Session 4: CVD, diabetes and cancer - Evidence for the use of the Mediterranean diet in patients with CHD

Diet is associated with the development of CHD. The incidence of CHD is lower in southern European countries than in northern European countries and it has been proposed that this difference may be a result of diet. The traditional Mediterranean diet emphasises a high intake of fruits, vegetables, bread, other forms of cereals, potatoes, beans, nuts and seeds. It includes olive oil as a major fat source and dairy products, fish and poultry are consumed in low to moderate amounts. Many observational studies have shown that the Mediterranean diet is associated with reduced risk of CHD, and this result has been confirmed by meta-analysis, while a single randomised controlled trial, the Lyon Diet Heart study, has shown a reduction in CHD risk in subjects following the Mediterranean diet in the secondary prevention setting. However, it is uncertain whether the benefits of the Mediterranean diet are transferable to other non-Mediterranean populations and whether the effects of the Mediterranean diet will still be feasible in light of the changes in pharmacological therapy seen in patients with CHD since the Lyon Diet Heart study was conducted. Further randomised controlled trials are required and if the risk-reducing effect is confirmed then the best methods to effectively deliver this public health message worldwide need to be considered.

Characterisation of UK and Irish Cold-Pressed Rapeseed Oils in Relation to Quality Indices and Constituents.

Cold-pressed rapeseed oil (CPRSO) is produced when seeds from an oilseed rape crop are mechanically crushed whilst at a low temperature. CPRSO’s popularity is rapidly expanding and is now produced in most Northern European countries including both N.Ireland and ROI. The CPRSO industry is still relatively new and therefore not as widely researched as other high quality oils. Fifteen CPRSO from The UK, Ireland and France were examined to determine characteristic differences between the oils. Two samples of extra-virgin olive oil and two samples of refined rapeseed oil were also included in the investigation to assess performance against market competitors. The antioxidant potential of the oils was assessed using the ABTS and DPPH radical scavenging assays. Both unexpectedly showed that refined rapeseed oil had the highest potential whilst there was significant difference between many of the CPRSO’s. The acid value (ACOS method Cd 3d-63) ranged widely from 0.47-3.41. To predict the stability during storage, an accelerated oxidation test was carried out where the oils were placed in an oven (60°C) and peroxide value was monitored. The results showed extra-virgin olive oil underwent the least oxidation during the trial. The refined rapeseed oil suffered the worst levels of oxidation whilst the CPRSO’s performed similarly but with some variation. Fatty acid composition was investigated with GC-MS and some of the major fatty acids were found to differ significantly between producers. Minor compound analysis was achieved with extraction and identification through HPLC. All results are critically discussed and compared to relevant published studies.

A multivariate analysis of beta diversity across organisms and environments

We examined variability in hierarchical beta diversity across ecosystems, geographical gradients, and organism groups using multivariate spatial mixed modeling analysis of two independent data sets. The larger data set comprised reported ratios of regional species richness (RSR) to local species richness (LSR) and the second data set consisted of RSR: LSR ratios derived from nested species-area relationships. There was a negative, albeit relatively weak, relationship between beta diversity and latitude. We found only relatively subtle differences in beta diversity among the realms, yet beta diversity was lower in marine systems than in terrestrial or freshwater realms. Beta diversity varied significantly among organisms' major characteristics such as body mass, trophic position, and dispersal type in the larger data set. Organisms that disperse via seeds had highest beta diversity, and passively dispersed organisms showed the lowest beta diversity. Furthermore, autotrophs had lower beta diversity than organisms higher up the food web; omnivores and carnivores had consistently higher beta diversity. This is evidence that beta diversity is simultaneously controlled by extrinsic factors related to geography and environment, and by intrinsic factors related to organism characteristics.

A feasibility study of auricular therapy and self-administered acupressure for insomnia following cancer treatment

Introduction: Many cancer patients experience sleeping difficulties which can persist several years after the completion of cancer treatment. Previous research suggests that acupuncture, and variants of acupuncture (acupressure, auricular therapy) may be effective treatment options for sleep disturbance. However, current evidence is limited for cancer patients.

Methods: Feasibility study with 3 arms. Seven cancer patients with insomnia randomised to receive either auricular therapy (attaching semen vaccariae seeds to ear acupoints) (n=4), self-acupressure (n=1) or no treatment (n=2). Participants assigned to receive auricular therapy or self-acupressure stimulated the acupoints each night an hour before retiring to bed. The duration of participant involvement was 5 weeks. Subjective sleep quality was measured at baseline and post-treatment using the Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI). The impact of treatment on concerns of importance to the participants themselves was measured using the Measure Yourself Concerns and Wellbeing (MYCaW). Each participant also completed a treatment log book.

Results: All participants completed their treatment. All auricular therapy and self-acupressure participants recorded clinically significant improvements in global PSQI scores. In the auricular therapy arm mean global PSQI reduced from 12.5 at baseline to 8 following completion of treatment. In the self-acupressure arm PSQI reduced from 15 to 11. While in the no treatment arm the mean PSQI score was 14.5 at both baseline and follow up.

Conclusions: Despite the limited sample size, both auricular therapy and self-acupressure may represent potentially effective treatments for cancer patients with insomnia. The positive findings suggest further research is warranted into both treatment modalities.

Relative toxicity of arsenite and arsenate on germination and early seedling growth of rice (Oryza sativa L.)

Elevated soil arsenic levels resulting from long-term use of arsenic contaminated ground for irrigation in Bangladesh may inhibit seed germination and seedling establishment of rice, the country's main food crop. A germination study on rice seeds and a short-term toxicity experiment with different concentrations of arsenite and arsenate on rice seedlings were conducted. Percent germination over control decreased significantly with increasing concentrations of arsenite and arsenate. Arsenite was found to be more toxic than arsenate for rice seed germination. There were varietal differences among the test varieties in response to arsenite and arsenate exposure. The performance of the dry season variety Purbachi was the best among the varieties. Germination of Purbachi was not inhibited at all up to 4 mg l^-1 arsenite and 8 mg l^-1 arsenate treatment. Root tolerance index (RTI) and relative shoot height (RSH) for rice seedlings decreased with increasing concentrations of arsenite and arsenate. Reduction of RTI caused by arsenate was higher than that of arsenite. In general, dry season varieties have more tolerance to arsenite or arsenate than the wet season varieties.

A Eulogy to Seed Sharing: Manufacturing Genuine Scarcity

Seeds are traditionally considered as common or even public goods, their traits as ‘products of nature’. They are also essential to biodiversity, food security and food sovereignty. However, a suite of techno-legal interventions has legislated the enclosure of seeds: seed patents, plant variety protections, and stewardship agreements. These instruments create and protect private proprietary interests over plant material and point to the interface between seeds, capitalism, and law. In the following article, we consider the latest innovations, the bulk of which have been directed toward genetically disabling the reproductive capacities of seeds (terminator technology) or tying these capacities to outputs (‘round-up necessary’). In both instances, scarcity moves from artificial to real.
For the agro-industrial complex, the innovations are perfectly rational as they can simultaneously control supply and demand. For those outside the complex, however, the consequences are potentially ruinous. The practices of seed-saving and exchange no longer are feasible, even covertly. Contemporary genetic controls have upped the ante, by either disabling the reproductive capacity of seeds or, through cross-pollination and outcrossing, facilitating the autonomous spread of the genetic modifications that are importantly still traceable, identifiable and therefore capable of legal protection. In both instances, genuine scarcity becomes the new standard as private interests dominate what was a public sphere.

Implication of modified molecular structure of lipid through heat-related process to fatty acids supply in Brassica carinata seed.

This study was conducted to explore the effect of different autoclave heating times (30, 60 and 90 min) on fatty acids supply and molecular stability in Brassica carinata seed. Multivariate spectral analyses and correlation analyses were also carried out in our study. The results showed that autoclaving treatments significantly decreased the total fatty acids content in a linear fashion in B. carinata seed as heating time increased. Reduced concentrations were also observed in C18:3n3, C20:1, C22:1n9, monounsaturated fatty acids (MUFA), polyunsaturated fatty acids (PUFA), omega 3 (ω-3) and 9 (ω-9) fatty acids. Correspondingly, the heated seeds showed dramatic reductions in all the peak intensities within lipid-related spectral regions. Results from agglomerative hierarchical cluster analysis (AHCA) and principal component analysis (PCA) indicated that the raw oilseed had completely different structural make-up from the autoclaved seeds in both CH3 and CH2 asymmetric and symmetric stretching region (ca. 2999–2800 cm−1) and lipid ester Cdouble bond; length as m-dashO carbonyl region (ca. 1787–1706 cm−1). However, the oilseeds heated for 30, 60 and 90 min were not grouped into separate classes or ellipses in all the lipid-related regions, indicating that there still exhibited similarities in lipid biopolymer conformations among autoclaved B. carinata seeds. Moreover, strong correlations between spectral information and fatty acid compositions observed in our study could imply that lipid-related spectral parameters might have a potential to predict some fatty acids content in oilseed samples, i.e. B. carinata. However, more data from large sample size and diverse range would be necessary and helpful to draw up a final conclusion.

Development of sialons colloidally processed in aqueous medium

Desenvolveu-se um novo método de processamento coloidal em meio aquoso para consolidar cerâmicos de α-Y-SiAlON, os quais foram sinterizados por prensagem isostática a quente (HIP) e por spark plasma sintering (SPS). Preparou-se com sucesso uma suspensão aquosa de pós precursores de YSiAlON (Si3N4, Al2O3, Y2O3 e AlN), temporariamente estável, usando Dolapix PC21 como dispersante, permitindo a fabricação de pós granulados pela técnica de aspersão-congelamento-liofilização e a consolidação de corpos em verde por enchimento por barbotina. Avaliou-se o efeito do excesso de oxigénio introduzido pelo processamento aquoso no desenvolvimento microestrutural e nas propriedades mecânicas. Os corpos de Y-SiAlON consolidados por enchimento por barbotina e sinterizados por HIP a 1800ºC apresentaram microestruturas e propriedades mecânicas similares a corpos consolidados por prensagem a seco. Estes materiais exibiram densificação completa, dureza Vickers máxima de 2003 e tenacidade à fractura (método SEVNB) máxima de 5.20 MPam1/2. Foi ainda possível estabelecer uma relação estreita entre o aumento do conteúdo em oxigénio das amostras sinterizadas e a diminuição da tenacidade à fractura. Na tentativa de melhorar a tenacidade à fractura dos materiais, procedeu-se à incorporação nas suspensões de sementes de Ca-α-SiAlON de geometria alongada produzidas por síntese por combustão, adicionadas como agentes de reforço. A síntese por combustão realizada em larga escala (cargas até 1 kg) não produziu efeitos negativos óbvios nos produtos da reacção. Investigara-se os efeitos da adição de 5 % em peso de sementes nas propriedades mecânicas e no desenvolvimento microestrutural de amostras densificadas por HIP. Em comparação com os materiais sem sementes, a tenacidade à fractura (método SEVNB) aumentou 13%, mas a dureza Vickers resultou 14,5% inferior. A sinterização por SPS permitiu obter densificação completa a temperaturas tão baixas como 1600ºC a partir dos pós granulados de Y-SiAlON sem a adição extra de Y2O3 para aumentar o teor de fase líquida. Os materiais sinterizados a 1700ºC e 1600ºC mostraram valores máximos de tenacidade à fractura de 4.36 e 4.20 MPam1/2 (método SEVNB), e de dureza Vickers de 2089 e 2084, respectivamente. Esta técnica de sinterização permitiu ainda obter corpos sinterizados translúcidos com uma transmitância máxima de 61% numa amostra de 2mm de espessura. Os corpos translúcidos apresentaram dureza Vickers de 2154 e tenacidade à fractura 3.74 MPam1/2 (método SEVNB).

Soil erosion mitigation following forest wildfires

This study aims to measure the effectiveness of four post-fire emergency techniques for reducing overland flow and soil erosion on the central-Portugal typical forest. The selection and development of these techniques was based on the review of the scientific background, but specially after checking throughout field rainfall simulation experiments which factors were the key for runoff and soil erosion on the specific case of high repellent soils. The forest residue mulch, a new treatment never tested before, was highly effective in reducing runoff and soil erosion in recently burnt eucalypt forest. The logging slash mulch had no obvious effect, but it was attributed to the small amounts of runoff and sediments that the untreated plots produced due to the extensive needle cast following a low severity fire. The hydromulch, a mixture of water, organic fibres, seeds, nutrients and a surfactant used in cutted slopes rehabilitation was also highly successful and was specially indicated for especially sensible areas. The utilization of polyacrylamides, a chemical agent with good performance in agricultural erosion, was not successful in post-fire runoff and soil erosion control, once that did not alter the most important key factor for soil erosion: the ground cover. The development of a new fibre optic turbidity sensor was a successful development on the soil erosion determination methodology, and its patent is being processed in the mean time.

Assessment of higher plant species suitability for ecological restoration following major disturbance

O presente trabalho é constituído por uma revisão bibliográfica e uma série de estudos científicos experimentais visando a melhoria do conhecimento da ecologia de germinação e resposta ao estresse hídrico em arbustos autóctones. Estes estudos pretendem contribuir para o conhecimento da ecologia de espécies autóctones na fase de germinação e estabelecimento inicial das plântulas através da comparação da resposta de sementes de diferentes proveniências. Os primeiros três capítulos focam-se no estudo dos efeitos de pré-tratamentos na germinação de espécies arbustivas com diferentes estratégias de regeneração e dormência da semente, enquanto os dois últimos capítulos incidem sobre o efeito de diferentes condições de disponibilidade de água na germinação e estabelecimento inicial de plântulas com potencial para restauro ecológico. Este estudo procura abordar aspetos importantes para o estudo e validação do uso de espécies alvo para o restauro ecológico em zonas Mediterrânicas, contribuindo deste modo para a melhoria do conhecimento da ecologia destas espécies. A germinação foi estimulada por pré-tratamentos de calor em quatro das cinco espécies cuja época de dispersão da semente na primavera-verão. As sementes provenientes do sul tenderam a germinar melhor, sendo ao mesmo tempo mais pequenas. Por outro lado, a germinação em espécies cuja dispersão da semente ocorre no outono-inverno variou de acordo com o tipo de dormência da semente. A germinação foi em geral favorecida pela estratificação a frio na espécie apresentando dormência fisiológica mas foi negativamente afetada na espécie que não apresenta dormência. Esta resposta não foi, no entanto, inequívoca pois foi dependente da proveniência estudada. O efeito da estratificação a frio teve em geral um efeito mais positivo ou menos negativo nas sementes provenientes do norte em comparação com as outras proveniências. O stress-osmótico teve um efeito negativo consistente na germinação de Pistacia lentiscus e outro fator que também afetou significativamente a germinação foi a variabilidade intra-populacional entre plantas mãe. As duas proveniências apresentaram diferentes graus de associação entre a germinação e/ou caracteres morfológicos da semente ou planta mãe. Quanto à fase de estabelecimento inicial, o baixo conteúdo em água teve um claro efeito negativo no investimento relativo em biomassa acima do solo e um efeito positivo no investimento relativo em biomassa abaixo do solo em Arbutus unedo. Esta resposta não foi inequívoca, uma vez que as proveniências diferiram em adaptações morfológicas ao baixo conteúdo em água. As plântulas da proveniência mais húmida revelaram uma taxa de crescimento relativo superior mas, ao mesmo tempo, uma fraca adaptação às condições de baixa disponibilidade de água, quando comparadas com as outras proveniências. Ao contrário, as plântulas da proveniência seca com verão mais quente apresentaram semelhantes diâmetro do colo da raiz, peso seco de folhas e performance fisiológica sob os dois regimes de irrigação. Os resultados obtidos revelam diferenças significativas na germinação e desenvolvimento inicial entre as distintas proveniências que poderão estar relacionadas com adaptações ao clima dos locais de origem. Os desenvolvimentos futuros do estudo dos mecanismos subjacentes às adaptações observadas poderiam contribuir para a melhoria das previsões de sucesso do estabelecimento inicial em diferentes populações de plantas, permitindo aumentar a confiança e efetividade de custos nas decisões relacionadas com ações de restauro ecológico em cenários de alterações climáticas.

Contributos para a eficácia do clustering usando o tagging social

Nos últimos anos temos vindo a assistir a uma mudança na forma como a informação é disponibilizada online. O surgimento da web para todos possibilitou a fácil edição, disponibilização e partilha da informação gerando um considerável aumento da mesma. Rapidamente surgiram sistemas que permitem a coleção e partilha dessa informação, que para além de possibilitarem a coleção dos recursos também permitem que os utilizadores a descrevam utilizando tags ou comentários. A organização automática dessa informação é um dos maiores desafios no contexto da web atual. Apesar de existirem vários algoritmos de clustering, o compromisso entre a eficácia (formação de grupos que fazem sentido) e a eficiência (execução em tempo aceitável) é difícil de encontrar. Neste sentido, esta investigação tem por problemática aferir se um sistema de agrupamento automático de documentos, melhora a sua eficácia quando se integra um sistema de classificação social. Analisámos e discutimos dois métodos baseados no algoritmo k-means para o clustering de documentos e que possibilitam a integração do tagging social nesse processo. O primeiro permite a integração das tags diretamente no Vector Space Model e o segundo propõe a integração das tags para a seleção das sementes iniciais. O primeiro método permite que as tags sejam pesadas em função da sua ocorrência no documento através do parâmetro Social Slider. Este método foi criado tendo por base um modelo de predição que sugere que, quando se utiliza a similaridade dos cossenos, documentos que partilham tags ficam mais próximos enquanto que, no caso de não partilharem, ficam mais distantes. O segundo método deu origem a um algoritmo que denominamos k-C. Este para além de permitir a seleção inicial das sementes através de uma rede de tags também altera a forma como os novos centróides em cada iteração são calculados. A alteração ao cálculo dos centróides teve em consideração uma reflexão sobre a utilização da distância euclidiana e similaridade dos cossenos no algoritmo de clustering k-means. No contexto da avaliação dos algoritmos foram propostos dois algoritmos, o algoritmo da “Ground truth automática” e o algoritmo MCI. O primeiro permite a deteção da estrutura dos dados, caso seja desconhecida, e o segundo é uma medida de avaliação interna baseada na similaridade dos cossenos entre o documento mais próximo de cada documento. A análise de resultados preliminares sugere que a utilização do primeiro método de integração das tags no VSM tem mais impacto no algoritmo k-means do que no algoritmo k-C. Além disso, os resultados obtidos evidenciam que não existe correlação entre a escolha do parâmetro SS e a qualidade dos clusters. Neste sentido, os restantes testes foram conduzidos utilizando apenas o algoritmo k-C (sem integração de tags no VSM), sendo que os resultados obtidos indicam que a utilização deste algoritmo tende a gerar clusters mais eficazes.