Combined effects of age and diet-induced obesity on biochemical parameters and cardiac energy metabolism in rats

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

A Comparative Genotoxicity Study of a Supraphysiological Dose of Triiodothyronine (T3) in Obese Rats Subjected to Either Calorie-Restricted Diet or Hyperthyroidism

This study was designed to determine the genotoxicity of a supraphysiological dose of triiodothyronine (T3) in both obese and calorie-restricted obese animals. Fifty male Wistar rats were randomly assigned to one of the two following groups: control (C; n = 10) and obese (OB; n = 40). The C group received standard food, whereas the OB group was fed a hypercaloric diet for 20 weeks. After this period, half of the OB animals (n = 20) were subjected to a 25%-calorie restriction of standard diet for 8 weeks forming thus a new group (OR), whereas the remaining OB animals were kept on the initial hypercaloric diet. During the following two weeks, 10 OR animals continued on the calorie restriction diet, whereas the remaining 10 rats of this group formed a new group (ORS) given a supraphysiological dose of T3 (25 μg/100 g body weight) along with the calorie restriction diet. Similarly, the remaining OB animals were divided into two groups, one that continued on the hypercaloric diet (OB, n = 10), and one that received the supraphysiological dose of T3 (25 μg/100 g body weight) along with the hypercaloric diet (OS, n = 10) for two weeks. The OB group showed weight gain, increased adiposity, insulin resistance, increased leptin levels and genotoxicity; T3 administration in OS animals led to an increase in genotoxicity and oxidative stress when compared with the OB group. The OR group showed weight loss and normalized levels of adiposity, insulin resistance, serum leptin and genotoxicity, thus having features similar to those of the C group. On the other hand, the ORS group, compared to OR animals, showed higher genotoxicity. Our results indicate that regardless of diet, a supraphysiological dose of T3 causes genotoxicity and potentiates oxidative stress. © 2013 de Sibio et al.

Extensive impact of saturated fatty acids on metabolic and cardiovascular profile in rats with diet-induced obesity: A canonical analysis

Background: Although hypercaloric interventions are associated with nutritional, endocrine, metabolic, and cardiovascular disorders in obesity experiments, a rational distinction between the effects of excess adiposity and the individual roles of dietary macronutrients in relation to these disturbances has not previously been studied. This investigation analyzed the correlation between ingested macronutrients (including sucrose and saturated and unsaturated fatty acids) plus body adiposity and metabolic, hormonal, and cardiovascular effects in rats with diet-induced obesity. Methods: Normotensive Wistar-Kyoto rats were submitted to Control (CD; 3.2 Kcal/g) and Hypercaloric (HD; 4.6 Kcal/g) diets for 20 weeks followed by nutritional evaluation involving body weight and adiposity measurement. Metabolic and hormonal parameters included glycemia, insulin, insulin resistance, and leptin. Cardiovascular analysis included systolic blood pressure profile, echocardiography, morphometric study of myocardial morphology, and myosin heavy chain (MHC) protein expression. Canonical correlation analysis was used to evaluate the relationships between dietary macronutrients plus adiposity and metabolic, hormonal, and cardiovascular parameters. Results: Although final group body weights did not differ, HD presented higher adiposity than CD. Diet induced hyperglycemia while insulin and leptin levels remained unchanged. In a cardiovascular context, systolic blood pressure increased with time only in HD. Additionally, in vivo echocardiography revealed cardiac hypertrophy and improved systolic performance in HD compared to CD; and while cardiomyocyte size was unchanged by diet, nuclear volume and collagen interstitial fraction both increased in HD. Also HD exhibited higher relative β-MHC content and β/α-MHC ratio than their Control counterparts. Importantly, body adiposity was weakly associated with cardiovascular effects, as saturated fatty acid intake was directly associated with most cardiac remodeling measurements while unsaturated lipid consumption was inversely correlated with these effects. Conclusion: Hypercaloric diet was associated with glycemic metabolism and systolic blood pressure disorders and cardiac remodeling. These effects directly and inversely correlated with saturated and unsaturated lipid consumption, respectively. © 2013 Oliveira Junior et al.; licensee BioMed Central Ltd.

Effects of BST and high energy diet on gene expression in mammary parenchyma of dairy heifers

The objective of this study was to determine the effects of dietary energy and recombinant bovine somatotropin (bST) injection to identify genes that might control mammogenesis. Total RNA was extracted from the parenchymal tissue of 32 heifers randomly assigned to one of four treatments: two diets (a standard diet and a high energy, high protein diet), each with or without bST. To perform microarray experiments, RNA samples were pooled (2 animals/pool) before reverse transcription and labeling with Cy3 or Cy5. A 4-node loop design was used to examine the differential gene expression among treatments using a bovine-specific cDNA micro array (National Bovine Functional Genomics Consortium Library, NBFGC) containing 18,263 unique expressed sequence tags (EST). Significance levels of differential gene expression among treatments were assessed using a mixed model approach. Injection of bST altered the expression of 12 % of the genes on NBFGC slide related to tissue development, whereas 6% were altered by diet. Administration of bST increases the expression of genes positively related to cell proliferation and mammary parenchyma to a greater extent than a high energy diet. © 2013 Sociedade Brasileira de Zootecnia.

Double effort test for evaluation of aerobic capacity of diet-induced obese rats

Introduction: The literature lacks studies about lactate actions and some limitations in studies involving healthy individuals or patients with some metabolic disorder. Objectives: This study aimed to evaluate the protocol of double effort test for obese-induced rats. Methods: Fourteen male Wistar rats were divided into two groups: Control (Con) and Obese (Obe). The control group was fed with standard chow and water ad libitum. The obese group was fed with standard chow, water ad libitum and hyperlipidic diet. Twelve weeks after the beginning of the hyperlipidic diet, insulin tolerance test, Maximal Lactate Steady State (MLSS) test and the double efforts test were performed. Results: The diet was effective to promote obesity. The obese group decreased insulin sensitivity in approximately 19% (Con = 2.156 ± 0.1187 AU vs Obe = 1.742 ± 0.1551 AU). The lactate concentration and velocity of anaerobic threshold at MLSS test were 3.780 ± 0.09 mmol/L e 18 m.min-1 in both groups. The velocity of anaerobic threshold estimated by double efforts test was 15.59±0.653 m.min-1 in Con group control animals and 16.42±0.672 m.min-1 in Obe group. The double effort test underestimated around 13% and 8.7% the aerobic capacity in control and obese groups respectively, however, presented significant correlation with MLSS (r = 0,88; P < 0,0075 controls / r = 0,92; P < 0,0031 obese). Conclusion: So, the double effort test can be an interesting alternative to evaluate the aerobic capacity for both healthy sedentary and obese animals.

Time-course morphological and functional disorders of the kidney induced by long-term high-fat diet intake in female rats

BackgroundEvidence is emerging that highlights the far-reaching consequences of a high-fat diet (HFD) on kidney morphology and function disorders.MethodsThe present study was performed on 3-, 5-, 7- and 9-week-old HFD female rats compared with the appropriate gender and age-matched animals. We evaluated the kidney expression of angiotensin type II receptor and fibrotic and epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) markers, by immunoblotting and immunohistochemical and histological techniques, in parallel with kidney function.ResultsIn the current study, the time-course HFD-treated group showed, by immunoblotting and immunohistochemical analysis, an early time-course increase in the expression of transforming growth factor β-1 (TGFβ-1) in the entire kidney of HFD-treated rats, compared with that observed in the control group. Simultaneously, the study shows a transient increase in the expression of ZEB2 in the HFD whole kidney accompanied by a fall in the E-cadherin expression and increased collagen and fibronectin deposition. A pronounced decrease in fractional urinary sodium excretion was also demonstrated in the long-term HFD-treated rats. The decreased FENa + was accompanied by a fall in FEPNa + and FEPP Na +, which occurred in association with significantly decreased CCr and, certainly on the sodium-filtered load. The reduction in the glomerular filtration rate (GFR) occurred in parallel to proteinuria and glomerular desmin overexpression.ConclusionsThe results of the current study suggest that podocyte injury in parallel with observed proteinuria and evidence of EMT transformation are associated with long-term loss of kidney function and renal sodium and water retention. © 2013 The Author. All rights reserved.

Interference of cage fish farm on diet, condition factor and numeric abundance on wild fish in a Neotropical reservoir

Historically, the ichthyofauna of large Brazilian rivers has been subject to anthropogenic interference, such as impoundments. Currently, cage fish farming systems are a new source of impact on aquatic ecosystems. The objective of this study was to characterise the impact of freshwater fish farms on the feeding of five species of Neotropical freshwater fish. Specimens of Astyanax altiparanae, Galeocharax knerii, Iheringicthys labrosus, Pimelodus maculatus and Plagioscion squamosissimus were sampled in areas around two systems of cage fish farming (CF), and two control areas (CT) that were not influenced by this activity. Results show that there were significant changes in the diet of trophic generalist species (A. altiparanae, P. maculatus and I. labrosus) accompanied by a related increase in the condition factor values of these species in cage areas. Trophic specialist species, such as the carnivorous fish species G. knerii and P. squamosissimus, presented small differences between the CF and CT areas with regard to diet and showed no differences in other analyses performed. In conclusion, cage fish farms can affect the natural diet of trophic generalist fish species, directly affecting the nutritional status (condition factor), where food wastes was found to be one of the principal items consumed by this trophic guild. Results indicate that these species are responsible for recycling a great quantity of organic matter transferred by this type of activity, which, along with local fishery activities, contribute to mitigation of associated processes of eutrophication. © 2013 Elsevier B.V.

Uso de recursos e padrão de co-ocorrência com insetos predadores em comunidades sub-tropicais de girinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estrutura trófica das assembléia de peixes da represa de Jurumirim, alto rio Paranapanema-SP, Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Hábitos alimentares da raia-viola-de-cara-curta, Zapteryx brevirostris, (Muller & Henle, 1841) (Chondrichthyes, Rhinobatidae), no litoral Norte do Estado de São Paulo

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

Ecologia alimentar das quatro espécies dominantes da anurofauna de serapilheira em um gradiente altitudinal na ilha de São Sebastião, SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Biologia alimentar e reprodutiva na comunidade de peixes do rio Passa Cinco (SP)

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

Recursos alimentares e local de forrageio de três espécies de Helicops wagler, 1830 (Serpentes: Dipsadidae) na Amazônia Oriental, Brasil

Espécies filogeneticamente aparentadas, que coexistem no ambiente com semelhanças na utilização dos recursos, são potencialmente competidoras. Assim, espera-se que apresentem diferenciação em algum dos principais eixos do nicho ecológico. Helicops angulatus, H. hagmanni e H. polylepis são cobras d’água abundantes no estado do Pará, Amazônia Oriental, e podem ser sintópicas, o que sugere que estas espécies apresentem alguma variação na dieta ou no local de forrageio. Esse estudo teve o objetivo de verificar variações na composição da dieta, a amplitude e sobreposição de nicho trófico, bem como variações no local de forrageio, baseadas em características ecomorfológicas dos peixes consumidos por três espécies de cobras d’água na Amazônia Oriental, Pará. Verificamos que a dieta das três espécies de Helicops é semelhante, contudo, as proporções em que os itens são consumidos diferem. Helicops angulatus é a espécie mais generalista e H. hagmanni a mais especialista, e a sobreposição alimentar entre as três espécies foi intermediária. De acordo com os dados ecomorfológicos dos peixes consumidos por H. angulatus, H. hagmanni e H. polylepis pôde-se concluir que estas espécies forrageiam os mesmos ambientes em meio aquático, principalmente microhábitats de águas lênticas nos estratos médio e superior da coluna d’água. A coexistência dessas espécies pode estar sendo favorecida pela abundância dos recursos consumidos.

Ecologia da ictiofauna e análise ecossistêmica das áreas de influência direta da UHE Coaracy Nunes, Ferreira Gomes - AP

O reservatório da UHE Coaracy Nunes no rio Araguari esta localizado entre os municípios de Ferreira Gomes e Porto Grande no estado do Amapá-Brasil, distando 200 km do Oceano Atlântico. A usina Coaracy Nunes foi a primeira hidrelétrica a ser construída na Amazônia brasileira, tendo suas obras iniciadas em 1967. O rio Araguari e o principal rio do estado do Amapá e representa fonte de geração de renda através da pesca, atividades agropecuárias em sua várzea, navegação, mineração, geração de energia e lazer. O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações impostas pela construção do reservatório da UHE Coaracy Nunes, através das assembleias de peixes de quatro áreas de influencia direta desta usina. Para isso, no período de maio de 2009 a julho de 2010, foram realizadas coletas bimensais, de peixes, com redes de malhas padronizadas variando de 1,0 a 10,0 cm entre nos adjacentes e outras técnicas auxiliares. A partir destas coletas, no capitulo 1 foi verificado a composição, abundancia (CPUEn) e biomassa (CPUEp) relativas da ictiofauna, eficiência amostral (curva do coletor, curva de rarefação e Jacknife) e descritores ecológicos de comunidades (riqueza, diversidade, equitabilidade e dominância) das assembleias das quatro áreas. Foram efetuadas analises de variância (ANOVA: bifatorial), Kruskal-Wallis, teste-T e Mann-Whitney para verificar se havia diferenças significativas dos descritores entre as áreas e períodos sazonais. Estas análises foram corroboradas por analises multivariadas de agrupamento (cluster), ordenamento (MDS), Anosim e Simper. No capitulo 2, os estados ecológicos das quatro áreas foram verificados utilizando como indicadores: curvas espécie abundancia, curvas K-dominância e curvas ABC, assim como modelos espécie-abundancia serie geométrica, log serie, log normal e broken stick, e modelo de regressão linear de espectros de tamanho. No capitulo 3, a estrutura trófica foi estimada a partir da categorização das espécies de cada área em 5 guildas: piscívora, onívora, detritívora, carnívora e herbívora. A abundancia, biomassa e índices ecológicos destas guildas foram estimados e verificados suas variações espaço-temporais, por analises de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis) e teste t. No capitulo 4, a dieta das espécies mais abundantes das assembleias de cada área foi verificada e suas variações espaço-temporais detectadas por analise de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis). Também foram estimados a amplitude e sobreposição de nicho das espécies mais abundantes, assim como a existência de competição entre as espécies através de modelagem nula. No capitulo 5 foi realizada a avaliação ecossistêmica das quatro áreas através de modelos de fluxo de biomassa na rede trófica do ecossistema, usando como instrumento de modelação o software Ecopath. Essas análises tinham por objetivo descrever as variações dos atributos ecológicos que quantificam as propriedades de maturidade, estabilidade e resiliência ecossistêmica que pudessem refletir os estados ecológicos dessas áreas. O modelo incluiu compartimentos funcionais desde produtores primários ate predadores de topo. No geral, todas as análises indicaram sensíveis alterações na ictiofauna atribuídas a implantação da UHE Coaracy Nunes, que se refletem nos três níveis de organização: ecossistema, comunidade (assembleia) e guilda. Os resultados indicaram a captura de 1.977 peixes distribuídos em 2 classes, 9 ordens, 23 famílias, 73 gêneros e 108 espécies. As curvas de acumulação de espécies e curvas de rarefação individualizadas demonstraram que houve suficiência amostral nas áreas Reservatório e Lacustre. Os resultados mostraram que a área Jusante foi mais rica, diversa e equitativa em relação as demais e que a sazonalidade não influenciou na variação destes índices. A abundancia relativa (CPUEn) foi superior nas áreas Reservatório e Lacustre e a biomassa relativa (CPUEb) foi superior na área Jusante, não havendo diferenças sazonais para esses descritores em todas as áreas. As analises de agrupamento (cluster) e ordenamento (MDS) da ictiofauna permitiram identificar a formação de três assembleias distintas: Jusante, Montante e uma assembleia que compreende as áreas Reservatório e Lacustre, ratificando a similaridade dessas duas áreas. Os resultados das curvas whitakeplot, ABC e K-dominância, assim como o ajuste satisfatório do modelo broken stick e os padrões das curvas de espectro de tamanho para a assembleia da área a jusante indicam que esta área foi a mais equilibrada em termos ecológicos. Nas áreas Lacustre e Reservatório, os resultados tanto do ajuste ao modelo serie geométrica, quanto os resultados das curvas whitake-plot, ABC e K-dominância e o espectro de tamanho, assim como os resultados das curvas e ajustes ao modelo série e menor espectro de tamanho para a assembleia da área Reservatório, refletem que os peixes destas áreas, em sua maioria, são indivíduos pequenos com elevada dominância e baixa equitabilidade, caracterizando comunidades típicas de áreas impactadas. A estrutura trófica das assembleias de peixes das áreas represadas (Reservatório e Lacustre) foram formatadas em função do barramento do rio, que isolou e fragmentou o ambiente, determinando sua modificação física, impondo o estabelecimento de uma ictiofauna de espécies pré-adaptadas as condições ambientais de represamento, diferente, em parte, da estrutura da ictiofauna fluvial pre-barramento, destacando as piscívoras, onívoras e detritívoras, que foram as mais ricas e abundantes em função da disponibilidade, nas duas áreas, dos recursos alimentares de sua preferencia. Os resultados demonstraram que as dietas das assembleias de todas as áreas foram similares quanto ao predomínio do consumo de peixes e detritos, seguidos de alimento vegetal aloctone, revelando um padrão com poucos nichos amplos e uma concentração maior de espécies com nichos mais estreitos. Contudo, o padrão de baixa amplitude trófica foi evidenciado pelo predomínio da guilda piscívora, somada as guildas detritívora e herbívora. A sazonalidade pouco influenciou na alimentação da maioria das espécies em todas as áreas. Os padrões comparativos da dieta entre as áreas Montante e Jusante com as áreas Reservatório e Lacustre indicam que a maioria das espécies das áreas represadas pertenciam as guildas piscívora, onívora e detritívora antes do barramento do rio, que colonizaram estes ambientes, influenciadas, principalmente, pela abundancia dos recursos alimentares de suas preferencias e das condições físicas ambientais favoráveis. Interações competitivas foram evidenciadas pelos modelos nulos, sugerindo que a competição também foi um fator importante na estruturação das assembleias. Ecossistemicamente, os quatro modelos de fluxo de biomassa representam ecossistemas com elevada produção primaria oriunda da floresta riparia e algas filamentosas, que são utilizadas parcialmente. A cadeia trófica baseada em detrito apresentou ser mais importante que a que tem como base a produção primaria nas áreas Reservatório e Lacustre. A maioria dos fluxos ocorre nos compartimentos de níveis tróficos baixos. As propriedades ecossistêmicas da área Jusante indicam que este ambiente se encontra mais desenvolvido e maduro em relação aos outros, caracterizado por resiliência e entropia altas. As áreas represadas (Reservatório e Lacustre) apresentaram atributos ecossistêmicos que lhe conferiram características de menos resiliente e menos maduro que as áreas de rio. A área Montante apresentou um padrão intermediário de resiliência, estabilidade e maturidade. Esses resultados evidenciam que apos quarenta anos da construção da barragem do reservatório de Coaracy Nunes, a fragmentação do ambiente proporcionou alterações ecossistêmicas negativas, refletidas nas assembleias de peixes das áreas acima do barramento e na analise ecossistêmica, evidenciando que a área jusante apresenta características de ambiente em bom estado ecológico, com baixa alteração de origem antrópica e capaz de suportar distúrbios.

Rosewood (Aniba rosaeodora Ducke) oil in broiler chickens diet

O estudo foi conduzido para investigar os efeitos do óleo essencial de pau rosa sobre o desempenho, rendimento de carcaça e cortes comerciais e microbiologia do trato gastrintestinal de frangos de corte. Foram utilizados 540 pintos machos de um dia de idade, distribuídos num delineamento inteiramente casualizado com seis tratamentos e seis repetições de 15 aves cada. Os tratamentos consistiram em: níveis de inclusão de 0,00mL (0,00 EO); 0,15mL (0,15 EO); 0,30mL (0,30 EO); 0,45mL (0,45 EO) e 0,60mL (0,60 EO) de óleo essencial de pau rosa/kg de ração e controle (promotor comercial virginiamicina). Aos 21 e 40 dias de idade, não foram observadas diferenças significativas para peso corporal, consumo de ração, conversão alimentar e viabilidade das aves quando comparado o tratamento controle e os diferentes níveis de inclusão de RO. Os rendimentos de carcaça e de cortes comerciais não foram influenciados pelos tratamentos. O aumento do nível de inclusão de RO diminuiu o peso relativo dos intestinos. O promotor de crescimento teve maior concentração de Escherichia coli na digesta intestinal quando comparado com 0,00 EO e 0,30 EO. Conclui-se que o óleo essencial de pau rosa não afeta o desempenho e rendimento de abate, reduz o peso relativo dos intestinos. O RO mostra atividade antimicrobiana consistente contra Escherichia coli.