Adaptações transgeracionais do pâncreas endócrino em camundongos provenientes de restrição proteica materna In Utero

A exposição materna durante o período gestacional a uma dieta restrita em proteínas (LP) prejudica o desenvolvimento do pâncreas endócrino em sua prole e aumenta a susceptibilidade à hipertensão, diabetes e obesidade na vida adulta. Há evidências de que esse fenômeno pode persistir em gerações subsequentes. Objetivou-se avaliar o efeito da restrição proteica sobre o metabolismo da glicose e morfometria pancreática na prole F3 de camundongos ao nascimento e ao desmame. Para tanto, fêmeas virgens de camundongos Suíços (F0) foram acasaladas e receberam dieta normo-proteica (19% de proteína - NP) ou uma dieta isocalórica restrita em proteínas (5% de proteína - LP) durante toda a gravidez. Durante a lactação e o restante do experimento, todos os grupos receberam a dieta NP. Os filhotes machos foram nomeados F1 (NP1 e LP1). As fêmeas F1 e F2 foram acasaladas para produzir F2 e F3 (NP2, LP2, NP3 e LP3), respectivamente. Semanalmente, os filhotes foram pesados e calculada a taxa de crescimento alométrico (log [massa corporal] = log a + log b [idade]). Os animais foram sacrificados nos dias 1 e 21 de idade, a glicemia foi determinada e o pâncreas retirado, pesado e analisado por estereologia e imunofluorescência; a insulina foi mensurada aos 21 dias. Como resultados, os filhotes restritos na primeira geração (LP1) foram menores ao nascer, mas apresentaram um crescimento acelerado nos primeiros sete dias de vida, mostrando catch-up com os controles; a prole LP2 demonstrou a maior massa corporal ao nascimento e tiveram uma taxa de crescimento mais lenta durante a lactação; não houve diferença na massa corporal e na taxa de crescimento na geração F3. A massa de pâncreas foi diminuída em LP1-LP3 ao nascimento, contudo foi aumentada em LP2 ao desmame. A densidade de volume e o diâmetro das ilhotas foram menores em todos os grupos restritos no dia 1 e 21, somente LP1 teve o menor número de ilhotas. Ao nascer, a massa de células beta foi menor em LP1-LP3 e permaneceu baixa durante a lactação. No dia 1 e 21, os filhotes foram normoglicêmicos, entretanto foram hipoinsulinêmicos ao desmame. Portanto, a restrição de proteínas em camundongos durante a gestação produz alterações morfológicas nas ilhotas pancreáticas, sugerindo que a homeostase da glicose foi mantida por um aumento da sensibilidade à insulina durante os primeiros estágios de vida na prole ao longo de três gerações consecutivas.

Avaliação do impacto de um programa de educação nutricional sobre a adesão à dieta hipoproteica em pacientes com doença renal crônica em tratamento conservador

Pacientes com doença renal crônica (DRC) na fase não dialítica são normalmente orientados a seguir uma dieta hipoproteica e hipossódica. Estudos nacionais e internacionais mostram que a adesão a essa dieta tem sido baixa e difícil de ser mantida, pois requer mudanças importantes no hábito alimentar. O objetivo do presente estudo foi avaliar o impacto de um programa de educação nutricional sobre a adesão à dieta hipoproteica em pacientes com DRC em tratamento conservador. Trata-se de um ensaio clínico randomizado, prospectivo com duração de 5 1,5 meses. Foram acompanhados 85 pacientes com DRC na fase não dialítica, atendidos em dois Ambulatórios de Nutrição e Doenças Renais do Hospital Universitário Pedro Ernesto. Os pacientes foram divididos de forma aleatória em 2 grupos: Intervenção (n=39) e Controle (n=46). Os pacientes do Grupo Intervenção foram submetidos a um programa de educação nutricional, além da orientação de dieta hipoproteica (0,6 a 0,75 g/kg/dia). Os pacientes do Grupo Controle foram submetidos apenas à orientação de dieta hipoproteica (0,6 a 0,75 g/kg/dia). A avaliação da adesão foi feita a partir da estimativa do consumo de proteína por recordatório alimentar de 24 horas. Adotou-se como critério de adesão apresentar ao final do estudo redução de ao menos 20% da ingestão proteica inicial. A avaliação nutricional e laboratorial foi realizada no início e no término do estudo. Os parâmetros antropométricos avaliados foram peso, estatura, dobras cutâneas do tríceps, bíceps, subescapular e supra-ilíaca e perímetro da cintura e do braço. As laboratoriais foram creatinina, uréia, potássio, fósforo, glicose e albumina no plasma e sódio e uréia na urina de 24 horas. Ao avaliar o amostra total, 51,8% dos pacientes eram do sexo masculino, com média de idade de 63,4 11,0 anos, IMC indicativo de sobrepeso (28,8 5,4 kg/m2) e filtração glomerular estimada (FGe) de 32,6 12,2 mL/mim/1,73m2. As características iniciais não diferiram entre os Grupos Intervenção e Controle. Ambos os grupos apresentaram melhora dos parâmetros laboratoriais e antropometricos, com redução significante da uréia plasmática e da glicemia no Grupo Controle (P < 0,05 vs início do estudo) e do IMC em ambos os grupos (P < 0,05 vs início do estudo). Após o período de acompanhamento, o Grupo Intervenção e o Grupo Controle apresentaram ingestão proteica significantemente diferente (0,62 0,2 vs 0,77 0,26 g/kg/dia, respectivamente). A ingestão de sódio não mudou de forma significante em ambos os grupos no inicio e término do acompanhamento. A Adesão à ingestão proteica foi observada em 74,4% do Grupo Intervenção e em 47,8% do Grupo Controle (P < 0,05). A análise de regressão logística multivariada revelou que pertencer ao Grupo Intervenção e sexo masculino se associaram com a Adesão (P <0,05), mesmo após corrigir para outras variáveis testadas. Com base nos achados desse estudo, pode-se concluir que o programa de educação nutricional foi uma ferramenta eficaz no tratamento dietoterápico do paciente com DRC na pré-diálise, pois promoveu melhora na adesão à dieta hipoproteica, além de ter promovido melhora dos parâmetros antropométricos e laboratoriais.

Malnutrição protéica e desenvolvimento hipocampal: estudo das implicações sobre memória/aprendizado e avaliação da distribuição da Óxido Nítrico Sintase

A nutrição inadequada é um dos principais fatores não-genéticos que afetam o desenvolvimento do encéfalo. O hipocampo é uma estrutura bastante sensível a alterações no aporte nutricional durante o desenvolvimento. No hipocampo a óxido nítrico sintase (ONS) é uma enzima altamente expressa e o óxido nítrico (ON) já foi apontado como tendo papel fundamental na potenciação de longa duração (LTP) e depressão de longa duração (LTD), responsáveis pelo processo de memória e aprendizado. Neste trabalho estudamos o efeito da malnutrição no comportamento associado à memória e aprendizado e na distribuição da ONS, através da técnica da nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato diaforase (NADPH-d). O presente trabalho foi aprovado pelo COMITÊ DE ÉTICA (CEA/055/2009). Foram utilizados ratos Wistar machos, divididos em dois grupos: grupo controle (GC) e grupo malnutrido (GM). A malnutrição se deu através da administração, para a mãe, de uma ração com 0% de proteína durante os 10 primeiros dias de lactação, iniciando-se no dia do nascimento dos filhotes. O GC recebeu ração comercial (22% de proteína). Os encéfalos foram processados histologicamente nas idades de P10, P20, P30, P45 e P90 (n=5 para cada idade e grupo estudado), sendo então realizada a histoquímica da NADPH-d para avaliar a distribuição da ONS. A avaliação dos comportamentos associados à ansiedade foi realizada através do labirinto em cruz elevado (LCE), o comportamento associados à busca por novos estímulos foi medida através do campo vazado (CV) e a memória/aprendizado foi avaliada através do labirinto aquático radial de 8 braços (LAROB) em animais P40 (n=10 para cada grupo) e P90 (n=11 para cada grupo). No GM em P10 observamos maior densidade de células NADPHd+ no giro denteado. Em P20, a marcação para NADPH-d no GM foi menor e esse padrão foi mantido em P30 e P45. No GM em P90 não observamos efeitos da dieta. Em P10, no GM observamos menor número de corpos marcados no stratum pyramidale (SPy). Em P20 o SPy encontrava-se intensamente marcado em ambos os grupos. Em P30 GM observamos maior número de células marcadas no SPy. Entretanto em P45, ambos os grupos apresentaram poucos corpos marcados. Em P90, o GM apresentou mais células marcadas no SPy. Não foram observadas diferenças significativas nas variáveis analisadas para o LCE. O GM em P90 explora maior número de orifícios, tanto na periferia (F=8,1; gl=1; P=0,014) quanto no número total (F=7,5; gl=1; P=0,017). Não foram observadas diferenças significativas para as variáveis analisadas no CV em P40. No teste de memória/aprendizagem foram observadas diferenças significativas entre o GM e o GC na latência de escape no 1 dia de testes em P90 (F=5,2; gl=1; P=0,033), com o GM apresentando melhor desempenho quando comparado ao GC. Esses valores podem ser explicados pela redução da latência para encontrar a plataforma de escape no GM. Não foram observadas diferenças significativas no LAROB em P40. Nossos resultados demonstram que a malnutrição protéica restrita aos 10 primeiros dias da lactação altera a distribuição da NADPH-d no hipocampo. A malnutrição afetou o comportamento dos animais em P40. Por outro lado, em P90 os primeiro dia de teste, sugerindo que o efeito observado está mais associado à novidade do ambiente de teste.

A ingestão precoce de dieta enriquecida com óleo de peixe reverte alterações bioquímicas, hepáticas e do tecido adiposo na prole de camundongos submetidos à restrição proteica

Ingestão precoce de dieta enriquecida com óleo de peixe reverte alterações bioquímicas, hepáticas e do tecido adiposo na prole de camundongos submetidos à restrição protéica. 2010. 61 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Humana e Experimental) Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. Estudos relacionam obesidade na vida adulta com baixo peso ao nascer (programação metabólica). O fígado é um dos órgãos mais afetados pela programação. O óleo de peixe é rico em ácidos graxos poli-insaturados (AGP) da família n-3: ácido eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA). O EPA e DHA são relacionados com redução da pressão arterial sistólica e ação anti-inflamatória. Testar a hipótese que a ingestão precoce de óleo de peixe (FO) pode reverter os efeitos deletérios da programação na prole adulta de camundongos. Fêmeas grávidas foram alimentadas com ração padrão (SC) ou dieta restrita em proteínas (LP) durante a gestação e lactação. Ao desmame, os seguintes grupos foram formados (de acordo com a suplementação com FO): SC-SC e SC-FO, LP-SC e LP-FO. Foram aferidas massa corporal, ingestão e eficiência alimentar, pressão arterial sistólica (PAS), insulina plasmática, glicose, fator de necrose tumoral (TNF)-alfa, colesterol total (CT), triglicerídeos (TG) e alanina aminotransferase (ALT), morfometria dos adipócitos, estereologia do fígado e expressão proteínas SREBP-1c e PPAR-alfa. A prole LP apresentou maior massa corporal, hipercolesterolemia e hiperglicemia Na idade adulta, os animais restritos tornaram-se hipertensos, com esteatose hepática e elevado nível da SREBP-1c. Entretanto, a prole LP com dieta suplementada com FO ocasionou menor ganho e menor massa corporal final. A dieta FO melhorou o metabolismo lipídico, diminuiu a concentração plasmática de CT e TG, reduziu a massa adiposa e o tamanho dos adipócitos. Além disso, LP-FO mostrou níveis reduzidos da ALT, redução da esteatose hepática, baixa expressão da SREBP-1c e aumento da expressão do PPAR-alfa, além de redução da PAS e dos níveis de TNF-alfa. A dieta com FO teve efeitos benéficos revertendo as respostas da programação sobre o metabolismo da glicose e lipídios, estrutura hepática e tecido adiposo na prole adulta programada.

Características morfológicas de vermes adultos machos e fêmeas de Schistosoma mansoni recuperados de camundongos desnutridos e deficientes em óxido nítrico

Esquistossomose e desnutrição são graves problemas de saúde pública nos países em desenvolvimento. A esquistossomose provoca uma série de morbidades, que é influenciada, em grande maioria, pela natureza do estímulo à resposta imunológica e ao estado nutricional do hospedeiro. Durante a infecção esquistossomótica, a resposta imune produz citocinas que são liberadas e estimulam a produção de óxido nítrico. Numerosos estudos demonstraram que o estado nutricional e a resposta imune afetam as características fenotípicas dos vermes adultos. No entanto, se o óxido nítrico desempenha um papel neste fenômeno é desconhecido. Neste estudo, os camundongos do tipo selvagem (grupo controle) e camundongos knockout com deficiência na produção de óxido nítrico foram alimentados com uma dieta comercial (UNILAB) ou uma dieta básica regional, dieta com baixa concentração de proteína (7,87%). Por meio de um sistema digital de análise de imagem (Image Pro Plus, USA) e microscopia confocal, estudou-se a morfologia da ventosa oral, tegumento e o sistema reprodutor de vermes machos e fêmeas. Vermes machos e fêmeas recuperados de camundongos desnutridos com deficiência de oxido nítrico mostraram descamação do tegumento. A superfície dorsal de vermes desnutridos machos apresentaram tubérculos irregulares, distribuídos de forma desigual, e escassos. O sistema reprodutivo de vermes fêmeas desnutridas não demonstrou alterações morfológicas. No entanto, os machos deste grupo exibiram menor número de células no processo de diferenciação dentro dos lobos testiculares. Em conclusão, nossos resultados sugerem que a deficiência de produção de óxido nítrico não induz alterações morfológicas em nível do tegumento e do sistema reprodutor de vermes machos. Em contraste, a desnutrição é responsável por tais alterações morfológicas, principalmente no sistema reprodutivo e na ventosa oral.

Efeito protetor do extrato hidroalcoólico de Euterpe oleracea Mart. (Açaí) nas alterações renais, cardiovasculares e metabólicas induzidas pela restrição protéica materna durante a gestação

Alguns trabalhos demonstraram que a planta, Euterpe oleracea Mart. (açaí) é rica em polifenóis e que uma dieta rica em polifenóis pode estar envolvida na proteção contra o risco cardiovascular. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento com o extrato hidroalcoólico do caroço do açaí (ASE) (200mg/Kg/dia), sobre as alterações renais, cardiovasculares, metabólicas, morfológicas e o estresse oxidativo na prole adulta com dezesseis semanas, cujas mães foram submetidas a uma dieta hipoprotéica durante a gestação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (20% de proteínas); controle + ASE (20% de proteína + ASE); hipoprotéica (6% de proteína); hipoprotéica + ASE (6% de proteína + ASE) durante a gestação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados com 4 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) e nitroglicerina (NG) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram determinados o peso corporal, níveis séricos de colesterol total, triglicerídeos, lipoproteína de alta densidade (HDL), albumina, uréia, creatinina, glicose, insulina, resistência à insulina (índice de Homa IR), sódio, potássio e a renina plasmática. Foi avaliada a depuração de creatinina, volume de urina, excreção fracionada de sódio (EFNa) e o número de glomérulos renais. O dano oxidativo, níveis de nitrito e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de rim. O peso corporal foi menor no grupo hipoprotéico e recuperado com ASE. A PAS foi aumentada no grupo hipoprotéico e revertida pelo tratamento com ASE. Os níveis de renina plasmática foram aumentados no grupo hipoprotéico e reduzidos com ASE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM estava reduzida no grupo hipoprotéico com ASE houve uma melhora dessa resposta.O efeito vasodilatador da NG não foi diferente entre os grupos. No grupo hipoprotéico também foi observado o aumento dos níveis de triglicerídeos, colesterol total, uréia, creatinina, glicose e insulina, os mesmos foram reduzidos pelo ASE. Não houve diferença nos níveis de HDL, sódio, potássio, depuração de creatinina e volume urinário nos grupos estudados. Os níveis de malondialdeído e carbonilação de proteínas estavam aumentados e os níveis de nitrito reduzidos no grupo hipoprotéico e foram revertidos pelo ASE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no rim foram reduzidas no grupo hipoprotéico e aumentadas pelo ASE, com exceção da catalase que não apresentou diferença entre os grupos. Os animais hipoprotéicos apresentaram redução no número de glomérulos renais e aumento da EFNa e o tratamento com ASE preveniu as alterações renais encontradas neste modelo. Em conclusão, o ASE parece proteger a prole, cujas mães foram expostas a uma dieta com pouca proteína durante a gestação, através do efeito anti-hipertensivo, vasodilatador e antioxidante observado neste trabalho.

Effect of mixed feeding schedule on growth and nutrient utilisation in Rohu, Labeo rohita (Ham.) fingerlings

Studies on nutrient utilisation and growth of rohu (Labeo rohita) fingerlings (3.13-4.09 g) raised on seven feeding schedules under laboratory conditions (26.3-33.5°C) showed that two days regular feeding on Diet B (high protein, 38.90%) resulted in maximum growth and protein retention efficiency. While regular feeding on low protein diet (Diet A) resulted in poor nutrient utilisation and growth of fish, high protein diet (Diet B) did not show any significant difference in growth from the mixed 2A-3B schedules but exhibited comparatively low protein retention efficiency. The other feeding schedules were 1A-2B, 1A-3B, 2A-2B and 2A-4B, where the numerical value refers to the number of days for continuous feeding of a particular diet. The diets A and B served as the controls which contained 3.40 and 3.67 kcal/g gross energy respectively. The 2A-3B feeding schedule was also found to be highly economic as an expenditure of Rs.11/- only was required for raising the body weight by one kilo as against Rs.17/- with high protein diet (Diet B) as calculated

National Agricultural Research Organisation. Fisheries [Resources] Research Institute Annual Report 1997/98

About 20% of Uganda territory is surface water from which 250,000m tons of fish is produced. In addition to fish exports which earned the country US$ 40m in 1996, fish provides 50% of protein diet of the 20m people translating into a per capita consumption of 12kg. It is estimated that fishery related activities employ at least one million people.The goal of FIRRI is to generate and transfer improved technologies and policy recommendations aimed at ensuring sustainable fish production and a healthy environment in which fish is produced.

National Agricultural Research Organisation. Fisheries Resources Research Institute Annual Report 2003/2004

About 18% of Uganda’s surface area is covered with water from which 300,000 metric tonnes of fish are produced. Fish are currently the second most important export commodity generating approximately US$100 million. Fish provides 50% of protein diet for the 20 million people translating into per capita consumption of 12 kg. Close to the production system, this figure rises to 50 – 100 kg. It is estimated that fishery-related activities employ at least one million people countrywide (i.e. 5% of the population). Fish is an important source of high quality food, employment, and revenue and it is currently the second most important export commodity next to coffee generating approximately US $ 80 million annually. Fish exports to regional markets are worth at least US $ 20 million annually. Fish flesh is rich in proteins, which are superior to those of beef and poultry. Fish flesh contains an anticholesterol which assists in reducing heart diseases. Some fishes are of medicinal value e.g. haplochromines (Nkejje) are used to treat measles. Most of the fish in Uganda is got from lakes Victoria, Kyoga, Albert and Albert Nile, Edward and George production systems as well as from the 160 minor lakes and rivers and the associated wetland systems. Capture fisheries based in these systems contribute up to 99% of the fish production in Uganda but aquaculture is also picking up. The fishing industry employs up to one million Ugandans.

National Agricultural Research Organisation. Fisheries Resources Research Institute Annual Report 2004/2005

About 18% of Uganda’s surface area is covered with water from which about 300,000 metric tonnes of fish are produced. Fish are currently the second most important export commodity generating approximately US$100 million annually. Fish provides 50% of protein diet for the 20 million people translating into per capita consumption of 12 kg. Close to the production system, this figure rises to 50 – 100 kg. It is estimated that fishery-related activities employ at least one million people countrywide (i.e. 5% of the population). Fish exports to regional markets are worth at least US $ 20 million annually. Fish flesh contains an anticholesterol which assists in reducing heart diseases. Some fishes are of medicinal value e.g. haplochromines (Nkejje) are used to treat measles. Most of the fish in Uganda is got from lakes Victoria, Kyoga, Albert and Albert Nile, Edward and George production systems as well as from the 160 minor lakes and rivers and the associated wetland systems. Capture fisheries based in these systems contribute up to 99% of the fish production in Uganda but aquaculture is also picking up. The fishing industry employs up to one million Ugandans

Effect of feed quality restriction followed by realimentation on growth, nutrient utilization, biochemical changes and haematological profiles of Indian major carp, rohu (Labeo rohita H.)

To investigate the effect of protein restriction with subsequent re-alimentation on nutrient utilization, hematological and biochemical changes of Indian major carp, Rohu (Labeo rohita H.), 150 acclimatized Rohu fingerlings (average 20.74 ± 0.13 g) divided into five experimental groups (30 fingerlings in each groups with three replications with 10 fingerlings in each) for experimental trial of 90 days using completely randomized design. Control group (T sub(CPR)) was fed with feed having 30% crude protein at 3% of body weight for 90 days trial period. Other experimental groups T sub(1PR) was alternatively 3 days fed with feed having 20% CP and 30% CP at 3% of body weight, T sub(2PR) was alternatively 7 days fed with feed having 20% CP and 30% CP at 3% of body weight, T sub(3PR) was alternatively 15 days fed with feed having 20% CP and 30% CP at 3% of body weight and T sub(4PR) was alternatively 25 days fed with feed having 20% CP and 30% CP at 3% of body weight during 90 days trial period with daily ration in two equal halves at morning and afternoon. It was noticed that retention of different nutrients was almost similar among all treatment groups indicated improvement of digestibility of nutrients might not be the mechanisms for recovery growth in carps. Increased percent feed intake of body weight (hyperphagia) (4.14 ± 0.30 or 4.94 ± 0.46 and 3.33 ± 0.29), improved specific growth rate (1.86 ± 0.09 or 2.26 ± 0.05 and 1.43 ± 0.01), absolute growth rate (1.57 ± 0.08 or 1.84 ± 0.18 and 1.36 ± 0.12), protein efficiency ratio (1.19 ± 0.11 or1.16 ± 0.12 and 1.05 ± 0.09) were the important mechanism showing better performance index (21.60 ± 1.09 or 23.80 ± 0.21 and 19.45 ± 0.37) through which the experimental groups which were protein restricted and re-alimented at 3 or 7 days alternatively during 90 days trial period could able to compensate the growth retardation and to catch up the final body weight of control (128.68 ± 11.53 g/f) but other experimental groups failed to compensate during 90 days trial period. Result of the present study indicated that deprived fish i.e., fish received alternate 3 or 7 days protein restriction and re-alimentation showed recovery growth had still lower values of Hb (10.21 ± 0.02, and 9.88 ± 0.04 g/dl), hematocrit value (30.62 ± 0.05 and 26.64 ± 0.11%), total erythrocytic count (3.40 ± 0.01 and 3.29 ± 0.01 X10super(6) mm³), plasma glucose (126.93 ± 0.20 and 126.67 ± 0.05 mg/dl), total plasma lipid (1.04 ± 0.01 and 1.02 ± 0.01 g/dl) and liver glycogen (290.10 ± 0.80 and 288.99 ± 0.95 mg/kg) in comparison to control (10.56 ± 0.08 g/dl, 31.68 ± 0.24%, 3.52 ± 0.03 X10super(6) mm³, 128.23 ± 0.25 mg/dl, 1.07 ± 0.01g/dl and 292.00 ± 0.23 mg/kg) at the end of 90 days trial but total plasma protein in deprived group was compensated with advancement of trial period. All hematological and biochemical parameters studied were proportionately lowered in the experimental group got higher degree of deprivation. These findings suggested that with the increase of trial length complete compensation of hematological and biochemical profiles of rohu might be achieved. The results indicated that the implementation of alternative 7 days low and high protein diet feeding during aquaculture of carps could make economize the operation through minimizing the feed input cost.

Effect of Tannic Acid on the Growth and Survival of Root Vles (Micortus oeconomus)

The objective of this study was to investigate the effects of tannic acid on the gworth and survival of small mammalian berbirvores. Measurements were conducted with weaned root voles fed with 3% or 6% tannic acid and 10% or 20% protein in their diets. The results indicated that the effect of tannic acid on growth rate of weaned root voles was greater when given a lower protein diet than a higher protein diet. After 20 d, with 10% protein diets, mean growth rates of the weaned voles fed with 3% or 6% tannic acid were -0.135 g/d and -0.25 g/d, respectively. When given 20% protein diet, mean growth rates of weaned root voles fed with 3% and 6% tannic acid for 20 d were 0.134 g/d and -0.116 g/d, respectively. Food utilization efficiencies of the voles fed with 3% and 6% tannic acid diets were significantly lower than that of the control diet at the level of 10% protein. When given the 20% protein diet, food utilization efficiencies of weaned voles fed with 6% tannic acid were significantly lower than that of the voles fed with 3% tannic acid diet or the control diet with the 10% protein diets, the average survival days of the weaned voles fed with 3% and 6% tannic acid diets decreased 26.23% and 49.36% compared to controls at the end of trial period, respectively. With 20% protein diets, the average survival of weaned voles given 6% tannic acid diet decreased 39.41% compared to controls at the end of trial period, although weaned voles given 3% tannic acid had a slight decrease of average survival days. The results of study suggested that tannins could substanitially affect the individual performance of weaned root voles.

Differential osmoregulatory capabilities of common spiny mice (Acomys cahirinus) from adjacent microhabitats

The osmoregulatory function of common spiny mice Acomys cahirinus living on opposite slopes of the lower Nahal Oren ('Evolution Canyon') on mount Carmel, Israel, was investigated by increasing the salinity of the water source whilst maintaining a high-protein diet. The southern-facing slope (SFS) of this canyon differs from the northern-facing slope (NFS) as it receives considerably more solar radiation and consequently forms a more xeric, sparsely vegetated habitat. During the summer, mice living on the two opposite slopes significantly differed in their urine osmolality, which also increased significantly as dietary salinity increased. Offspring of wild-captured mice, born in captivity, and examined during the winter, continued to show a difference in osmoregulatory function depending on the slope of origin. However, they differed from wild-captured mice, as they did not respond to the increase in dietary salinity by increasing the concentration of their urine, but rather by increasing the volume of urine produced. This study shows that A. cahirinus occupying different microhabitats may exhibit differences in their ability to concentrate urine and thus in their ability to withstand xeric conditions. We suggest that they may also differ genetically, as offspring from the NFS and SFS retain physiological differences, but further studies will be needed to confirm this hypothesis.

An evaluation of the effect of altering nutrition and nutritional strategies in early lactation on reproductive performance and estrous behavior of high-yielding Holstein-Friesian dairy cows

Reproductive performance in the high-yielding dairy cow has severely decreased in the last 40 yr. The aim of this study was to compare the effectiveness of 4 nutritional strategies in improving the reproductive performance of high-yielding dairy cows. It was hypothesized that offering cows a high-starch ration in early lactation would enhance the onset of luteal activity, and that decreasing the severity of negative energy balance in the early postcalving period would improve reproductive parameters. Nutritional regimens aimed at improving fertility were applied to 96 Holstein-Friesian dairy animals. Upon calving, animals were allocated in a balanced manner to one of 4 dietary treatments. Primiparous animals were balanced according to live weight, body condition score and calving date. Multiparous animals were balanced according to parity, previous lactation milk yield, liveweight, body condition score and calving date. Treatment 1 was based on an industry best practice diet (control) to contain 170 g of crude protein/kg of dry matter. Treatment 2 was an individual cow feeding strategy, whereby the energy balance (EB) of individual animals was managed so as to achieve a predetermined target daily EB profile (+/- 10 MJ/d). Treatment 3 was a high-starch/high-fat combination treatment, whereby an insulinogenic (high-starch) diet was offered in early lactation to encourage cyclicity and followed by a lipogenic (low-starch, high-fat) diet to promote embryo development. Treatment 4 was a low-protein diet, containing 140 g of crude protein/kg of dry matter, supplemented with protected methionine at an inclusion level of 40 g per animal per day. The nutritional strategies implemented in this study had no statistically significant effects on cow fertility measures, which included the onset of luteal activity, conception rate, in-calf rate, and the incidence of atypical cycles. The individual cow feeding strategy improved EB in early lactation but had no benefit on conception rate to first insemination. However, conception rate to second insemination, 100-d pregnancy rate (from the commencement of breeding), and overall pregnancy rate tended to be higher in this group. The high-starch/high-fat treatment tended to decrease the proportion of delayed ovulations and increase the proportion of animals cycling by d 50 postcalving. Animals that failed to conceive to first insemination had a significantly longer luteal phase in the first cycle postpartum and a longer inter-ovulatory interval in the second cycle postpartum. With regards to estrous behavior, results indicate that as the size of the sexually active group increased, the intensity of estrus and the expression of mounting or attempting to mount another cow also increased. Furthermore, cows that became pregnant displayed more intense estrous behavior than cows that failed to become pregnant.

Dynamics of macronutrient self-medication and illness-induced anorexia in virally infected insects

Some animals change their feeding behaviour when infected with parasites, seeking out substances that enhance their ability to overcome infection. This 'self-medication' is typically considered to involve the consumption of toxins, minerals or secondary compounds. However, recent studies have shown that macronutrients can influence the immune response and that pathogen-challenged individuals can self-medicate by choosing a diet rich in protein and low in carbohydrates. Infected individuals might also reduce food intake when infected (i.e. illness-induced anorexia). Here, we examine macronutrient self-medication and illness-induced anorexia in caterpillars of the African armyworm (Spodoptera exempta) by asking how individuals change their feeding decisions over the time course of infection with a baculovirus. We measured self-medication behaviour across several full-sib families to evaluate the plasticity of diet choice and underlying genetic variation. Larvae restricted to diets high in protein (P) and low in carbohydrate (C) were more likely to survive a virus challenge than those restricted to diets with a low P : C ratio. When allowed free choice, virus-challenged individuals chose a higher protein diet than controls. Individuals challenged with either a lethal or sublethal dose of virus increased the P : C ratio of their chosen diets. This was mostly due to a sharp decline in carbohydrate intake, rather than an increased intake of protein, reducing overall food intake, consistent with an illness-induced anorexic response. Over time the P : C ratio of the diet decreased until it matched that of controls. Our study provides the clearest evidence yet for dietary self-medication using macronutrients and shows that the temporal dynamics of feeding behaviour depends on the severity and stage of the infection. The strikingly similar behaviour shown by different families suggests that self-medication is phenotypically plastic and not a consequence of genetically based differences in diet choice between families. © 2013 British Ecological Society.