ABSTRACT
Abstract This study aimed to develop and evaluate data driven models for prediction of forest yield under different climate change scenarios in the Gallies forest division of district Abbottabad, Pakistan. The Random Forest (RF) and Kernel Ridge Regression (KRR) models were developed and evaluated using yield data of two species (Blue pine and Silver fir) as an objective variable and climate data (temperature, humidity, rainfall and wind speed) as predictive variables. Prediction accuracy of both the models were assessed by means of root mean squared error (RMSE), mean absolute error (MAE), correlation coefficient (r), relative root mean squared error (RRMSE), Legates-McCabes (LM), Willmotts index (WI) and Nash-Sutcliffe (NSE) metrics. Overall, the RF model outperformed the KRR model due to its higher accuracy in forecasting of forest yield. The study strongly recommends that RF model should be applied in other regions of the country for prediction of forest growth and yield, which may help in the management and future planning of forest productivity in Pakistan.
Resumo Este estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar modelos baseados em dados para previsão da produção florestal em diferentes cenários de mudanças climáticas na divisão florestal Gallies do distrito de Abbottabad, Paquistão. Os modelos Random Forest (RF) e Kernel Ridge Regression (KRR) foram desenvolvidos e avaliados usando dados de produção de duas espécies (pinheiro-azul e abeto-prateado) como uma variável objetiva e dados climáticos (temperatura, umidade, precipitação e velocidade do vento) como preditivos variáveis. A precisão da previsão de ambos os modelos foi avaliada por meio de erro quadrático médio (RMSE), erro absoluto médio (MAE), coeficiente de correlação (r), erro quadrático médio relativo (RRMSE), Legates-McCabes (LM), índice de Willmott (WI) e métricas Nash-Sutcliffe (NSE). No geral, o modelo RF superou o modelo KRR devido à sua maior precisão na previsão do rendimento florestal. O estudo recomenda fortemente que o modelo RF seja aplicado em outras regiões do país para previsão do crescimento e produtividade florestal, o que pode ajudar no manejo e planejamento futuro da produtividade florestal no Paquistão.
ABSTRACT
Abstract This study aimed to develop and evaluate data driven models for prediction of forest yield under different climate change scenarios in the Gallies forest division of district Abbottabad, Pakistan. The Random Forest (RF) and Kernel Ridge Regression (KRR) models were developed and evaluated using yield data of two species (Blue pine and Silver fir) as an objective variable and climate data (temperature, humidity, rainfall and wind speed) as predictive variables. Prediction accuracy of both the models were assessed by means of root mean squared error (RMSE), mean absolute error (MAE), correlation coefficient (r), relative root mean squared error (RRMSE), Legates-McCabe's (LM), Willmott's index (WI) and Nash-Sutcliffe (NSE) metrics. Overall, the RF model outperformed the KRR model due to its higher accuracy in forecasting of forest yield. The study strongly recommends that RF model should be applied in other regions of the country for prediction of forest growth and yield, which may help in the management and future planning of forest productivity in Pakistan.
Resumo Este estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar modelos baseados em dados para previsão da produção florestal em diferentes cenários de mudanças climáticas na divisão florestal Gallies do distrito de Abbottabad, Paquistão. Os modelos Random Forest (RF) e Kernel Ridge Regression (KRR) foram desenvolvidos e avaliados usando dados de produção de duas espécies (pinheiro-azul e abeto-prateado) como uma variável objetiva e dados climáticos (temperatura, umidade, precipitação e velocidade do vento) como preditivos variáveis. A precisão da previsão de ambos os modelos foi avaliada por meio de erro quadrático médio (RMSE), erro absoluto médio (MAE), coeficiente de correlação (r), erro quadrático médio relativo (RRMSE), Legates-McCabe's (LM), índice de Willmott (WI) e métricas Nash-Sutcliffe (NSE). No geral, o modelo RF superou o modelo KRR devido à sua maior precisão na previsão do rendimento florestal. O estudo recomenda fortemente que o modelo RF seja aplicado em outras regiões do país para previsão do crescimento e produtividade florestal, o que pode ajudar no manejo e planejamento futuro da produtividade florestal no Paquistão.
Subject(s)
Climate Change , PakistanABSTRACT
The study was aimed to evaluate the therapeutic effects of Zizyphus oxyphyla leaves methanolic (ZOX-LME), on serum liver, kidney and hematology along with other serum parameters in Carbon tetrachloride (CCl4) intoxicated rabbits. Experimental animals were divided into five groups, six rabbits in each. These were: group NC (normal control), group, TC (toxic control) and group ST i.e. silymarine administered group at dose rate (50) mg/kg body weight (BW). Group ET1 and group ET2 treated with (ZOX-LME) at dose 200 mg/kg BW and 400 mg/kg BW. CCl4 administration caused significant (P> 0.05) impairment in serum liver enzymes, blood factors and other serum indices. Treatment with (ZOX-LME) significantly (P<0.05) reduced and normalized the levels of serum alanine transaminase (ALT) aspartate transaminase (AST) and alkaline phosphatase (ALP) and hematological indices. Also significant (P< 0.05) reduction was observed in creatinine, urea, uric acid, blood urea nitrogen (BUN), and albumin and glucose concentrations. The altered levels of lipid profile and serum electrolytes (Ca, Mg, Cl, Na, K, and P) were significantly (P<0.05) change toward normal levels with (ZOX-LME) feeding. In addition (ZOX-LME) ingestion caused significant improvement in GSH, GST and CAT levels, while reducing the TBARS levels, exhibited antioxidant capacity. Also (ZOX-LME) showed increase inhibition against percent scavenging of 2, 2-diphenile-1-picrylehydrazyle (DPPH) free radical. Significant (P<0.05) normalizing effects were observed with high dose 400 mg/kg BW of (ZOX-LME and were equivalent to silymarine administered groups. The histological study of liver supported the hepatoprotective and renal curative activity of (ZOX-LME).
O estudo teve como objetivo avaliar os efeitos terapêuticos das folhas metanólicas de Zizyphus oxyphyla (ZOX-LME) no fígado, rim e hematologia séricos, juntamente com outros parâmetros séricos em coelhos intoxicados com tetracloreto de carbono (CCl4). Os animais experimentais foram divididos em cinco grupos, seis coelhos em cada. Estes foram: grupo NC (controle normal), grupo TC (controle tóxico) e grupo ST, isto é, grupo administrado com silimarina na taxa de dose (50) mg / kg de peso corporal (PC). Grupo ET1 e grupo ET2 tratado com (ZOX-LME) na dose de 200 mg / kg de peso corporal e 400 mg / kg de peso corporal. A administração de CCl4 causou prejuízo significativo (P > 0,05) nas enzimas hepáticas séricas, fatores sanguíneos e outros índices séricos. O tratamento com (ZOX-LME) reduziu significativamente (P < 0,05) e normalizou os níveis de alanina transaminase (ALT), aspartato transaminase (AST) e fosfatase alcalina (ALP) e os índices hematológicos. Também foi observada redução significativa (P < 0,05) nas concentrações de creatinina, ureia, ácido úrico, nitrogênio ureico no sangue (BUN), albumina e glicose. Os níveis alterados de perfil lipídico e eletrólitos séricos (Ca, Mg, Cl, Na, K e P) foram significativamente (P < 0,05) mudando em direção aos níveis normais com a alimentação (ZOX-LME). Além disso, a ingestão de (ZOX-LME) causou melhora significativa nos níveis de GSH, GST e CAT, enquanto reduzia os níveis de TBARS, exibindo capacidade antioxidante. Também (ZOX-LME) mostrou inibição aumentada contra a eliminação percentual do radical livre 2, 2-difenila-1-picrilehidrazila (DPPH). Efeitos de normalização significativos (P < 0,05) foram observados com altas doses de 400 mg / kg de peso corporal de (ZOX-LME) e foram equivalentes aos grupos administrados com silimarina. O estudo histológico do fígado confirmou a atividade hepatoprotetora e curativa renal de (ZOX-LME).
Subject(s)
Animals , Rabbits , Biomarkers/blood , Plant Extracts/administration & dosage , Phytotherapy , Liver/drug effects , Kidney/drug effects , Ziziphus , RabbitsABSTRACT
This research aimed to investigate various mosquitocidal activities of Chenopodium botrys whole- plant n-hexane extract against Culex quinquefasciatus. The extract showed remarkable larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus. During the larvicidal and pupicidal activities, the 24-hour lethal concentration (LC50) of extract against 2nd instar larvae, 4th instar larvae and pupae were 324.6, 495.6 and 950.8 ppm, respectively. During the CDC (Centers for Disease Control and Prevention) bottle bioassay for adulticidal activity, the median knockdown times (KDT50) at 1.25% concentration was 123.4 minutes. During the filter paper impregnation bioassay for adulticidal activity, the KDT50 value at 0.138 mg/cm2 concentration was 48.6 minutes. The extract was fractionated into 14 fractions through silica gel column chromatography which were then combined into six fractions on the basis of similar retention factor (Rf) value. These fractions were screened for adulticidal activity by applying CDC bottle bioassay. The fraction obtained through 60:40 to 50:50% n-hexanes-chloroform mobile phase with 0.5 Rf value showed 100% adulticidal activity at 0.2% concentration. During oviposition deterrent activity, the highest concentration (1000 ppm) showed 71.3 ± 4.4% effective repellence and 0.6 ± 0.1 oviposition activity index. During adult emergence inhibition activity, the median emergence inhibition (EI50) value was 312.3 ppm. From the outcome of the present investigation, it is concluded that the n-hexane extract of C. botrys whole- plant possesses strong larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus.
Esta pesquisa teve como objetivo investigar várias atividades mosquitocidas do extrato n-hexano de planta inteira de Chenopodium botrys contra Culex quinquefasciatus. O extrato mostrou atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora de oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus. Durante as atividades larvicida e pupicida, a concentração letal de 24 horas (CL50) do extrato contra larvas de 2º estádio, larvas de 4º estádio e pupa foi de 324,6, 495,6 e 950,8 ppm, respectivamente. Durante o bioensaio com frasco do CDC (Centros para Controle e Prevenção de Doenças) para adulticida, o tempo médio de desativação (KDT50) na concentração de 1,25% foi de 123,4 minutos. Durante o bioensaio de impregnação com papel de filtro para a atividade adulticida do extrato, o valor KDT50 na concentração de 0,138 mg / cm2 foi de 48,6 minutos. O extrato foi fracionado em 14 frações através de cromatografia em coluna de gel de sílica que foram então combinadas em seis frações com base em um valor de fator de retenção (Rf) semelhante. Essas frações foram selecionadas quanto à atividade adulticida por meio da aplicação do bioensaio com garrafa do CDC. A fração obtida através da fase móvel de n-hexanos-clorofórmio 60:40% a 50:50% com valor de 0,5 Rf apresentou atividade adulticida de 100% na concentração de 0,2%. Durante a atividade de dissuasão da oviposição, a maior concentração de extrato (1000 ppm) apresentou repelência efetiva de 71,3 ± 4,4% e índice de atividade de oviposição de 0,6 ± 0,1. Durante a atividade de inibição da emergência de adultos, o valor médio de inibição da emergência (EI50) foi de 312,3 ppm. A partir do resultado da presente investigação, conclui-se que o extrato de n-hexano da planta inteira de C. botrys possui fortes atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora da oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus.
Subject(s)
Animals , Chenopodium/chemistry , Mosquito Control/methods , Culex/growth & developmentABSTRACT
Abstract The study was aimed to evaluate the therapeutic effects of Zizyphus oxyphyla leaves methanolic (ZOX-LME), on serum liver, kidney and hematology along with other serum parameters in Carbon tetrachloride (CCl4) intoxicated rabbits. Experimental animals were divided into five groups, six rabbits in each. These were: group NC (normal control), group, TC (toxic control) and group ST i.e. silymarine administered group at dose rate (50) mg/kg body weight (BW). Group ET1 and group ET2 treated with (ZOX-LME) at dose 200 mg/kg BW and 400 mg/kg BW. CCl4 administration caused significant (P> 0.05) impairment in serum liver enzymes, blood factors and other serum indices. Treatment with (ZOX-LME) significantly (P 0.05) reduced and normalized the levels of serum alanine transaminase (ALT) aspartate transaminase (AST) and alkaline phosphatase (ALP) and hematological indices. Also significant (P 0.05) reduction was observed in creatinine, urea, uric acid, blood urea nitrogen (BUN), and albumin and glucose concentrations. The altered levels of lipid profile and serum electrolytes (Ca, Mg, Cl, Na, K, and P) were significantly (P 0.05) change toward normal levels with (ZOX-LME) feeding. In addition (ZOX-LME) ingestion caused significant improvement in GSH, GST and CAT levels, while reducing the TBARS levels, exhibited antioxidant capacity. Also (ZOX-LME) showed increase inhibition against percent scavenging of 2, 2-diphenile-1-picrylehydrazyle (DPPH) free radical. Significant (P 0.05) normalizing effects were observed with high dose 400 mg/kg BW of (ZOX-LME and were equivalent to silymarine administered groups. The histological study of liver supported the hepatoprotective and renal curative activity of (ZOX-LME).
Resumo O estudo teve como objetivo avaliar os efeitos terapêuticos das folhas metanólicas de Zizyphus oxyphyla (ZOX-LME) no fígado, rim e hematologia séricos, juntamente com outros parâmetros séricos em coelhos intoxicados com tetracloreto de carbono (CCl4). Os animais experimentais foram divididos em cinco grupos, seis coelhos em cada. Estes foram: grupo NC (controle normal), grupo TC (controle tóxico) e grupo ST, isto é, grupo administrado com silimarina na taxa de dose (50) mg / kg de peso corporal (PC). Grupo ET1 e grupo ET2 tratado com (ZOX-LME) na dose de 200 mg / kg de peso corporal e 400 mg / kg de peso corporal. A administração de CCl4 causou prejuízo significativo (P > 0,05) nas enzimas hepáticas séricas, fatores sanguíneos e outros índices séricos. O tratamento com (ZOX-LME) reduziu significativamente (P 0,05) e normalizou os níveis de alanina transaminase (ALT), aspartato transaminase (AST) e fosfatase alcalina (ALP) e os índices hematológicos. Também foi observada redução significativa (P 0,05) nas concentrações de creatinina, ureia, ácido úrico, nitrogênio ureico no sangue (BUN), albumina e glicose. Os níveis alterados de perfil lipídico e eletrólitos séricos (Ca, Mg, Cl, Na, K e P) foram significativamente (P 0,05) mudando em direção aos níveis normais com a alimentação (ZOX-LME). Além disso, a ingestão de (ZOX-LME) causou melhora significativa nos níveis de GSH, GST e CAT, enquanto reduzia os níveis de TBARS, exibindo capacidade antioxidante. Também (ZOX-LME) mostrou inibição aumentada contra a eliminação percentual do radical livre 2, 2-difenila-1-picrilehidrazila (DPPH). Efeitos de normalização significativos (P 0,05) foram observados com altas doses de 400 mg / kg de peso corporal de (ZOX-LME) e foram equivalentes aos grupos administrados com silimarina. O estudo histológico do fígado confirmou a atividade hepatoprotetora e curativa renal de (ZOX-LME).
ABSTRACT
Abstract This research aimed to investigate various mosquitocidal activities of Chenopodium botrys whole- plant n-hexane extract against Culex quinquefasciatus. The extract showed remarkable larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus. During the larvicidal and pupicidal activities, the 24-hour lethal concentration (LC50) of extract against 2nd instar larvae, 4th instar larvae and pupae were 324.6, 495.6 and 950.8 ppm, respectively. During the CDC (Centers for Disease Control and Prevention) bottle bioassay for adulticidal activity, the median knockdown times (KDT50) at 1.25% concentration was 123.4 minutes. During the filter paper impregnation bioassay for adulticidal activity, the KDT50 value at 0.138 mg/cm2 concentration was 48.6 minutes. The extract was fractionated into 14 fractions through silica gel column chromatography which were then combined into six fractions on the basis of similar retention factor (Rf) value. These fractions were screened for adulticidal activity by applying CDC bottle bioassay. The fraction obtained through 60:40 to 50:50% n-hexanes-chloroform mobile phase with 0.5 Rf value showed 100% adulticidal activity at 0.2% concentration. During oviposition deterrent activity, the highest concentration (1000 ppm) showed 71.3 ± 4.4% effective repellence and 0.6 ± 0.1 oviposition activity index. During adult emergence inhibition activity, the median emergence inhibition (EI50) value was 312.3 ppm. From the outcome of the present investigation, it is concluded that the n-hexane extract of C. botrys whole- plant possesses strong larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus.
Resumo Esta pesquisa teve como objetivo investigar várias atividades mosquitocidas do extrato n-hexano de planta inteira de Chenopodium botrys contra Culex quinquefasciatus. O extrato mostrou atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora de oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus. Durante as atividades larvicida e pupicida, a concentração letal de 24 horas (CL50) do extrato contra larvas de 2º estádio, larvas de 4º estádio e pupa foi de 324,6, 495,6 e 950,8 ppm, respectivamente. Durante o bioensaio com frasco do CDC (Centros para Controle e Prevenção de Doenças) para adulticida, o tempo médio de desativação (KDT50) na concentração de 1,25% foi de 123,4 minutos. Durante o bioensaio de impregnação com papel de filtro para a atividade adulticida do extrato, o valor KDT50 na concentração de 0,138 mg / cm2 foi de 48,6 minutos. O extrato foi fracionado em 14 frações através de cromatografia em coluna de gel de sílica que foram então combinadas em seis frações com base em um valor de fator de retenção (Rf) semelhante. Essas frações foram selecionadas quanto à atividade adulticida por meio da aplicação do bioensaio com garrafa do CDC. A fração obtida através da fase móvel de n-hexanos-clorofórmio 60:40% a 50:50% com valor de 0,5 Rf apresentou atividade adulticida de 100% na concentração de 0,2%. Durante a atividade de dissuasão da oviposição, a maior concentração de extrato (1000 ppm) apresentou repelência efetiva de 71,3 ± 4,4% e índice de atividade de oviposição de 0,6 ± 0,1. Durante a atividade de inibição da emergência de adultos, o valor médio de inibição da emergência (EI50) foi de 312,3 ppm. A partir do resultado da presente investigação, conclui-se que o extrato de n-hexano da planta inteira de C. botrys possui fortes atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora da oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus.
ABSTRACT
Abstract This research aimed to investigate various mosquitocidal activities of Chenopodium botrys whole- plant n-hexane extract against Culex quinquefasciatus. The extract showed remarkable larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus. During the larvicidal and pupicidal activities, the 24-hour lethal concentration (LC50) of extract against 2nd instar larvae, 4th instar larvae and pupae were 324.6, 495.6 and 950.8 ppm, respectively. During the CDC (Centers for Disease Control and Prevention) bottle bioassay for adulticidal activity, the median knockdown times (KDT50) at 1.25% concentration was 123.4 minutes. During the filter paper impregnation bioassay for adulticidal activity, the KDT50 value at 0.138 mg/cm2 concentration was 48.6 minutes. The extract was fractionated into 14 fractions through silica gel column chromatography which were then combined into six fractions on the basis of similar retention factor (Rf) value. These fractions were screened for adulticidal activity by applying CDC bottle bioassay. The fraction obtained through 60:40 to 50:50% n-hexanes-chloroform mobile phase with 0.5 Rf value showed 100% adulticidal activity at 0.2% concentration. During oviposition deterrent activity, the highest concentration (1000 ppm) showed 71.3 ± 4.4% effective repellence and 0.6 ± 0.1 oviposition activity index. During adult emergence inhibition activity, the median emergence inhibition (EI50) value was 312.3 ppm. From the outcome of the present investigation, it is concluded that the n-hexane extract of C. botrys whole- plant possesses strong larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus.
Resumo Esta pesquisa teve como objetivo investigar várias atividades mosquitocidas do extrato n-hexano de planta inteira de Chenopodium botrys contra Culex quinquefasciatus. O extrato mostrou atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora de oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus. Durante as atividades larvicida e pupicida, a concentração letal de 24 horas (CL50) do extrato contra larvas de 2º estádio, larvas de 4º estádio e pupa foi de 324,6, 495,6 e 950,8 ppm, respectivamente. Durante o bioensaio com frasco do CDC (Centros para Controle e Prevenção de Doenças) para adulticida, o tempo médio de desativação (KDT50) na concentração de 1,25% foi de 123,4 minutos. Durante o bioensaio de impregnação com papel de filtro para a atividade adulticida do extrato, o valor KDT50 na concentração de 0,138 mg / cm2 foi de 48,6 minutos. O extrato foi fracionado em 14 frações através de cromatografia em coluna de gel de sílica que foram então combinadas em seis frações com base em um valor de fator de retenção (Rf) semelhante. Essas frações foram selecionadas quanto à atividade adulticida por meio da aplicação do bioensaio com garrafa do CDC. A fração obtida através da fase móvel de n-hexanos-clorofórmio 60:40% a 50:50% com valor de 0,5 Rf apresentou atividade adulticida de 100% na concentração de 0,2%. Durante a atividade de dissuasão da oviposição, a maior concentração de extrato (1000 ppm) apresentou repelência efetiva de 71,3 ± 4,4% e índice de atividade de oviposição de 0,6 ± 0,1. Durante a atividade de inibição da emergência de adultos, o valor médio de inibição da emergência (EI50) foi de 312,3 ppm. A partir do resultado da presente investigação, conclui-se que o extrato de n-hexano da planta inteira de C. botrys possui fortes atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora da oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus.
Subject(s)
Animals , Culex , Chenopodium , Insecticides/pharmacology , Plant Extracts/pharmacology , Plant Leaves , Hexanes , LarvaABSTRACT
@#The present study was aimed to evaluate the in-vitro and in-vivo antibacterial effects of the Typha elephantina aqueous extract (TE.AQ), ethanolic extract (TE.ET) and T. elephantina methanolic extract (TE.ME) against eight selected clinical pathogens. The test samples were tested for in-vitro analysis (by disc diffusion method) at different concentrations of 5, 15, 25, 50 and 100 mg/dL against both gram positive and gram-negative strains. The highest potential was observed in TE.ME at a concentration of 100 mg/dL against Pseudomonas aeruginosa exhibiting 19.67 ± 0.577 mm zone of inhibition (ZOI). The same fraction also showed good activity against Staphylococus aureus with ZOI of 17.50 ± 0.70 mm. The TE.ET was found most active against P. aeruginosa and Streptococcus pyogenes having ZOI of 18.53 ± 0.503 and 16.2 ± 1.55 mm respectively at a concentration of 100 mg/dL. The most sensitive bacteria P. aeruginosa was selected for in-vivo study (using poultry chicks) for induction of infection in chicks. The effects of TE.AQ, TE.ET and TE.ME were determined at concentrations of 300 mg/kg body weight based on hematological parameters, liver enzymes and gross pathological findings of lungs and livers. The findings of the in-vivo study in chick’s model showed that treatment of experimental animals with TE.ME significantly restored the hematological parameters, liver enzymes and architecture of lungs and livers. Based on scientific evidence, the current study suggests that TE.ME may serve as a best and new natural antibacterial agent and can be used against infections caused by P. aeruginosa.