Starter cultures used in probiotic dairy product preparation and popular probiotic dairy drinks

Dairy products that contain probiotic bacteria are those that are produced with various fermentation methods, especially lactic acid fermentation, by using starter cultures and those that have various textures and aromas. Fermented dairy products are popular due to their differences in taste and their favourable physiological effects. Today, fermented dairy beverages in general are produced locally by using traditional methods. Recently, due to the increased demand for natural nutrients and probiotic products, fermented dairy beverages have reached a different position and are considered to have an important impact on human health and nutrition. In this article, probiotic bacteria and functional dairy products that are produced by using probiotic bacteria are discussed.

Effets de la vibration des muscles sur les mécanismes neuronaux et la fonction du membre supérieur et inférieur des personnes ayant une hémiparésie chronique

Cette thèse vise à répondre à trois questions fondamentales: 1) La diminution de l’excitabilité corticospinale et le manque d’inhibition intracorticale observés suite à la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) du cortex moteur de la main atteinte de sujets hémiparétiques sont-ils aussi présents suite à la SMT du cortex moteur de la jambe atteinte? 2) Est-ce que les altérations dans l’excitabilité corticomotrice sont corrélées aux déficits et incapacités motrices des personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral depuis plus de 6 mois? 3) La vibration musculaire, étant la source d’une forte afférence sensorielle, peut-elle moduler l’excitabilité corticomotrice et améliorer la performance motrice de ces personnes? Premièrement, afin d’appuyer notre choix d’intervention et d’évaluer le potentiel de la vibration mécanique locale pour favoriser la réadaptation des personnes ayant une atteinte neurologique, nous avons réalisé une révision en profondeur de ses applications et intérêts cliniques à partir d’informations trouvées dans la littérature scientifique (article 1). La quantité importante d’information sur les effets physiologiques de la vibration contraste avec la pauvreté des études qui ont évalué son effet thérapeutique. Nous avons trouvé que, malgré le manque d’études, les résultats sur son utilisation sont encourageants et positifs et aucun effet adverse n’a été rapporté. Dans les trois autres articles qui composent cette thèse, l’excitabilité des circuits corticospinaux et intracorticaux a été étudiée chez 27 sujets hémiparétiques et 20 sujets sains sans atteintes neurologiques. Les fonctions sensorimotrices ont aussi été évaluées par des tests cliniques valides et fidèles. Tel qu’observé à la main chez les sujets hémiparétiques, nous avons trouvé, par rapport aux sujets sains, une diminution de l’excitabilité corticospinale ainsi qu’un manque d’inhibition intracorticale suite à la SMT du cortex moteur de la jambe atteinte (article 2). Les sujets hémiparétiques ont également montré un manque de focus de la commande motrice lors de l’activation volontaire des fléchisseurs plantaires. Ceci était caractérisé par une augmentation de l’excitabilité nerveuse des muscles agonistes, mais aussi généralisée aux synergistes et même aux antagonistes. De plus, ces altérations ont été corrélées aux déficits moteurs au membre parétique. Le but principal de cette thèse était de tester les effets potentiels de la vibration des muscles de la main (article 3) et de la cuisse (article 4) sur les mécanismes neuronaux qui contrôlent ces muscles. Nous avons trouvé que la vibration augmente l’amplitude de la réponse motrice des muscles vibrés, même chez des personnes n’ayant pas de réponse motrice au repos ou lors d’une contraction volontaire. La vibration a également diminué l’inhibition intracorticale enregistrée au quadriceps parétique (muscle vibré). La diminution n’a cependant pas été significative au niveau de la main. Finalement, lors d’un devis d’investigation croisé, la vibration de la main ou de la jambe parétique a résulté en une amélioration spécifique de la dextérité manuelle ou de la coordination de la jambe, respectivement. Au membre inférieur, la vibration du quadriceps a également diminuée la spasticité des patients. Les résultats obtenus dans cette thèse sont très prometteurs pour la rééducation de la personne hémiparétique car avec une seule séance de vibration, nous avons obtenu des améliorations neurophysiologiques et cliniques.

Étude fonctionnelle du couplage chimiokine-estrogène dans les tissus reproducteurs

Les estrogènes sont impliqués dans plusieurs aspects de la physiologie humaine en particulier, le développement, la croissance, la différenciation des tissus reproducteurs, la reproduction, et la grossesse. Les effets cellulaires des estrogènes sont transmis via l'interaction avec les récepteurs des estrogènes ERα et ERβ. L’activation de ERα et ERβ contrôle directement la transcription des gènes cibles nécessaires pour médier les effets physiologiques des estrogènes. L’effet des estrogènes peut aussi être mitogénique et devient la cause de plusieurs pathologies surtout dans les tissus qui présentent une sensibilité accrue à l’hormone tel que les tissus mammaires, les ovaires et l’utérus. De ce fait, une surexposition de ces tissus à l’estrogène augmente le risque de développer le cancer. Dans une lignée cellulaire qui coexprime les deux récepteurs, nous avons identifié la chimiokine SDF-1 qui interagit avec le récepteur CXCR4 et qui décrit une boucle de régulation autocrine/paracrine entre la voie des chimiokines et celle des estrogènes. Cette régulation induit une augmentation de l’expression des gènes cibles prolifératifs du cancer du sein. Cependant, les mécanismes exacts de cette régulation restent inconnus. Afin d'identifier les cibles exactes de cette régulation au niveau génomique, nous avons développé un modèle cellulaire pour discriminer le rôle respectif de ERα et ERβ au niveau du contrôle transcriptionnel de cette boucle de régulation des chimiokines. En partant d’une lignée cellulaire ER-, nous avons généré un système cellulaire qui exprime l’un ou l’autre des isoformes en plus du mutant ERβ-S87A. Nous avons construit le promoteur CXCR4bLuc qu’on a testé dans les lignées cellulaires générées. En utilisant la construction du promoteur CXCR4bLuc, nous avons démontré une voie de régulation des récepteurs des chimiokines par les récepteurs des estrogènes. L’activation membranaire de CXCR4 par SDF-1 implique l’activation directe du récepteur de l’estrogène ERβ par phosphorylation de la sérine 87. Cette phosphorylation active ERβ et favorise l’expression du gène de CXCR4. La transcription de CXCR4 passe par la liaison de ERβ au niveau d’un élément de liaison ERE que nous avons identifié dans ce travail par la technique de ChIP. Ainsi, nous avons identifié une cible exacte de la régulation des récepteurs des chimiokines CXCR4 par le récepteur des estrogènes ERβ qui peut constituer une approche prometteuse pour contrer les pathologies associées au cancer du sein et ses métastases.

Le système endocannabinoïde dans la rétine du singe : expression, localisation et fonctions

Le cannabis produit de nombreux effets psychologiques et physiologiques sur le corps humain. Les molécules contenues dans cette plante, désignées comme « phytocannabinoïdes », activent un système endogène qu’on appelle le système endocannabinoïde (eCB). Les effets de la consommation de cannabis sur la vision ont déjà été décrits sans cependant de formulation sur les mécanismes sous-jacents. Ces résultats comportementaux suggèrent, malgré tout, la présence de ce système eCB dans le système visuel, et particulièrement dans la rétine. Cette thèse vise donc à caractériser l’expression, la localisation et le rôle du système eCB dans la rétine du singe vervet, une espèce animale ayant un système visuel semblable à celui de l’humain. Nous avons mis au point un protocole expérimental d’immunohistochimie décrit dans l’article apparaissant dans l’Annexe I que nous avons utilisé pour répondre à notre objectif principal. Dans une première série de quatre articles, nous avons ainsi caractérisé l’expression et la localisation de deux récepteurs eCBs reconnus, les récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB1R) et de type 2 (CB2R), et d’un 3e présumé récepteur aux cannabinoïdes, le récepteur GPR55. Dans l’article 1, nous avons démontré que CB1R et une enzyme clé de ce système, la fatty acid amide hydrolase (FAAH), sont exprimés dans les parties centrale et périphérique de la rétine, et abondamment présents dans la fovéa, une région où l’acuité visuelle est maximale. Dans l’article 2, nous avons localisé le CB2R dans des cellules gliales de la rétine : les cellules de Müller et nous avons proposé un modèle sur l’action de cette protéine dans la fonction rétinienne faisant appel à une cascade chimique impliquant les canaux potassiques. Dans l’article 3, nous avons observé le GPR55 exclusivement dans les bâtonnets qui sont responsables de la vision scotopique et nous avons soumis un deuxième modèle de fonctionnement de ce récepteur par le biais d'une modulation des canaux calciques et sodiques des bâtonnets. Vu que ces 3 récepteurs se retrouvent dans des cellules distinctes, nous avons suggéré leur rôle primordial dans l’analyse de l’information visuelle au niveau rétinien. Dans l’article 4, nous avons effectué une analyse comparative de l’expression du système eCB dans la rétine de souris, de toupayes (petits mammifères insectivores qui sont sont considérés comme l’étape intermédiaire entre les rongeurs et les primates) et de deux espèces de singe (le vervet et le rhésus). Ces résultats nous ont menés à présenter une hypothèse évolutionniste quant à l’apparition et à la fonction précise de ces récepteurs. Dans les articles subséquents, nous avons confirmé notre hypothèse sur le rôle spécifique de ces trois récepteurs par l’utilisation de l’électrorétinographie (ERG) après injection intravitréenne d’agonistes et d’antagonistes de ces récepteurs. Nous avons conclu sur leur influence indéniable dans le processus visuel rétinien chez le primate. Dans l’article 5, nous avons établi le protocole d’enregistrement ERG normalisé sur le singe vervet, et nous avons produit un atlas d’ondes ERG spécifique à cette espèce, selon les règles de l’International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Les patrons électrorétinographiques se sont avérés semblables à ceux de l’humain et ont confirmé la similarité entre ces deux espèces. Dans l’article 6, nous avons démontré que le blocage de CB1R ou CB2R entraine une modification de l’électrorétinogramme, tant au niveau photopique que scotopique, ce qui supporte l’implication de ces récepteurs dans la modulation des ondes de l’ERG. Finalement, dans l’article 7, nous avons confirmé le modèle neurochimique proposé dans l’article 3 pour expliquer le rôle fonctionnel de GPR55, en montrant que l’activation ou le blocage de ce récepteur, respectivement par un agoniste (lysophosphatidylglucoside, LPG) ou un antagoniste (CID16020046), entraine soit une augmentation ou une baisse significative de l’ERG scotopique seulement. Ces données, prises ensemble, démontrent que les récepteurs CB1R, CB2R et GPR55 sont exprimés dans des types cellulaires bien distincts de la rétine du singe et ont chacun un rôle spécifique. L’importance de notre travail se manifeste aussi par des applications cliniques en permettant le développement de cibles pharmacologiques potentielles dans le traitement des maladies de la rétine.

Untersuchungen zu kumulativen psychischen und physiologischen Effekten des fliegenden Personals auf der Kurzstrecke

Die fliegerische Tätigkeit auf der Kurzstrecke in der zivilen Luftfahrt unterliegt arbeitsspezifischen Belastungsfaktoren, die sich in wesentlichen Punkten von denen auf der Langstrecke unterscheiden. Eine hohe Arbeitsbelastung auf der Kurzstrecke ist mit vielen Starts und Landungen am Tag verbunden. Neben der Anzahl der Flugabschnitte können auch lange Flugdienstzeiten und/oder unregelmäßige Arbeitszeiten sowie der Zeitdruck während der Einsätze auf der Kurzstrecke zur Belastung für Cockpitbesatzungsmitglieder werden und zu Ermüdungserscheinungen führen. Bisher wurden flugmedizinische und -psychologische Daten hauptsächlich auf der Langstrecke in Bezug auf die Auswirkungen der Jet-Leg Symptomatik und kaum auf der Kurzstrecke erhoben. Deshalb wurde im Rahmen des DLR- Projekts „Untersuchungen zu kumulativen psychischen und physiologischen Effekten des fliegenden Personals auf der Kurzstrecke“ eine Langzeituntersuchung zur Belastung/Beanspruchung, Ermüdung sowie Erholung des Cockpitpersonals auf der Kurzstrecke über jeweils 56 Tage durchgeführt. In Zusammenarbeit mit der Deutschen Lufthansa AG dauerte die Untersuchung zu den Auswirkungen arbeitsspezifischer Belastungsfaktoren auf die Cockpitbesatzungsmitglieder der Boeing 737-Flotte von 2003 bis 2006. ZIEL: Unter Berücksichtigung theoretisch fundierter arbeitspsychologischer Konzepte war das Ziel der Studie, kumulative und akute Effekte auf das Schlaf-Wach-Verhalten, auf die Belastung/Beanspruchung sowie auf die Müdigkeit zu identifizieren, die durch aufeinander folgende Einsätze auf der Kurzstrecke innerhalb eines Zeitraums von acht Wochen auftreten können. Hierfür wurden Daten von 29 Piloten (N=13 Kapitäne; N=16 Erste Offiziere) aufgezeichnet. Das Durchschnittsalter lag bei 33,8 ± 7,9 Jahren (Kapitäne: 42,0 ± 3,8 Jahre; Erste Offiziere: 27,4 ± 2,2 Jahre). METHODEN: Über ein Handheld PC konnten effizient Fragebögen bearbeitet und das Sleep Log sowie das Flight Log geführt werden. Die subjektive Ermüdung und Arbeitsbeanspruchung wurden durch standardisierte Fragebögen (z.B. Ermüdungsskala von Samn & Perelli (1982), NASA-TLX) operationalisiert. Im Sleep Log und im Flight Log wurden das Schlaf-Wach-Verhalten sowie flugspezifische Daten dokumentiert (z.B. Dienstbeginn, Dienstende, Flugabschnitte, Zielorte, etc.). Der Schlaf-Wach-Zyklus wurde mittels der Aktimetrie während des gesamten Messverlaufs aufgezeichnet. Die objektive Leistungsfähigkeit wurde täglich morgens und abends mit Hilfe einer computergestützten Psychomotor Vigilance Task (PVT) nach Dinges & Powell (1985) erfasst. Die Leistung in der PVT diente als Indikator für die Ermüdung eines Piloten. Zusätzliche Befragungen mit Paper-Pencil-Fragebögen sollten Aufschluss über relevante, psychosoziale Randbedingungen geben, die bei den täglichen Erhebungen nicht berücksichtigt wurden (z.B. Arbeitszufriedenheit; Essgewohnheiten; Kollegenbeziehungen). ERGEBNISSE: Unter Beachtung kumulativer Effekte wurde über die Studiendauer keine Veränderung in der Schlafqualität und im Schlafbedürfnis festgestellt. Die Müdigkeit nahm dagegen während der achtwöchigen Untersuchung zu. Die Reaktionszeit in der PVT zeigte an Flugdiensttagen eine Verschlechterung über die Zeit. Insgesamt wurden keine kritischen längerfristigen Effekte analysiert. Akute signifikante Effekte wurden bei der Ermüdung, der Gesamtbelastung und der Leistungsfähigkeit an Flugdiensttagen gefunden. Die Ermüdung als auch die Gesamtbelastung stiegen bei zunehmender Flugdienstdauer und Leganzahl und die Leistung nahm in der PVT ab. Der „time on task“ Effekt zeigte sich besonders in der Ermüdung durch die fliegerische Tätigkeit ab einer Flugdienstzeit von > 10 Stunden und > 4 Legs pro Tag. SCHLUSSFOLGERUNG: Mit diesen Ergebnissen konnte eine wissenschaftliche Datenbasis geschaffen werden aus der Empfehlungen resultieren, wie die Einsatzplanung für das Cockpitpersonal auf der Kurzstrecke unter flugmedizinischen und flugpsychologischen Gesichtspunkten optimiert werden kann. Zudem kann ein sachgerechter Beitrag im Rahmen der Diskussion zur Flugdienst- und Ruhezeitenregelung auf europäischer Ebene geleistet werden.

Whole-grain wheat breakfast cereal has a prebiotic effect on the human gut microbiota: a double-blind, placebo-controlled, crossover study

Epidemiological studies have shown an inverse association between dietary intake of whole grains and the risk of chronic disease. This may be related to the ability to mediate a prebiotic modulation of gut microbiota. However, no studies have been conducted on the microbiota modulatory capability of whole-grain (WG) cereals. In the present study, the impact of WG wheat on the human intestinal microbiota compared to wheat bran (WB) was determined. A double-blind, randomised, crossover study was carried out in thirty-one volunteers who were randomised into two groups and consumed daily 48g breakfast cereals, either WG or WB, in two 3-week study periods, separated by a 2-week washout period. Numbers of faecal bifidobacteria and lactobacilli (the target genera for prebiotic intake), were significantly higher upon WG ingestion compared with WB. Ingestion of both breakfast cereals resulted in a significant increase in ferulic acid concentrations in blood but no discernible difference in faeces or urine. No significant differences in faecal SCFA, fasting blood glucose, insulin, total cholesterol (TC), TAG or HDL-cholesterol were observed upon ingestion of WG compared with WB. However, a significant reduction in TC was observed in volunteers in the top quartile of TC concentrations upon ingestion of either cereal. No adverse intestinal symptoms were reported and WB ingestion increased stool frequency. Daily consumption of WG wheat exerted a pronounced prebiotic effect on the human gut microbiota composition. This prebiotic activity may contribute towards the beneficial physiological effects of WG wheat.

Calciferols and bait shyness in the laboratory rat

Rodenticides with delayed action are generally more effective than fast-acting compounds because of the phenomenon of bait shyness. Calciferols have a stop-feed effect quite soon after dosing, and physiological effects are measurable within one day of dosing. We investigated whether bait shyness might result from these fairly rapid effects in the laboratory rat. We found evidence of bait shyness following recovery from sub-lethal dosing with two forms of calciferol. Use of intubation as well as feeding showed that the response was to the bait carrier rather than to detection of calciferols per se.

Fermentable carbohydrate alters hypothalamic neuronal activity and protects against the obesogenic environment

Obesity has become a major global health problem. Recently, attention has focused on the benefits of fermentable carbohydrates on modulating metabolism. Here, we take a system approach to investigate the physiological effects of supplementation with oligofructose-enriched inulin (In). We hypothesize that supplementation with this fermentable carbohydrate will not only lead to changes in body weight and composition, but also to modulation in neuronal activation in the hypothalamus. Male C57BL/6 mice were maintained on a normal chow diet (control) or a high fat (HF) diet supplemented with either oligofructose-enriched In or corn starch (Cs) for 9 weeks. Compared to HF+Cs diet, In supplementation led to significant reduction in average daily weight gain (mean ± s.e.m.: 0.19 ± 0.01 g vs. 0.26 ± 0.02 g, P < 0.01), total body adiposity (24.9 ± 1.2% vs. 30.7 ± 1.4%, P < 0.01), and lowered liver fat content (11.7 ± 1.7% vs. 23.8 ± 3.4%, P < 0.01). Significant changes were also observed in fecal bacterial distribution, with increases in both Bifidobacteria and Lactobacillius and a significant increase in short chain fatty acids (SCFA). Using manganese-enhanced MRI (MEMRI), we observed a significant increase in neuronal activation within the arcuate nucleus (ARC) of animals that received In supplementation compared to those fed HF+Cs diet. In conclusion, we have demonstrated for the first time, in the same animal, a wide range of beneficial metabolic effects following supplementation of a HF diet with oligofructose-enriched In, as well as significant changes in hypothalamic neuronal activity.

Combined neurostimulation and neuroimaging in cognitive neuroscience: past, present, and future

Modern neurostimulation approaches in humans provide controlled inputs into the operations of cortical regions, with highly specific behavioral consequences. This enables causal structure–function inferences, and in combination with neuroimaging, has provided novel insights into the basic mechanisms of action of neurostimulation on dis- tributed networks. For example,more recent work has established the capacity of transcranialmagnetic stimulation (TMS) to probe causal interregional influences, and their interaction with cognitive state changes. Combinations of neurostimulation and neuroimaging now face the challenge of integrating the known physiological effects of neu- rostimulationwith theoretical and biologicalmodels of cognition, for example,when theoretical stalemates between opposing cognitive theories need to be resolved. This will be driven by novel developments, including biologically informedcomputational network analyses for predicting the impactofneurostimulationonbrainnetworks, as well as novel neuroimaging and neurostimulation techniques. Such future developments may offer an expanded set of tools withwhich to investigate structure–function relationships, and to formulate and reconceptualize testable hypotheses about complex neural network interactions and their causal roles in cognition

Climate and CO2 controls on global vegetation distribution at the last glacial maximum: analysis based on palaeovegetation data, biome modelling and palaeoclimate simulations.

The global vegetation response to climate and atmospheric CO2 changes between the last glacial maximum and recent times is examined using an equilibrium vegetation model (BIOME4), driven by output from 17 climate simulations from the Palaeoclimate Modelling Intercomparison Project. Features common to all of the simulations include expansion of treeless vegetation in high northern latitudes; southward displacement and fragmentation of boreal and temperate forests; and expansion of drought-tolerant biomes in the tropics. These features are broadly consistent with pollen-based reconstructions of vegetation distribution at the last glacial maximum. Glacial vegetation in high latitudes reflects cold and dry conditions due to the low CO2 concentration and the presence of large continental ice sheets. The extent of drought-tolerant vegetation in tropical and subtropical latitudes reflects a generally drier low-latitude climate. Comparisons of the observations with BIOME4 simulations, with and without consideration of the direct physiological effect of CO2 concentration on C3 photosynthesis, suggest an important additional role of low CO2 concentration in restricting the extent of forests, especially in the tropics. Global forest cover was overestimated by all models when climate change alone was used to drive BIOME4, and estimated more accurately when physiological effects of CO2 concentration were included. This result suggests that both CO2 effects and climate effects were important in determining glacial-interglacial changes in vegetation. More realistic simulations of glacial vegetation and climate will need to take into account the feedback effects of these structural and physiological changes on the climate.

Dust sources and deposition during the last glacial maximum and current climate: a comparison of model results with paleodata from ice cores and marine sediments

Mineral dust aerosols in the atmosphere have the potential to affect the global climate by influencing the radiative balance of the atmosphere and the supply of micronutrients to the ocean. Ice and marine sediment cores indicate that dust deposition from the atmosphere was at some locations 2–20 times greater during glacial periods, raising the possibility that mineral aerosols might have contributed to climate change on glacial-interglacial time scales. To address this question, we have used linked terrestrial biosphere, dust source, and atmospheric transport models to simulate the dust cycle in the atmosphere for current and last glacial maximum (LGM) climates. We obtain a 2.5-fold higher dust loading in the entire atmosphere and a twenty-fold higher loading in high latitudes, in LGM relative to present. Comparisons to a compilation of atmospheric dust deposition flux estimates for LGM and present in marine sediment and ice cores show that the simulated flux ratios are broadly in agreement with observations; differences suggest where further improvements in the simple dust model could be made. The simulated increase in high-latitude dustiness depends on the expansion of unvegetated areas, especially in the high latitudes and in central Asia, caused by a combination of increased aridity and low atmospheric [CO2]. The existence of these dust source areas at the LGM is supported by pollen data and loess distribution in the northern continents. These results point to a role for vegetation feedbacks, including climate effects and physiological effects of low [CO2], in modulating the atmospheric distribution of dust.

Dual mycorrhizal associations of jarrah (Eucalyptus marginata) in a nurse-pot system

Jarrah (Eucalyptus marginata Donn ex Sm.) plants, like many other eucalypts, can form symbiotic associations with both arbuscular mycorrhizal (AM) and ectomycorrhizal (ECM) fungi. To study this tripartite relationship we developed a novel nurse-pot system to allow us to investigate the extent and temporal colonisation dynamics of jarrah by two AM species (Rhizophagus irregularis (Błaszk., Wubet, Renker & Buscot) C. Walker & A. Schüßler comb. nov. and Scutellospora calospora Nicol. & Gerd.) and two putative ECM species (Austroboletus occidentalis Watling & N.M. Greg. and Scleroderma sp.) and their potential effects on jarrah growth and nutrition. Our nurse-pot system, using jarrah as both the nurse plant and test plant, was developed to establish extraradical hyphal networks of both AM and ECM fungi that act as single or dual inoculum for test plants. Mycorrhizal colonisation was described and quantified, and growth and nutritional effects measured and analysed. Mycorrhizal colonisation increased with time for the test seedlings exposed to hyphae networks from S. calospora and Scleroderma sp. The nurse-pot system was effective at initiating colonisation of functioning AM or (putative) ECM systems separately but the ECM symbiosis was inhibited where a dual AM + ECM inoculum (R. irregularis and Scleroderma sp.) was present. The presence of S. calospora, A. occidentalis and Scleroderma sp. individually significantly increased the shoot biomass of seedlings compared with non-mycorrhizal controls. The two AM isolates had different physiological effects on jarrah plants. S. calospora improved growth and micronutrient uptake of jarrah seedlings whereas no positive response was observed with R. irregularis. In addition, as an interesting observation, the non-responsive AM fungus R. irregularis suppressed the ECM symbiosis in dually inoculated plants where ECM structures, positive growth response and nutritional effects were absent. When inoculated individually, ECM isolates dominated the growth response and uptake of P and other nutrients in this dual symbiotic plant. Despite the positive growth response in the A. occidentalis treatment, ECM structures were not observed in either nurse or test seedlings. From the effects of A. occidentalis on jarrah we hypothesise that this fungus forms a functional mycorrhizal-type partnership even without forming archetypal structures in and on the root

Estrogen receptor-mediated transcription involves the activation of multiple kinase pathways in neuroblastoma cells

While many physiological effects of estrogens (E) are due to regulation of gene transcription by liganded estrogen receptors (ERs), several effects are also mediated, at least in part, by rapid non-genomic actions of E. Though the relative importance of rapid versus genomic effects in the central nervous system is controversial, we showed previously that membrane-limited effects of E, initiated by an estradiol bovine serum albumin conjugate (E2-BSA), could potentiate transcriptional effects of 17beta-estradiol from an estrogen response element (ERE)-reporter in neuroblastoma cells. Here, using specific inhibitors and activators in a pharmacological approach, we show that activation of phosphatidylinositol-3-phosphate kinase (PI3K) and mitogen activated protein kinase (MAPK) pathways, dependent on a Galphaq coupled receptor signaling are important in this transcriptional potentiation. We further demonstrate, using ERalpha phospho-deficient mutants, that E2-BSA mediated phosphorylation of ERalpha is one mechanism to potentiate transcription from an ERE reporter construct. This study provides a possible mechanism by which signaling from the membrane is coupled to transcription in the nucleus, providing an integrated view of hormone signaling in the brain.

Using NMR-based metabolomics to evaluate postprandial urinary responses following consumption of minimally processed wheat bran or wheat aleurone by men and women

Wheat bran, and especially wheat aleurone fraction, are concentrated sources of a wide range of components which may contribute to the health benefits associated with higher consumption of whole-grain foods. This study used NMR metabolomics to evaluate urine samples from baseline at one and two hours postprandially, following the consumption of minimally processed bran, aleurone or control by 14 participants (7 Females; 7 Males) in a randomized crossover trial. The methodology discriminated between the urinary responses of control, and bran and aleurone, but not between the two fractions. Compared to control, consumption of aleurone or bran led to significantly and substantially higher urinary concentrations of lactate, alanine, N-acetylaspartate acid and N-acetylaspartylglutamate and significantly and substantially lower urinary betaine concentrations at one and two hours postprandially. There were sex related differences in urinary metabolite profiles with generally higher hippurate and citrate and lower betaine in females compared to males. Overall, this postprandial study suggests that acute consumption of bran or aleurone is associated with a number of physiological effects that may impact on energy metabolism and which are consistent with longer term human and animal metabolomic studies that used whole-grain wheat diets or wheat fractions.

Impacts of climate changes on crop physiology and food quality

Carbon emissions related to human activities have been significantly contributing to the elevation of atmospheric [CO(2)] and temperature. More recently, carbon emissions have greatly accelerated, thus much stronger effects on crops are expected. Here, we revise literature data concerning the physiological effects of CO(2) enrichment and temperature rise on crop species. We discuss the main advantages and limitations of the most used CO(2)-enrichment technologies, the Open-Top Chambers (OTCs) and the Free-Air Carbon Enrichment (FACE). Within the conditions expected for the next few years, the physiological responses of crops suggest that they will grow faster, with slight changes in development, such as flowering and fruiting, depending on the species. There is growing evidence suggesting that C(3) crops are likely to produce more harvestable products and that both C(3) and C(4) crops are likely to use less water with rising atmospheric [CO(2)] in the absence of stressful conditions. However, the beneficial direct impact of elevated [CO(2)] on crop yield can be offset by other effects of climate change, such as elevated temperatures and altered patterns of precipitation. Changes in food quality in a warmer, high-CO(2) world are to be expected, e.g., decreased protein and mineral nutrient concentrations, as well as altered lipid composition. We point out that studies related to changes in crop yield and food quality as a consequence of global climatic changes should be priority areas for further studies, particularly because they will be increasingly associated with food security. (c) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.