Bioacessibilidade e metabolismo de antocianinas: efeitos da fermentação, encapsulamento e interações com a microbiota

Anthocyanins have been widely studied for their health benefits; however, these compounds exhibit low bioaccessibility and bioavailability due to degradation and limited absorption in the gastrointestinal tract, which may restrict their effects. Therefore, innovative strategies to enhance the stability and maximize the benefits of anthocyanins are essential, especially for applications in food and supplements. In this context, this study investigated the bioaccessibility and metabolism of anthocyanins, focusing on digestion, interactions with gut microbiota, and the effects of fermentation and encapsulation on the stability and bioactivity of these compounds. The biotransformation of phenolic compounds was studied during the production of jabuticaba wine, and the results showed that anthocyanins underwent biotransformation. Significant increases were observed in total phenolic compounds (4.91 ± 0.07 times), total anthocyanins (5.62 ± 1.17 times), cyanidin-3-glucoside (C3G) (2.05 ± 0.74 times), gallic acid (GA) (57.02 ± 3.70 times), and protocatechuic acid (PA) (3.70 ± 0.51 times) compared to the non-fermented control. Additionally, an increase in the bioaccessibility of C3G, GA, and PA was observed. Jabuticaba wine also exhibited antiproliferative effects against cancer cells, antioxidant activities, and enzymatic inhibition properties. To improve anthocyanin stability during digestion, jabuticaba extract was encapsulated with whey protein (WP) or pea protein (PP) combined with gum arabic (GA). Encapsulation improved anthocyanin bioaccessibility, particularly in the PP:GA 1:2 (v/v) and WP:GA 1:2 (v/v) samples, with increases of 33% and 25%, respectively, compared to the unencapsulated extract. Encapsulation also delayed degradation, increased anthocyanin retention, and enhanced the production of metabolites and short-chain fatty acids (SCFAs) during the colonic phase. Cyanidin-3-glucoside exhibited superior antioxidant and anti- inflammatory effects compared to its main metabolites, significantly reducing reactive oxygen species and pro-inflammatory markers in colon cancer cells (HT29-MTX). The encapsulation of the extract using chitosan (CH) and GA as wall materials was also investigated, increasing bioaccessibility and targeted release of anthocyanins to the colon. The in vitro metabolism of anthocyanins and SCFA production were analyzed in individuals with different body mass index (BMI) values. It was observed that the microbiota metabolized 37.45–54.01% of C3G in the lean group, 40.84–61.74% in the overweight group, and 36.06–69.16% in the obese group after 48 hours. These results showed variations in anthocyanin metabolism within each group, indicating that even among individuals with similar BMI, differences in gut microbiota composition may impact C3G metabolism. The anthocyanin extract also altered SCFA levels compared to control fermentations (without the extract). In summary, this thesis provided an overview of anthocyanin metabolism and bioaccessibility, demonstrating how fermentation and encapsulation influenced metabolism and increased the bioaccessibility of these compounds. Additionally, individual variability in gut microbiota composition was identified as an important factor in anthocyanin metabolism, highlighting the need to consider these variations when studying the health benefits of anthocyanins. Keywords: cyanidin-3-glucoside; jabuticaba; short-chain fatty acids (scfas); microbiota; digestionAs antocianinas têm sido amplamente estudadas por seus benefícios à saúde; no entanto, esses compostos apresentam baixa bioacessibilidade e biodisponibilidade devido à degradação e limitada absorção no trato gastrointestinal, o que pode restringir seus efeitos. Assim, estratégias inovadoras para melhorar a estabilidade e potencializar os benefícios das antocianinas são essenciais, especialmente para aplicações em alimentos e suplementos. Neste contexto, este estudo investigou a bioacessibilidade e metabolismo das antocianinas, com foco na digestão, interações com a microbiota intestinal e efeitos da fermentação e encapsulamento na estabilidade e bioatividade desses compostos. A biotransformação de compostos fenólicos foi estudada durante a produção do vinho de jabuticaba, e os resultados mostraram que as antocianinas sofreram biotransformação. Aumentos significativos foram observados nos compostos fenólicos totais (4,91 ± 0,07 vezes), antocianinas totais (5,62 ± 1,17 vezes), cianidina-3-glicosídeo (C3G) (2,05 ± 0,74 vezes), ácido gálico (GA) (57,02 ± 3,70 vezes) e ácido protocatecuico (PA) (3,70 ± 0,51 vezes) em comparação ao controle não fermentado. Além disso, foi observado um aumento na bioacessibilidade de C3G, GA e PA. O vinho de jabuticaba também apresentou efeitos antiproliferativos contra células cancerígenas, atividades antioxidantes e propriedades inibitórias contra enzimas. Para melhorar a estabilidade das antocianinas durante a digestão, o extrato de jabuticaba foi encapsulado com proteína do soro de leite (WP) ou proteína de ervilha (PP) combinadas com goma arábica (GA). O encapsulamento melhorou a bioacessibilidade das antocianinas, especialmente nas amostras PP:GA 1:2 (v/v) e WP:GA 1:2 (v/v), com aumentos de 33% e 25%, respectivamente, comparado ao extrato não encapsulado. O encapsulamento também retardou a degradação, aumentou a retenção de antocianinas e potencializou a produção de metabólitos e ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) durante a fase colônica. A cianidina-3-glicosídeo demonstrou efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios superiores aos de seus principais metabólitos, reduzindo significativamente espécies reativas de oxigênio e marcadores pró- inflamatórios em células de câncer de cólon (HT29-MTX). O encapsulamento do extrato usando quitosana (CH) e GA como materiais de parede também foi investigado, aumentando a bioacessibilidade e a liberação direcionada das antocianinas para o cólon. O metabolismo in vitro das antocianinas e a produção de AGCC foram analisados em indivíduos com diferentes índices de massa corporal (IMC). Observou-se que a microbiota metabolizou 37,45–54,01% de C3G no grupo magro, 40,84–61,74% no grupo com sobrepeso e 36,06–69,16% no grupo obeso após 48 horas. Esses resultados mostraram variações no metabolismo das antocianinas dentro de cada grupo, indicando que, mesmo entre indivíduos com IMC semelhante, diferenças na composição da microbiota intestinal podem impactar a metabolização da C3G. O extrato de antocianinas também alterou os níveis de AGCC em comparação às fermentações controle (sem extrato). Em resumo, esta tese forneceu uma visão geral do metabolismo e bioacessibilidade das antocianinas, mostrando como a fermentação e o encapsulamento influenciaram o metabolismo e aumentaram a bioacessibilidade desses compostos. Além disso, a variabilidade individual na composição da microbiota intestinal foi identificada como um fator importante no metabolismo das antocianinas, destacando a necessidade de considerar essas variações ao estudar os benefícios à saúde das antocianinas. Palavras-chave: cianidina-3-glicosídeo; jabuticaba ; ácidos graxos de cadeia curta (agcc); microbiota; digestãoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Rediscovering Archimedes through the history of mathematics: construction of a Geogebra Book on archimedean polyhedra

Este projeto tem como objetivo a construção de um Geogebra Book que aborde os sólidos arquimedianos, visando promover o ensino da Geometria Espacial através da integração da história da matemática e da utilização de software educativo. A relevância desta pesquisa está na necessidade de transformar o ensino de geometria, utilizando o conhecimento histórico aliado com as tecnologias digitais para tornar o aprendizado mais significativo. Levando em consideração que, ao conhecer o passado, podemos construir um futuro melhor para o ensino de matemática. A aplicação da história da matemática no ensino, combinada com o uso do software Geogebra como ferramenta pedagógica, forma a base deste trabalho, que visa estimular o interesse e a compreensão dos estudantes sobre a geometria. A metodologia adotada será de caráter qualitativo e teórico, com uma abordagem investigativa. A pesquisa envolve uma revisão bibliográfica e a criação de um GeoGebra Book, que servirá como um recurso didático interativo para professores e estudantes. As conclusões destacam as contribuições deste projeto para o ensino da geometria espacial, sublinhando a importância de integrar a história da matemática e o uso de tecnologias digitais como ferramentas eficazes e inovadoras no ensino. Palavras-chave: Arquimedes; Sólidos Arquimedianos; GeoGebra; Educação Matemática.This project aims to build a Geogebra Book that addresses the Archimedean solids, aiming to promote the teaching of Spatial Geometry through the integration of the history of mathematics and the use of educational software. The relevance of this research lies in the need to transform the teaching of geometry, using historical knowledge combined with digital technologies to make learning more meaningful. Taking into account that, by knowing the past, we can build a better future for mathematics teaching. The application of the history of mathematics in teaching, combined with the use of the Geogebra software as a pedagogical tool, forms the basis of this work, which aims to stimulate the interest and understanding of students about geometry. The methodology adopted will be qualitative and theoretical, with an investigative approach. The research involves a literature review and the creation of a GeoGebra Book, which will serve as an interactive didactic resource for teachers and students. The conclusions highlight the contributions of this project to the teaching of spatial geometry, underlining the importance of integrating the history of mathematics and the use of digital technologies as effective and innovative tools in teaching. Keywords: Archimedes; Archimedean Solids; GeoGebra; Mathematics Education

Development of low-cost weather stations

A Agricultura de Precisão (AP) vem cada vez mais se tornando importante para o futuro da agricultura. Com a AP, novas tecnologias são desenvolvidas para repor déficits nutricionais que estão localizados no manejo e cultivo de culturas. Como exemplo desse tipo de tecnologia, tem- se o monitoramento de dados meteorológicos, por meio de estações meteorológicas. Entretanto, esse tipo de equipamento possui altos custos de implantação, impulsionando o desenvolvimento de estações meteorológicas de baixo custo. Assim, objetivou-se com esse trabalho desenvolver uma estação meteorológica de baixo custo. Para isso foram validados os sensores que compõe a estação meteorológica, sendo eles um pluviômetro, um anemômetro, um termo-higrômetro e um piranômetro. Todos esses sensores foram validados por meio de comparação dos sensores de baixo custo com sensores de referência e também com dados meteorológicos obtidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Para isso foi utilizado um gráfico de dispersão para obter os coeficientes a e b da equação obtida, o coeficiente de determinação (R²) que comprovem a semelhança entre os dados analisados e o coeficiente de Pearson (r) para validar a estação e determinar a correlação entre os dados analisados. Na validação do pluviômetro de baixo custo, foi utilizado como referência o derramamento de volumes conhecidos de água. Já o anemômetro de baixo custo, terá como referência o sensor TAFR-180 da marca Instrutherm, sendo realizado o experimento em um túnel de vento. O termo-higrômetro foi comparado com o sensor de referência, HOBO ONSET UX100-003. Por último, o piranômetro de baixo custo foi comparado com o sensor de referência, CMP 6 da marca Kipp & Zonen. Todos as comparações foram feitas sob um mesmo período de tempo de coleta dos dados, realizado no período de 21 dias. Para os dados de velocidade média do ar, volume de água acumulado, irradiação solar, temperatura de bulbo seco do ar (tbs) e umidade relativa do ar, os valores de R² obtidos na calibração foram 0,9908; 0,9988; 0,8332; 0,9319 e 0,9603, e os valores de correlação de Pearson obtidos na validação foram de 0,6483; 0,6625; 0,9380; 0,9847 e 0,9698, respectivamente. Com isso, pode-se considerar que os sensores de baixo custo da estação meteorológica apresentam comportamento similar aos sensores de referência à medida que as variáveis meteorológicas variaram. Dessa forma, pode-se concluir que a estação de baixo custo obteve resultados significativos, promovendo a sua usabilidade por usurários que necessitam de dados meteorológicos. Palavras-chave: Agricultura de precisão; Dados meteorológicos; Componentes de projeto aberto; Componentes de baixo custo.Precision Agriculture (PA) is becoming increasingly important for the future of agriculture. With PA, new technologies are developed to replace nutritional deficits that are localized in the management and cultivation of crops. An example of this type of technology is the monitoring of meteorological data using weather stations. However, this type of equipment has high implementation costs, driving the development of low-cost weather stations. The aim of this work was to develop a low-cost weather station. To this end, the sensors that make up the weather station were validated: a rain gauge, an anemometer, a thermo-hygrometer and a pyranometer. All these sensors were validated by comparing the low-cost sensors with reference sensors and also with meteorological data obtained from the National Meteorological Institute (INMET). A scatter plot was used to obtain the a and b coefficients of the equation obtained, the coefficient of determination (R²) to prove the similarity between the data analyzed and Pearson's coefficient (r) to validate the station and determine the correlation between the data analyzed. When validating the low-cost rain gauge, the spillage of known volumes of water was used as a reference. The low-cost anemometer will be based on the Instrutherm TAFR-180 sensor, and the experiment will be carried out in a wind tunnel. The thermohygrometer was compared with the reference sensor, HOBO ONSET UX100-003. Finally, the low-cost pyranometer was compared with the Kipp & Zonen CMP 6 reference sensor. All comparisons were made over the same 21-day data collection period. For the data on average air speed, accumulated water volume, solar irradiation, dry bulb temperature (tbs) and relative humidity, the R² values obtained during calibration were 0.9908; 0.9988; 0.8332; 0.9319 and 0.9603, and the Pearson correlation values obtained during validation were 0.6483; 0.6625; 0.9380; 0.9847 and 0.9698, respectively. With this, it can be considered that the weather station's low-cost sensors behave similarly to the reference sensors as the meteorological variables vary. In this way, it can be concluded that the low-cost station obtained significant results, promoting its usability by users who require meteorological data. Keywords: Precision agriculture; Meteorological data; Open-design components; Low-cost components

Pythagoras’ and Fermat’s Theorems for basic education students

A Matemática, frequentemente vista pelos estudantes como abstrata e complexa, pode se tornar uma fonte de encanto e descoberta quando ensinada com a mesma paixão e curiosidade que moveram grandes matemáticos ao longo da história. Este trabalho tem como objetivo despertar nos estudantes da educação básica o interesse pela Matemática através da apresentação da vida e do legado de dois matemáticos notáveis: Pitágoras e Fermat. Ambos foram movidos por um profundo amor pelo conhecimento e uma busca incessante por entender o mundo ao seu redor. Pitágoras conheceu a Matemática como uma "receita" que era seguida cegamente na vida prática, sem questionamentos. Entretanto, ele queria entender o porquê das coisas e não meramente replicar um processo mecânico. A partir daí, os números deixaram de ser apenas objetos para contar e medir e passaram a ser apreciados por suas características. O Teorema de Pitágoras, sua principal descoberta, é um dos conceitos mais famosos da Matemática que traz consigo beleza e simplicidade nas suas aplicações. Ao explorar várias demonstrações desse teorema, procuramos mostrar aos estudantes não apenas a sua relevância, mas também como a Matemática é um campo fértil para a criatividade e a exploração. Utilizando a Teoria dos Números, mostraremos os ternos pitagóricos e algumas curiosidades sobre o teorema. Por outro lado, Pierre de Fermat é um exemplo brilhante de um matemático amador, cuja paixão pela Teoria dos Números o levou a fazer contribuições significativas à Matemática. Sua famosa conjectura, o Último Teorema de Fermat, desafiou matemáticos por mais de 300 anos e é a evidência do seu interesse e encanto pelo estudo. Neste trabalho, apresentaremos a demonstração do teorema para o caso n = 4 com o objetivo de mostrar aos estudantes que a Matemática é, acima de tudo, uma jornada de descoberta e prazer intelectual. Por último, incorporaremos ao trabalho uma demonstração lúdica do Pequeno Teorema de Fermat e um relato de experiência de uma atividade relacionada ao teorema, aplicada aos estudantes do ensino médio da Escola Estadual Álvaro Giesta, localizada em São Geraldo, Minas Gerais. Palavras-chave: Pitágoras. Pierre de Fermat. História da Matemática. Demonstrações. Ludicidade.Mathematics, often seen by students as abstract and complex, can become a source of wonder and discovery when taught with the same passion and curiosity that have driven great mathematicians throughout history. This work aims to awaken an interest in Mathematics in elementary school students by presenting the lives and legacy of two notable mathematicians: Pythagoras and Fermat. Both were driven by a deep love for knowledge and an incessant search to understand the world around them. Pythagoras knew Mathematics as a "recipe" that was blindly followed in practical life, without questioning. However, he wanted to understand the reason for things and not merely replicate a mechanical process. From then on, numbers stopped being just objects to count and measure and began to be appreciated for their characteristics. The Pythagorean Theorem, his main discovery, is one of the most famous concepts in Mathematics that brings with it beauty and simplicity in its applications. By exploring several proofs of this theorem, we seek to show students not only its relevance, but also how Mathematics is a fertile field for creativity and exploration. Using Number Theory, we will show the Pythagorean triples and some interesting facts about the theorem. On the other hand, Pierre de Fermat is a brilliant example of an amateur mathematician, whose passion for Number Theory led him to make significant contributions to Mathematics. His famous conjecture, Fermat’s Last Theorem, has challenged mathematicians for over 300 years and is evidence of his interest and delight in the study. In this work, we will present the proof of the theorem for the case n = 4 with the aim of showing students that Mathematics is, above all, a journey of discovery and intellectual pleasure. Finally, we will incorporate into the work a playful demonstration of Fermat’s Little Theorem and an experience report of an activity related to the theorem, applied to high school students at the Alvaro Giesta State School, located in São Geraldo, Minas Gerais. Keywords: Pythagoras. Pierre de Fermat. History of Mathematics. Demonstrations. Playfulnes

Productive and observational credibility of asset accounting information in Belo Horizonte, MG

O setor público possui o dever o comunicar informações capazes de proporcionar aos seus stakeholders conhecimento acerca de seus atos. A informação contábil é um mecanismo capaz de auxiliar a defesa de princípios constitucionais, proporcionando compreensão acerca da criação de valor público e da situação patrimonial dos entes federativos. Para tanto, é necessário que as informações contábeis sejam elaboradas e percebidas como credíveis. A credibilidade no setor público sofre com uma ausência de consenso, já que diferente do setor privado ela não pode ser mensurada por meio do valor monetário que gera. Assim, neste estudo, propõe-se que a credibilidade das informações contábeis seja mensurada por meio da percepção de que há credibilidade nos três elementos que compõem a comunicação da informação contábil (fonte, mídia e mensagem). A credibilidade da informação contábil comunicada é um mecanismo de obtenção de legitimidade para o setor público, conforme a Teoria da Legitimidade. Deste modo especial, o setor público municipal, por ser o ente federativo mais próximo da sociedade civil, está cada vez mais sendo solicitado no que tange a satisfazer a necessidade de haver uma a comunicação de informações, seja por meio de relatórios anuais, informações publicadas em sites ou até mesmo em redes sociais. Assim, conforme a Teoria da Comunicação, cabe a dimensão produtiva das informações contábeis elabora-las e comunica-las de forma que possam ser decodificadas e compreendidas pela dimensão observacional, proporcionando aos usuários das informações mecanismos que tornem possível a percepção de haver credibilidade nas informações contábeis comunicadas. Desta forma, o presente teve como objetivo geral analisar a percepção de stakeholders sobre a existência de credibilidade das informações contábeis patrimoniais comunicadas pelo poder público no município de Belo Horizonte, Minas Gerais. Para tanto, foi realizada a coleta de das percepções dos usuários no X (anteriormente denominado de Twitter), Youtube e Facebook e de em plataformas digitais do tipo site de jornal ou jornais eletrônicos (Agência Minas, BH 24 horas, Estado de Minas e G1) entre o período de 2010 a 2023. Posteriormente, foram realizadas entrevistas semiestruturadas, possuindo como participantes da pesquisa os produtores das informações contábeis do município. Por fim, foram aplicados questionários para os stakeholders municipais. Os dados obtidos foram analisados, respectivamente, por meio da análise de Processamento de Linguagem Natural; Análise Descritiva e Análise de Conteúdo; Análise Descritiva; Análise de Conteúdo; Alpha Cronbach e teste ANOVA. Os resultados deste estudo confirmaram a tese de que a informação contábil patrimonial é percebida como credível quando existe confiança (alcançada por meio da boa-fé, competência técnica e honestidade), credibilidade da mensagem (obtida pela qualidade e utilidade da informação), credibilidade da mídia (adquirida por meio da estrutura, precisão, cobertura da informação, afinidade e atratividade) e credibilidade da fonte (autoridade, racionalização, normalização, moralização e sentimento). Todavia, quando a informação contábil é dotada de tecnicidade, como é algo inerente à Contabilidade patrimonial, e mediante contextos de desinformação, há uma dificuldade de se perceber uma informação como de credibilidade, dificultando o processo de legitimação do setor público. Além disso, identificou-se que os produtores de informações contábeis a percebem a informação contábil comunicada pelo setor público municipal como credível, enquanto os stakeholders possuem a percepção contrária. Palavras-chave: credibilidade. ; contabilidade patrimonial.; municípios.The public sector has a duty to communicate information capable of providing its stakeholders with knowledge about its actions. Accounting information is a mechanism capable of assisting in the defense of constitutional principles, providing understanding about the creation of public value and the financial situation of federative entities. To this end, it is necessary that accounting information be prepared and perceived as credible. Credibility in the public sector suffers from a lack of consensus, since unlike the private sector, it cannot be measured by the monetary value it generates. Thus, in this study, it is proposed that the credibility of accounting information be measured by the perception that there is credibility in the three elements that make up the communication of accounting information (source, media, and message). The credibility of the communicated accounting information is a mechanism for obtaining legitimacy for the public sector, according to the Theory of Legitimacy. In this particular way, the municipal public sector, as the federative entity closest to civil society, is increasingly being asked to satisfy the need for information communication, whether through annual reports, information published on websites or even on social networks. Thus, according to Communication Theory, it is up to the productive dimension of accounting information to prepare and communicate it in a way that can be decoded and understood by the observational dimension, providing users of the information with mechanisms that make it possible to perceive the credibility of the accounting information communicated. Thus, the general objective of this study was to analyze the perception of stakeholders regarding the credibility of the accounting information communicated by the public authorities in the municipality of Belo Horizonte, Minas Gerais. To this end, user perceptions were collected on X (previously called Twitter), YouTube and Facebook, and on digital platforms such as newspaper websites or electronic newspapers (Agência Minas, BH 24 horas, Estado de Minas and G1) between 2010 and 2023. Subsequently, semi-structured interviews were conducted, with the producers of the municipality's accounting information as research participants. Finally, questionnaires were applied to municipal stakeholders. The data obtained were analyzed, respectively, through Natural Language Processing analysis; Descriptive Analysis and Content Analysis; Descriptive Analysis; Content Analysis; Alpha Cronbach and ANOVA test. The results of this study confirmed the thesis that equity accounting information is perceived as credible when there is trust (achieved through good faith, technical competence and honesty), credibility of the message (obtained through the quality and usefulness of the information), credibility of the media (acquired through structure, accuracy, coverage of the information, affinity and attractiveness) and credibility of the source (authority, rationalization, standardization, moralization and sentiment). However, when accounting information is endowed with technicality, as is something inherent to equity accounting, and in contexts of misinformation, it is difficult to perceive information as credible, hindering the process of legitimizing the public sector. In addition, it was identified that producers of accounting information perceive the accounting information communicated by the municipal public sector as credible, while stakeholders have the opposite perception. Keywords: credibility.; equity accounting.; municipalities.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Comparação de sensor multiespectral de baixo custo com sensor comercial na resposta espectral de capim-braquiária

Sistemas de pastejo eficientes são essenciais para maximizar a produção animal, e o uso de pastagens do gênero Brachiaria representou um marco significativo para a pecuária nacional. Sensores comerciais, como o GreenSeeker, são amplamente utilizados no manejo de culturas agrícolas, enquanto novas tecnologias, como o sensor multiespectral de baixo custo ReflecSense, ainda carecem de validação em diferentes culturas. Este estudo teve como objetivo comparar os valores de Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) obtidos pelos sensores GreenSeeker e ReflecSense no cultivo de Brachiaria decumbens. Verificou-se a correlação dos valores de NDVI obtidos pelos sensores com a produtividade da Brachiaria decumbens. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Viçosa, utilizando um delineamento experimental em blocos, com quatro blocos e cinco parcelas cada. Os tratamentos consistiram em diferentes doses de nitrogênio: testemunha sem adubação, referência com 150 kg/ha de nitrogênio, e três parcelas com adubação em taxa variável. O NDVI foi obtido em dois momentos por ciclo experimental, quando as plantas atingiram, em média, 15 cm e 20 cm de altura. A produtividade foi determinada pela massa seca (kg/ha) ao final de cada ciclo. Os valores médios de NDVI variaram entre 0,46 e 0,67 (GreenSeeker) e entre 0,63 e 0,79 (ReflecSense) no primeiro ciclo, entre 0,50 e 0,78 (GreenSeeker) e entre 0,69 e 0,88 (ReflecSense) no segundo ciclo, e entre 0,54 e 0,85 (GreenSeeker) e entre 0,70 e 0,88 (ReflecSense) no terceiro ciclo. O Teste de Wilcoxon indicou diferenças significativas entre os sensores em todos os ciclos (p < 0,05). A correlação entre NDVI e produtividade foi forte para o GreenSeeker no primeiro ciclo (p = 0,64) e moderada nos demais ciclos (p variando entre 0,48 e 0,51). Para o ReflecSense, a correlação foi moderada em todos os ciclos (p variando entre 0,51 e 0,59). Conclui-se que, embora o ReflecSense apresente diferenças nos valores de NDVI em relação ao GreenSeeker, ambos os sensores demonstram potencial para o monitoramento de pastagens. Estudos adicionais são recomendados para avaliar a aplicabilidade do ReflecSense em outros índices de vegetação. Palavras-chave: GreenSeeker; ReflecSense; Pastagem; NDVI.Efficient grazing systems are essential for maximizing animal production, and the use of pastures from the Brachiaria genus has represented a significant milestone for national livestock farming. Commercial sensors, such as GreenSeeker, are widely used in crop management, while new technologies, such as the low-cost multispectral sensor ReflecSense, still require validation in different crops. This study aimed to compare the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) values obtained by the GreenSeeker and ReflecSense sensors in the cultivation of Brachiaria decumbens. The correlation between NDVI values obtained by the sensors and the productivity of Brachiaria decumbens was also evaluated. The experiment was conducted at the Federal University of Viçosa, using a randomized block design with four blocks and five plots each. The treatments consisted of different nitrogen doses: a control with no fertilization, a reference with 150 kg/ha of nitrogen, and three plots with variable-rate nitrogen application. NDVI was measured at two points in each experimental cycle, when the plants reached an average height of 15 cm and 20 cm. Productivity was determined by dry mass (kg/ha) at the end of each cycle. The average NDVI values ranged from 0.46 to 0.67 (GreenSeeker) and from 0.63 to 0.79 (ReflecSense) in the first cycle, from 0.50 to 0.78 (GreenSeeker) and from 0.69 to 0.88 (ReflecSense) in the second cycle, and from 0.54 to 0.85 (GreenSeeker) and from 0.70 to 0.88 (ReflecSense) in the third cycle. The Wilcoxon test indicated significant differences between the sensors in all cycles (p < 0.05). The correlation between NDVI and productivity was strong for GreenSeeker in the first cycle (ρ = 0.64) and moderate in the remaining cycles (ρ ranging from 0.48 to 0.51). For ReflecSense, the correlation was moderate in all cycles (ρ ranging from 0.51 to 0.59). It is concluded that, although ReflecSense presents differences in NDVI values compared to GreenSeeker, both sensors demonstrate potential for pasture monitoring. Further studies are recommended to evaluate the applicability of ReflecSense in other vegetation indices. Keywords: GreenSeeker; ReflecSense; Pasture; NDVI

Evaluation of the immunogenicity conferred on BALB/c mice against Leishmania chagasi after immunization with recombinant LPG3 protein associated with the eugenol derivative MR1

As leishmanioses são ocasionadas por protozoários do gênero Leishmania em decorrência da picada do inseto flebotomíneos infectado pelo parasito. Sua incidência global é de 700 mil a 1,2 milhão de casos de leishmaniose cutânea (LC) e 200 a 400 mil casos de leishmaniose visceral (LV). Dessa forma, são necessários esforços em busca de uma vacina que proporcione o controle da doença. O presente trabalho, foi dividido em dois capítulos, sendo o primeiro referente à avaliação do perfil de resposta conferido a camundongos Balb/c imunizados com proteína recombinante lipofosfoglicano-3, presente em Leishmania chagasi, associada com um derivado do eugenol, o bis-eugenol (MR1). Para avaliação da imunogenicidade da vacina, foram avaliadas a produção de citocinas (IFN-γ, TNF, IL-6, IL-17, IL-10, IL-2 e IL-4) e de óxido nítrico (NO). Também foi avaliada a produção de anticorpos IgG1 e IgG2a após imunização com rLPG3 associada ao MR1. Os camundongos Balb/c foram vacinados pela via subcutânea, o esquema vacinal consistiu em três doses em intervalos de 15 dias entre elas. Nossos resultados mostraram que o grupo imunizado com rLPG3 combinado com MR1 elevou a produção das citocinas IFN-γ, TNF, IL-6, IL-17, IL-2 e IL-10, quando os esplenócitos foram cultivados na presença de rLPG3 em comparação com as culturas de esplenócitos não estimulados pelos animais imunizados com a formulação vacinal completa. Foi observado aumento na produção dos anticorpos IgG1 e IgG2a séricas dos grupos imunizados com a rLPG3 combinada com MR1 em relação ao grupo controle PBS, além de menor razão de IgG1/IgG2a em comparação com o mesmo grupo controle. Os resultados apresentados indicam um perfil imunológico Th1/Th17, sendo um perfil desejado para o controle da doença. O segundo capítulo desse projeto se refere a uma revisão sistemática onde avaliamos evidências pré- clínicas sobre a eficácia de proteínas recombinantes em formulações vacinais para tratamento de LV em modelo murino. O protocolo de pesquisa foi baseado nas diretrizes do PRISMA. Os registros de pesquisa foram identificados nas plataformas Medline, Scopus e Web of Science. Para nossas análises, foram analisados o estágio na qual a proteína é expressa no parasito, protocolos de imunização e tratamento, acompanhamento pós-infecção, perfil de resposta imune e resultados parasitológicos. Nossa pesquisa selecionou, pelos critérios de exclusão, 33 artigos. Os resultados encontrados nos 33 estudos indicaram que o uso de proteínas recombinantes na formulação de vacinas induziu aumento em perfil de resposta Th1 por meio do aumento de citocinas inflamatórias (IFN-γ, IL-12, IL-2 e TNF) associado ao aumento da razão IgG2a/IgG1. Foi constatada redução na carga parasitária na maior parte dos trabalhos: apenas um estudo não indicou se houve ou não redução na carga parasitária após a imunização. Em suma, os resultados apresentados pela vacinação com proteínas recombinantes podem abrir portas para potenciais candidatos a serem testados em outros modelos animais pré-clínicos a fim de se encontrar um potencial candidato profilático para LV. Palavras-chave: Leishmania chagasi. Lipofosfoglicano-3. Leishmaniose visceral. Vacina. Proteína recombinanteLeishmaniasis is caused by protozoa of the genus Leishmania as a result of the bite of sandflies infected by the parasite. Its global incidence is 700 thousand to 1.2 million cases of cutaneous leishmaniasis (CL) and 200 to 400 thousand cases of visceral leishmaniasis (VL). Therefore, efforts are needed to find a vaccine that provides control of the disease. The present work was divided into two chapters, the first referring to the evaluation of the response profile conferred on Balb/c mice immunized with recombinant protein lipophosphoglycan-3, present in Leishmania chagasi, associated with a eugenol derivative, bis-eugenol. (MR1). To evaluate the immunogenicity of the vaccine, the production of cytokines (IFN-γ, TNF, IL-6, IL-17, IL-10, IL-2 and IL-4) and nitric oxide (NO) were evaluated. The production of IgG1 and IgG2a antibodies after immunization with rLPG3 associated with MR1 was also evaluated. Balb/c mice were vaccinated subcutaneously, the vaccination schedule consisted of three doses with 15-day intervals between them. Our results showed that the group immunized with rLPG3 combined with MR1 increased the production of the cytokines IFN-γ, TNF, IL-6, IL-17, IL-2 and IL-10, when splenocytes were cultured in the presence of rLPG3 in comparison with unstimulated splenocyte cultures from animals immunized with the complete vaccine formulation. An increase in the production of serum IgG1 and IgG2a antibodies was observed in the groups immunized with rLPG3 combined with MR1 in relation to the PBS control group, in addition to a lower IgG1/IgG2a ratio compared to the same control group. The results presented indicate a Th1/Th17 immunological profile, which is a desired profile for disease control. The second chapter of this project refers to a systematic review where we evaluate pre- clinical evidence on the efficacy of recombinant proteins in vaccine formulations for the treatment of VL in a murine model. The research protocol was based on the PRISMA guidelines. Research records were identified on the Medline, Scopus and Web of Science platforms. For our analyses, we analyzed the stage at which the protein is expressed in the parasite, immunization and treatment protocols, post-infection monitoring, immune response profile and parasitological results. Our research selected, based on the exclusion criteria, 33 articles. The results found in the 33 studies indicated that the use of recombinant proteins in vaccine formulation induced an increase in the Th1 response profile through an increase in inflammatory cytokines (IFN-γ, IL-12, IL-2 and TNF) associated with an increase in IgG2a/IgG1 ratio. A reduction in parasite load was found in most of the studies: only 1 of them did not indicate whether there was a reduction in parasite load after immunization. In short, the results presented by vaccination with recombinant proteins can open doors for potential candidates to be tested in other preclinical animal models in order to find a potential prophylactic candidate for VL. Keywords: Leishmania chagasi. Lipophosphoglycan-3. Visceral leishmaniasis. Vaccine. Recombinant protei

Caprine mastitis for Staphylococcus warneri: a multifactorial approach in the study of the infection

A mastite, inflamação da glândula mamária, emerge como um desafio na pecuária leiteira, impactando negativamente a produção e a qualidade do leite. Este trabalho aborda essa questão complexa em três capítulos em formato de artigo, cada um com foco específico e contribuições distintas para o entendimento da dinâmica da infecção na mastite caprina. Para isso, trabalhamos com 112 amostras de leite oriundas de sete cabras primíparas da raça Parda Alpina, das quais seis foram submetidas à infecção experimental intramamária com uma dose de 1,2 × 108 UFC/ml do isolado de S. warneri e uma serviu como controle negativo. O primeiro capítulo investigou o impacto da infecção experimental por Staphylococcus warneri nas alterações dos elementos químicos do leite bem como na presença de patógenos nos caprinos infectados. Utilizou-se PCR em tempo real para detecção de patógenos e utilizamos a Contagem de Células Somáticas (CCS) e Contagem Bacteriana Total (CBT) como parâmetros de infecção. Elementos químicos foram analisados via Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) acoplada ao MEV. Os resultados revelaram diferenças entre o lado do úbere infectado e o não infectado durante os dias de desenvolvimento da infecção tanto para os elementos quanto para a presença de patógenos. O cloro apresentou maior concentração no lado infectado do úbere no segundo dia, enquanto cálcio e ferro exibiram variações ao longo dos dias de infecção. Correlações específicas foram estabelecidas entre diferentes patógenos e elementos químicos. A infecção experimental por S. warneri impactou a microbiota, com uma maior variedade de patógenos nos animais infectados bem como no úbere infectado, além de variações entre os elementos químicos entre o lado do úbere infectado e não infectado, sendo um trabalho pioneiro nessa abordagem. No segundo capítulo, abordamos a atividade da enzima N-acetil-β-glucosaminidase (NAGase) como uma ferramenta diagnóstica para mastite caprina. Amostras oriundas da infecção experimental e 49 amostras de animais naturalmente infectados foram utilizados neste estudo. Aplicamos o método fluorométrico para quantificar a enzima NAGase além de citometria de fluxo para a CCS e CBT que foram utilizados como parâmetro da evolução da infecção. A análise revelou aumento da NAGase em cabras infectadas com S. warneri, destacando-se como uma ferramenta útil para o monitoramento da doença. Além disso, ao combinarmos o NAGase com a CCS, obtivemos um melhor resultado na classificação da mastite em amostras de campo. Essa abordagem multidimensional contribui para aprimorar estratégias de diagnóstico e tratamento da mastite. O terceiro capítulo investigou a liberação de Neutrophil Extracellular Traps (NETs) por neutrófilos caprinos estimulados in vitro por Staphylococcus aureus e S. warneri. Neste capítulo, sangue de cabras adultas saudáveis foram coletados e utilizado no isolamento de neutrófilos polimorfonucleares caprino (PMNs). Avaliamos a formação NETs caprinos induzindo as células sob estímulos de forbol 12-miristato 13-acetato (PMA), citocalasina para inibição da fagocitose, S. warneri e S. aureus. Esses dois patógenos comuns da mastite caprina desencadearam a formação de NETs, sugerindo um mecanismo de defesa celular contra a mastite, sendo um achado inédito na literatura. Essa resposta dos neutrófilos destaca nuances distintas na defesa imunológica, oferecendo uma perspectiva valiosa para futuras estratégias terapêuticas. Em conclusão, esses achados contribuem significativamente para avanços na compreensão e no manejo sanitário caprino, destacando a necessidade contínua de abordagens multidisciplinares para enfrentar esse desafio complexo na pecuária leiteira. Palavras-chave: Ruminantes. Mastite. Leite. Diagnóstico. Resposta imune.Mastitis, inflammation of the mammary gland, emerges as a challenge in dairy farming, negatively affecting milk production and quality. This work addresses this complex issue in three article-style chapters, each with a specific focus and distinct contributions to understanding the dynamics of infection in goat mastitis. To achieve this, we worked with 112 milk samples from seven primiparous goats of the Parda Alpina breed, of which six were subjected to experimental intramammary infection with a dose of 1.2 × 108 CFU/ml of the Staphylococcus warneri isolate and one served as negative control. The first chapter investigated the impact of experimental infection by S. warneri on changes in chemical elements in milk as well as the presence of pathogens in infected goats. Real-time PCR was used to detect pathogens and we used Somatic Cell Count (SCC) and Total Bacterial Count (CBT) as infection parameters. Chemical elements were analyzed via Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) coupled to SEM. The results revealed differences between the infected and non-infected side of the udder during the days of infection development for both the elements and the presence of pathogens. Chlorine showed a higher concentration on the infected side of the udder on the second day, while calcium and iron showed variations over the days of infection. Specific correlations have been established between different pathogens and chemical elements. Experimental infection by S. warneri impacted the microbiota, with a greater variety of pathogens in infected animals as well as in the infected udder, in addition to variations between chemical elements between the infected and non-infected side of the udder, being a pioneering work in this approach. In the second chapter, we address the activity of the enzyme N-acetyl-β-glucosaminidase (NAGase) as a diagnostic tool for goat mastitis. Samples from experimental infection and 49 samples from naturally infected animals were used in this study. We applied the fluorometric method to quantify the NAGase enzyme in addition to flow cytometry for CCS and CBT, which were used as a parameter for the evolution of the infection. The analysis revealed an increase in NAGase in goats infected with S. warneri, highlighting it as a useful tool for monitoring the disease. Furthermore, by combining NAGase with CCS, we obtained a better result in classifying mastitis in field samples. This multidimensional approach contributes to improving mastitis diagnosis and treatment strategies. The third chapter investigated the release of Neutrophil Extracellular Traps (NETs) by goat neutrophils stimulated in vitro by Staphylococcus aureus and S. warneri. In this chapter, blood from healthy adult goats was collected and used in the isolation of goat polymorphonuclear neutrophils (PMNs). We evaluated the formation of goat NETs by inducing cells under stimuli of phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA), cytochalasin for inhibition of phagocytosis, S. warneri and S. aureus. These two common pathogens of goat mastitis triggered the formation of NETs, suggesting a cellular defense mechanism against mastitis, an unprecedented finding in the literature. This neutrophil response highlights distinct nuances in immune defense, offering a valuable perspective for future therapeutic strategies. In conclusion, these findings contribute significantly to advances in goat health understanding and management, highlighting the continued need for multidisciplinary approaches to address this complex challenge in dairy farming. Keywords: Ruminants. Mastitis. Milk. Diagnosis. Immune Response.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerai

Susceptibility to landslides and flooding under stationary and non-stationary rainfall conditions

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG

Probiotics as alternative to zinc oxide in diets of piglets from 21 to 35 days of age

O desmame é um dos períodos mais críticos na produção de suínos, caracterizado por mudanças ambientais, nutricionais e sociais que podem resultar em disbiose intestinal e aumento da incidência de diarreia. Uma abordagem para mitigar esses problemas tem sido o uso de doses farmacológicas de óxido de zinco (ZnO), que ajudam a controlar a diarreia pós- desmame. No entanto, o uso de ZnO em níveis elevados tem sido associado a preocupações ambientais e ao desenvolvimento de resistência antimicrobiana. Em 2022, a União Europeia baniu o uso de ZnO em doses farmacológicas, o que intensificou a busca por alternativas eficazes. Diante da proibição do ZnO, os probióticos emergem como uma alternativa promissora no controle da diarreia em leitões desmamados. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos dos probióticos Bacillus subtilis (GutPlus ®) e Bacillus amyloliquefaciens (Ecobiol®) no desempenho, morfologia intestinal e expressão de genes associados à integridade da barreira intestinal e ativação do sistema imunológico em leitões desmamados aos 21 dias de idade. Foram utilizados 150 leitões, desmamados aos 21 dias de idade, com peso inicial de 6,78 ± 0,88 kg, distribuídos em delineamento experimental em blocos (peso inicial) casualizados, em 5 dietas, 10 repetições e 3 animais por unidade experimental. As dietas foram constituídas por uma ração a base de milho e farelo de soja, sem adição de aditivos (controle negativo, CN); CN + 2500 mg/kg de ZnO (controle positivo, CP); CN + 500 g/Ton de GutPlus ® (SUB); CN + 1000 g/Ton de Ecobiol ® (AMY); CN + 250 g/Ton de GutPlus® + 500 g/Ton de Ecobiol ® (SUB+AMY). Não foram observados efeitos (P > 0,05) entre as dietas para consumo de ração diário, ganho de peso diário e conversão alimentar. Entretanto, os leitões que receberam a dieta CP apresentaram maior peso final (P 0,05) entre as dietas em relação à altura das vilosidades (AV), profundidade das criptas (PC) ou relação vilo: cripta (AV:PC). No entanto, no jejuno, os leitões alimentados com as dietas CP e AMY apresentaram valores maiores de AV:PC (P 0,05), porém, a relação AV:PC foi maior (P 0,05) entre as dietas para a expressão dos genes HAP, IL-1β, IL-6, TGF-β, TNF e OCL no jejuno dos leitões. No entanto, foi verificado aumento (P 0,05) na expressão dos genes ocludina e zonula occludens, relacionados à integridade da barreira intestinal. A suplementação com Bacillus amyloliquefaciens, isoladamente ou em combinação com Bacillus subtilis, melhora a relação vilo: cripta no jejuno e íleo e reduz a incidência de diarreia em leitões desmamados. Além disso, esses probióticos aumentam a expressão do gene anti-inflamatório IL-10, evidenciando seu potencial para melhorar a saúde intestinal. Palavras-chave: Suplementação. Desmame. Nutrição. Saúde intestinal.Weaning is one of the most critical periods in pig production, characterized by environmental, nutritional, and social changes that can result in intestinal dysbiosis and increased incidence of diarrhea. One approach to mitigate these problems has been the use of pharmacological doses of zinc oxide (ZnO), which help control post-weaning diarrhea. However, the use of ZnO at high levels has been associated with environmental concerns and the development of antimicrobial resistance. In 2022, the European Union banned the use of ZnO at pharmacological doses, which intensified the search for effective alternatives. In view of the ZnO ban, probiotics emerge as a promising alternative in the control of diarrhea in weaned piglets. This study was carried out to evaluate the effects of the probiotics Bacillus subtilis (GutPlus®) and Bacillus amyloliquefaciens (Ecobiol®) on performance, intestinal morphology and expression of genes associated with intestinal barrier integrity and immune system activation in piglets weaned at 21 days of age. A total of 150 piglets, weaned at 21 days of age, with an initial weight of 6.78 ± 0.88 kg, were distributed in a randomized block experimental design (initial weight), in 5 diets, 10 replicates and 3 animals per experimental unit. The diets consisted of a ration based on corn and soybean meal, without added additives (negative control, CN); CN + 2500 mg/kg of ZnO (positive control, CP); CN + 500 g/ton of GutPlus® (SUB); CN + 1000 g/Ton of Ecobiol® (AMY); CN + 250 g/Ton of GutPlus® + 500 g/Ton of Ecobiol® (SUB+AMY). No effects (P > 0.05) were observed between the diets for daily feed intake, daily weight gain and feed conversion. However, the piglets that received the CP diet had a higher final weight (P 0.05) were observed between diets regarding villus height (VH), crypt depth (CD) or villus:crypt ratio (VH:CD). However, in the jejunum, piglets fed the CP and AMY diets had higher VH:CD values (P 0.05), however, the VH:CD ratio was higher (P 0.05) were observed between diets for the expression of the HAP, IL-1β, IL-6, TGF-β, TNF and OCL genes in the jejunum of piglets. However, an increase (P 0.05) in the expression of the occludin and zonula occludens genes, related to the integrity of the intestinal barrier. Supplementation with Bacillus amyloliquefaciens, alone or in combination with Bacillus subtilis, improves the villus:crypt ratio in the jejunum and ileum and reduces the incidence of diarrhea in weaned piglets. Furthermore, these probiotics increase the expression of the anti-inflammatory gene IL-10, evidencing their potential to improve intestinal health. Keywords: Supplementation. Weaning. Nutrition. Intestinal health.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES