Avaliação da regulação metabólica e da resposta ao stress de leveduras oleaginosas através da biologia de sistemas

The current environmental crises promoted by the extensive use of oil have highlighted the necessity of alternative and sustainable production chains. Lipids and fatty acids from oleaginous yeasts produced from lignocellulosic hydrolysates are promising sources for oleochemicals. Hence, selecting and developing robust yeast strains that can grow and produce lipids in lignocellulosic hydrolysates is pivotal to broaden their applicability and viability. Lipomyces starkeyi is an oleaginous yeast capable of growing and producing lipids using a diverse range of carbon sources. Its growth and lipid production have been demonstrated in lignocellulosic biomasses. Papiliotrema laurentii can also assimilate sugars derived from agricultural wastes, such as glucose and xylose from lignocellulosic biomasses, and convert them into high lipid amounts. However, wild P. laurentii strains are highly sensitive to acetic acid, one of the primary inhibitors in lignocellulosic hydrolysates. The understanding of multifactorial stress responses and yeast physiology can be facilitated by the application of holistic approaches, including biological networks and high-throughput data. Therefore, we hypothesized that the use of systems biology approaches, including genome-scale metabolic models (GEMs) and transcriptomics, as well as their integration, can support us to understand the metabolism and stress responses of oleaginous yeasts and identify suitable targets for metabolic engineering. Herein, we propose the first GEM of L. starkeyi, lista-GEM. We reconstructed lista-GEM using two high-quality oleaginous yeast models as templates and curated it to reflect the metabolism of L. starkeyi. The simulated phenotypes and predicted flux distributions were in good accordance with experimental data. Then, we predicted targets to improve lipid production in glucose, xylose, and glycerol. Enzymes related to lipid synthesis in the endoplasmic reticulum, such as stearoyl-CoA desaturase, fatty-acyl-CoA synthase, diacylglycerol acyltransferase, and glycerol-3-phosphate acyltransferase, were the main targets to improve lipid production. Glycolytic genes were also predicted as targets for overexpression. Pyruvate decarboxylase, acetaldehyde dehydrogenase, acetyl-CoA synthetase, adenylate kinase, inorganic diphosphatase, and triose-phosphate isomerase were predicted only when glycerol was the carbon source. Hence, lista-GEM provides multiple metabolic engineeringtargets to improve lipid production by L. starkeyi using carbon sources from agricultural and industrial wastes. Furthermore, we combined transcriptome and genome-scale metabolic modeling to deepen our understanding regarding the targets of acetic acid stress, as well as the adaptive responses in P. laurentii. Acetic acid stress promoted global expression changes and most repressed genes were related to transcriptional and translational processes. Under stress, the sensitive strain induced DNA mismatch repair mechanisms and meiosis, while the tolerant strain negatively regulated autophagy and the cell cycle. The tolerant strain induced processes responsible for increasing the intracellular pH (e.g., arginase, ornithine metabolism, urea cycle), detoxification of toxic compounds (e.g., glutathione metabolism), and proton efflux. The tolerant strain also presented a remarkable NAD(P)H pool in the metabolic modeling analysis, which might support the reducing power required by tolerance mechanisms. Otherwise, the sensitive strain induced genes related to cell wall biogenesis and cobalamin synthesis. Overall, the genes and pathways described herein as tolerant-related can be useful in future metabolic engineering strategies to improve the tolerance of P. laurentii to weak acids, boosting its application in lignocellulosic-based biorefineries. Keywords: Metabolic modeling; Transcriptomics; Non-Saccharomyces.As atuais crises ambientais promovidas pelo uso extensivo de petróleo têm realçado a necessidade de cadeias produtivas sustentáveis. Lipídios e ácidos graxos produzidos a partir de hidrolisados lignocelulósicos por leveduras oleaginosas são fontes promissoras de oleoquímicos. Portanto, a seleção e construção de linhagens robustas de leveduras capazes de crescer e produzir lipídios em hidrolisados lignocelulósicos é essencial para ampliar sua aplicação e viabilidade. Lipomyces starkeyi é uma levedura oleaginosa que cresce e produz lipídios a partir de diversas fontes de carbono. O seu crescimento e produção de lipídios já foram demonstrados em biomassas lignocelulósicas. Papiliotrema laurentii também pode assimilar açúcares derivados de subprodutos agrícolas, como a glucose e a xilose de biomassas lignocelulósicas, e convertê-los em elevadas concentrações de lipídios. No entanto, linhagens selvagens de P. laurentii são sensíveis ao ácido acético, um dos principais inibidores presentes em hidrolisados lignocelulósicos. A compreensão das respostas adaptativas e da fisiologia dessas leveduras pode ser facilitada por abordagens holísticas, incluindo redes biológicas e ômicas. Portanto, a nossa hipótese é que o emprego de abordagens de biologia de sistemas, incluindo modelos metabólicos em escala genômica (MMEG) e transcriptômica, bem como a sua integração, pode auxiliar na compreensão do metabolismo e das respostas ao estresse de leveduras oleaginosas e determinação de alvos para a engenharia metabólica. Neste trabalho, propomos o primeiro MMEG de L. starkeyi, lista-GEM. Reconstruímos o lista-GEM usando dois modelos de leveduras oleaginosas de alta qualidade como templates e conduzimos a curadoria manual para refletir o metabolismo de L. starkeyi. Os fenótipos simulados e as distribuições de fluxo previstas apresentaram boa conformidade com os dados experimentais. Em seguida, prevemos alvos para melhorar a produção de lípidos em glicose, xilose e glicerol. As enzimas relacionadas com a síntese de lípidos no retículo endoplasmático, como estearoil- CoA dessaturase, acil-CoA sintase, diacilglicerol aciltransferase e glicerol-3-fosfato aciltransferase, foram os principais alvos para melhorar a produção de lípidos. Genes glicolíticos também foram previstos como alvos de superexpressão. Piruvato descarboxilase,acetaldeído desidrogenase, acetil-CoA sintetase, adenilato quinase, difosfatase inorgânica e triose-fosfato isomerase foram previstas apenas quando o glicerol era a fonte de carbono. Dessa forma, o lista-GEM fornece múltiplos alvos de engenharia metabólica para melhorar a produção de lípidos por L. starkeyi a partir de resíduos agrícolas e industriais. Em seguida, combinamos o transcriptoma e a modelação metabólica em escala genômica para aprofundar o nosso conhecimento sobre os alvos do estresse por ácido acético, bem como sobre as respostas adaptativas de P. laurentii. O ácido acético promoveu alterações globais de expressão e a maioria dos genes reprimidos estava relacionada com processos transcricionais e translacionais. Sob estresse, a linhagem sensível induziu mecanismos de reparo do DNA e meiose, enquanto a linhagem tolerante regulou negativamente a autofagia e o ciclo celular. A linhagem tolerante induziu também processos responsáveis pelo aumento do pH intracelular (ex. arginase, metabolismo da ornitina, ciclo da ureia), detoxificação (ex. metabolismo da glutationa) e efluxo de prótons. A linhagem tolerante também apresentou uma reserva notável de NAD(P)H na análise de modelagem metabólica, o que suportaria o poder redutor exigido pelos mecanismos de tolerância. Por outro lado, a estirpe sensível induziu genes relacionados com a biogênese da parede celular e a síntese de cobalamina. Em geral, os genes e vias aqui descritos como relacionados com a tolerância podem ser úteis em futuras estratégias de engenharia metabólica para melhorar a tolerância de P. laurentii a ácidos fracos, impulsionando a sua aplicação em biorrefinarias baseadas em lignocelulose. Palavras-chave: Modelagem metabólica; Transcriptômica; Não-Saccharomyces.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNP

Conservation of arabica coffee seeds treated with essential oils

O controle de fungos associados às sementes de café arábica (Coffea arabica L.) armazenadas é um desafio para os produtores de sementes e viveiristas, pois não há registro de defensivos químicos recomendados para a cultura e os produtos alternativos são escassos ou as informações de uso são incipientes. Além disso, elas possuem tolerância intermediária à dessecação e temperaturas baixas, dificultando a conservação simultânea das características fisiológicas e sanitárias durante o armazenamento. Alguns óleos essenciais, extraídos de plantas medicinais e aromáticas, podem conter compostos bioativos com ação bactericida, inseticida e/ou fungicida com aplicabilidade no tratamento de sementes, contanto que não prejudiquem a qualidade fisiológica. Objetivou-se com este trabalho avaliar a qualidade fisiológica e a qualidade sanitária das sementes de café arábica, tratadas com diferentes óleos essenciais, durante o armazenamento. Nos testes de qualidade fisiológica de teor de água, germinação, protrusão radicular, envelhecimento acelerado, características morfológicas do eixo hipocótilo-radícula (comprimento e massa seca) adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com fatorial 8 x 5, sendo seis tipos de óleo essencial, um fungicida sintético e um controle, por cinco tempos de armazenamento (0, 3, 6, 9 e 12 meses), com três repetições. Enquanto nos testes de emergência e índice de velocidade de emergência em leito de areia adotou-se o delineamento em blocos, com fatorial 8 x 4, sendo seis tipos de óleo essencial, um fungicida sintético e um controle, por quatro tempos de armazenamento (3, 6, 9 e 12 meses), com três repetições. Para a avaliação da qualidade sanitária foi utilizado o teste de Blotter, adotando-se o delineamento em blocos, com fatorial 8 x 5, sendo seis tipos de óleo essencial, um fungicida sintético e um controle, por cinco tempos de armazenamento (0, 3, 6, 9 e 12 meses), com três repetições. Foram avaliados o OE extraído de seis espécies medicinais e aromáticas (Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, Cymbopogon winterianus, Syzygium aromaticum, Eucalyptus globulus e Melaleuca alternifolia), aplicados na concentração de 1%, diretamente sobre sementes com pergaminho, com 25% de teor de água. Para controle, foi usado o fungicida sintético TECTO®, na dosagem de 1 ml kg-1, e uma amostra sem tratamento, que recebeu apenas 5 ml de água destilada. As sementes tratadas foram acondicionadas em embalagem plástica (0,12 milímetros) e armazenadas em câmara fria (13 ±2 ºC e UR=70%) por 12 meses. Os resultados da qualidade fisiológica foram submetidos à análise de variância, sendo o efeito do fator tratamento comparado pelo teste Dunnett e o efeito do fator tempo analisado por regressão, ambos a 5% de probabilidade. Os dados de qualidade sanitária foram submetidos à análise estatística descritiva. As sementes tratadas com os óleos essenciais extraídos de Rosmarinus officinalis e Cymbopogon winterianus conservam a germinação e o vigor por nove meses de armazenamento. Os óleo essenciais extraídos de Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, Cymbopogon winterianus, Syzygium aromaticum, Eucalyptus globulus e Melaleuca alternifolia controlaram os fungos de armazenamento, Aspergillus e Rhizopus, e dos fungos de campo, Cladosporium e Fusarium, em sementes de café arábica por doze meses, mas não controlam os fungos de armazenamento do gênero Penicillium nas condições avaliadas. Palavras-chave: Coffea arabica L. Plantas Medicinais e Aromáticas. Qualidade Fisiológica. Qualidade Sanitária. Tratamento de Sementes.The control of fungi associated with stored arabica coffee seeds (Coffea arabica L.) is a challenge for seed producers and nurseries, as there is no record of chemical pesticides recommended for the crop and alternative products are scarce or information on their use are incipient. Furthermore, they have intermediate tolerance to desiccation and low temperatures, making it difficult to simultaneously preserve physiological and sanitary characteristics during storage. Some essential oils, extracted from medicinal and aromatic plants, may contain bioactive compounds with bactericidal, insecticidal and/or fungicidal action with applicability in seed treatment, as long as they do not harm the physiological quality. The objective of this work was to evaluate the physiological quality and sanitary quality of arabica coffee seeds, treated with different essential oils, during storage. In the physiological quality tests of water content, germination, root protrusion, accelerated aging, morphological characteristics of the hypocotyl-radicle axis (length and dry mass), a completely randomized experimental design was adopted, with an 8 x 5 factorial, with six types of essential oil, a synthetic fungicide and a control, for five storage times (0, 3, 6, 9 and 12 months), with three replications. While in the emergency tests and emergency speed index on a sand bed, a block design was adopted, with an 8 x 4 factorial, with six types of essential oil, a synthetic fungicide and a control, for four storage times (3, 6, 9 and 12 months), with three repetitions. To assess sanitary quality, the Blotter test was used, adopting a block design, with an 8 x 5 factorial, with six types of essential oil, a synthetic fungicide and a control, for five storage times (0, 3, 6, 9 and 12 months), with three repetitions. The EO extracted from six medicinal and aromatic species (Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, Cymbopogon winterianus, Syzygium aromaticum, Eucalyptus globulus and Melaleuca alternifolia) was evaluated, applied at a concentration of 1%, directly on seeds with parchment, with 25% of water. For control, the synthetic fungicide TECTO® was used, at a dosage of 1 milliliter one milliliter per kilogram, and an untreated sample, which received only 5 milliliters of distilled water. The treated seeds were packed in plastic packaging (0.12 millimeteres) and stored in a cold room (13 ±2 ºC and 70% of relative humidity) for 12 months. The physiological quality results were subjected to analysis of variance, with the effect of the treatment factor compared using the Dunnett test and the effect of the time factor analyzed by regression, both at 5% probability. The health quality data were subjected to descriptive statistical analysis. Seeds treated with essential oils extracted from Rosmarinus officinalis and Cymbopogon winterianus maintain germination and vigor for nine months of storage. Essential oils extracted from Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, Cymbopogon winterianus, Syzygium aromaticum, Eucalyptus globulus and Melaleuca alternifolia controlled storage fungi, Aspergillus and Rhizopus, and field fungi, Cladosporium and Fusarium, in arabica coffee seeds for twelve months, but do not control storage fungi of the genus Penicillium under the conditions evaluated. Keywords: Coffea arabica L. Medicinal and Aromatic Plants. Physiological Quality. Sanitary Quality. Seed Treatment.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPE

Impactos de parasitas na muda dos insetos

Insect development occurs through moulting, where the individual generates a new cuticle and sheds the old one, allowing the insect to grow and develop. This process can be impacted by parasites. However, the way different parasites can impact insect moulting is unknown. We first review studies on insect infection and its effect on insect moulting by considering interactions between insects and: (i) protozoans; (ii) fungi; (iii) viruses; and (iv) parasitoids. We show that insect moulting is impacted by moulting delays, non-moult and defects after moulting, besides increasing insect mortality during moulting. However, while there is evidence that parasite- infected insects can experience increased mortality during moulting, this process is not well understood yet. We then documented this so as to raise hypotheses about the mechanisms, with a focus on behaviour, using as a model system the triatomine bug Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae) and the protozoan parasite Trypanosoma rangeli. We quantified mortality and investigated alterations in ecdysis-related behaviour. We found that the high mortality of infected insects is related to increases in the time taken to finish ecdysis. We then investigated cuticular thickness and ecdysone levels as potential factors to explain this phenomenon. Mortality of infected insects was 6% higher than that of uninfected insects. Infected insects show a thinner cuticle over time and lower ecdysone levels compared to controls. We suggest this thin cuticle in infected insects is associated with the moulting delay. As moulting is delayed, we investigate glycogen content in the fat body and intestine morphology as possible factors. Infected insects have low glycogen content in the fat body and intestine morphology is not altered between infected and control insects, but intestine epithelium is apparently thicker in infected than the control. Our results allow us to understand better the effect of insect infections at behavioural, morphological and hormonal levels. This study is a starting point for further reasearch on the moulting physiology of insects infected by parasites in order to improve our understanding of insect-parasite interaction. Keywords: Cuticle. Development. Ecdysis. Ecdysone. Fungus. Moult. Parasitoid. Pathogen. Physiology. Virus.O desenvolvimento dos insetos ocorre por meio de muda, onde o indivíduo gera uma nova cutícula e se libera a antiga, permitindo que ele cresça e se desenvolva. Este processo pode ser afetado por parasitas. No entanto, a forma como diferentes parasitas podem impactar a muda dos insetos é desconhecida. Primeiro revisamos estudos sobre infecção por insetos e seu efeito na muda de insetos, considerando as interações entre insetos e: (i) protozoários; (ii) fungos; (iii) vírus; e (iv) parasitóides. Mostramos que a muda dos insetos é impactada por atrasos na muda, não muda e defeitos após a muda, além de aumentar a mortalidade dos insetos durante a muda. No entanto, embora existam evidências de que os insetos infectados com parasitas podem sofrer um aumento da mortalidade durante a muda, este processo ainda não é bem compreendido. Então, documentamos isso para levantar hipóteses sobre os mecanismos, com foco no comportamento, usando como sistema modelo o inseto triatomíneo Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae) e o parasita protozoário Trypanosoma rangeli. Quantificamos a mortalidade e investigamos alterações no comportamento relacionado à ecdise. Descobrimos que a alta mortalidade de insetos infectados está relacionada ao aumento do tempo necessário para terminar a ecdise. Em seguida, investigamos a espessura cuticular e os níveis de ecdisona como fatores potenciais para explicar esse fenômeno. A mortalidade de insetos infectados foi 6% maior que a de insetos não infectados. Os insetos infectados apresentam cutícula mais fina ao longo do tempo e níveis mais baixos de ecdisona em comparação ao controle. Sugerimos que tal cutícula fina em insetos infectados esteja associada ao retardo da muda. Como a muda é atrasada, investigamos o conteúdo de glicogênio no corpo gorduroso e a morfologia do intestino como possíveis fatores. Os insetos infectados têm baixo teor de glicogênio no corpo gorduroso e a morfologia do intestino não é alterada entre os insetos infectados e o controle, mas o epitélio intestinal é aparentemente mais espesso nos infectados do que no controle. Nossos resultados nos permitem compreender melhor o efeito das infecções por insetos a níveis comportamental, morfológico e hormonal. Este estudo é um ponto de partida para futuras pesquisas sobre a fisiologia da muda de insetos infectados por parasitas, melhorando a nossa compreensão da interação inseto-parasita. Palavras-chave: Cutícula. Desenvolvimento. Ecdise. Ecdisona. Fungo. Muda. Parasitoide. Patógeno. Fisiologia. Vírus.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Carbohydrate and lipid quality indexes, obesity staging and cardiometabolic risk factors in people assisted in specialized outpatient care

A obesidade é reconhecida como uma doença complexa que apresenta diversas comorbidades associadas como diabetes melittus tipo 2, hipertensão e dislipidemias. Embora a sua etiologia seja multifatorial, um importante fator de risco modificável dessa doença é a alimentação não saudável. A associação da quantidade dos carboidratos e dos lipídios com a obesidade é bem estabelecida, no entanto, a relação dos diferentes tipos de carboidratos e subtipos de lipídios com a ocorrência dessa doença ainda precisa ser melhor definida. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi investigar a associação da qualidade do carboidrato e do lipídio com o estadiamento da obesidade e os fatores de risco cardiometabólico em indivíduos assistidos na atenção especializada ambulatorial. Nesse estudo transversal foram incluídos 859 indivíduos com risco cardiovascular (20 a 95 anos, sendo 64,4% idosos; 472 mulheres e 387 homens; 40% com obesidade) assistidos em um centro de atenção secundária à saúde (CAAE: 50015621.4.0000.5153/Parecer n° 5.164.152). A partir dos prontuários ativos foram obtidos os dados sociodemográficos, do estilo de vida, bioquímicos, antropométricos, clínicos e do consumo alimentar. O estadiamento da obesidade foi definido por obesidade grau I (IMC ≥ 30,0 a ≤ 34,9 kg/m2), obesidade grau II (IMC ≥ 35,0 a ≤ 39,9 kg/m2) e obesidade grau III (IMC ≥ 40,0 kg/m2). Os fatores de risco cardiometabólico investigados foram: perímetro da cintura; razão cintura/estatura; colesterol total e suas frações; triglicerídeos; razões CT/HDL, LDL/HDL e TG/HDL; glicemia de jejum; hemoglobina glicada; índice triglicerídeo-glicose (índice TyG); e pressão arterial. Os dados do consumo alimentar foram obtidos por meio de um único recordatório alimentar de 24 horas (R24h) registrados no software ERICA-REC24h® e os nutrientes estimados usando a Tabelas de Composição Nutricional dos Alimentos Consumidos no Brasil (IBGE, 2011). Foram calculados o índice de qualidade do carboidrato (IQC), a partir de 4 critérios, a saber, fibras totais (g/dia), índice glicêmico (IG), razão grãos integrais/grãos totais e razão carboidratos sólidos/carboidratos totais, e o índice de qualidade da gordura (IQG), por meio da razão (ácidos graxos monoinsaturados (AGMI) + ácidos graxos poli-insaturados (AGPI))/(ácidos graxos saturados (AGS) + ácidos graxos trans). As análises estatísticas foram conduzidas nos softwares SPSS versão 21 e STATA versão 14. Para avaliar as associações foram usadas a regressão logística multinomial e a regressão de Poisson com variância robusta, adotando-se o nível de significância de 5%. Como resultados, a melhor qualidade do carboidrato, determinada pelo IQC, IG total da alimentação e fibras totais, não se associou com menor chance de obesidade grau I, II e III (p>0,05). Por outro lado, a qualidade do lipídio, mensurada pelo IQG, se associou inversamente com a obesidade grau I e II (ORgrau I: 0,58; IC 95%: 0,36-0,94, ORgrau II: 0,47; IC 95%: 0,24-0,93). Em relação aos subtipos de lipídios, os AGS se associaram positivamente com a obesidade grau I (OR: 1,79; IC 95%: 1,11-2,88) e grau II (OR: 2,33; IC 95%: 1,17-4,66), enquanto, os AGPI reduziram a chance de obesidade grau I (OR: 0,60; IC 95%: 0,37-0,96). Ademais, a maior aderência ao IQC e ao IQG não se associaram com menor prevalência dos fatores de risco cardiometabólico (p>0,05). Em conclusão, os nossos resultados mostraram que a melhor qualidade do lipídio (maior ingestão de ácidos graxos insaturados) está associada a menor chance de obesidade em população com risco cardiovascular, enquanto a alta ingestão de AGS está positivamente associada com a sua ocorrência. Entretanto, não encontramos evidências suficientes para apoiar que a qualidade do carboidrato esteja associada com o estadiamento da obesidade na população do estudo. Por fim, a qualidade do carboidrato e do lipídio não se associou com o risco cardiometabólico nessa população. Assim, uma alimentação saudável pautada na escolha de lipídios de melhor qualidade deve ser incentivada o mais precocemente possível para a redução do desenvolvimento da obesidade, como foco da prevenção primária. Palavras-chave: Obesidade. Fatores de Risco Cardiometabólico. Consumo Alimentar. Gorduras da Alimentação. Carboidratos da Alimentação.Obesity is recognized as a complex disease that presents several associated comorbidities such as type 2 diabetes mellitus, hypertension, and dyslipidemia. Although its etiology is multifactorial, an important modifiable risk factor for this disease is unhealthy diet. The association between the quantity of carbohydrates and lipids and obesity is well established, however, the relationship between different types of carbohydrates and lipid subtypes with the occurrence of this disease still needs to be better defined. In this sense, the objective of the present study was to investigate the association of carbohydrate and lipid quality with obesity staging and cardiometabolic risk factors in individuals assisted in specialized outpatient care. In this cross-sectional study, 859 individuals (20 to 95 years old, 64.4% of whom are elderly; 472 women and 387 men; 40% with obesity) assisted at a secondary health care center were included (CAAE: 50015621.4.0000.5153/Opinion No. 5.164.152). Sociodemographic, lifestyle, biochemical, anthropometric, clinical and food consumption data were obtained from the active medical records. Obesity staging was defined as obesity grade I (BMI ≥ 30.0 to ≤ 34.9 kg/m2), obesity grade II (BMI ≥ 35.0 to ≤ 39.9 kg/m2), and obesity grade III (BMI ≥ 40.0 kg/m2). The cardiometabolic risk factors investigated were waist circumference, waist-height ratio, total cholesterol and its fractions, triglycerides, TC/HDL ratio, LDL/HDL ratio, TG/HDL ratio, fasting glucose, glycated hemoglobin, triglyceride-glucose index (TyG index), and systolic and diastolic blood pressure. Food consumption data were obtained through a single 24-hour dietary recall (R24h) recorded in the ERICA-REC24h® software, and nutrients estimated using the Tables of Nutritional Composition of Food Consumed in Brazil (IBGE, 2011). Carbohydrate quality index (CQI) was calculated based on 4 criteria, such as, total fiber (g/day), glycemic index (GI), whole grain/total grain ratio and solid carbohydrate/total carbohydrate ratio, and fat quality index (FQI) was calculated using the ratio (monounsaturated fatty acids (MUFAs) + polyunsaturated fatty acids (PUFAs))/(saturated fatty acids (SFA) + trans fatty acids). Statistical analyzes were conducted using SPSS version 21 and STATA version 14 software. Multinomial logistic regression and Poisson regression with robust variance were used to assess associations, adopting a significance level of 5%. As a result, better carbohydrate quality, determined by CQI, total GI of diet, and total fiber, was not associated with a lower chance of grade I, II and III obesity (p>0.05). On the other hand, the quality of lipid, measured by FQI, was inversely associated with grade I and II obesity (ORgrade I: 0.58; 95% CI: 0.36-0.94, ORgrade II: 0.47; 95% CI: 0.24-0.93). Regarding lipid subtypes, SFA were positively associated with grade I (OR: 1.79; 95% CI: 1.11-2.88) and grade II obesity (OR: 2.33; 95% CI: 1.17-4.66), however, PUFAs reduced the odds of grade I obesity (OR: 0.60; 95% CI: 0.37-0.96). Furthermore, greater adherence to the CQI and FQI was not associated with a lower prevalence of cardiometabolic risk factors (p>0.05). In conclusion, our results showed that better lipid quality (higher intake of unsaturated fatty acids) is associated with a lower chance of obesity in a population at cardiovascular risk, while high SFA intake is positively associated with its occurrence. However, we did not find sufficient evidence to support that carbohydrate quality is associated with obesity staging in the study population. Finally, the quality of carbohydrate and lipid was not associated with cardiometabolic risk in this population. Therefore, a healthy diet based on the choice of better quality lipids should be encouraged as early as possible to reduce the development of obesity, as a focus of primary prevention. Keywords: Obesity. Cardiometabolic Risk Factors. Food Consumption. Food Fats. Food Carbohydrates

Alternative treatments to conventional ones with ozonized physiological solution in lactating bovine females with clinical puerperal endometritis

A ozonioterapia é uma técnica que se baseia na utilização do ozônio como agente terapêutico, para infecções fúngicas, bacterianas e virais. Levando em consideração animais de produção, a terapêutica enfrenta dois grandes desafios: a resistência a antimicrobianos e o elevado período de carência para os resíduos desses fármacos nos produtos de origem animal. Buscam-se, diante desses obstáculos, tratamentos alternativos, sendo um deles a solução fisiológica ozonizada. No presente estudo, foram randomizados 67 animais, de 3 fazendas distintas, positivos para endometrite, em 5 grupos: Tratados com lavado uterino com solução fisiológica a 0,9 % NaCl (SF; n=15), tratados com lavado uterino com solução fisiológica ozonizada (SFOz; n=13), tratados com lavado uterino com solução fisiológica ozonizada e infusão uterina de cloridrato de oxitetraciclina (SFOz+ATBi; n=13), tratados com lavado uterino com solução fisiológica e infusão uterina de cloridrato de oxitetraciclina (SF+ATBi; n=13) e, por fim, tratados exclusivamente infusão uterina de cloridrato de oxitetraciclina (ATBi; n=13). Imediatamente após o tratamento, as vacas foram submetidas ao protocolo de inseminação artificial em tempo fixo (IATF). O tratamento com SFOz e SFOz+ATBi não apresentou diferenças (P>0,05) em relação à taxa de concepção e a taxa de animais curados, quando comparados com os outros tratamentos convencionais; já a SF se mostrou menos eficaz em relação a taxa de animais recuperados, quando comparado com o ATBi (P0.05) in relation to the conception rate and the rate of cured animals, when compared with the other conventional treatments; SF, on the other hand, was less effective in relation to the rate of recovered animals, when compared to ATBi (P<0.05). The conception rate at the end of the 3 consecutive inseminations to the treatment was different (P<0.05), where farm B was more efficient than farm A and C. As for the final clinical cure, it was more efficient in farm A and B in relation to farm C. There was a correlation regarding the ultrasonographic classification in crosses with the diagnostic gold standard, the percentage of polymorphonuclear cells in the cytological examination of the uterus (r=0.50). In conclusion, treatment with ozonated saline solution was a good alternative to treatment for endometritis, showing similar efficacy to conventional treatments, and can be used instead of antibiotics. However, the use of saline solution not associated with the use of antibiotics or oxidative solutions may have low efficacy in the treatment of endometritis. In addition, the management in which the herds are submitted significantly influences the response to treatment. Keywords: Dairy cattle. Metritis. Ozone therapy.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Cardiometabolic risk factors in adolescents according to the location of body fat

O excesso de peso e a obesidade em adolescentes é crescente, período. Assim, é necessário entender como a gordura corporal, dependendo da sua localização, interfere no desenvolvimento de fatores de risco e doenças cardiometabólicas nessa população. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar a associação de fatores de risco cardiometabólico com a localização da gordura corporal em adolescentes. Trata-se de um estudo transversal realizado com dados secundários. Os adolescentes foram divididos de acordo com a situação nutricional: GE – Eutrofia pelo IMC e %GC elevado; e dois de comparação: GC1 – Eutrofia pelo IMC e %GC adequado; GC2 – Excesso de peso pelo IMC e %GC elevado. Foram avaliadas medidas de peso, estatura, perímetros da cintura e quadril, além do percentual de gordura corporal total e regional. Foram calculados o Índice de Massa Corporal, Relação Cintura-Estatura e Relação Cintura-Quadril. Foram avaliados o perfil lipídico, glicemia de jejum, resistência à insulina (HOMA-IR), ácido úrico e a pressão arterial. Além disso, a prática de atividade física também foi avaliada. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade Federal de Viçosa (CEP/UFV) (parecer nº 2.879.661). Para as análises estatísticas foi utilizado o software R versão 4.0.2, adotando nível de significância de 5%. O teste de Kolmogorov-Smirnov verificou a normalidade das variáveis. comparação das variáveis numéricas entre o GE e cada grupo de comparação, separadamente, de acordo com o sexo, foi realizada pelo teste Mann-Whitney. Realizou-se Análise de Componentes Principais para identificar os fatores de risco associados a cada grupo, e regressão logística para avaliar a associação entre os grupos com cada variável. O teste de Mann-Whitney comparou as variáveis quantitativas entre os sexos. Realizou-se regressão linear simples e múltipla, ajustado para idade e atividade física, para prever a alteração em cada fator de risco, a partir das medidas de gordura corporal. A análise de redes foi realizada para avaliar a relação entre as medidas de gordura corporal e os fatores de risco cardiometabólico. A capacidade das localizações de gordura corporal para predizer alterações dos fatores de risco cardiometabólico foi baseada na construção de curvas ROC (Receiver Operating Characteristic). Em relação aos fatores avaliados, o GE se assemelhou mais ao GC2 do que ao GC1, para ambos os sexos. Para as meninas, apenas o %GP foi superior ao %GA para predizer o CT elevado. Já, para os meninos, o %GA foi superior ao %GP, %GT, e %GB para predizer valores aumentados de CT, LDL, TG, PA e HOMA-IR, elevados. O %GG também foi superior ao %GT e ao %GB para predizer valores elevados de CT, LDL, e HOMA-IR. Por fim, o %GT foi superior ao %GP e ao %GB para predizer PA e HOMA-IR elevados. Estes resultados demonstram que a avaliação da gordura corporal pode ser mais eficaz na predição de fatores de risco e de doenças cardiometabólicas, do que o IMC isolado. Ainda, há diferenças na forma como a localização da GC influencia nos fatores de risco cardiometabólico, dependendo do sexo. Palavras-chave: Adolescente. Composição corporal. Índices de adiposidade corporal. Risco cardiometabólico.Overweight and obesity in teenagers is on the rise, period. Thus, it is necessary to understand how body fat, depending on its location, interferes with the development of risk factors and cardiometabolic diseases in this population. Thus, the objective of this study was to verify the association of cardiometabolic risk factors with the location of body fat in adolescents. This is a cross-sectional study carried out with secondary data. Adolescents were divided according to nutritional situation: EG – Eutrophy by BMI and high %BF; and two for comparison: GC1 – Eutrophy by BMI and %BF appropriate; GC2 – Excess weight due to BMI and high %BF. Measurements of weight, height, waist and hip perimeters, in addition to the percentage of total and regional body fat were evaluated. Body Mass Index, Waist-to-Height Ratio and Waist-to- Hip Ratio were calculated. Lipid profile, fasting glucose, insulin resistance (HOMA-IR), uric acid and blood pressure were evaluated. In addition, the practice of physical activity was also evaluated. The project was approved by the Ethics Committee for Research with Human Beings of the Federal University of Viçosa (CEP/UFV) (Opinion nº 2,879,661). For statistical analyses, the R software version 4.0.2 was used, adopting a significance level of 5%. The Kolmogorov- Smirnov test verified the normality of the variables. comparison of numerical variables between the EG and each comparison group, separately, according to gender, was performed using the Mann-Whitney test. Principal Component Analysis was performed to identify the risk factors associated with each group, and logistic regression was performed to assess the association between groups with each variable. The Mann-Whitney test compared quantitative variables between genders. Simple and multiple linear regression, adjusted for age and physical activity, was performed to predict changes in each risk factor based on body fat measurements. Network analysis was performed to assess the relationship between body fat measurements and cardiometabolic risk factors. The ability of body fat locations to predict changes in cardiometabolic risk factors was based on the construction of ROC (Receiver Operating Characteristic) curves. Regarding the evaluated factors, the EG was more similar to GC2 than to GC1, for both sexes. For girls, only %BF was superior to %FA to predict high TC. On the other hand, for boys, %GA was superior to %BF, %GT, and %GB to predict increased values of TC, LDL, TG, BP and HOMA-IR, elevated. %GG was also superior to %GT and %GB in predicting elevated TC, LDL, and HOMA-IR values. Finally, %GT was superior to %GP and %GB to predict high BP and HOMA-IR. These results demonstrate that the assessment of body fat can be more effective in predicting risk factors and cardiometabolic diseases than BMI alone. Furthermore, there are differences in the way in which the location of the GC influences cardiometabolic risk factors, depending on gender. Keywords: Adolescent. Body composition. Body adiposity indices. Cardiometabolic risk

Production and Quality of cuttings of chrysanthemum stock Plants under supplementary LED lighting

O crisântemo é uma planta ornamental comercializada como flor de corte e vaso. Caracteriza- se como planta de dia curto, com fotoperíodo crítico de 13 horas. A propagação desta ocorre através da formação de estacas por meio do fornecimento de noite interrompida às plantas. Fotoperíodo, intensidade luminosa e comprimento de onda influenciam o processo de produção e crescimento vegetal. Dispositivos LED são alternativas de fornecimento de luz suplementar, propiciando luz em comprimentos e intensidades específicas. O objetivo do trabalho consiste na avaliação do número, qualidade e aspectos econômicos de estacas de plantas de crisântemo de vaso, variedade White Reagan, submetidas à iluminação suplementar noturna do tipo LED. O experimento foi conduzido no Departamento de Agronomia da Universidade Federal de Viçosa, em esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas os fotoperíodos 6 e 12 horas de luz do tipo LED e nas subparcelas as intensidades luminosas 50, 100 e 150 µmol.m-2. s-1, sob Delineamento em Blocos Casualizados com quatro repetições e tratamento adicional com lâmpadas incandescentes sob período de 4 horas e intensidade luminosa de 3 µmol.m-2. s-1. Foram determinados o número de estacas, número de folhas, diâmetro da base, peso fresco e seco, área foliar total, área foliar média por folha e índice SPAD das estacas. Na análise econômica foram avaliados os parâmetros valor presente líquido, taxa interna de retorno, relação benefício-custo e tempo de payback. Houve efeito significativo da suplementação luminosa no fator Fotoperíodo de 12 horas para o índice SPAD. Houve efeito significativo da suplementação luminosa no número de estacas sob o Fotoperíodo de 12 horas, da mesma forma sob as Intensidades 100 e 150 µmol.m-2. s-1 e os tratamentos Fotoperíodo de 12 horas e Intensidade 50 µmol.m-2. s-1, Fotoperíodo de 12 horas e Intensidade 100 µmol.m-2. s-1 e Fotoperíodo de 12 horas e Intensidade 150 µmol.m-2. s-1. Houve decréscimo do índice SPAD no fotoperíodo 6 para 12 horas. A iluminação suplementar foi eficiente no parâmetro Número de Estacas e reduziu o índice SPAD em relação a não suplementação luminosa. O Fotoperíodo de 12 horas reduziu o índice SPAD de plantas matrizes de crisântemo. A suplementação luminosa apresentou viabilidade econômica. Palavras-chave: Suplementação. LED. Fotoperíodo. Intensidade luminosa.The chrysanthemum is an ornamental plant marketed as a cut flower and potted plant. It is characterized as a short-day plant, with a critical photoperiod of 13 hours. It’s propagation occurs through the formation of cuttings through interrupted night to the plants. Photoperiod, light intensity and wavelength affect the production process and plant growth. LED devices are supplemental light delivery alternatives, providing light at specific lengths and intensities. The objective of this work is to evaluate the number, quality and economic analysis of cuttings of crystal vase plants, variety White Reagan, observing additional LED-type night lighting. The experiment was carried out at the Agronomy Department of the Federal University of Viçosa, in a split-plot scheme, with photoperiods of 6 and 12 hours of LED light in the plots and in the subplots the light intensities of 50, 100 and 150 µmol.m-2. s-1, in a randomized block design with four replications and additional treatment with incandescent lamps under a period of 4 hours and light intensity of 3 µmol.m-2. s-1. The number of cuttings, number of leaves, base diameter, fresh and dry weight, total leaf area, average leaf área per leaf and SPAD index of the cuttings were determined. In the economic analysis, the parameters net present value, internal rate of return, benefit-cost ratio and payback time were evaluated. There was a significant effect of light supplementation on the 12-hour photoperiod factor for the SPAD index. There was a significant effect of light supplementation on the number of cuttings under the 12-hour photoperiod likewise the intensities of 100 µmol.m-2. s-1 and 150 µmol.m-2. s-1 and the treatments Photoperiod of 12 hours and Intensity 50 µmol.m-2. s-1, Photoperiod of 12 hours and Intensity 100 µmol.m-2. s-1 and Photoperiod of 12 hours and Intensity 150 µmol.m-2. s-1. There was a decrease in the SPAD index in photoperiod 6 to 12 hours. Supplementary lighting was efficient in the parameter Number of Cuttings and reduced the SPAD index in relation to no light supplementation. The 12-hour photoperiod reduced chrysanthemum parent plants. The light supplementation showed economic viability. Keywords: Supplementation. LED. Photoperiod. Luminous Intensity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Process-based modeling applied to the growth and productivity of eucalyptus

O eucalipto é a espécie mais abundante nas plantações florestais do Brasil. A alta produtividade do eucalipto é resultado do uso de materiais genéticos adaptados e melhores práticas de manejo. No entanto, devido à diversidade de condições de sítio em que o eucalipto é cultivado no Brasil, existe uma diferença entre a produtividade alcançada no campo e seu potencial máximo. O objetivo deste estudo foi calibrar e validar os modelos de simulação 3- PG e APSIM Next Generation Eucalyptus para entender as quebras de rendimento bem como avaliar a sensibilidade da produtividade do eucalipto em Minas Gerais, Brasil. Os modelos 3- PG e APSIM foram calibrados e avaliados, utilizando-se dados experimentais de produtividade do eucalipto em diferentes regiões produtoras de Minas Gerais. Ambos os modelos apresentaram bom desempenho na simulação de diferentes condições climáticas, solos e genótipos. O APSIM mostrou-se mais eficaz na simulação de uma cultura genérica e em condições contrastantes. Além disso, a deficiência hídrica foi identificada como o principal fator de perda de produtividade, destacando a necessidade de clones mais tolerantes à seca e ajustes no manejo florestal. Em relação à sensibilidade dos modelos, para simular a produtividade em diferentes regiões, tanto o 3-PG quanto o APSIM responderam positivamente ao aumento da disponibilidade de água no solo. O APSIM demonstrou maior sensibilidade e houve variação na produtividade de acordo com a disponibilidade hídrica do solo. Estes modelos podem ser aprimorados, como por exemplo usando classes de solo no APSIM, ou mesmo uma distribuição vertical do sistema radicular em ambos os modelos, para melhorar a dinâmica de água e absorção pelas plantas. Palavras-chave: Apsim, 3-PG, Simulação, Eucalipto, Modelagem, Agrometeorologia, Quebra de produção, Sensibilidade.Eucalyptus is the most abundant species in forest plantations in Brazil. The high productivity of eucalyptus is the result of the use of adapted genetic materials and best management practices. However, due to the diversity of site conditions in which eucalyptus is cultivated in Brazil, there is a difference between the productivity achieved in the field and its maximum potential. The objective of this study was to calibrate and validate the 3-PG and APSIM Next Generation Eucalyptus simulation models to understand yield losses and assess the sensitivity of eucalyptus productivity in Minas Gerais, Brazil. The 3-PG and APSIM models were calibrated and evaluated using experimental eucalyptus productivity data from different producing regions in Minas Gerais. Both models showed good performance in simulating different climatic conditions, soils, and genotypes. APSIM proved to be more effective in simulating a generic crop under contrasting conditions. Additionally, water deficiency was identified as the main factor causing productivity loss, emphasizing the need for more drought-tolerant clones and adjustments in forest management. Regarding the sensitivity of the models to simulate productivity in different regions, both 3-PG and APSIM responded positively to an increase in soil water availability. APSIM showed greater sensitivity, and there was variation in productivity according to the soil water availability. These models can be improved, for example, by using soil classes in APSIM, or even a vertical distribution of the root system in both models, to enhance water dynamics and absorption by plants. Keywords: Apsim, 3-PG, Simulation, Eucalyptus, Modeling, Agrometeorology, Yield gap, Sensitivity

Effect of lithium mining tailings and water deficit on initial growth and photosynthetic parameters in Dimorphandra exaltata Schott

A mineração é essencial para o desenvolvimento de um país, mas a atividade ocasiona inúmeros impactos negativos ao meio ambiente, como a supressão da flora nativa e perdas no funcionamento dos serviços ecossistêmicos. Tendo em vista que a disponibilidade hídrica é um dos principais fatores causadores de estresse nas plantas, o estudo das respostas vegetais quando submetidas ao mesmo pode fornecer informações sobre mecanismos adaptativos das plantas. O objetivo do presente trabalho foi o de investigar os efeitos do rejeito de mineração de lítio (RML) e do déficit hídrico sobre o crescimento inicial, morfologia e parâmetros fotossintéticos em Dimorphandra exaltata Schott, uma espécie ameaçada de extinção. Foram utilizados 24 vasos para plantio, 12 destes foram preenchidos com RML e 12 com solo. Após 190 dias do início do experimento, as plantas foram subdivididas em quatro grupos devido ao déficit hídrico em: solo × déficit hídrico, solo × irrigação diária, RML × déficit hídrico e RML × irrigação diária. As plantas foram mantidas nessas condições por 50 dias. Foram realizadas análises físico-químicas dos substratos, avaliação de parâmetros de crescimento das plantas, produção de biomassa, teor de clorofila e fluorescência da clorofila a. Plantas em RML apresentaram menores índices de clorofila, taxa de transporte de elétrons, eficiência fotoquímica potencial do fotossistema II e menor comprimento radicular. O déficit hídrico promoveu maior altura do caule e maior alocação de biomassa para as raízes, porém menor número de folhas. Em ambos os substratos, as plantas cultivadas sob déficit hídrico apresentaram maior massa seca de caule do que as plantas irrigadas diariamente. As plantas no solo, em ambos os tratamentos hídricos, apresentaram maior massa seca da raiz e massa seca total do que as plantas no RML em déficit hídrico. A menor alocação de biomassa para as raízes resultou em menor razão raiz/parte aérea nas plantas em RML sob déficit hídrico. Nossos resultados demonstram que plantas jovens de D. exaltata apresentaram menor alocação de biomassa para o sistema radicular, principalmente sob déficit hídrico. Assim, mesmo com área foliar semelhante (plantas no solo e no RML), as plantas no RML não conseguem realizar fotossíntese nos mesmos níveis do que as plantas no solo, o que resulta em menor produção de matéria seca. Nossos resultados indicam que a espécie estudada não seja indicada para a recuperação de áreas degradadas, notadamente pela alta mortalidade e crescimento lento. Palavras-chave: Biomassa. Crescimento. Fluorescência da clorofila a. Índice de clorofila.Mining is essential for a country's development, but the activity causes numerous negative impacts on the environment, such as the suppression of native flora and losses in the functioning of ecosystem services. Bearing in mind that water availability is one of the main factors causing stress in plants, studying plant responses when subjected to it can provide information on plant adaptive mechanisms. The aim of this study was to investigate the effects of lithium mining tailings (LMT) and water deficit on the initial growth, morphology and photosynthetic parameters of Dimorphandra exaltata Schott, an endangered species. Twenty-four pots were used for planting, 12 of which were filled with LMT and 12 with soil. After 190 days from the start of the experiment, the plants were subdivided into four groups due to water deficit: soil × water deficit, soil × daily irrigation, LMT × water deficit and LMT × daily irrigation. The plants were kept in these conditions for 50 days. Physico-chemical analysis of the substrates, evaluation of plant growth parameters, biomass production, chlorophyll content and chlorophyll a fluorescence were carried out. Plants in LMT showed lower chlorophyll indices, electron transport rate, photochemical potential efficiency of photosystem II and shorter root length. Water deficit led to greater stem height and greater allocation of biomass to the roots, but fewer leaves. In both substrates, the plants grown under water deficit had greater stem dry mass than the plants irrigated daily. The plants in soil, in both water treatments, had greater root dry mass and total dry mass than the plants in LMT under water deficit. The lower allocation of biomass to the roots resulted in a lower root/shoot ratio in plants in LMT under water deficit. Our results show that youngD. exaltata plants have less biomass allocated to the root system, especially under water deficit. Thus, even with similar leaf area (plants on the ground and in the LMT), the plants in the LMT are unable to carry out photosynthesis at the same levels as the plants on the ground, which results in lower dry matter production. Our results indicate that the species studied is not suitable for restoring degraded areas, particularly due to its high mortality and slow growth. Keywords: Biomass. Growth. Chlorophyll a fluorescence. Chlorophyll index.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Use of sunflower meal as a protein source in diets of growing lambs

This study aimed to evaluate the effects of sunflower meal (SFM) inclusion on the performance, nutrient digestibility, and respirometric parameters in sheep. Twenty-four Dorper × Santa Inês uncastrated males, with an average age of 5 mo and initial body weight (BW) of 27.91±6.0 kg, were distributed in a randomized block design with four treatment diets containing 0, 100, 200, and 300 g of SFM/kg of total dry matter, replacing soybean meal. Intake, weight gain, ingestive behavior, and in vitro digestibility were evaluated according to the SFM inclusion. The respirometric parameters were evaluated in an open-circuit respirometric chamber. There was a quadratic response in dry matter intake expressed according to the SFM inclusion, with minimum points of 90.56 g/kg0.75 BW for inclusion levels of 96 g of SFM/kg. A linear decrease in the in vivo digestibility of dry matter, neutral detergent fiber, and non-fibrous carbohydrate and in vitro fermentation of dry matter and fibrous carbohydrates was observed in response to SFM inclusion. These results reflect the higher fiber content of the byproduct, which reduced the non-fibrous carbohydrates in the diets. Despite the change in nutrient availability, average daily gain (299 g/day), O2 consumption (26.24 L/kg0.75 BW), and CH4 production (2.25 L/kg0.75 BW) were not influenced by the SFM inclusion, indicating that changes in the nutritional value of the diet did not affect the animals’ energetic metabolism. Sunflower meal inclusion decreased the digestibility but did not affect the animal gain and the respirometric parameters. The SFM can replace soybean meal in the diet of growing lambs; however, it has a maximum inclusion point of 88 g SFM/kg for feed conversion, which is a necessary factor for evaluating the replacement cost