Molecular docking, ADMET and molecular dynamics simulation revealed metralindole as a multitargeted inhibitor for division kinases / Ancoragem molecular, ADMET e simulação de dinâmica molecular revelaram o metralindol como inibidor multialvo para divisão quinases

Lung cancer is the most common type of cancer in the world, and alone, in 2020, almost 2.21 million new cases were diagnosed, with 1.80 million deaths, and are increasing daily. Non-small cell lung (NSCLC) is the primary type of lung cancer, predominantly forms around 80% of cases compared to small cell carcinoma, and about 75% of patients are already in an advanced state when diagnosed. Despite notable advances in early diagnosis and treatment, the five-year survival rate for NSCLC is not encouraging. Therefore, it is crucial to investigate the molecular causes of non-small cell lung cancer to create more efficient therapeutic approaches. Lung cancer showed a more significant and persistent binding affinity and energy landscape with the target CDK2 staurosporine and FGF receptor-1. In this study, we have picked two essential target proteins, human cyclin-dependent kinase-2 and Human Protein Kinase CK2 Holoenzyme and screened the entire prepared DrugBank prepared library of 1,55,888 compounds and identified 2-(2-methyl-5-nitroimidazole-1-yl) ethanol (Metralindole) as a major inhibitor. Metralindole has displayed high docking scores of -5.159 Kcal/mol and -5.99 Kcal/mol with good hydrogen bonding and other bonding topologies such as van der Waals force, and ADMET results shown excellent bioavailability, outstanding solubility, no side effects, and toxicity. The molecular dynamics simulation for 100ns in a water medium confirmed the compound's stability and interaction pattern with the lowest deviation and fluctuations. Our in-silico study suggests Metralindole, an experimental compound, can effectively cure lung cancer. Further, the experimental validation of the compound is a must before any prescription.

O câncer de pulmão é o tipo de câncer mais comum no mundo, e, apenas em 2020, foram diagnosticados quase 2,21 milhões de novos casos, com 1,8 milhão de óbitos, e isso vem aumentando diariamente. O câncer de pulmão de células não pequenas (CPCNP) é o tipo primário de câncer de pulmão, forma que predomina em cerca de 80% dos casos em comparação com o carcinoma de pequenas células, e cerca de 75% dos pacientes já estão em estado avançado quando diagnosticados. Apesar dos avanços notáveis no diagnóstico e tratamento precoces, a taxa de sobrevida em cinco anos para CPCNP não é animadora. Portanto, é crucial investigar as causas moleculares do CPCNP para criar abordagens terapêuticas mais eficientes. O câncer de pulmão mostrou uma afinidade de ligação e perfil energético mais significativos e persistentes com a estaurosporina CDK2 alvo e o receptor-1 de FGF. Neste estudo, escolhemos duas proteínas-alvo essenciais, a quinase dependente de ciclina humana-2 e a holoenzima CK2 da proteína quinase humana, examinamos toda a biblioteca preparada pelo DrugBank de 1,55,888 compostos e identificamos 2-(2-metil-5-nitroimidazol-1-il) etanol (metralindol) como inibidor principal. O metralindol apresentou altas pontuações de ancoragem de -5,159 Kcal/mol e -5,99 Kcal/mol, com boas ligações de hidrogênio e outras topologias de ligação, como a força de Van der Waals, e os resultados do ADMET mostraram excelente biodisponibilidade e solubilidade, sem efeitos colaterais e toxicidade. A simulação de dinâmica molecular para 100ns em meio aquoso confirmou a estabilidade e o padrão de interação do composto com os menores desvios e flutuações. Nosso estudo in silico sugere que o metralindol, um composto experimental, pode efetivamente curar o câncer de pulmão. Além disso, a validação experimental do composto é obrigatória antes de qualquer prescrição.

Biomedical role of L-carnitine in several organ systems, cellular tissues, and COVID-19 / Papel biomédico da L-carnitina em vários sistemas de órgãos, tecidos celulares e COVID-19

Carnitine is a conditionally necessary vitamin that aids in energy creation and fatty acid metabolism. Its bioavailability is higher in vegetarians than in meat-eaters. Deficits in carnitine transporters occur because of genetic mutations or in conjunction with other illnesses. Carnitine shortage can arise in health issues and diseases­including hypoglycaemia, heart disease, starvation, cirrhosis, and ageing­because of abnormalities in carnitine control. The physiologically active form of L-carnitine supports immunological function in diabetic patients. Carnitine has been demonstrated to be effective in the treatment of Alzheimer's disease, several painful neuropathies, and other conditions. It has been used as a dietary supplement for the treatment of heart disease, and it also aids in the treatment of obesity and reduces blood glucose levels. Therefore, L-carnitine shows the potential to eliminate the influences of fatigue in COVID-19, and its consumption is recommended in future clinical trials to estimate its efficacy and safety. This review focused on carnitine and its effect on tissues, covering the biosynthesis, metabolism, bioavailability, biological actions, and its effects on various body systems and COVID-19.

A carnitina é uma vitamina condicionalmente necessária que auxilia na geração de energia e no metabolismo de ácidos graxos. Sua biodisponibilidade é maior em vegetarianos do que em carnívoros. Déficits nos transportadores de carnitina ocorrem devido a mutações genéticas ou em conjunto com outras doenças. A escassez de carnitina pode surgir em problemas de saúde e doenças ­ incluindo hipoglicemia, doenças cardíacas, fome, cirrose e envelhecimento ­ devido a anormalidades no controle da carnitina. A forma fisiologicamente ativa da L-carnitina suporta a função imunológica em pacientes diabéticos. A carnitina demonstrou ser eficaz no tratamento da doença de Alzheimer, várias neuropatias dolorosas e outras condições. Tem sido utilizado como suplemento dietético para o tratamento de doenças cardíacas, também auxilia no tratamento da obesidade e reduz os níveis de glicose no sangue. Portanto, a L-carnitina mostra potencial para eliminar as influências da fadiga na COVID-19 e seu consumo é recomendado em futuros ensaios clínicos para estimar sua eficácia e segurança. Esta revisão enfocou a carnitina e seu efeito nos tecidos, abrangendo a biossíntese, metabolismo, biodisponibilidade, ações biológicas e seus efeitos em vários sistemas corporais e COVID-19.

The Cichlidae fish Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) has suitability as a sentinel species for changes caused by xenobiotics?

Industrial wastewater and agricultural practices are among the main activities discharging organic pollutants, such as Polychlorinated biphenyl (PCB) congeners and organochlorine insecticides (e.g. DDT - dichloro diphenyl trichloroethane), to the environment. In this study, we used the native Cichlidae fish species Geophagus brasiliensis as a sentinel to evaluate the hepatic 7-ethoxyresorufin-O-deethylase EROD activity, a biomarker of exposure to CYP1A-inducing pollutants, to assess the bioavailability of xenobiotics in two reaches of a large lotic system in Southeast Brazil: a less disturbed area (site 1) in the upper stretch, and an area in the middle stretch, which receives various industrial and agricultural effluents from upstream cities (site 2). In addition, G. brasiliensis were exposed to a single dose of 50 mg kg-1 beta-naphthoflavone (BNF) or of 50 mg kg-1 dimethylbenzoanthracene (DMBA) to test the effects on, respectively, the hepatic EROD activity in S9 supernatant fraction, and the frequency of micronucleated erythrocytes three days after the i.p. treatments, and compared to an unexposed group, to test its potential as a sentinel for biomonitoring studies. The EROD activity was approximately two-fold higher in fish from the impacted stretches than in fish from the less disturbed stretches (p < 0.05). Micronuclei (MN) frequency was also significantly different (p < 0.01) in DMBA-treated fish. The induced EROD activity in the impacted site suggests that organochlorinated pollutants are reaching the biota of the Paraíba do Sul River, confirming the suitability of Geophagus brasiliensis as a useful sentinel species to detect changes caused by xenobiotics(AU)

Pain-related toxins in scorpion and spider venoms: a face to face with ion channels

Abstract Pain is a common symptom induced during envenomation by spiders and scorpions. Toxins isolated from their venom have become essential tools for studying the functioning and physiopathological role of ion channels, as they modulate their activity. In particular, toxins that induce pain relief effects can serve as a molecular basis for the development of future analgesics in humans. This review provides a summary of the different scorpion and spider toxins that directly interact with pain-related ion channels, with inhibitory or stimulatory effects. Some of these toxins were shown to affect pain modalities in different animal models providing information on the role played by these channels in the pain process. The close interaction of certain gating-modifier toxins with membrane phospholipids close to ion channels is examined along with molecular approaches to improve selectivity, affinity or bioavailability in vivo for therapeutic purposes.

Bioavailability of soil Cu, Fe, Mn and Zn from soil fractions / Biodisponibilidade de Cu, Fe, Mn, e Zn em frações do solo

Cationic micronutrients bioavailability depends on the chemical characteristics of soil fractions. Fourteen soils received individual doses of five micronutrients (Cu, Fe, Mn, Zn, B) arranged in seven treatments set according a Baconian Matrix. The soils incubated with treatments during 15 days had corn cultivated in greenhouse for 30 days, in three consecutive growth cycles. The cationic micronutrients were determined in the corn shoots after each growth cycle. Soil samples collected before the first and after each growth cycle had the available concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn determined by single extractions (Mehlich-1 and DTPA-pH 7.3) and by sequential extraction. Correlation analysis was performed for the Cu, Fe, Mn and Zn concentrations determined in the corn shoots, the available concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn in the soils (Mehlich-1 and DTPA) and the concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn in the soil fractions (sequential extraction). The distribution of available metals forms in fractions reflected their affinity with soil components. Soil available Cu correlated with Cu bound to organic matter. The exchangeable fraction was the main source of soil available Mn and Zn. The Fe availability related mainly to the Mn oxides, Fe oxides, and exchangeable fractions. The plants absorbed Cu mainly from the Mn-oxides and organic matter fractions.(AU)

A biodisponibilidade dos micronutrientes catiônicos depende das características químicas das frações do solo. Quatorze solos receberam doses individuais de cinco micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn, B) em sete tratamentos, estabelecidos conforme uma Matriz Baconiana. Os solos, com os tratamentos, foram incubados em vasos plásticos durante 15 dias, cultivando-se milho durante 30 dias, em três ciclos consecutivos. Amostras de solo e planta foram coletadas após cada ciclo de crescimento. Os metais foram determinados na parte aérea das plantas e correlacionados com sua disponibilidade no solo (DTPA/Mehlich-1) e concentrações nas frações do solo (extração sequencial). A distribuição dos metais disponíveis nas frações refletiu sua afinidade com os componentes do solo. O Cu disponível correlacionou-se com o ligado à matéria orgânica. Enquanto a fração trocável foi a principal fonte de Mn e Zn disponíveis, a disponibilidade de Fe esteve ligada às frações óxidos de Mn, óxidos de Fe, e fração trocável. As plantas absorveram o Cu, principalmente, das frações óxidos de Mn e matéria orgânica; o Mn das frações trocável e óxidos de Mn; e o Zn da fração trocável. As extrações com DTPA e Mehlich-1 se correlacionaram positivamente com Cu, Mn e Zn absorvidos pelas plantas(AU)

Bioavailability of soil Cu, Fe, Mn and Zn from soil fractions / Biodisponibilidade de Cu, Fe, Mn, e Zn em frações do solo

Cationic micronutrients bioavailability depends on the chemical characteristics of soil fractions. Fourteen soils received individual doses of five micronutrients (Cu, Fe, Mn, Zn, B) arranged in seven treatments set according a Baconian Matrix. The soils incubated with treatments during 15 days had corn cultivated in greenhouse for 30 days, in three consecutive growth cycles. The cationic micronutrients were determined in the corn shoots after each growth cycle. Soil samples collected before the first and after each growth cycle had the available concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn determined by single extractions (Mehlich-1 and DTPA-pH 7.3) and by sequential extraction. Correlation analysis was performed for the Cu, Fe, Mn and Zn concentrations determined in the corn shoots, the available concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn in the soils (Mehlich-1 and DTPA) and the concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn in the soil fractions (sequential extraction). The distribution of available metals forms in fractions reflected their affinity with soil components. Soil available Cu correlated with Cu bound to organic matter. The exchangeable fraction was the main source of soil available Mn and Zn. The Fe availability related mainly to the Mn oxides, Fe oxides, and exchangeable fractions. The plants absorbed Cu mainly from the Mn-oxides and organic matter fractions.

A biodisponibilidade dos micronutrientes catiônicos depende das características químicas das frações do solo. Quatorze solos receberam doses individuais de cinco micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn, B) em sete tratamentos, estabelecidos conforme uma Matriz Baconiana. Os solos, com os tratamentos, foram incubados em vasos plásticos durante 15 dias, cultivando-se milho durante 30 dias, em três ciclos consecutivos. Amostras de solo e planta foram coletadas após cada ciclo de crescimento. Os metais foram determinados na parte aérea das plantas e correlacionados com sua disponibilidade no solo (DTPA/Mehlich-1) e concentrações nas frações do solo (extração sequencial). A distribuição dos metais disponíveis nas frações refletiu sua afinidade com os componentes do solo. O Cu disponível correlacionou-se com o ligado à matéria orgânica. Enquanto a fração trocável foi a principal fonte de Mn e Zn disponíveis, a disponibilidade de Fe esteve ligada às frações óxidos de Mn, óxidos de Fe, e fração trocável. As plantas absorveram o Cu, principalmente, das frações óxidos de Mn e matéria orgânica; o Mn das frações trocável e óxidos de Mn; e o Zn da fração trocável. As extrações com DTPA e Mehlich-1 se correlacionaram positivamente com Cu, Mn e Zn absorvidos pelas plantas

Suplementação de minerais e vitaminas em dietas de frangos de corte: efeito sobre desempenho e qualidade óssea / Supplementation of minerals and vitamins in broiler diets: effect on performance and bone quality

As diferenças na velocidade de crescimento e na composição de carcaça dos frangos podem exigir níveis mais altos de vitaminas e de minerais com maior biodisponibilidade. O objetivo deste trabalho foi suplementar dietas comerciais para frangos de corte com níveis otimizados de vitaminas e com diferentes fontes minerais para avaliar o efeito sobre o desempenho produtivo, rendimento de carcaça e qualidade óssea. Foram utilizados 1800 pintos de corte machos da linhagem Cobb Slow, divididos em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2 (programas vitamínicos - otimizado e comercial Vs fontes de minerais - inorgânicos (sulfatos) e carbo-amino-phospo-chelate, CAPC). No premix vitamínico otimizado foi incluído o metabólito da vitamina D3, 25(OH)D3. As aves e as sobras de ração foram pesadas semanalmente. A análise estatística dos dados foi realizada pelo procedimento GLM do software SAS. A suplementação de dietas com associação de programas vitamínicos otimizados e fonte mineral CAPC resultou em melhor conversão alimentar aos 42 dias de idade (P<0,05). A suplementação com minerais CAPC resultou em menor índice de vermelho (*a) (P<0,05) na musculatura adjacente aos ossos das coxas e sobrecoxas dos frangos de corte quando descongeladas e assadas, indicando menor porosidade óssea. Fontes mais biodisponíveis de minerais permitem reduzir a sua inclusão nas dietas e diminuem o impacto negativo da excreção de minerais e o efeito poluidor sobre o meio ambiente.

Differences in growth rate and carcass composition of broilers may require higher levels of vitamins and minerals with higher bioavailability. The aim of this trial was to supplement commercial diets for broilers with optimized levels of vitamins and with different mineral sources to assess the effect on performance, carcass yield and bone quality. A total of 1,800 Cobb Slow male broiler chicks were distributed into a 2 x 2 factorial completely randomized design (vitamin programs - optimized and commercial versus mineral sources - inorganic [sulfates] and carbo-amino-phospho-chelate, CAPC). The vitamin D3 metabolite, 25 (OH) D3, was included in the optimized vitamin premix. Birds and feed leftovers were weekly weighed. Data was subjected to statistical analysis using the GLM procedure of SAS software. Supplementing diets with a combination of optimized vitamin programs and CAPC as mineral source resulted in better feed conversion at 42 days of age (P<0.05). Supplementation with CAPC minerals resulted in a lower red index (*a) (P<0.05) in the adjacent thigh muscles and drumstick bones of broilers when thawed and roasted, indicating less bone porosity. The inclusion rates of mineral sources with higher bioavailability can be reduced, decreasing the negative impact of mineral excretion and the polluting effect on the environment.

Supplementation of minerals and vitamins in broiler diets: effect on performance and bone quality / Suplementação de minerais e vitaminas em dietas de frangos de corte: efeito sobre desempenho e qualidade óssea

Differences in growth rate and carcass composition of broilers may require higher levels of vitamins and minerals with higher bioavailability. The aim of this trial was to supplement commercial diets for broilers with optimized levels of vitamins and with different mineral sources to assess the effect on performance, carcass yield and bone quality. A total of 1,800 Cobb Slow male broiler chicks were distributed into a 2 x 2 factorial completely randomized design (vitamin programs - optimized and commercial versus mineral sources - inorganic [sulfates] and carbo-amino-phospho-chelate, CAPC). The vitamin D3 metabolite, 25 (OH) D3, was included in the optimized vitamin premix. Birds and feed leftovers were weekly weighed. Data was subjected to statistical analysis using the GLM procedure of SAS software. Supplementing diets with a combination of optimized vitamin programs and CAPC as mineral source resulted in better feed conversion at 42 days of age (P<0.05). Supplementation with CAPC minerals resulted in a lower red index (*a) (P<0.05) in the adjacent thigh muscles and drumstick bones of broilers when thawed and roasted, indicating less bone porosity. The inclusion rates of mineral sources with higher bioavailability can be reduced, decreasing the negative impact of mineral excretion and the polluting effect on the environment.

As diferenças na velocidade de crescimento e na composição de carcaça dos frangos podem exigir níveis mais altos de vitaminas e de minerais com maior biodisponibilidade. O objetivo deste trabalho foi suplementar dietas comerciais para frangos de corte com níveis otimizados de vitaminas e com diferentes fontes minerais para avaliar o efeito sobre o desempenho produtivo, rendimento de carcaça e qualidade óssea. Foram utilizados 1800 pintos de corte machos da linhagem Cobb Slow, divididos em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2 (programas vitamínicos - otimizado e comercial Vs fontes de minerais - inorgânicos (sulfatos) e carbo-amino-phospo-chelate, CAPC). No premix vitamínico otimizado foi incluído o metabólito da vitamina D3, 25(OH)D3. As aves e as sobras de ração foram pesadas semanalmente. A análise estatística dos dados foi realizada pelo procedimento GLM do software SAS. A suplementação de dietas com associação de programas vitamínicos otimizados e fonte mineral CAPC resultou em melhor conversão alimentar aos 42 dias de idade (P<0,05). A suplementação com minerais CAPC resultou em menor índice de vermelho (*a) (P<0,05) na musculatura adjacente aos ossos das coxas e sobrecoxas dos frangos de corte quando descongeladas e assadas, indicando menor porosidade óssea. Fontes mais biodisponíveis de minerais permitem reduzir a sua inclusão nas dietas e diminuem o impacto negativo da excreção de minerais e o efeito poluidor sobre o meio ambiente.

Microencapsulation and co-encapsulation of bioactive compounds for application in food: challenges and perspectives / Microencapsulação e co-encapsulação de compostos bioativos para aplicação em alimentos: desafios e perspectivas

The availability of different food products containing bioactive compounds promotes their inclusion in the daily diet of consumers. However, the effective and safe delivery of such products requires certain precautions to ensure their preservation, stability, and bioavailability when consumed. Microencapsulation is a great alternative, which is a method capable of protecting different bioactive compounds, including probiotic cells, prebiotic compounds, and some antioxidant substances such as phenolic compounds, anthocyanins, flavonoids, and vitamins. Therefore, this study aimed to perform a literature review and present different alternatives to make bioactive compounds viable through microencapsulation, increase their stability and viability when applied in different food matrices, and address the existing challenges regarding their effectiveness.(AU)

A oferta de diferentes produtos alimentícios que contenham compostos bioativos facilita a sua inserção na dieta como parte do dia a dia do consumidor. No entanto, para que estes compostos sejam entregues de forma segura e eficaz, o uso de certos meios se torna necessário para garantir sua preservação, estabilidade e biodisponibilidade quando consumidos. Com esta finalidade, apresenta-se como uma grande alterativa a microencapsulação, que é um método capaz de fornecer proteção a diferentes compostos bioativos, que incluem células probióticas, compostos prebióticos, e algumas substâncias antioxidantes como compostos fenólicos, antocianinas, flavonoides, vitaminas, dentre outros e garantir uma melhor efetividade na sua entrega. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão apresentando formas de viabilizar os compostos bioativos através da microencapsulação, para aumentar sua estabilidade e viabilidade diante da aplicação em diferentes matrizes alimentícias, além de abordar os desafios existentes para a sua efetividade.(AU)

Pain-related toxins in scorpion and spider venoms: a face to face with ion channels

Pain is a common symptom induced during envenomation by spiders and scorpions. Toxins isolated from their venom have become essential tools for studying the functioning and physiopathological role of ion channels, as they modulate their activity. In particular, toxins that induce pain relief effects can serve as a molecular basis for the development of future analgesics in humans. This review provides a summary of the different scorpion and spider toxins that directly interact with pain-related ion channels, with inhibitory or stimulatory effects. Some of these toxins were shown to affect pain modalities in different animal models providing information on the role played by these channels in the pain process. The close interaction of certain gating-modifier toxins with membrane phospholipids close to ion channels is examined along with molecular approaches to improve selectivity, affinity or bioavailability in vivo for therapeutic purposes.(AU)

Cotton fiber quality affected by water availability and silicon application / Qualidade da fibra de algodão afetada pela disponibilidade de água e aplicação de silício

The quality of cotton fiber is a fundamental criterion for determining the commercial value of the product, being influenced by the conditions of cultivation. The study aimed to evaluate irrigated and non-irrigated cultivation systems and the management of silicon fertilization on cotton fiber characteristics. The experiment was carried out in the field in Selvíria-MS, in the 2017/2018 agricultural crop. It was adopted a randomized block design, in a 2x6 factorial scheme, with two cultivationconditions (irrigated and rainfed) and six doses of Si (0, 50, 100, 150, 200 and 400 g ha-1), with four replications. Seeds of the genotype TMG 11 WS were used. Irrigation was carried out with sprinklers spaced at 6x6 m. The application of Si via leaf was carried out at 50 and 70 days after emergence. From thecotton fiber, the characteristics of length, micronaire, strength, uniformity, elongation, reflectance, yellowing, degree of leaves, impurity and impurity particles were analyzed. The data submitted to analysis of variance by the F test, the means compared for the cultivation condition, and regression analysis for the amount of Si. The cotton fiber in irrigated cultivation showed improvement in the characteristics resistance, reflectance and yellowing.The application of Si via leaf reduced the leaf grade in the cotton fibers.(AU)

A qualidade da fibra doalgodão é critério fundamental para determinação do valor comercial do produto, sendo influenciado pelas condições de cultivo. O estudo teve como objetivo avaliarsistemas de cultivo irrigado e não irrigado e o manejo da adubação de silício sobre características da fibra do algodão. O experimento foi desenvolvido a campo no município de Selvíria-MS, na safra 2017/2018. Foi adotado delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2x6, sendo duas condições de cultivo (irrigado e sequeiro) e seis doses de Si (0, 50, 100, 150, 200 e 400 g ha-1), com quatro repetições. Foi utilizado sementes do genótipo TMG 11 WS. A irrigação foi realizada com aspersores espaçados em 6x6 m. A aplicação de Si via foliar foi realizado aos 50 e 70 dias após a emergência. A partir da fibra do algodão, foram analisadas as características de comprimento, micronaire, resistência, uniformidade, alongamento, reflectância, amarelecimento, graus de folhas, impureza e partículas de impureza.Os dados submetidos a análise de variância pelo teste F, as médias comparadas para a condição de cultivo, e análise de regressão para quantidade de Si. A fibra de algodão em cultivo irrigado apresentou melhoria nas características de resistência, reflectância e amarelamento. A aplicação de Si via foliar reduziu o grau de folhas nas fibras de algodão.(AU)

Trichostrongylus colubriformis affecting sheep phosphorus metabolism and precision feeding as a mitigating strategy / Trichostrongylus colubriformis afetando o metabolismo do fosforo em ovinos e alimentação de precisão como estratégia de mitigação

This review details the negative effects of Trichostrongylus colubriformis infection in sheep phosphorus metabolism and direct and indirect impacts from high excretion from susceptible animals, as well as the advantages offered by precision feeding as potential strategies to mitigate loss. In sheep infected with T. colubriformis there is a high reduction in P bioavailability, because of depression in the absorptive capacity of this mineral, affecting the absorption and recycling of P to the digestive tract, causing mineral deficiency. Therefore, precision feeding compiles animal genetics information, feeding type and grazing management to control animal feed intake and quantity and quality of manure produced. In this sense, the adoption of precision feeding can provide a better arrangement of the information, making sheep production more economically, socially and environmentally sustainable.(AU)

Essa revisão detalha os efeitos negativos da infecção por Trichostrongylus colubriformis no metabolismo do fósforo de ovinos e os impactos diretos e indiretos da alta excreção em animais susceptíveis, bem como as vantagens oferecidas pela alimentação de precisão como estratégia potencial para mitigar perdas. Em ovinos infectados com T. colubriformis há uma alta redução na biodisponibilidade de P, devido à depressão na capacidade de absorção desse mineral, afetando a absorção e a reciclagem de P no trato digestivo, causando deficiência mineral. Portanto, a alimentação de precisão compila informações de genética animal, tipo de alimentação e manejo da pastagem para controlar o consumo de alimento e a quantidade e qualidade dos dejetos produzidos. Nesse sentido, a adoção da alimentação de precisão pode proporcionar um melhor arranjo das informações, tornando a produção de ovinos mais econômica, social e ambientalmente sustentável.(AU)

Soil-applied Zn effect on soil fractions

The interaction of Zn with soil compartments influences its bioavailability and uptake by plants. In this study, rice and soybean were cultivated under greenhouse conditions with the aim of evaluating Zn bioavailability and fractionation in a clayey-textured Typic Hapludox as a function of Zn rates (4 or 8 mg kg 1 Zn). The experiment was conducted until grain filling. Two soil subsamples (t 1 and t 2 ) that referred to the seeding and flowering stages, were collected and compared with two single extraction schemes, DTPA (Zn DTPAt1 and Zn DTPAt2 ) and Mehlich-1 (Zn Mt1 and Zn Mt2 ) for Zn available contents. Zn fractionation was carried out with t 2 soil subsamples for the testing of the following fractions: exchangeable Zn (Zn Exc ), Zn bound to carbonates (Zn Carb ), Zn bound to organic matter (Zn OM ), Zn bound to oxides (Zn Oxi ) and residual Zn (Zn res ). Zn applied to soil increased the Zn concentration in labile fractions in decreasing order as follows: Zn Exc > Zn OM > Zn Carb . There was no difference between the lesser or unavailable fractions, Zn Oxi and Zn res, when there was no correlation between the rates either with total accumulated Zn in plants (Zna total ), or the contents extracted by DTPA or Mehlich-1. Total cumulative Zn content in rice and soybean affected by the ZnCl 2 rates applied were positively correlated with Zn content extracted by both solutions. Both extractant solutions presented positive correlation between available contents of Zn with Zn bound to labile fractions.

Soil-applied Zn effect on soil fractions

The interaction of Zn with soil compartments influences its bioavailability and uptake by plants. In this study, rice and soybean were cultivated under greenhouse conditions with the aim of evaluating Zn bioavailability and fractionation in a clayey-textured Typic Hapludox as a function of Zn rates (4 or 8 mg kg 1 Zn). The experiment was conducted until grain filling. Two soil subsamples (t 1 and t 2 ) that referred to the seeding and flowering stages, were collected and compared with two single extraction schemes, DTPA (Zn DTPAt1 and Zn DTPAt2 ) and Mehlich-1 (Zn Mt1 and Zn Mt2 ) for Zn available contents. Zn fractionation was carried out with t 2 soil subsamples for the testing of the following fractions: exchangeable Zn (Zn Exc ), Zn bound to carbonates (Zn Carb ), Zn bound to organic matter (Zn OM ), Zn bound to oxides (Zn Oxi ) and residual Zn (Zn res ). Zn applied to soil increased the Zn concentration in labile fractions in decreasing order as follows: Zn Exc > Zn OM > Zn Carb . There was no difference between the lesser or unavailable fractions, Zn Oxi and Zn res, when there was no correlation between the rates either with total accumulated Zn in plants (Zna total ), or the contents extracted by DTPA or Mehlich-1. Total cumulative Zn content in rice and soybean affected by the ZnCl 2 rates applied were positively correlated with Zn content extracted by both solutions. Both extractant solutions presented positive correlation between available contents of Zn with Zn bound to labile fractions.(AU)

Digestibility and bioavailability of organic calcium sources for european quail / Digestibilidade e biodisponibilidade de fontes orgânicas de cálcio para codornas europeias

The objective of this study was to determine the apparent and true digestibility coefficients and relative bioavailability of charru mussel, maçunim (Anomalocardia brasiliana) and oyster shells as organic calcium sources for meat quail. In the digestibility trial, 240 quail were distributed in a completely randomized experimental design with five diets (calcitic limestone, calcium carbonate and three marine calcium sources), five replicates and eight quails per experimental unit. The relative bioavailability of calcium was determined by the standard-curve and slope ratio methods in a growth trial in which 288 European quail were distributed in completely randomized experimental design. Treatments consisted of basal diet with a low calcium concentration (0.166%) that was supplemented with two levels of calcium (0.342% and 0.684%) derived from different calcium sources. The apparent and true digestibility coefficients of calcium from charru mussel-, maçunim- and oyster-shell meals for meat quail were 91.85 and 92.04%; 91.71 and 91.90%; and 89.39 and 89.63%, respectively. The relative bioavailability of calcium from charru mussel-, maçunim- and oyster-shell meals obtained using standard-curve and slope ratio methods were 133.22 and 119.18%; 140.05 and 113.69%; and 141.73 and 106.22%, respectively, allowing the use of these organic calcium sources in diet formulations for meat quail.

O objetivo deste estudo foi determinar os coeficientes de digestibilidade aparente e verdadeiro e a biodisponibilidade relativa de conchas de sururu, maçunim (Anomalocardia brasiliana) e ostra como fontes orgânicas de cálcio para codornas de corte. No ensaio de digestibilidade, 240 codornas foram distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado constituído de cinco dietas (calcário calcítico, carbonato de cálcio e três fontes marinhas de cálcio), cinco repetições e oito aves por unidade experimental. A biodisponibilidade relativa do cálcio foi determinada pelo método da curva padrão e Slope Ratio em um ensaio de crescimento no qual 288 codornas Europeias foram distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram em uma dieta basal, com baixa concentração de cálcio (0,166%) a qual foi suplementada com dois níveis de cálcio (0,342% e 0,684%)proveniente das diferentes fontes de cálcio. Os coeficientes de digestibilidade aparente e verdadeiro das farinhas de conchas de sururu, maçunim e ostra, para codornas de corte foram 91,85 e 92,04%; 91,71 e 91,90%; e 89,39 e 89,63%, respectivamente. A biodisponibilidade do cálcio das farinhas de conchas de sururu, de maçunim e de ostra obtidas utilizando-se os métodos da curva padrão e Slope Ratio foram133,22 e 119,18%; 140,05 e 113,69%; e 141,73 e 106,22%, respectivamente, permitindo o uso destas fontes orgânicas de cálcio na formulação de ração para codornas de corte.

Digestibility and bioavailability of organic calcium sources for european quail / Digestibilidade e biodisponibilidade de fontes orgânicas de cálcio para codornas europeias

The objective of this study was to determine the apparent and true digestibility coefficients and relative bioavailability of charru mussel, maçunim (Anomalocardia brasiliana) and oyster shells as organic calcium sources for meat quail. In the digestibility trial, 240 quail were distributed in a completely randomized experimental design with five diets (calcitic limestone, calcium carbonate and three marine calcium sources), five replicates and eight quails per experimental unit. The relative bioavailability of calcium was determined by the standard-curve and slope ratio methods in a growth trial in which 288 European quail were distributed in completely randomized experimental design. Treatments consisted of basal diet with a low calcium concentration (0.166%) that was supplemented with two levels of calcium (0.342% and 0.684%) derived from different calcium sources. The apparent and true digestibility coefficients of calcium from charru mussel-, maçunim- and oyster-shell meals for meat quail were 91.85 and 92.04%; 91.71 and 91.90%; and 89.39 and 89.63%, respectively. The relative bioavailability of calcium from charru mussel-, maçunim- and oyster-shell meals obtained using standard-curve and slope ratio methods were 133.22 and 119.18%; 140.05 and 113.69%; and 141.73 and 106.22%, respectively, allowing the use of these organic calcium sources in diet formulations for meat quail.(AU)

O objetivo deste estudo foi determinar os coeficientes de digestibilidade aparente e verdadeiro e a biodisponibilidade relativa de conchas de sururu, maçunim (Anomalocardia brasiliana) e ostra como fontes orgânicas de cálcio para codornas de corte. No ensaio de digestibilidade, 240 codornas foram distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado constituído de cinco dietas (calcário calcítico, carbonato de cálcio e três fontes marinhas de cálcio), cinco repetições e oito aves por unidade experimental. A biodisponibilidade relativa do cálcio foi determinada pelo método da curva padrão e Slope Ratio em um ensaio de crescimento no qual 288 codornas Europeias foram distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram em uma dieta basal, com baixa concentração de cálcio (0,166%) a qual foi suplementada com dois níveis de cálcio (0,342% e 0,684%)proveniente das diferentes fontes de cálcio. Os coeficientes de digestibilidade aparente e verdadeiro das farinhas de conchas de sururu, maçunim e ostra, para codornas de corte foram 91,85 e 92,04%; 91,71 e 91,90%; e 89,39 e 89,63%, respectivamente. A biodisponibilidade do cálcio das farinhas de conchas de sururu, de maçunim e de ostra obtidas utilizando-se os métodos da curva padrão e Slope Ratio foram133,22 e 119,18%; 140,05 e 113,69%; e 141,73 e 106,22%, respectivamente, permitindo o uso destas fontes orgânicas de cálcio na formulação de ração para codornas de corte.(AU)

Ecotoxicity test as an aid in the determination of copper guideline values in soils / Ensaios de ecotoxicidade como auxílio na determinação de valores orientadores de cobre em solos

The process of identifying a contaminated area involves a preliminary assessment consisting of chemical analysis and comparison with guideline values. In Brazil, these values are included in the CONAMA Resolution no. 420/2009, based on chemical analysis and phytotoxicity. The objective of this research was to evaluate the ecotoxicity of copper in two natural soils in the state of Rio de Janeiro, a Haplic Planosol (sandy) and a Red-Yellow Argisol (medium texture), to verify if the values established by the legislation offer protection to the soil fauna. Lethality and reproduction tests were performed with Eisenia andrei worms and Folsomia candida springtails. Results indicated copper values in Planosol as LC50 435 mg kg 1 and EC50 29 mg kg 1 for E. Andrei and LC10 137 mg kg 1 and EC50 117 mg kg 1 for F. candida. In Argisol, these results were LC50 690 mg kg 1 and EC50 61 mg kg 1 for E. andrei, and LC10 42 mg kg 1 and EC50 138 mg kg 1 for F. candida. Values reported are lower than the research value (200 mg kg-1) established by the CONAMA resolution 420/09, indicating that concentrations lower than the limit values may affect these organisms, depending on the type of soil. Worms were more sensitive than springtails to copper contamination, and sandy soil was more susceptible to ecotoxicity due to copper contamination, probably due to the greater bioavailability of the metal. Results of such ecotoxicity tests should be considered in the development of soil guideline values.(AU)

O processo de identificação de uma área contaminada envolve uma avaliação preliminar que consiste em análise química e comparação com valores orientadores. No Brasil, esses valores constam na Resolução CONAMA no 420/2009, baseados em análises químicas e fitotoxicidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ecotoxicidade do cobre em dois solos naturais do Estado do Rio de Janeiro, um Planossolo Háplico (arenoso) e um Argissolo Vermelho-Amarelo (textura média), para verificar se os valores estabelecidos pela legislação oferecem proteção à fauna do solo. Foram realizados ensaios de letalidade e de reprodução com minhocas da espécie Eisenia andrei e com colêmbolos da espécie Folsomia candida. Os resultados indicaram no Planossolo valores de cobre para E. andrei de CL50 435 mg kg-1 e CE50 29 mg kg-1 e para F. candida CL10 137 mg kg-1 e EC50 117 mg kg-1. No Argissolo esse resultado foi para E. andrei CL50 690 mg kg-1 e CE50 61 mg kg-1, e para F. candida CL10 42 mg kg-1 e CE50 138 mg kg-1. Os valores encontrados são menores que o valor de investigação (200 mg kg-1) estabelecidos pela resolução 420/09 do CONAMA, indicando que concentrações menores do que os valores-limite podem afetar esses organismos, a depender do tipo de solo. As minhocas mostraram-se mais sensíveis que os colêmbolos à contaminação por cobre, e o solo arenoso mostrou-se mais suscetível a apresentar ecotoxicidade diante de uma contaminação por cobre, devida, provavelmente, à maior biodisponibilidade do metal. Os ensaios de ecotoxicidade devem ser considerados no desenvolvimento de valores orientadores para solos.(AU)

Effect of supplementation with Escherichia coli phytase for broilers on performance, nutrient digestibility, minerals in the tibia and diet cost / Efeito da suplementação com fitase Escherichia coli para frangos de corte sobre o desempenho, digestibilidade de nutrientes, minerais na tíbia e custo da dieta

Although phytase has been researched, new enzymes have been produced, leading to different animal responses. In this scenario, the present study proposes to evaluate the inclusion of a bacterial phytase produced by Escherichia coli in broiler diets based on corn and soybean meal, with or without nutrient reductions, on the performance, nutrient digestibility, phosphorus bioavailability, and bone minerals of those animals and on the economic viability of this practice. A total of 896 male broiler chickens were distributed into 32 experimental units, each housing 28 broilers. The experiment was set up as a completely randomized design with four treatments (Positive Control (PC)- diet meeting the nutritional requirements of the broiler chickens; Negative Control (NC) with reductions of 100kcal/kg of ME, 0.14% avP and 0.11% tCa; NC + phytase (500 FTU/kg); PC + phytase (500FTU/kg)) and 8 replicates. Phytase increased (p < 0.05) feed intake and body weight gain and improved feed conversion ratio in starter (1 to 21 days) and total (1 to 42 days) phases, respectively, compared with Negative Control diet without supplementation. The Negative Control + phytase diet also led to a feed intake similar to Positive Control in the starter and total phases. The inclusion of phytase without nutrient reductions improved (p < 0.05) feed conversion ratio in the starter phase, compared to...(AU)

Embora a fitase tenha sido estudada, novas enzimas foram produzidas, levando a respostas animais diferentes. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a inclusão de fitase bacteriana produzida por Escherichia coli em dietas à base de milho e farelo de soja, com ou sem redução de nutrientes sobre o desempenho, digestibilidade dos nutrientes, biodisponibilidade de fósforo, minerais ósseos e viabilidade econômica. Foram distribuídos 896 frangos de corte machos em 32 unidades experimentais, cada unidade constituída por 28 frangos. O delineamento foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos (Controle Positivo (CP) - dieta que satisfaz os requisitos nutricionais das aves; Controle Negativo (CN) - reduções de 100 kcal/kg EM; 0,14% avP e 0,11% tCa); CN + fitase (500 FTU/kg); CP + fitase (500 FTU/kg)) e 8 repetições. A fitase aumentou (p < 0,05) o consumo de ração, o ganho de peso médio e melhorou a conversão alimentar nas fases inicial (1 a 21 dias) e total (1 a 42 dias), respectivamente, em comparação com a dieta Controle Negativo, sem suplementação. O Controle Negativo + fitase também apresentou consumo de ração semelhante ao Controle Positivo nas fases inicial e total. A inclusão da fitase sem redução dos requerimentos nutricionais (Controle positivo + fitase) melhorou (p < 0,05) a conversão alimentar na fase inicial, em comparação com a dieta Controle...(AU)

Synthesis of enriched biochar as a vehicle for phosphorus in tropical soils / Síntese de biocarvão enriquecido como veículo para fósforo em solos tropicais

Phosphorus (P) is one of the nutrients that most limits agricultural productivity, especially in tropical soils. Enriched biochar has been proposed to increase the bioavailability of P and other nutrients in the soil. Thus, the objective of this study was to evaluate the availability of P in phosphate biochar (composed of biomass and soil) as a function of the triple superphosphate mixture before and after the pyrolysis process. We produced eight types of enriched biochar via pyrolysis by combining sandy or clayey soil with rice or coffee husk, and by adding triple superphosphate before or after pyrolysis. The heating of the phosphate fertilizer during the pyrolysis process resulted in a higher crystallinity of the phosphates, lower content of labile fractions of P and lower content of available P in phosphate biochars than when the superphosphate was added after pyrolysis.(AU)

O fósforo (P) é um dos nutrientes que mais limita a produtividade agrícola, principalmente em solos tropicais. Biocarvão enriquecido tem sido proposto com o intuito de incrementar a biodisponibilidade de P e de outros nutrientes no solo. Assim, objetivou-se avaliar a disponibilidade do fósforo em biocarvão fosfatado (composto de biomassa e solo) em função da mistura de superfosfato triplo antes e após o processo de pirólise. Produzimos oito tipos de biocarvão enriquecido via pirólise, combinando solo arenoso ou argiloso com casca de arroz ou de café, e adicionando superfosfato triplo antes ou depois da pirólise. O aquecimento do fertilizante fosfatado durante o processo de pirólise resultou em maior cristalinidade dos fosfatos, menor teor de frações lábeis de P e menor teor de P disponível nos biocarvões fosfatados do que quando o superfosfato foi adicionado após a pirólise.(AU)

Phosphorus forms and lability of organic matter during anaerobic digestion of swine manure / Formas de fósforo e labilidade da matéria orgânica durante a biodegradação anaeróbia do dejeto suíno

Understanding the dynamics of the organic matter and nutrients in pig manure submitted to anaerobic digestion is important to assist in decision-making regarding the use of anaerobic biofertilizer in agriculture. Accordingly, this study was carried out with the objective of evaluating the changes in organic matter, quantified as the content of carbon in the humic and oxidizable fractions, and in the content of the organic and inorganic forms of phosphorus in the solid fraction of the manure, as a function of digestion time in anaerobic reactors. Evaluations were carried out after 7, 14, 21, 28, 35, 42, and 49 days of digestion, and the results were compared to the raw manure. Changes in organic matter occurred mostly in the labile fractions (fulvic acid and the F1 fraction), the content of which underwent a reduction, favoring the accumulation of more recalcitrant fractions in the final biofertilizer (humic acid and the F2, F3, and F4 fractions). Total P content did not change throughout the digestion process. However, the size of inorganic fraction of water-extractable P decreased by 16.7% after 49 days of digestion, as it was consumed by the decomposing microbiota to form stabilized organic matter, which accumulated along with the more recalcitrant fractions of P in the final biofertilizer. Therefore, the use of swine manure-derived anaerobic biofertilizer has less risk of environmental contamination with excessive P than the direct application of raw manure to the soil.

O entendimento da dinâmica da matéria orgânica e dos nutrientes no dejeto suíno submetido à biodegradação anaeróbia é importante por auxiliar nas tomadas de decisão para a utilização do biofertilizante anaeróbio como fertilizante agrícola. Nesse sentido, desenvolveu-se um estudo, utilizando reatores anaeróbios de bancada, com o objetivo de avaliar as mudanças na matéria orgânica, através da quantificação do carbono nas frações húmicas e oxidáveis, e nas formas orgânicas e inorgânicas de fósforo da fração sólida do dejeto suíno, em função do tempo de biodegradação. Realizaram-se avaliações nos seguintes tempos de retenção hidráulica: 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de biodegradação e os resultados comparados com o dejeto não degradado. As mudanças na matéria orgânica ocorreram em suas frações mais lábeis (C-ácido fúlvico e fração F1) com redução dos seus conteúdos, favorecendo o acúmulo de frações mais recalcitrantes no biofertilizante final (C-ácido húmico e frações F2, F3 e F4). O conteúdo total de P não sofreu mudanças ao longo do processo. No entanto, a fração inorgânica de P extraível em água reduziu em 16,7 % após 49 dias de biodegradação, sendo consumida pela microbiota decompositora para a formação de matéria orgânica estabilizada, que se acumula, juntamente com as frações mais recalcitrantes de P no biofertilizante final. O uso do biofertilizante anaeróbio suíno possui, portanto, menor risco de contaminação ambiental pelo excesso de P do que a aplicação direta do dejeto in natura no solo.