Network prediction of the potential molecular mechanisms in birds of prey exposed to organochlorine pesticides / Red de predicción de potenciales mecanismos moleculares en aves de presa expuestas a pesticidas organoclorados

Abstract In the 1960s, organochlorine compounds were responsible for the decline of birds of prey populations such as Haliaee- tus leucocephalus and Falco peregrinus. Pesticides similar to DDT cause bioaccumulation in birds, affecting their eggshell com- position and compromising their development. Using system biology tools, the goal of this study was to better comprehend how organochlorines act on birds. We performed a literature review, using the STITCH 5.0 platform, searching for the terms DDT and TCDD. The sub-networks were amplified in 100 interactions in STRING 10.5 and joined by the Cytoscape 3.4.0 Merge software, using the experimental animal model Gallus gallus. Clusterization, gene ontology, and centrality were the parameters evaluated in the resulting network. The resulting network had 1,417 interactions and 137 nodes. The clusterization indicated four clusters and the gene ontology pointed to biological processes related to cell signaling and morphological development. The centrality analysis indicated ESR1 and HSP90AB1 as hub/bottleneck proteins involved in the estrogen pathway and calcium transport. Therefore, it is possible that HSP90 proteins have increased expression in birds contaminated with organochlorine pesticides, favoring ESRI-organochlorines interaction and disturbing the calcium availability related to the eggshell formation. The presence or absence of heat shock proteins, such as HSP90, influences several aspects of reproduction in many species. Therefore, the relationship between the HSP90 protein expression and thin-shell syndrome was identified for the first time in this in silico study.

Resumen En los años 60, los organoclorados fueron responsables del declive de aves de rapiña como Haliaeetus leucocephalus y Falco peregrinus. Pesticidas como el DDT, causan biomagnificación en las aves, afectando las cáscaras de los huevos y dañando su desarrollo. El objetivo de este trabajo fue, a través de herramientas de biología de sistemas, comprender cómo los organoclorados actúan en el organismo de las aves. A través de una revisión bibliográfica se incluyeron dos compuestos, DDT y TCDD. Estos fue ron prospectos en la plataforma STITCH 5.0. Las subredes encontradas fueron aumentadas en 100 interacciones en la plataforma STRING 10.5 y unidas por la herramienta Merge del programa Cytoscape 3.4.0, usando el modelo experimental Gallus gallus. En la red resultante se analizaron la clusterización, la ontología génica y la centralidad. La red resultante presentó 137 nudos y 1.417 interacciones. El análisis de clusterización indicó 4 clusters, siendo que el análisis y ontología génica apuntó procesos biológicos ligados a la señalización y al desarrollo morfológico. El estudio de centralidad apuntó a ESR1 y HSP90AB1 como los hubs-bottle- neck proteínas que estaban involucradas en la vía de recepción de estrógeno y en el transporte de calcio. De acuerdo con los resultados podemos inferir que las proteínas HSP90 tienen su expresión aumentada, en aves contaminadas con pesticidas organoclo rados, favoreciendo la interacción entre ESRI y DDT / TCDD. Con ello, la interacción ESRI y la hormona estrógeno se compromete perjudicando el transporte de calcio y consecuentemente la formación de la cáscara del huevo en aves expuestas. La expresión de proteínas de choque térmico ha sido asociada a varios aspectos de la reproducción en muchas especies, sin embargo, una asociación entre HSP90 y el síndrome de la cáscara fina del huevo fue identificada por primera vez en este experimento in silico.

Associação de carboidrases e fitase em dietas valorizadas e seus efeitos sobre desempenho e qualidade dos ovos de poedeiras leves / Association of carbohydrases and phytase in enriched diets ranked and its effects on performance and quality of eggs from light laying hens

Foram utilizadas 350 aves da linhagem comercial Bovans White, com o objetivo de avaliar a associação de carboidrases e fitase em dietas valorizadas sobre o desempenho e qualidade dos ovos de poedeiras leves. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com 5 tratamentos e 7 repetições. Os tratamentos foram: T1- Controle positivo sem adição de enzimas e sem valorização dos nutrientes; T2- Controle negativo (CN) 1, valorizando em 1,5% e 6% a EMA (kcal/kg), respectivamente para o milho e o farelo de soja, e em 2% a proteína bruta (PB) e os aminoácidos digestíveis limitantes mais a matriz completa para a enzima fitase; T3- CN 2, valorizando em 1,5% e 6% a EMA (kcal/kg), respectivamente para o milho e o farelo de soja, e em 2% a proteína bruta (PB) e os aminoácidos digestíveis limitantes mais a matriz incompleta para a enzima fitase; T4- suplementado com 100g ton-1 de carboidrase e 30g ton-1 de fitase; T5- suplementado com 100g ton-1 de carboidrase e 30g ton-1 de fitase. Os tratamentos controle positivo, T2, T3, T4 e T5, com ou sem suplementação enzimática, garantiram o desempenho no que diz respeito ao consumo de ração, produção, peso e perdas de ovos e qualidade da casca.

A total of 350 commercial Bovans White laying hens were used to evaluate the association of carbohydrases and phytase in enriched diets and its effects on performance and egg quality of laying hens. The experiment used a randomized design with five treatments and seven replicates. The treatments were: 1. Positive control without added enzymes and without nutrient enrichment, 2. Negative control (NC) 1 with 1.5% and 6% AME (kcal/kg) enrichment for corn and soybean meal respectively, 2% crude protein (CP) enrichment, and digestible limiting digestible amino acids plus the full matrix for the phytase enzyme; 3. NC 2 with 1.5% and 6% AME (kcal/kg) enrichment, respectively, for corn and soybean meal and 2% crude protein (CP) enrichment, and digestible limiting amino acids plus the sparse matrix for the phytase enzyme, 4. NC 1 supplemented with 100 g ton-1 carbohydrase and 30g ton-1 phytase, 5. NC 2 supplemented with 100 g ton-1 carbohydrase and 30g ton-1 phytase. According to the results, the positive control treatments, NC1 and NC2, with or without enzyme supplementation, showed guaranteed performance for feed intake, egg yield, weight, egg loss and shell quality.

Ensaios de penetração de Salmonella Enteritidis em ovos de galinha com diferentes qualidades de casca, submetidos ou não a lavagem industrial e a duas temperaturas de armazenagem / Penetration of Salmonella Enteritidis in chicken eggs, comparing different shell quality, industrial washing and temperature of storage

Estudou-se o comportamento da Salmonella Enteritidis quando em contato com a superfície de ovos de consumo, classificados de acordo com a qualidade da casca ou com tratamentos (lavados ou não), usando fezes de aves como veículo de contaminação, e armazenados a 8ºC e 70 por cento de umidade relativa ou a 30ºC e 90 por cento de umidade relativa. A 8ºC, o microrganismo permaneceu viável na superfície dos ovos, ao longo do tempo, enquanto a 30ºC foi possível identificar a sua inibição e até sua eliminação da superfície. A contaminação do conteúdo de ovos com defeito de casca foi mais frequente quando os ovos foram submetidos a temperaturas inadequadas de armazenagem (30ºC).

Salmonella Enteriditis behavior was studied when present on the surface of consume eggs, classified according to the shell quality or treatments (washed or not). Stools of fowls were used as a vehicle for contamination. The eggs were stored at 8ºC and 70 percent relative humidity or at 30ºC and 90 percent of relative humidity. At 8ºC, the microorganism stayed viable on the surface of the eggs throughout the study, while at 30ºC it was inhibited and eliminated from the egg shell. The contamination of content of the eggs with shell defect was more frequent when they were submitted to inappropriate temperatures of storage (30ºC).

Influência do trincamento da casca do ovo sobre sua qualidade comercial / Eggshell cracking influence on its commercial quality

Com o objetivo de verificar a influência do trincamento da casca do ovo sobre sua qualidade comercial, foi realizado umexperimento com 340 ovos tipo extra, íntegros, divididos em dois grupos de 170, sendo que os ovos de um dos grupos tiveramsuas cascas trincadas artificialmente. Todos os ovos foram acondicionados em temperatura ambiente. Consecutivamentenos 10 primeiros dias e, depois, periodicamente, 20 ovos, 10 trincados e 10 íntegros, foram analisados, num total de 17 diasde análises, onde foram avaliados: peso do ovo inteiro; tamanho da câmara de ar; índice da gema; volume drenado da espumada clara; pH da clara e da gema; e unidade Haugh. Os resultados obtidos demonstraram que o trincamento da casca do ovoinfluenciou negativamente em sua qualidade comercial, visto que os ovos trincados demonstraram maiores quedas nosfatores de qualidade que os ovos íntegros. Isto foi melhor verificado no decréscimo de peso, no aumento da câmara de ar, e,no volume drenado da clara, mais intensos nos ovos trincados. Sendo assim, foi possível concluir que o trincamento da cascado ovo tem influência direta na sua qualidade comercial, evidenciando, portanto, a importância da adoção de cuidados durantesua manipulação e transporte

With the objective of verifying the influence of the cracking of the eggshell on its commercial quality, an experiment was accomplishedwith 360 eggs type extra, intact, divided in two groups of 180. In one of the groups, the eggs were submitted to an artificialcracking on the eggshells. Later, all the eggs were conditioned in room temperature. Consecutively in the first 10 days and, then,periodically, 20 eggs, 10 cracked and 10 intact, were used in interior and exterior quality analyses until the 27o day, in a total of 17days of analyses. The following factors were analyzed: weight of the whole egg, depth of air cell, yolk index, drained volume ofalbumen, pH of yolk and albumen, and Haugh unit. The results indicated that the cracking of the eggshell influenced negativelyin its commercial quality, because the decreasing of the cracked eggs quality factors was higher than the intact eggs. This wasspecially observed in relation to the weight of the egg, that decreased strongly along the days; to the depth of the air cell, that hadits size increased substantially; and to the drained volume of albumen, that became more intense. On the basis of this work itcould be concluded that eggshell cracking has a direct influence on its commercial quality and it is important to be sure aboutits careful manipulation ant transport