Animal manure phosphorus characterization by sequential chemical fractionation, release kinetics and 31P-NMR analysis

Phosphate release kinetics from manures are of global interest because sustainable plant nutrition with phosphate will be a major concern in the future. Although information on the bioavailability and chemical composition of P present in manure used as fertilizer are important to understand its dynamics in the soil, such studies are still scarce. Therefore, P extraction was evaluated in this study by sequential chemical fractionation, desorption with anion-cation exchange resin and 31P nuclear magnetic resonance (31P-NMR) spectroscopy to assess the P forms in three different dry manure types (i.e. poultry, cattle and swine manure). All three methods showed that the P forms in poultry, cattle and swine dry manures are mostly inorganic and highly bioavailable. The estimated P pools showed that organic and recalcitrant P forms were negligible and highly dependent on the Ca:P ratio in manures. The results obtained here showed that the extraction of P with these three different methods allows a better understanding and complete characterization of the P pools present in the manures.

Crescimento inicial da cultura da soja em Latossolo Bruno com diferentes graus de compactação

A compactação do solo é um dos principais fatores que altera a qualidade do solo e o crescimento das culturas. O objetivo deste trabalho foi determinar o grau de compactação que restringe o crescimento da cultura da soja num Latossolo Bruno alumínico típico. O experimento foi realizado em casa de vegetação. O solo utilizado foi coletado no município de Guarapuava, PR, na camada de 0-20 cm. Esse possuía 570 g kg-1 de argila, 370 g kg-1 de silte e 60 g kg-1 de areia. Foi compactado para obtenção das densidades do solo de 0,90; 0,96; 1,02; 1,08; 1,14; 1,20; e 1,27 kg dm-3, correspondendo a graus de compactação entre 75 e 105 %, que foram determinados pela relação entre a densidade do solo atual e a densidade do solo máxima, obtida pelo ensaio de Proctor Normal. Durante o período de cultivo da soja avaliaram-se o crescimento radicular e a parte aérea, além da evapotranspiração diária. Aos 60 dias após a emergência, determinou-se a massa seca da parte aérea e das raízes. Qualquer aumento no grau de compactação acima de 75 % reduz o crescimento das raízes na camada compactada; entretanto, as raízes não crescem quando o grau de compactação é igual ou superior a 105 %. Quando o grau de compactação é superior a 82 %, a altura das plantas diminui e quando é superior a 87 e 93 % reduz respectivamente a massa da matéria seca da parte aérea e a evapotranspiração. Assim, o grau de compactação restritivo à cultura da soja depende do atributo que está sendo avaliado.

Limite crítico no solo para transpiração e crescimento foliar em mandioca em dois períodos com deficiência hídrica

A cultura da mandioca geralmente é exposta a mais de um período de deficiência hídrica durante a estação de crescimento. O objetivo deste trabalho foi verificar se há diferença na Fração de Água Transpirável do Solo (FATS) crítica para transpiração e crescimento foliar em plantas de mandioca submetidas a um e dois períodos de deficiência hídrica no solo. Foram conduzidos dois experimentos com a cultura da mandioca, cultivar Fepagro RS 13. Os tratamentos foram quatro regimes hídricos subdivididos em dois períodos, período 1 (P1) e período 2 (P2): regimes hídricos RH1 e RH2 (sem e com deficiência hídrica nos dois períodos, respectivamente) e regimes hídricos RH3 e RH4 (com deficiência hídrica no P1 e P2, respectivamente). Usou-se o método da FATS para indicar os pontos críticos para transpiração e crescimento foliar. A FATS crítica foi 0,35, 0,38 e 0,37 para crescimento foliar e 0,28; 0,26; e 0,28 para transpiração no P1 do RH2 e RH3 e P2 do RH4, respectivamente. No P2 do RH2, a FATS crítica para crescimento foliar e transpiração foi 0,09 e 0,13, respectivamente. Concluiu-se que há diminuição na FATS crítica em mandioca no segundo período comparado ao primeiro período de deficiência hídrica no solo, que pode ser explicada pela menor área foliar, o que permitiu que o período de turgescência das folhas fosse maior e, com isso, demoraram mais a ativar seus mecanismos de controle estomático. A implicação prática desses resultados é que esses podem ser utilizados como parâmetros para irrigação da cultura, e também, na seleção de cultivares mais tolerantes à deficiência hídrica.

Iowa Animal Industry News, 2011, Vol. 12, no. 1

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

Altura de Pastejo de Braquiária e Carga Animal Limitada pelos Atributos Físicos do Solo em Sistema Integração Lavoura-Pecuária com Soja

O manejo da altura de pastejo das forrageiras pelos bovinos pode comprometer os atributos físicos do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da altura de pastejo de braquiária (Urochloa ruziziensis) e a carga animal média, após três anos de sistema integração lavoura-pecuária com soja, nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico típico. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com três repetições. Cinco tratamentos com 10, 20, 30 e 40 cm de altura de pastejo, após 84 dias de pastejo contínuo mantidos com carga variável de bovinos, e um tratamento testemunha sem pastejo foram avaliados em parcelas experimentais de 1 ha. Em novembro de 2012, após o terceiro período de pastejo, com carga animal média de 1.262, 919, 892 e 724 kg ha-1 de peso vivo, respectivamente, para as alturas de pastejo de 10, 20, 30 e 40 cm, coletaram-se amostras indeformadas de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, as quais foram utilizadas para determinar as curvas de retenção de água e de resistência do solo à penetração e a densidade do solo (Ds), bem como para calcular o intervalo hídrico ótimo (IHO). A menor Ds ocorreu na camada de 0-10 cm para a altura de pastejo de 31 cm da braquiária que correspondeu a 72 % da carga animal máxima. O maior IHO ocorreu na camada de 10-20 cm para a altura de pastejo de 23 cm da braquiária que correspondeu a 83 % da carga animal máxima. O manejo da altura de pastejo da braquiária foi limitado em 23 cm pela maior carga animal e melhores atributos físicos na camada de 10-20 cm do Latossolo Vermelho distrófico típico.

Rapid cohort generation and analysis of disease spectrum of large animal model of cone dystrophy.

Large animal models are an important resource for the understanding of human disease and for evaluating the applicability of new therapies to human patients. For many diseases, such as cone dystrophy, research effort is hampered by the lack of such models. Lentiviral transgenesis is a methodology broadly applicable to animals from many different species. When conjugated to the expression of a dominant mutant protein, this technology offers an attractive approach to generate new large animal models in a heterogeneous background. We adopted this strategy to mimic the phenotype diversity encounter in humans and generate a cohort of pigs for cone dystrophy by expressing a dominant mutant allele of the guanylate cyclase 2D (GUCY2D) gene. Sixty percent of the piglets were transgenic, with mutant GUCY2D mRNA detected in the retina of all animals tested. Functional impairment of vision was observed among the transgenic pigs at 3 months of age, with a follow-up at 1 year indicating a subsequent slower progression of phenotype. Abnormal retina morphology, notably among the cone photoreceptor cell population, was observed exclusively amongst the transgenic animals. Of particular note, these transgenic animals were characterized by a range in the severity of the phenotype, reflecting the human clinical situation. We demonstrate that a transgenic approach using lentiviral vectors offers a powerful tool for large animal model development. Not only is the efficiency of transgenesis higher than conventional transgenic methodology but this technique also produces a heterogeneous cohort of transgenic animals that mimics the genetic variation encountered in human patients.

Crescimento de Milhos Transgênico (Bt) e Não Transgênico Inoculados com Fungos Micorrízicos Arbusculares em Solo Contaminado por Cádmio

RESUMO Com o crescimento populacional, aumenta-se a necessidade da produção de alimentos; paralelamente, observa-se o uso indiscriminado de fertilizantes e incorporação de plantas transgênicas no sistema produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cádmio no crescimento de milho transgênico Bt e não transgênico, inoculados com fungos micorrízicos arbusculares em condições controladas. Para isso, instalou-se um experimento em esquema fatorial 5 × 4 × 2, sendo cinco doses de Cd (0; 28,5; 71,50; 142,50; e 285 mg kg-1Cd), inoculação individual de espécies de fungos micorrízicos arbusculares - FMAs (Glomus clarum, Acaulospora scrobiculatae Scutellospora heterogama) e um controle não inoculado; duas cultivares de milho Monsanto, DKB-390 (Bt) e DKB-S, e três repetições por tratamento, totalizando 120 unidades experimentais compostas de recipientes plásticos de 500 mL cada. O experimento foi conduzido por 45 dias, avaliando-se, em seguida, atributos relacionados ao crescimento vegetativo e de colonização micorrízica. As doses de Cd não influenciaram o crescimento de milho transgênico Bt e não transgênico, independentemente da inoculação de FMAs. O milho transgênico Bt não respondeu à inoculação, com colonização micorrízica entre 14 e 33 %, quando comparada a do milho não transgênico, entre 32 e 74 %.

Assessment of the potential skin irritation of lysine-derivative anionic surfactants using mouse fibroblast and human keratinocytes as an alternative to animal testing

Purpose. The aim of this study was to identify new surfactants with low skin irritant properties for use in pharmaceutical and cosmetic formulations, employing cell culture as an alternative method to in vivo testing. In addition, we sought to establish whether potential cytotoxic properties were related to the size of the counterions bound to the surfactants. Methods. Cytotoxicity was assessed in the mouse fibroblast cell line 3T6, and the human keratinocyte cell line NCTC 2544, using the MTT assay and uptake of the vital dye neutral red 24 h after dosing (NRU). Results. Lysine-derivative surfactants showed higher IC50s than did commercial anionic irritant compounds such as sodium dodecyl sulphate, proving to be no more harmful than amphoteric betaines. The aggressiveness of the surfactants depended upon the size of their constituent counterions: surfactants associated with lighter counterions showed a proportionally higher aggressivity than those with heavier ones. Conclusions. Synthetic lysine-derivative anionic surfactants are less irritant than commercial surfactants such as sodium dodecyl sulphate and Hexadecyltrimethylammonium bromide and are similar to Betaines. These surfactants may offer promising applications in pharmaceutical and cosmetic preparations, representing a potential alternative to commercial anionic surfactants as a result of their low irritancy potential.

Assessment of a sheep animal model to optimize photodynamic therapy in the oesophagus

Background and Objectives: Precursor lesions of oesophagus adenocarcinoma constitute a clinical dilemma. Photodynamic therapy (PDT) is an effective treatment for this indication, but it is difficult to optimise without an appropriate animal model. For this reason, we assessed the sheep model for PDT in the oesophagus with the photosensitiser meta-(tetra-hydroxyphenyl) chlorin (mTHPC). Materials and Methods: Twelve sheep underwent intravenous mTHPC injection, blood sampling and fluorescence measurements. mTHPC's pharmacokinetics was measured in vivo and in plasma by fluorescence spectroscopy. Biopsies of sheep oesophagus were compared to corresponding human tissue, and the mTHPC's biodistribution was studied under fluorescence microscopy. Finally, the sheep oesophageal mucosa was irradiated, 4 days after mTHPC's injection. Results: Histologically, the sheep and human oesophagus were closely comparable, with the exception of additional fatty tissue in the sheep oesophagus. mTHPC's pharmacokinetics in sheep and human plasmas were similar, with a maximum of concentration in the sheep 10 hours after i.v. injection. mTHPC's pharmacokinetics in vivo reached its maximum after 30-50 hours, then decreased to background levels, as in humans under similar conditions. Two days after injection, mTHPC was mainly distributed in the lamina propria, followed by a penetration into the epithelium. The sheep and human tissue sensitivity to mTHPC PDT was similar. Conclusion: In conclusion, this model showed many similarities with humans as to mTHPC's plasma and tissue pharmacokinetics, and for tissue PDT response, making it suitable to optimise oesophagus PDT. Lasers Surg. Med. 41:643-652,2009. (C) 2009Wiley-Liss,Inc.

Animal Toxins: How is Complexity Represented in Databases?

Peptide toxins synthesized by venomous animals have been extensively studied in the last decades. To be useful to the scientific community, this knowledge has been stored, annotated and made easy to retrieve by several databases. The aim of this article is to present what type of information users can access from each database. ArachnoServer and ConoServer focus on spider toxins and cone snail toxins, respectively. UniProtKB, a generalist protein knowledgebase, has an animal toxin-dedicated annotation program that includes toxins from all venomous animals. Finally, the ATDB metadatabase compiles data and annotations from other databases and provides toxin ontology.

Iowa Animal Industry News, 2012, Vol. 14, no. 1

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