Artificial muscle for end-stage heart failure.

We describe a device made of artificial muscle for the treatment of end-stage heart failure as an alternative to current heart assist devices. The key component is a matrix of nitinol wires and aramidic fibers called Biometal muscle (BM). When heated electrically, it produces a motorless, smooth, and lifelike motion. The BM is connected to a carbon fiber scaffold, tightening the heart and providing simultaneous assistance to the left and right ventricles. A pacemaker-like microprocessor drives the contraction of the BM. We tested the device in a dedicated bench model of diseased heart. It generated a systolic pressure of 75 mm Hg and ejected a maximum of 330 ml/min, with an ejection fraction of 12%. The device required a power supply of 6 V, 250 mA. This could be the beginning of an era in which BMs integrate or replace the mechanical function of natural muscles.

Determinação da composição mineral de subprodutos agroindustriais utilizados na alimentação animal, pela técnica de ativação neutrônica

O presente trabalho teve como objetivo analisar alguns subprodutos agroindustriais utilizados na alimentação animal e identificar os principais minerais presentes. Amostras de farelos de algodão, arroz, canola, soja e trigo; farinhas de peixe, carne e penas + vísceras; cascas de algodão, arroz, laranja; bagaços de tomate e de laranja foram coletadas em diferentes locais de produção. O método analítico empregado foi a análise por ativação com nêutrons seguida de espectrometria gama. Os níveis de minerais encontrados em todas as amostras, inclusive aqueles considerados tóxicos, tais como As, Cd e Hg, não excederam os limites máximos permitidos em dietas para animais domésticos. Os valores obtidos foram comparados com os comumente encontrados em forragens.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

Identification and functional characterization of auxiliary enzymes of the β-oxidation in " Arabidopsis thaliana "

Abstract: The ß-oxidation is the universal pathway that allows living organisms to degrade fatty acids. leading to lipid homeostasis and carbon and energy recovery from the fatty acid molecules. This pathway is centred on four core enzymatic activities sufficient to degrade saturated fatty acids. Additional auxiliary enzymes of the ß-oxidation are necessary for the complete degradation of a larger array of molecules encompassing the unsaturated fatty acids. The main pathways of the ßoxidation of fatty acids have been investigated extensively and auxiliary enzymes are well-known in mammals and yeast. The comparison of the established ß-oxidation systems suggests that the activities that are required to proceed to the full degradation of unsaturated fatty acids are present regardless of the organism and rely on common active site templates. The precise identity of the plant enzymes was unknown. By homology searches in the genome of Arabidopsis thaliana, I identified genes. encoding for proteins that could be orthologous to the yeast or animal auxiliary enzymes Δ 3, Δ 2-enoyl-CoA isomerase, Δ 3,5, Δ 2,4 -dienoyl-CoA isomerase, and type 2 enoyl-CoA hydratase. I established that these genes are expressed in Arabidopsis and that their expression can be correlated to the expression of core ß-oxidation genes. Through the observation of chimeric fluorescent protein fusions, I demonstrated that the identified proteins are localized in the peroxisóme, the only organelle where the ß-oxidation occurs in plants. Enzymatic assays were performed with the partially purified enzymes to demonstrate that the identified enzymes can catalyze the same in vitro reactions as their non-plant orthologs. The activities in vivo of the plant enzymes were demonstrated by heterologous complementation of the corresponding yeast Saccharomyces cerevisiae mutants. The complementation was visualized using the artificial polyhydroxyalkanoate (PHA) production in yeast peroxisomes. The recombinant strains, expressing a Pseudomonas aeruginosa PHA synthase modified for a peroxisomal localization, produce this polymer that serves as a trap for the 3-hydroxyacyl-CoA intermediaries of the ßoxidation and that reflects qualitatively and quantitatively the array of molecules that are processed through the ß-oxidation. This complementation demonstrated the implication of the plant Δ 3, Δ 2-enoyl-CoA isomerases and Δ3,5, Δ2,4-dienoyl-CoA isomerase in the degradation of odd chain position unsaturated fatty acids. The presence of a monofunctional type 2 enoyl-CoA hydratase is a novel in eukaryotes. Downregulation of the corresponding gene expression in an Arabidopsis line, modified to produce PHA in the peroxisome, demonstrated thàt this enzyme participates in vivo to the conversion of the intermediate 3R-hydroxyacyl-CoA, generated by the metabolism of fatty acids with a cis (Z)-unsaturated bond on an even-numbered carbon, to the 2Eenoyl-CoA for further degradation through the core ß-oxidation cycle. Résumé: La ß-oxydation est une voie universelle de dégradation des acides gras qui permet aux organismes vivants d'assurer une homéostasie lipidique et de récupérer l'énergie et le carbone contenus dans les acides gras. Le coeur de cette voie est composé de quatre réactions enzymatiques suffisantes à la dégradation des acides gras saturés. La présence des enzymes auxiliaires de la ß-oxydation est nécessaire à la dégradation d'une gamme plus étendue de molécules comprenant les acides gras insaturés. Les voies principales de la ß-oxydation des acides gras ont été étudiées en détail et les enzymes auxiliaires sont déterminées chez les mammifères et la levure. La comparaison entre les systèmes de ß-oxydation connus suggère que les activités requises pour la dégradation complète des acides gras insaturés reposent sur la présence de site actifs similaires. L'identité précise des enzymes auxiliaires chez les plantes était inconnue. En cherchant par homologie dans le génome de la plante modèle Arabidopsis thaliana, j'ai identifié des gènes codant pour des protéines pouvant être orthologues aux enzymes auxiliaires Δ3 Δ2-enoyl-CoA isomérase, Δ 3,5 Δ 2,4-dienoyl-CoA isomérase et enoyl-CoA hydratase de type 2 d'origine fongique ou mammalienne. J'ai établi la corrélation de l'expression de ces gènes dans Arabidopsis avec celle de gènes des enzymes du coeur de la ß-oxydation. En observant des chimères de fusion avec des protéines fluorescentes, j'ai démontré que les protéines identifiées sont localisées dans le péroxysomes, le seul organelle où la ß-oxydation se déroule chez les plantes. Des essais enzymatiques ont été conduits avec ces enzymes partiellement purifiées pour démontrer que les enzymes identifiées sont capables de catalyser in vitro les mêmes réactions que leurs orthologues non végétaux. Les activités des enzymes végétales in vivo ont été .démontrées par complémentation hétérologue des mutants de délétion correspondants de levure Saccharomyces cerevisiae. La visualisation de la complémentation est rendue possible par la synthèse de polyhydroxyalcanoate (PHA) dans les péroxysomes de levure. Les souches recombinantes expriment la PHA synthase de Pseudomonas aeruginosa modifiée pour être localisée dans le péroxysome produisent ce polymère qui sert de piège pour les 3-hydroxyacylCoAs intermédiaires de la ß-oxydation et qui reflète qualitativement et quantitativement la gamme de molécules qui subit la ß-oxydation. Cette complémentation a permis de démontrer que les Δ3, Δ2-enoyl-CoA isomérases, et la Δ3.5, Δ2,4-dienoyl-CoA isomérase végétales sont impliquées dans la dégradation des acides gras insaturés en position impaire. L'enoyl-CoA hydratase de type 2 monofonctionelle est une enzyme nouvelle chez les eucaryotes. La sous-expression du gène correspondant dans une lignée d'Arabidopsis modifiée pour produite du PHA dans le péroxysome a permis de démontrer que cette enzyme participe in vivo à la dégradation des acides gras ayant une double liaison en conformation cis (Z) en position paire.

Mecánica de la succión: comparación entre la lactancia artificial y la lactancia materna

Introducción: Hay poco conocimiento sobre la similitud de la mecánica entre la lactancia materna y la artificial. Evaluamos la mecánica de la succión en neonatos con lactancia materna exclusiva, lactancia artificial exclusiva y lactancia mixta. Nuestra hipótesis fue que el patrón fisiológico de los movimientos de succión varía según el tipo de alimentación. Según esta hipótesis, los niños con lactancia materna exclusiva realizan unos movimientos al mamar distintos a los de la succión de una tetina, realizados por niños con lactancia artificial. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos de succión. Métodos: Estudio transversal de neonatos de 21-28 días de edad con lactancia materna o artificial exclusiva (124 parejas madre-hijo), y ensayo de campo, abierto, cruzado y aleatorizado, realizado en neonatos de 21-28 días (110 parejas madre-hijo) y en lactantes de 3-5 meses de edad (125 parejas madre-hijo) con lactancia mixta. Las variables principales fueron los movimientos de succión y las pausas. Resultados: Los neonatos de 21-28 días de edad alimentados con lactancia artificial exclusiva mostraron un menor número de movimientos de succión y el mismo número de pausas, pero de mayor duración, que los neonatos con lactancia materna exclusiva. Entre los niños que recibieron lactancia mixta, el número de movimientos de succión al recibir alimentación con biberón fue similar y las pausas menos numerosas y de menor duración respecto a lo observado al amamantar, tanto a los 21-28 días como a los 3-5 meses de edad. En este grupo de lactancia mixta, la cifra media de tomas de lactancia materna fue de 5,83 ± 1,93 a los 21-28 días de vida y de 4,42 ± 1,67 a los 3-5 meses de edad. En el análisis de equivalencia, realizado sobre los niños que recibieron lactancia mixta, el intervalo de confianza del 95% de la razón de movimientos con lactancia artificial y con lactancia materna se situó fuera del rango de equivalencia, indicó un número de movimientos de succión menor en un 5,9-8,7% al tomar el biberón, así como un menor número de pausas y una duración más breve de ellas en este mismo grupo. Conclusiones: En la lactancia mixta, la comparación entre las tomas de biberón y las de pecho se situó fuera del rango de equivalencia, aunque las diferencias fueron pequeñas. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos (lactancia materna y lactancia artificial) durante la fase de aprendizaje y adoptan su propio patrón.

PRODUÇÃO ANIMAL EM PASTAGEM DE MILHETO SOB DIFERENTES NÍVEIS DE NITROGÊNIO

O experimento foi conduzido em área da Universidade Federal de Santa Maria, RS, com o objetivo de verificar os efeitos de três níveis de adubação nitrogenada (0, 150 e 300 kg/ha de N) em pastagem de milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke) cv. Comum, sobre a produção animal. Foram utilizados novilhos de corte e avaliados o desempenho por animal, o número de animais.dia/ha e o ganho de peso vivo por área. O sistema de pastejo adotado foi o contínuo, com ajustes de carga para manter uma pressão de pastejo de 10%, caracterizando um resíduo médio de 3.168 kg de matéria seca/ha. As variáveis dependentes mostraram relação linear positiva com os níveis de adubação nitrogenada, o que denota o alto potencial do milheto.

Iowa Animal Industry News, 2014, Vol. 15, no. 1

Newsletter produced by Department of Agriculture and Land Stewardship about the animal industry in Iowa. Previously titled Animal Industry News.

Comportamento de fungos e de sementes de feijoeiro durante o teste de envelhecimento artificial

O teste de envelhecimento artificial, recomendado para avaliar o vigor de lotes de sementes, apresenta variabilidade em seus resultados; a ação dos fungos é considerada uma das causas dessa variabilidade. Este trabalho objetivou verificar os efeitos de diferentes períodos de envelhecimento artificial, no comportamento fisiológico de sementes do feijoeiro e dos fungos Aspergillus spp., Penicillium spp., Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum, inoculados artificialmente. Foram conduzidos testes de sanidade, germinação, tetrazólio, emergência, condutividade elétrica e lixiviação de potássio. As respostas obtidas, dependentes da duração do período de envelhecimento, indicaram efeitos da espécie fúngica presente. Concluiu-se que o teste de envelhecimento artificial associa a expressão de causas fisiológicas e sanitárias, o que prejudica a interpretação dos dados obtidos; a presença de fungos, principalmente de Aspergillus spp., pode ser considerada como capaz de interferir de modo negativo no desempenho das sementes envelhecidas artificialmente.

Mecánica de la succión: comparación entre la lactancia artificial y la lactancia materna

Introducción: Hay poco conocimiento sobre la similitud de la mecánica entre la lactancia materna y la artificial. Evaluamos la mecánica de la succión en neonatos con lactancia materna exclusiva, lactancia artificial exclusiva y lactancia mixta. Nuestra hipótesis fue que el patrón fisiológico de los movimientos de succión varía según el tipo de alimentación. Según esta hipótesis, los niños con lactancia materna exclusiva realizan unos movimientos al mamar distintos a los de la succión de una tetina, realizados por niños con lactancia artificial. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos de succión. Métodos: Estudio transversal de neonatos de 21-28 días de edad con lactancia materna o artificial exclusiva (124 parejas madre-hijo), y ensayo de campo, abierto, cruzado y aleatorizado, realizado en neonatos de 21-28 días (110 parejas madre-hijo) y en lactantes de 3-5 meses de edad (125 parejas madre-hijo) con lactancia mixta. Las variables principales fueron los movimientos de succión y las pausas. Resultados: Los neonatos de 21-28 días de edad alimentados con lactancia artificial exclusiva mostraron un menor número de movimientos de succión y el mismo número de pausas, pero de mayor duración, que los neonatos con lactancia materna exclusiva. Entre los niños que recibieron lactancia mixta, el número de movimientos de succión al recibir alimentación con biberón fue similar y las pausas menos numerosas y de menor duración respecto a lo observado al amamantar, tanto a los 21-28 días como a los 3-5 meses de edad. En este grupo de lactancia mixta, la cifra media de tomas de lactancia materna fue de 5,83 ± 1,93 a los 21-28 días de vida y de 4,42 ± 1,67 a los 3-5 meses de edad. En el análisis de equivalencia, realizado sobre los niños que recibieron lactancia mixta, el intervalo de confianza del 95% de la razón de movimientos con lactancia artificial y con lactancia materna se situó fuera del rango de equivalencia, indicó un número de movimientos de succión menor en un 5,9-8,7% al tomar el biberón, así como un menor número de pausas y una duración más breve de ellas en este mismo grupo. Conclusiones: En la lactancia mixta, la comparación entre las tomas de biberón y las de pecho se situó fuera del rango de equivalencia, aunque las diferencias fueron pequeñas. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos (lactancia materna y lactancia artificial) durante la fase de aprendizaje y adoptan su propio patrón.

Rearing the southern green stink bug using an artificial dry diet and an artificial plant

Laboratory and greenhouse studies were conducted with an artificial dry diet to rear nymphs, and with an artificial plant as substrate for egg laying by the southern green stink bug, Nezara viridula (L.). The artificial diet was composed of: soybean protein (15 g); potato starch (7.5 g); dextrose (7.5 g); sucrose (2.5 g); cellulose (12.5 g); vitamin mixture (niacinamide 1 g, calcium pantothenate 1 g, thiamine 0.25 g, riboflavin 0.5 g, pyridoxine 0.25 g, folic acid 0.25 g, biotin 0.02 mL, vitamin B12 1 g - added to 1,000 mL of distilled water) (5.0 mL); soybean oil (20 mL); wheat germ (17.9 g); and water (30 mL). Nymphs showed normal feeding behavior when fed on the artificial diet. Nymphal development time was longer than or similar to that of nymphs fed on soybean pods. Total nymphal mortality was low (ca. 30%), both for nymphs reared on the artificial diet, and for nymphs fed on soybean pods. At adult emergence, fresh body weights were significantly (P<0.01) less on the artificial diet than on soybean pods. Despite the lower adult survivorship and fecundity on artificial plants than on soybean plants, it was demonstrated for the first time that a model simulating a natural plant, can be used as a substrate for egg mass laying, in conjunction with the artificial diet.

Produção de híbridos de amendoim forrageiro por meio de hibridação artificial

O objetivo deste trabalho foi a obtenção de híbridos de amendoim forrageiro por meio da hibridação artificial. O experimento foi realizado na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Recursos Genéticos e Biotecnologia, durante a época de florescimento dos acessos de Arachis pintoi Krap. & W. C. Gregory e de A. repens Handro. Cerca de 700 polinizações produziram 27 segmentos de frutos, com taxas de fecundação que variaram entre 1,1 e 12,9%, considerando-se todas as combinações híbridas. Os híbridos intra-específicos de A. pintoi produziram sementes F2, e os interespecíficos não produziram semente. A técnica de hibridação utilizada nas espécies forrageiras necessitou de ajustes, devido a diferenças observadas em relação ao amendoim cultivado, entre elas o hábito de crescimento.

Cholesterol oxidase interference on the emergence and viability of cotton boll weevil larvae

The aim of this work was to evaluate the influence of the enzyme cholesterol oxidase (Coase) on emergence and viability of larvae of the cotton boll weevil (Anthonomus grandis Boheman, 1843). A series of bioassays was performed with eggs and neonate larvae exposed to different enzyme concentrations in artificial diet. Larval survival was affected at all enzyme concentrations tested, and the six-day LD50 was 53 mug/mL (CI 95%: 43-59). Coase also interfered with hatching of larvae after eggs were floated for 15 min in Coase solution at different concentrations. Observations at the light and electronic microscopic level of midguts from larvae fed on artificial diet containing 53 mug/mL of Coase and collected at six days revealed highly vacuolated regions in the epithelial cells as well as partial degradation of the basal membrane and microvilli.

Eficácia do tratamento Ovsynch associado à inseminação artificial prefixada em rebanhos Bos taurus e Bos indicus

O presente trabalho objetivou avaliar a eficácia do tratamento Ovsynch associado à inseminação artificial em tempo prefixado em vacas Bos taurus e Bos indicus. Foram utilizados rebanhos das raças Holandesa, Caracu, Nelore e Mantiqueira. Também foi incluído um rebanho de vacas Gir, com problemas de fertilidade. Cada rebanho foi dividido em três grupos. O grupo 1 recebeu o tratamento Ovsynch e foi inseminado em tempo prefixado. O grupo 2 foi inseminado no cio induzido com cloprostenol. O grupo 3 foi inseminado no cio natural. As taxas de concepção e de prenhez foram determinadas por ultra-sonografia. Não existiu interação significativa das variáveis reprodutivas analisadas para rebanho, idade, período pós-parto, número de parição e presença do bezerro. A taxa de concepção não diferiu (P>0,05) entre os grupos, ao passo que a taxa de prenhez foi superior (P<0,05) nos grupos 1 e 2 em comparação ao grupo 3. No rebanho Gir, o tratamento Ovsynch não alterou a taxa de concepção nem a de prenhez. Independentemente da raça, os tratamentos Ovsynch e cloprostenol não afetam a taxa de concepção, mas melhoram a taxa de prenhez. O tratamento Ovsynch não aumenta a fertilidade de vacas com problemas reprodutivos inespecíficos.