Fatores de risco nutricionais associados à mortalidade em pacientes com lesão renal aguda de acordo com os critérios do Acute Kidney Injury Network (AKIN)

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Protein turnover, amino acid requirements and recommendations for athletes and active populations

Skeletal muscle is the major deposit of protein molecules. As for any cell or tissue, total muscle protein reflects a dynamic turnover between net protein synthesis and degradation. Noninvasive and invasive techniques have been applied to determine amino acid catabolism and muscle protein building at rest, during exercise and during the recovery period after a single experiment or training sessions. Stable isotopic tracers (13C-lysine, 15N-glycine, ²H5-phenylalanine) and arteriovenous differences have been used in studies of skeletal muscle and collagen tissues under resting and exercise conditions. There are different fractional synthesis rates in skeletal muscle and tendon tissues, but there is no major difference between collagen and myofibrillar protein synthesis. Strenuous exercise provokes increased proteolysis and decreased protein synthesis, the opposite occurring during the recovery period. Individuals who exercise respond differently when resistance and endurance types of contractions are compared. Endurance exercise induces a greater oxidative capacity (enzymes) compared to resistance exercise, which induces fiber hypertrophy (myofibrils). Nitrogen balance (difference between protein intake and protein degradation) for athletes is usually balanced when the intake of protein reaches 1.2 g·kg-1·day-1 compared to 0.8 g·kg-1·day-1 in resting individuals. Muscular activities promote a cascade of signals leading to the stimulation of eukaryotic initiation of myofibrillar protein synthesis. As suggested in several publications, a bolus of 15-20 g protein (from skimmed milk or whey proteins) and carbohydrate (± 30 g maltodextrine) drinks is needed immediately after stopping exercise to stimulate muscle protein and tendon collagen turnover within 1 h.

Digestion of feed fractions and intake of heifers fed hydrolyzed sugarcane stored for different periods

The objective of this study was to evaluate, in Nellore heifers, intake and digestibility of hydrolyzed sugarcane stored for different periods. The experimental design used was a 4 × 4 Latin square, four diets, four Nellore heifers with ruminal cannulas (initial body weight 285.4±23.08 kg and average initial age 14 months) and four periods of 21 days. The diets were composed by fresh sugarcane (time zero) or hydrolyzed sugarcane with addition of 0.5% of hydrated lime, stored for 24, 48 or 72 hours, as the unique forage. Intake and digestibility of feed fractions, nitrogen balance, microbial synthesis efficiency, total number of ruminal protozoans and ammoniacal nitrogen did not significantly change by storing sugarcane with addition of 0.5% of hydrated lime. Sugarcane pH varied quadratically for storage time, with maximum pH of 7.02 after 24 hours from lime addition. Ruminal liquid pH values were higher for heifers fed fresh sugarcane, in comparison with those fed hydrolyzed sugarcane. Sugarcane treated with 0.5% of hydrated lime stored for up to 72 hours does not change ruminal digestion to alter the amount of feed consumed by pubescent Nellore heifers. Thus, lime is a viable technology, once it allows long-duration storage and bee control on treated forage, which contributes to animal feeding logistics.

Nutrients balances and milk fatty acid profile of mid lactation dairy cows supplemented with monensin

The aim of this study was to evaluate the nutrients balance and milk fatty acids profile of dairy cows supplemented with monensin. Twelve Brazilian Holstein dairy cows were distributed into four balanced 3x3 Latin squares, and fed with the following diets: control (C), basal diet without addition of monensin, monensin 24 (M24), addition of 24mg/kg DM of monensin, and monensin 48 (M48), addition of 48mg/kg DM. The experimental diets influenced the efficiency of net energy of lactation utilization. A quadratic effect was observed for the energy balance. It was observed effect of diets on nitrogen balance. It was observed effect of monensin in the milk yield, composition and in the milk fatty acids profile. Monensin in diets of dairy cows in mid lactation, using corn silage, improved the nutrients balance and milk fatty acid profile with 24mg/kg DM.

Increased mRNA levels for components of the lysosomal, Ca2+-activated, and ATP-ubiquitin-dependent proteolytic pathways in skeletal muscle from head trauma patients.

The cellular mechanisms responsible for enhanced muscle protein breakdown in hospitalized patients, which frequently results in lean body wasting, are unknown. To determine whether the lysosomal, Ca2+-activated, and ubiquitin-proteasome proteolytic pathways are activated, we measured mRNA levels for components of these processes in muscle biopsies from severe head trauma patients. These patients exhibited negative nitrogen balance and increased rates of whole-body protein breakdown (assessed by [13C]leucine infusion) and of myofibrillar protein breakdown (assessed by 3-methylhistidine urinary excretion). Increased muscle mRNA levels for cathepsin D, m-calpain, and critical components of the ubiquitin proteolytic pathway (i.e., ubiquitin, the 14-kDa ubiquitin-conjugating enzyme E2, and proteasome subunits) paralleled these metabolic adaptations. The data clearly support a role for multiple proteolytic processes in increased muscle proteolysis. The ubiquitin proteolytic pathway could be activated by altered glucocorticoid production and/or increased circulating levels of interleukin 1beta and interleukin 6 observed in head trauma patients and account for the breakdown of myofibrillar proteins, as was recently reported in animal studies.

Enzima fibrolítica exógena na alimentação de vacas em lactação

Objetivou-se avaliar a utilização de doses crescentes de enzima fibrolítica exógena na alimentação de vacas leiteiras e seus efeitos sobre o consumo e digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, cinética ruminal, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, perfil metabólico e balanço de energia e nitrogênio. Foram utilizadas 24 vacas da raça Holandesa, multíparas, em delineamento Quadrado Latino 4x4, com 646,75 ± 77,54 kg de peso corporal, 3,02 ± 0,56 de escore de condição corporal, com 176 ± 82,27 dias em lactação e produção de leite de 33,72 ± 7,63 kg/dia, no início do estudo. Os animais foram distribuídos aleatoriamente para receber os seguintes tratamentos: 1) Controle (0), composta por dieta basal sem a inclusão de enzima fibrolítica; 2) com inclusão de 8 g/vaca/dia de enzima fibrolítica; 3) com inclusão de 16 g/vaca/dia da enzima fibrolítica; 4) com inclusão de 24 g/vaca/dia da enzima fibrolítica (Fibrozyme® - Alltech Inc., Nicholasville, KY). A utilização de enzima fibrolítica nas dietas resultou em aumento linear no consumo de matéria seca, matéria orgânica e da fibra em detergente neutro. Foi detectado aumento linear no consumo de partículas longas com a suplementação de enzima. Houve efeito quadrático na ruminação e na atividade mastigatória. O aumento no consumo de matéria seca refletiu no aumento linear de consumo de energia líquida e no balanço de energia líquida. Houve efeito quadrático na concentração de N-NH3 ruminal e aumento linear na quantidade de ácido acético, propiônico e butírico com o aumento da dose de enzima suplementada. Houve efeito quadrático na síntese de proteína microbiana com a inclusão de enzima fibrolítica. Não foram observadas diferenças na produção de leite e na produção de seus componentes, entretanto houve aumento linear no ganho de peso corporal com utilização de enzima fibrolítica. Houve efeito quadrático positivo na excreção via urina e efeito quadrático negativo no balanço de nitrogênio mostrando maior retenção de nitrogênio com a suplementação intermediária de enzimas fibrolíticas. Conclui-se que a enzima fibrolítica exógena é efetiva em aumentar o consumo de matéria seca e FDN e também melhorar a eficiência fermentativa de vacas leiteiras melhorando o balanço energético, entretanto não foi efetiva em aumentar a produção de leite de vacas da raça holandesa no terço médio da lactação

Efeito da suplementação prolongada de grão de soja cru e integral no pré-parto sobre o desempenho produtivo, qualidade oocitária e embrionária, e função imune de vacas leiteiras

Objetivou-se avaliar o efeito da suplementação prolongada de grão de soja cru e integral (GSI) como fonte de ácido graxo Ω6 sobre o desempenho produtivo, perfil metabólico, qualidade oocitária e embrionária e função imune de vacas leiteiras no período de transição e início de lactação. Foram selecionadas 44 vacas da raça Holandesa, multíparas e gestantes, com parto previsto para 90 dias após o início da avaliação e fornecimento das dietas experimentais, porém em razão da ocorrência de enfermidades metabólicas ou infecciosas (3 abortos; 3 deslocamentos de abomaso; 3 enfermidades podais; 4 distocias) 13 animais foram retirados do experimento. As vacas foram distribuídas aleatoriamente em quatro grupos experimentais diferindo entre eles o início do fornecimento de grão de soja cru e integral (GSI) durante o pré-parto. A dieta era baseada na inclusão de 12% de GSI %MS, com aproximadamente 5,1% de extrato etéreo (EE) o início de seu fornecimento foi conforme descrito a seguir: Grupo 0: Animais não receberam dieta contendo GSI no pré-parto; Grupo 30: Início do fornecimento de dieta com GSI nos 30 dias finais da gestação; Grupo 60: Início do fornecimento de dieta com GSI nos 60 dias finais da gestação; Grupo 90: Início do fornecimento de dieta com GSI nos 90 dias finais da gestação. Após o parto, todas as vacas receberam dieta única com 5,1% de EE, baseada na inclusão de 12% de GSI %MS até 90 dias de lactação. Os animais foram arraçoados de acordo com o consumo de matéria seca no dia anterior, de forma a ser mantido porcentual de sobras das dietas, diariamente, entre 5 e 10%. As amostras dos alimentos e sobras foram coletadas diariamente e armazenadas a -20ºC. Semanalmente as amostras coletadas diariamente foram misturadas e foi retirada uma amostra composta referente a um período de uma semana, a fim de mensurar o consumo de matéria seca e nutrientes. Amostras de fezes foram coletadas nos dias -56, -21, 21, 56 e 84 dias em relação ao parto, com o propósito de mensurar a digestibilidade da matéria seca e nutrientes. A produção de leite foi mensurada diariamente e para a composição dos teores de gordura, proteína, lactose e perfil de ácidos graxos amostras foram coletadas semanalmente. As amostras de sangue para análise dos metabólitos sanguíneos foram coletadas semanalmente. Amostras de sangue para mensurar a atividade do sistema imune foram coletadas na semanas -8, -4, -2, -1 em relação ao parto, parto, +1, +2, +4 e +8 semanas no período pós-parto. Nos dias 21, 42, 63 e 84 do período pós-parto foram realizadas aspirações foliculares, com posterior fertilização in vitro dos oócitos. Todas as variáveis mensuradas foram analisadas pelo procedimento PROC MIXED do SAS 9.4 através de regressão polinomial, utilizando efeito fixo de tratamento, semana, interação tratamento*semana e efeito de animal dentro de tratamento como aleatório. Utilizou nível de 5% de significância. Foi observado efeito (P<0,05) linear crescente para CEE no pré-parto. Não foi observado diferenças no CMS e nutrientes no pós-parto. Não houve alteração da digestibilidade nos períodos pré e pós-parto. Não houve alteração no balanço de energia e nitrogênio nos periodos pré e pós-parto. Não foi observado diferença na produção, composição e teor dos componentes totais do leite. No perfil de ácidos graxos do leite houve efeito (P<0,05) linear descrescente para as concentrações de C16:1cis, C18:1 cis, total de C:18 insaturado, total de AG monoinsaturados, insaturados e a relação do total de AGS:AGI. Foi observado efeito linear (P<0,05) crescente para o total de AG aturado e efeito (P<0,05) quadrático para C18:2, CLAcis9-trans11, e total de AGPI. Foi observado efeito linear crescente (P<0,05) para colesterol total, LDL no préparto e linear decrescente (P<0,05) para GGT nos períodos pré e pós-parto. Foi observado efeito quadrático (P<0,05) para HDL no pré-parto e AST no pós-parto. Em relação a atividade do sistema imune foi observado efeito linear (P<0,05) crescente para o percentual de CD3+ ativos no pós-parto, para o percentual de monócitos que produziram espécie reativa de oxigênio (ERO) no pós-parto quando foram estimulados por S.aureus e E.coli e para a intensidade de imunofluorescência de ERO para ganulócitos no pós-parto quando estimulados por S.aureus. Foi observado efeito (P<0,05) quadrático para o percentual de granulócitos, mononucleares, CD8+ ativos no pós-parto e para o percentual de granulócitos que produziram ERO no pós-parto quando estimulados por E.coli. A suplementação prolongada com GSI no pré-parto melhora a atividade do sistema imune, não melhora a qualidade oocitária e embrionária bem como não influencia negativamente os parametros produtivos de vacas leiteiras no período de transição e início de lactação

Estado nutricional de cultivares de cana-de-açúcar em função da aplicação de calcário e gesso no solo

As áreas destinadas à cultura de cana-de-açúcar estão concentradas em áreas de Cerrado, que são solos ácidos, com elevada saturação por alumínio e baixa saturação por bases. Para correção destas características, faz-se o uso de corretivos e fertilizantes no momento da implantação da cultura. Embora a toxidez por alumínio seja uma das mais sérias limitações ao crescimento de plantas em solos ácidos, há uma carência de estudos relacionando-a com a cultura de cana-de-açúcar. Com base nisto, o objeto deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de calcário e gesso sobre o estado nutricional de quatro cultivares de cana-de-açúcar, distintas quanto à exigência nutricional, na fase de perfilhamento da cultura. Para tanto, desenvolveu-se experimento em casa de vegetação com vasos contendo 4 kg de amostra de solo, com saturação por alumínio de 29%, como substrato, com os seguintes tratamentos: 1) aplicação de calcário, 2) aplicação de gesso, e 3) controle, sem adição de calcário e gesso. Os cultivares utilizados foram: IACSP95-5000, IACSP94-2094, SP80-3280 e IAC95-3028. Após adição dos tratamentos, as amostras de solo foram incubadas por 45 dias. Para os materiais vegetais, mini-toletes de gema única das cultivares foram pré-brotados, crescidos por 90 dias e transplantados para os vasos, para os respectivos tratamentos. As plantas foram adubadas com macro e micronutrientes e cultivadas por 60 dias. Os tratamentos foram caracterizados quanto aos atributos químicos para avaliação da fertilidade após a incubação e após a coleta das plantas. Nas plantas, foram feitas avaliações de: clorofila, flavonoides, índice de balanço do nitrogênio (NBI), concentração de alumínio e dos nutrientes e produção de matéria seca de folha, colmo e raiz. Enquanto o tratamento gesso não diferiu do controle, o tratamento calcário foi efetivo para correção da reação da amostra de solo, com elevação dos valores de pH e saturação por bases, e redução da saturação por alumínio e acidez total, além do aumento nos teores de Ca e Mg. A adubação NPK+micro foi efetiva para aumentar os teores de P e K dos substratos de todos os tratamentos. Nas plantas, para todos os cultivares, os índices de clorofila, flavonoides e NBI foram mais adequados no tratamento calcário, em relação ao controle e ao gesso. A produção de matéria seca total e das partes das plantas, de modo geral, foi maior para a IACSP95-5000, intermediaria para a IACSP35-3028 e menor para a IACSP94-2094 e SP80-3280. Quanto aos tratamentos, não houve efeito do calcário e gesso sobre a produção de matéria seca de folha, contudo, houve aumento de produção de matéria seca de colmo e raiz pelo calcário, na cultivar IACSP95-5000. Independente do tratamento, as cultivares apresentaram concentração de alumínio superior a 5000 mg kg-1 nas raízes e inferiores a 360 e 160 mg kg-1 nas folhas e colmos, respectivamente, evidenciando que o Al foi acúmulo nas raízes das plantas. De modo geral, as concentrações de macro e micronutrientes variaram com os tratamentos e cultivares, porém sem valores altos e baixos extremos. Concluiu-se que a cultivar IACSP95-5000 tem maior potencial de produção em resposta à aplicação de calcário e que a saturação de alumínio de 29% não apresenta efeito negativo sobre a produção de matéria seca, exceto da cultivar IACSP95-5000, e estado nutricional das cultivares de cana-de-açúcar

The neurotoxin β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) : Sources, bioaccumulation and extraction procedures

β-methylamino-L-alanine (BMAA) is a neurotoxin linked to neurodegeneration, which is manifested in the devastating human diseases amyotrophic lateral sclerosis, Alzheimer’s and Parkinson’s disease. This neurotoxin is known to be produced by almost all tested species within the cyanobacterial phylum including free living as well as the symbiotic strains. The global distribution of the BMAA producers ranges from a terrestrial ecosystem on the Island of Guam in the Pacific Ocean to an aquatic ecosystem in Northern Europe, the Baltic Sea, where annually massive surface blooms occur. BMAA had been shown to accumulate in the Baltic Sea food web, with highest levels in the bottom dwelling fish-species as well as in mollusks. One of the aims of this thesis was to test the bottom-dwelling bioaccumulation hypothesis by using a larger number of samples allowing a statistical evaluation. Hence, a large set of fish individuals from the lake Finjasjön, were caught and the BMAA concentrations in different tissues were related to the season of catching, fish gender, total weight and species. The results reveal that fish total weight and fish species were positively correlated with BMAA concentration in the fish brain. Therefore, significantly higher concentrations of BMAA in the brain were detected in plankti-benthivorous fish species and heavier (potentially older) individuals. Another goal was to investigate the potential production of BMAA by other phytoplankton organisms. Therefore, diatom cultures were investigated and confirmed to produce BMAA, even in higher concentrations than cyanobacteria. All diatom cultures studied during this thesis work were show to contain BMAA, as well as one dinoflagellate species. This might imply that the environmental spread of BMAA in aquatic ecosystems is even higher than previously thought. Earlier reports on the concentration of BMAA in different organisms have shown highly variable results and the methods used for quantification have been intensively discussed in the scientific community. In the most recent studies, liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) has become the instrument of choice, due to its high sensitivity and selectivity. Even so, different studies show quite variable concentrations of BMAA. In this thesis, three of the most common BMAA extraction protocols were evaluated in order to find out if the extraction could be one of the sources of variability. It was found that the method involving precipitation of proteins using trichloroacetic acid gave the best performance, complying with all in-house validation criteria. However, extractions of diatom and cyanobacteria cultures with this validated method and quantified using LC-MS/MS still resulted in variable BMAA concentrations, which suggest that also biological reasons contribute to the discrepancies. The current knowledge on the environmental factors that can induce or reduce BMAA production is still limited. In cyanobacteria, production of BMAA was earlier shown to be negative correlated with nitrogen availability – both in laboratory cultures as well as in natural populations. Based on this observation, it was suggested that in unicellular non-diazotrophic cyanobacteria, BMAA might take part in nitrogen metabolism. In order to find out if BMAA has a similar role in diatoms, BMAA was added to two diatom species in culture, in concentrations corresponding to those earlier found in the diatoms. The results suggest that BMAA might induce a nitrogen starvation signal in diatoms, as was earlier observed in cyanobacteria. However, diatoms recover shortly by the extracellular presence of excreted ammonia. Thus, also in diatoms, BMAA might be involved in the nitrogen balance in the cell.

Impact of parenteral nutrition standardization on costs and quality in adult patients

Background: Parenteral nutrition (PN) is a costly therapy that can also be associated with serious complications. Therefore, efforts are focusing on reducing rate of complications, and costs related to PN. Objective: The aim was to analyze the effect of the implementation of PN standardization on costs and quality criteria. Secondary aim was to assess the use of individualized PN based on patient's clinical condition. Methods: We compare the use of PN before and after the implementation of PN standardization. Demographic, clinical and PN characteristics were collected. Costs analysis was performed to study the costs associated to the two different periods. Quality criteria included were: 1) PN administration; 2) nutrition assessment (energy intake between 20-35 kcal/kg/day; protein contribution according to nitrogen balance); 3) safety and complications (hyperglycemia, hypertriglyceridemia, hepatic complications, catheter-related infection); 4) global efficacy (as serum albumin increase). Chi-square test was used to compare percentages; logistic regression analysis was performed to evaluate the use of customized PN. Results: 296 patients were included with a total of 3,167 PN compounded. During the first period standardized PN use was 47.5% vs 85.7% within the second period (p < 0.05). No differences were found in the quality criteria tested. Use of individualized PN was related to critical care patients, hypertriglyceridemia, renal damage, and long-term PN. Mean costs of the PN decreased a 19.5%. Annual costs savings would be € 86,700. Conclusions: The use of customized or standard PN has shown to be efficient and flexible to specific demands; however customized PN was significantly more expensive.

Efeito do teor proteico da dieta na digestibilidade da bolota em porcos alentejanos

O objectivo do presente ensaio é avaliar o efeito do teor proteico da dieta na digestibilidade da bolota em porcos Alentejanos. Para tal, nove animais foram seccionados e colocados em caixas metabólicas onde as dietas foram distribuídas aleatoriamente, segundo o Modelo de Quadrado Latino 3 x 3. O ensaio in vivo foi assim dividido em três períodos, durante os quais se recolheram amostras de alimento, refugos fezes e urina para posterior análise em laboratório. Foi determinada a composição química do alimento e calculada a digestibilidade e balanço de azoto dos três tratamentos. Também foi determinado o conteúdo em compostos fenólicos e taninos da bolota pelo método do Folin­ Ciocalteu, taninos condensados pelo método do Butanol-HCl e a capacidade complexante dos taninos pelo método da Difusão Radial. Devido à reduzida capacidade de os taninos complexarem as proteínas e à baixa ingestão da luzerna não foi possível verificar diferenças na proteína ingerida entre os tratamentos testados. ABSTRACT; The aim of present experiment is to evaluate the effect of protein content in diet digestibility of oak acorn in Alentejano pigs. For that, nine animals were selected and housed in metabolic cages where diets were given randomly, in a Latin Square model3 x 3. The in vivo experiment was divided in three periods, during which were collected feed, refusals, feces and urine samples for subsequent laboratory analyses. Chemical feed composition was determinate and calculated the digestibility and nitrogen balance in three treatments. It was also determinate the amount of phenolic compounds and tannins on oak acorn by Folin-Ciocalteu assay, condensed tannins by Butanol-HCl assay and the availability to form complex with protein by Radial Diffusion assay. It was observed a reduced availability of tannins to bind proteins and a low Lucerne intake, so it wasn't possible to verify differences on protein intake, between tested treatments.

Reactive oxygen and nitrogen species balance in the determination of thyroid hormones-induced cardiac hypertrophy mediated by renin-angiotensin system

Role of reactive oxygen species (ROS)/nitric oxide (NO) balance and renin-angiotensin system in mediating cardiac hypertrophy in hyperthyroidism was evaluated in an in vivo and in vitro experimental model. Male Wistar rats were divided into four groups: control, thyroid hormone, vitamin E (or Trolox, its hydrosoluble analogue), thyroid hormone + vitamin E. Angiotensin II receptor (AT1/AT2) gene expression, immunocontent of AT1/AT2 receptors, angiotensinogen, NADPH oxidase (Nox2), and nitric oxide synthase isoforms, as well as ROS concentration (hydrogen peroxide and superoxide anion) were quantified in myocardium. Thyroid hormone increased ROS and NO metabolites, iNOS, nNOS and eNOS isoforms and it was accompanied by cardiac hypertrophy. AT1/AT2 expression and the immunocontent of angiotensinogen and Nox2 were enhanced by thyroid hormone. Antioxidants reduced ROS levels, Nox2, AT1/AT2, NOS isoforms and cardiac hypertrophy. In conclusion, ROS/NO balance may play a role in the control of thyroid hormone-induced cardiac hypertrophy mediated by renin-angiotensin system. (C) 2011 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Modelling the effects of nitrogen deposition and carbon dioxide enrichment on forest carbon balance

Atmospheric CO2 concentration ([CO2]) has increased over the last 250 years, mainly due to human activities. Of total anthropogenic emissions, almost 31% has been sequestered by the terrestrial biosphere. A considerable contribution to this sink comes from temperate and boreal forest ecosystems of the northern hemisphere, which contain a large amount of carbon (C) stored as biomass and soil organic matter. Several potential drivers for this forest C sequestration have been proposed, including increasing atmospheric [CO2], temperature, nitrogen (N) deposition and changes in management practices. However, it is not known which of these drivers are most important. The overall aim of this thesis project was to develop a simple ecosystem model which explicitly incorporates our best understanding of the mechanisms by which these drivers affect forest C storage, and to use this model to investigate the sensitivity of the forest ecosystem to these drivers. I firstly developed a version of the Generic Decomposition and Yield (G’DAY) model to explicitly investigate the mechanisms leading to forest C sequestration following N deposition. Specifically, I modified the G’DAY model to include advances in understanding of C allocation, canopy N uptake, and leaf trait relationships. I also incorporated a simple forest management practice subroutine. Secondly, I investigated the effect of CO2 fertilization on forest productivity with relation to the soil N availability feedback. I modified the model to allow it to simulate short-term responses of deciduous forests to environmental drivers, and applied it to data from a large-scale forest Free-Air CO2 Enrichment (FACE) experiment. Finally, I used the model to investigate the combined effects of recent observed changes in atmospheric [CO2], N deposition, and climate on a European forest stand. The model developed in my thesis project was an effective tool for analysis of effects of environmental drivers on forest ecosystem C storage. Key results from model simulations include: (i) N availability has a major role in forest ecosystem C sequestration; (ii) atmospheric N deposition is an important driver of N availability on short and long time-scales; (iii) rising temperature increases C storage by enhancing soil N availability and (iv) increasing [CO2] significantly affects forest growth and C storage only when N availability is not limiting.