares, nos solos estudados.

Histologia e morfometria das glândulas das junções infundíbulo-magno e útero-vagina de codorna doméstica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determination of crude protein, crude fiber and crude fat in twenty-five genotypes of kale (B-oleracea var. acephala)

The aim of the study was to determine the percentage of crude protein, crude fiber and crude fat (ether extract) of 25 genotypes of kale from the Germplasm Bank of Instituto Agronomico de Campinas and of one genotype grown in the region of Jaboticabal-SP. The plants were cultivated in the field, and the leaves after collection were pre-dried in a convection oven at 65 degrees C for 72 h. Afterward, the leaves were analyzed for crude protein, crude fiber and crude fat (ether-soluble materials). Significant differences were detected among the different genotypes for all the characteristics examined. of the genotypes studied, six showed more than 30% crude protein: HS-20 (32.56%), Comum (31.70%), Couve de Arthur Nogueira 2 (31.16%), Pires 2 de Campinas (30.63%), Manteiga 1-916 (30.36%), and Manteiga de Ribeirao Pires I-2446 (30.03%). In relation to crude fiber, the highest percentage was seen in the genotype Manteiga de Mococa (10.92%), differing significantly from the other genotypes studied. With regard to crude fat, the highest percentage was found in the genotype HS-20 (3.72%), and Pires 1 de Campinas (3.34%). of the genotypes tested, HS-20 stood out among the others, showing both the highest percentage of protein and fat.

Alterações bromatológicas em soja e milho processados por extrusão

Avaliaram-se os efeitos da temperatura do processo de extrusão sobre as características das frações nitrogenadas e dos carboidratos, do extrato etéreo, da digestibilidade in vitro da proteína e do fator antitríptico da soja e do milho. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições, em esquema fatorial 5 × 4, composto de cinco combinações de soja e milho (100% soja; 75% soja e 25% milho; 50% soja e 50% milho; 25% soja e 75% milho; 100% milho, com base na matéria seca) e quatro temperaturas de extrusão (sem extrusão; e extrusão a 80, 100 ou 120ºC). O processo de extrusão promoveu aumento na fração lipídica e redução nos teores de fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA), que variaram de acordo com a proporção de milho e soja e com a temperatura de processamento, conseqüentemente, os teores de proteína insolúvel em detergente neutro (PIDN) e proteína insolúvel em detergente ácido (PIDA) sofreram redução. A mesma tendência foi observada nos teores de lignina, que foram menores nas misturas com até 50% de soja, processadas a 120ºC. A extrusão, independentemente da temperatura, promoveu aumento da fração A dos carboidratos, tanto no milho como na soja. Nas frações B2 e C diminuíram com a maior participação de soja na mistura. A extrusão reduziu as frações nitrogenadas A, B1 e C, fato observado nas misturas contendo soja. O processamento promoveu aumento da fração B2, exceto no milho a 100%. Alterações menos significativas foram observadas na fração B3. O processamento por extrusão não altera a digestibilidade in vitro da proteína de milho e soja, no entanto, reduz a quantidade de inibidor de tripsina quando as misturas desses grãos são processadas a 120ºC.

Exigências nutricionais de caprinos da raça alpina em crescimento. 2. composição corporal e do ganho em peso em proteína, extrato etéreo, energia, cálcio e fósforo

This experiment was conducted to estimate the body composition and the composition of the weight gain of energy, protein, calcium and phosphorus of kid goals in the growing phase. Fifteen four-month-old male kid goats, average live weight of 20 kg and fed an isocaloric and isoproteic diet with an increased level of calcium, were used. The experimental period was 27 days. The animals were slaughtered to determine the body composition and estimate the body content of energy, protein, ether extract, calcium, and phosphorus. The average values for the body composition were, respectively: water, 64.88%; protein, 15.22%; ether extract 14.17%; energy, 2.40 Mcal/kg as fed; calcium, .79%; and phosphorus, .54%. The values for the composition of live weight gain for 18 and 26 kg of live weight were: protein, 168.15 and 183.12 g; ether extract 83.47 and 67.71 g; energy, 1.80 and 1.63 Mcal/kg as fed; calcium, 6995.36 and 6579.02 mg; and phosphorus, 5860.95 and 6427.16 mg, respectively.