The brown adipocyte differentiation pathway in birds: An evolutionary road not taken

Background Thermogenic brown adipose tissue has never been described in birds or other non-mammalian vertebrates. Brown adipocytes in mammals are distinguished from the more common white fat adipocytes by having numerous small lipid droplets rather than a single large one, elevated numbers of mitochondria, and mitochondrial expression of the nuclear gene UCP1, the uncoupler of oxidative phosphorylation responsible for non-shivering thermogenesis. Results We have identified in vitro inductive conditions in which mesenchymal cells isolated from the embryonic chicken limb bud differentiate into avian brown adipocyte-like cells (ABALCs) with the morphological and many of the biochemical properties of terminally differentiated brown adipocytes. Avian, and as we show here, lizard species lack the gene for UCP1, although it is present in amphibian and fish species. While ABALCs are therefore not functional brown adipocytes, they are generated by a developmental pathway virtually identical to brown fat differentiation in mammals: both the common adipogenic transcription factor peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ), and a coactivator of that factor specific to brown fat differentiation in mammals, PGC1α, are elevated in expression, as are mitochondrial volume and DNA. Furthermore, ABALCs induction resulted in strong transcription from a transfected mouse UCP1 promoter. Conclusion These findings strongly suggest that the brown fat differentiation pathway evolved in a common ancestor of birds and mammals and its thermogenicity was lost in the avian lineage, with the degradation of UCP1, after it separated from the mammalian lineage. Since this event occurred no later than the saurian ancestor of birds and lizards, an implication of this is that dinosaurs had neither UCP1 nor canonically thermogenic brown fat.Nadejda V Mezentseva, Jaliya S Kumaratilake and Stuart A Newma

MOOC introduction into educational process: experience of on-line courses integration in university educational programs

The article presents the results of a study on the introduction of mass open online courses into educational programs of the Belgorod State National Research Universit

Improving independent physical training student

Большое значение имеет формирование у обучающихся стремления к физическому совершенствованию.Of great importance is the formation of students desire for physical improvement

ОБОСНОВАНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА РАЦИОНОВ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ

The pharmacological correction of the mineral composition of animal nutrition has been substantiated. The analysis of the results of studies of fodder by veterinary laboratories of the Novosibirsk region for the period 2018–2019 was carried out. It has been established that in the production of animal fodder such crops as wheat, barley, oats, millet, corn, peas, and soybeans are used. Cereals make up about 85% of the compound fodder, legumes – 45%. It is noted that the mass fraction of moisture and dry matter in all types of animal fodder is within the permissible ranges of the norm. In winter cows are fed with hay, silage and mixed fodder. So protein deficiency (10.69 ± 0.35%) occurs for milk yield above 10 kg per day. The largest amount of crude protein is contained in the meal (36.48 ± 1.31%), the least is in silage (3.08 ± 0.12%). Crude fat is mainly contained in the millcake (9.68 ± 0.83%), and its minimum content is characterized by feed concentrates (0.49 ± 0.39%). Rough forage – hay and straw are rich in fiber (27.04 ± 0.58 and 36.87 ± 1.29%, respectively). A low level of calcium was found in fodder such as silage and grain used for feed purposes – 2.07 ± 0.11 and 2.22 ± 0.21 g / kg, respectively. Potassium deficiency was detected in compound animal fodder (2.75–3.03 g / kg), which requires correction of the diet. A low phosphorus content is noted in roughage, silage, grain (0.07–0.27%). The forage obtained during the ensiling process is provided with zinc at 8.02 ± 1.51 mg / kg, which is a low figure. The iron content in the compound feed is at an average level of supply – 40–50 mg / kg. Evaluation of the mineral composition of different types of feed showed the highest frequency of deviations in the amount of zinc – 42.5%. There are also significant fluctuations in the content of phosphorus and calcium in feed – 26.25 and 23.75%, respectively.Обоснована фармакологическая коррекция минерального состава рационов для животных. Проведен анализ результатов исследований кормов ветеринарными лабораториями Новосибирской области за период 2018–2019 гг. Установлено, что при изготовлении комбикормов и кормов растительного происхождения используют такие культуры, как пшеница, ячмень, овес, просо, кукуруза, горох, соя. Зерновые составляют около 85% комбикорма, бобовые – 45%. Отмечено, что массовая доля влаги и сухого вещества во всех видах кормов находится в допустимых диапазонах нормы. В зимний период при кормлении коров сеном, силосом, комбикормом возникает протеиновая недостаточность (10,69±0,35%) для удоя выше 10 кг в сутки. Наибольшее количество сырого протеина содержится в шроте (36,48±1,31%), наименьшее – в силосе (3,08±0,12%). Сырого жира больше всего в жмыхе (9,68±0,83%), а минимальным его содержанием характеризуются комбикорма-концентраты (0,49±0,39%). Клетчаткой богаты грубые корма – сено и солома (27,04±0,58 и 36,87±1,29% соответственно). Низкий уровень содержания кальция отмечен в таких кормах, как силос и зерно, используемое на кормовые цели – 2,07±0,11 и 2,22± 0,21 г/кг соответственно. Дефицит калия выявлен в комбикорме (2,75–3,03 г/кг), что требует коррекции рациона. Низкое содержание фосфора отмечается в грубых кормах, силосе, зерне (0,07–0,27%). Корм, полученный в процессе силосования, обеспечен цинком на 8,02±1,51 мг/кг, что является низким показателем. Содержание железа в комбикорме находится на среднем уровне обеспеченности – 40–50 мг/кг. Оценка минерального состава разных видов кормов показала наибольшую частоту отклонений по количеству цинка – 42,5%. Отмечаются также значительные колебания по содержанию в кормах фосфора и кальция – 26,25 и 23,75% соответственно

Влияние кормовой добавки Биокальций на биохимический статус крови перепелов

The authors conducted the study based on the experimental quail farm SRDIAH SFSCA RAS (Siberian Research and Design Institute of Animal Husbandry Siberian Federal Scientific Center for Agrobiotechnology of the Russian Academy of Sciences) and at the Department of Obstetrics, Anatomy, and Histology of the Novosibirsk State Agrarian University. The study aims to change the content of micro- and macroelements in the blood of quails of the Japanese meat breed when using the Biocalcium feed additive. The productivity of animals depends on their health and is determined by their metabolism level. Birds, unlike other animals, have an intensive mineral metabolism.Calcium and phosphorus are two biologically active components with many functions that determine ana- and catabolic processes. When oviposition begins, the calcium and phosphorus concentration in chickens’ blood serum increases. But the rate of exchange of these macronutrients is determined by the activity of oviposition, so control over the content of these substances is relevant. Indicator enzymes that perform certain intracellular functions and enter the blood from the tissues are informative indicators for assessing metabolism. Using the activity index of alkaline phosphatase is reasonable to evaluate calcium-phosphorus metabolism. Using the feed additive Biocalcium in the blood of quail of the experimental group increased the calcium concentration by 0.2%. If we talk about zinc, iron, and magnesium indicators, they increased by 0.1-0.3%. It was also found that the introduction of fiber in feed rations had a definite effect on protein metabolism. During the experiment, it was found that the feed additive based on Siberian silver fir substrate Biocalcium has no apparent negative impact on the body of the quail. The additive is effective at a late stage of rearing. The authors note an improvement in metabolism, the mineral composition of the blood is normalized; hematopoiesis is stimulated without changing the stability of hematopoiesis and the constancy of the blood composition due to the introduction of this feed additive into the diet of birds.Исследование проводили на базе экспериментальной перепелиной фермы СибНИПТИЖ СФНЦА РАН и на кафедре акушерства, анатомии и гистологии Новосибирского ГАУ с целью изучения изменения содержания микро- и макроэлементов в крови перепелов японской породы мясного направления при применении кормовой добавки Биокальций. Продуктивность животных зависит от их здоровья и определяется уровнем обмена веществ. У птиц, в отличие от других животных, интенсивно осуществляется минеральный обмен. Кальций и фосфор – два биологически активных компонента, несущих множество функций, определяющих ана- и катаболические процессы. К моменту начала яйцекладки концентрация кальция и фосфора в сыворотке крови у кур увеличивается, а скорость обмена этих макроэлементов определяется активностью яйцекладки, поэтому контроль за содержанием данных веществ является актуальным. Информативным показателем для оценки метаболизма являются индикаторные ферменты, выполняющие отдельные внутриклеточные функции и попадающие в кровь из тканей. Для оценки кальциево-фосфорного обмена целесообразно использовать показатель активности щелочной фосфатазы. При использовании кормовой добавки Биокальций в крови перепелов опытной группы увеличилась концентрация кальция на 0,2%. Если говорить о показателях цинка, железа и магния, то их повышение произошло на 0,1–0,3%. Установлено также, что введение в кормовые рационы клетчатки оказало определенное влияние на белковый обмен. В ходе эксперимента выяснилось, что использование кормовой добавки на основе субстрата пихты сибирской Биокальций не имеет видимого негативного влияния на организм перепелов, добавка эффективна на поздних сроках выращивания. Благодаря введению в рацион птиц данной кормовой добавки отмечается улучшение обмена веществ, нормализуется минеральный состав крови, происходит стимуляция гемопоэза, не изменяя стабильности кроветворения и постоянства состава крови

Эффективность схем лечения коров с серозным материалом при использовании хелатного комплекса цинка

The article presents the therapeutic efficacy of Biozinc in the treatment of cattle with serous mastitis. The authors revealed a decrease in the number of somatic cells in milk in the experimental group of cows to 170 thousand, which corresponds to the milk from a healthy animal. Cows in the experimental group showed a positive trend in milk quality. Five cows had watery milk. Positive changes in milk quality were evident 12 hours after the first injection in the form of a reduction in flake secretion from the affected quarters. Milk was watery in all cows of the experimental group by the third day, without flakes and white color. The authors note a positive trend during disease treatment by the end of the first day of treatment in both test groups. Complete recovery was noted in ten animals, which was 100%, in the experimental group, which were treated with Biozinc. Complete recovery occurred after 3.00±0.15 days. The therapeutic efficacy was 100%. In the control group, seven cows (70%) recovered. A hematological examination revealed a 15.52 g/l (18.1 %) increase in hemoglobin level in the experimental group of animals and a 0.88 x 1012/l (P<0.05) increase in erythrocyte count. Through serum biochemical studies, the authors found that cows with serous mastitis showed changes in such parameters as protein, bilirubin, alanine aminotransferase (ALAT), and aspartate aminotransferase (ASAT). Cows in the experimental group showed a 21.5% (P<0.01) decrease in protein content after treatment. The values of ASAT in the control group decreased by 35.2%, and in the experimental group - by 42.6%. The values of ALAT also tended to decrease by 38.7% in the control group and by 48.6% in the experimental group (P<0.001).Показана терапевтическая эффективность препарата Биоцинк при лечении крупного рогатого скота с серозным маститом. Выявлено снижение количества соматических клеток в молоке у коров опытной группы до 170 тыс., что соответствует молоку от здорового животного. У коров опытной группы наблюдалась положительная динамика качества молока. У пяти коров она проявилась через 12 ч после первого введения в виде уменьшения выделений хлопьев из пораженной четверти, молоко было водянистым. К третьему дню у всех коров опытной группы молоко было водянистым, без хлопьев, белого цвета. Отмечена положительная динамика во время лечения болезни к концу первого дня лечения в обеих испытуемых группах. У животных опытной группы, в схему лечения которых включили препарат Биоцинк, полное выздоровление отмечали у 10 голов, что составило 100%. Полное выздоровление наступило через 3,00±0,15 суток. Терапевтическая эффективность 100%. В контрольной группе выздоровело 7 коров (70%). Гематологическим исследованием выявлено повышение уровня гемоглобина на 15,52 г/л (18,1 %) в опытной группе животных и количества эритроцитов на 0,88 x 1012/л (P<0,05). Биохимическими исследованиями сыворотки крови установлено, что у коров с серозным маститом наблюдаются изменения таких показателей, как белок, билирубин, аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ). После проведенного лечения у коров в опытной группе наблюдалось понижение содержания белка на 21,5% (P<0,01). Значения АСТ в контрольной группе снизились на 35,2%, в опытной – на 42,6%. Значения АЛТ также имели тенденцию к снижению на 38,7% в контрольной группе и на 48,6% в опытной (P<0,001)

Влияние моноазотной системы удобрения на биохимический статус дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы с высоким содержанием фосфора и калия

The effect of mononitrogen fertilizer system on biochemical status of high fertility Luvisol sandy loam soil was studied during five years in the field experiment. Data interpretation of enzyme diagnostics was done based on the resulting estimation criteria, which is a biochemical coefficient including four key enzymatic parameters and representing the ratio of average speeds of humification and mineralization activities in С and N cycles. Five-year application of mono nitrogen fertilizer system resulted in progressive increase of organic substances mineralization, which enhanced with nitrogen dose rising. It is ecologically advisable to fertilize the soil with the complete mineral fertilizer with the minimal doses of phosphorus and potassium. Thus, humification and mineralization processes are balanced and organic matter is saved.Влияние моноазотной системы удобрений на биохимический статус дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы с высоким содержанием фосфора и калия изучали в течение 5 лет. Интерпретацию данных ферментативной диагностики проводили по результирующему оценочному показателю - биохимическому коэффициенту, учитывающему 4 ключевых энзиматических параметра и представляющему соотношение усредненных скоростей гумификации и минерализации в циклах С и N. Пятилетнее применение моноазотной системы удобрения привело к прогрессирующему усилению минерализационных процессов, скорость которых возрастала с увеличением дозы азота. Экологически целесообразно внесение полного минерального удобрения с минимальными дозами фосфора и калия, при этом процессы гумификации и минерализации сбалансированы, что сберегает органическое вещество

The Baksan gallium solar neutrino experiment

A radiochemical 71Ga-71Ge experiment to determine the integral flux of neutrinos from the sun has been constructed at the Baksan Neutrino Observatory in the USSR. Measurements have begun with 30 tonnes of gallium. An additional 30 tonnes of gallium are being installed so as to perform the full experiment with a 60-tonne target. The motivation, experiment procedures, and present status of this experiment are described. © 1990

Ферментативная диагностика для оценки влияния азотных удобрений на процессы минерализации и гумификации в дерново-подзолистых почвах

Ecological management of soil resources is an urgent task involving periodic assessment of effect of fertilizers and other anthropogenic factors on the rate and direction of organic matter transformation. Mineralization and humification of organic residues are the most important functions of the soil, which determine its fertility and are closely related to the biochemical activity of microbial communities. When using intensive agricultural technologies, it is required to timely identify potential risks of reducing soil fertility. Taking into account the biochemical nature of the processes of mineralization and humification of organic substances, it is advisable to use indicators of enzymatic activity for this purpose. Enzymes are the most important metabolites of microorganisms. When choosing enzymatic indicators for a reliable assessment of influence of natural and anthropogenic factors on the activity of mineralization and humification, we took into account large-scale and universal processes in the cycles of the main biogenic elements – carbon and nitrogen. Soil enzyme diagnostics was shown to be likely useful instrument for evaluation of natural and anthropogenic factors effect on mineralization and humification processes in sod-podzolic soils. The most informative enzymatic tests for characterization of soil biochemical status in C and N cycles were determined. Biochemical coefficient was proposed as a resulting criteria for interpretation of enzymes activity data, allowing to compare humification and mineralization activities, reveal their disbalance and control of anthropogenic impact on soils. Experimental data on the effect of nitrogen fertilizers on the activity and ratio of humification and mineralization, obtained in long-term field experiments on soddy-podzolic soils of different granulometric composition and level of fertility are presented.Экологический менеджмент почвенных ресурсов – актуальная задача, предполагающая периодическую оценку влияния удобрений и других антропогенных факторов на скорость и направленность трансформации органического вещества. Минерализация и гумификация органических остатков – важнейшие функции почвы, определяющие ее плодородие и тесно связанные с биохимической деятельностью микробных сообществ. В условиях применения интенсивных аграрных технологий необходимо своевременно выявлять потенциальные риски снижения плодородия почв. Учитывая биохимическую природу процессов минерализации и гумификации органических веществ, для этой цели целесообразно использовать показатели ферментативной активности. Ферменты – важнейшие метаболиты микроорганизмов. При выборе ферментативных показателей для надежной оценки влияния естественных и антропогенных факторов на активность минерализации и гумификации принимали во внимание масштабные и универсальные процессы в циклах основных биогенных элементов – углерода и азота. Показаны возможности ферментативной диагностики для оценки влияния азотных удобрений на активность и соотношение процессов минерализации и гумификации в дерново-подзолистых почвах. Определены наиболее информативные ферментативные тесты для оценки влияния естественных и антропогенных факторов на активность минерализации и гумификации в циклах углерода и азота почвы. Для интерпретации данных ферментативной диагностики предложен результирующий оценочный показатель – биохимический коэффициент, позволяющий сравнивать скорости гумификации и минерализации, выявлять их дисбаланс и нормировать антропогенную нагрузку. Представлены экспериментальные данные по влиянию азотных удобрений на активность и соотношение гумификации и минерализации, полученные в длительных полевых экспериментах на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава и уровня окультуренности

First results from the Soviet-American gallium experiment

The Soviet-American Gallium Experiment is the first experiment able to measure the dominant flux of low energy p-p solar neutrinos. Four extractions made during January to May 1990 from 30 tons of gallium have been counted and indicate that the flux is consistent with 0 SNU and is less than 72 SNU (68% CL) and less than 138 SNU (95% CL). This is to be compared with the flux of 132 SNU predicted by the Standard Solar Model. © 1991