Effects of zinc supplementation on glycemic control and oxidative stress in experimental diabetes: A systematic review.

INTRODUCTION: Diabetes mellitus (DM), an important public health problem worldwide, can cause imbalances in the homeostasis of trace elements such as zinc (Zn). It is possible that an adequate nutritional status related to nutrients is essential for the normal functioning of antioxidant defense systems, and any change in the concentration of these substances could increase the chances of DM complications. OBJECTIVE: To present a review on the effect of zinc supplementation on glycemic control and oxidative stress in experimental diabetes. METHODS: This is a systematic review of articles that investigated the effects of zinc supplementation on glycemic control and oxidative stress in diabetic rats. The PICOS strategy was used for the development of the research question, and the Syrcle tool for the quality assessment of the studies included in the review. Articles available in the PubMed, Scopus, and Web of Science databases were included without restriction on year of publication. The Syrcle tool was used to assess the risk of bias of the included studies. RESULTS: Fifteen studies were included in the review, seven of which evaluated glycemic control and oxidative stress after zinc supplementation, five only oxidative stress and three only glycemic control after zinc treatment. In all the studies included, diabetes was induced by the administration of streptozotocin (STZ) at doses ranging from 40 to 100 mg/kg. Zinc supplementation was made in the diet or drinking water or by gavage or intraperitoneal injection. The most used doses were 100 mg/kg of body weight by gavage and 0.32 and 0.64 g/kg in diet. The supplementation period ranged from 14 days to 8 weeks. Six studies revealed that zinc supplementation decreased fasting blood glucose as well as insulin resistance; nine studies included in this review reported decreased MDA concentration; in five studies, there was an increase in the activity of antioxidant enzymes (GPx, SOD, GSH and catalase); and one of the studies reported a reduction in glycated hemoglobin. CONCLUSION: Zinc supplementation improved hyperglycemia and revealed a protective potential against oxidative stress associated with experimental diabetes.

Genetically related genotypes of cowpea present similar bacterial community in the rhizosphere.

Plant breeding reduces the genetic diversity of plants and could influence the composition, structure, and diversity of the rhizosphere microbiome, selecting more homogeneous and specialized microbes. In this study, we used 16S rRNA sequencing to assess the bacterial community in the rhizosphere of different lines and modern cowpea cultivars, to investigate the effect of cowpea breeding on bacterial community assembly. Thus, two African lines (IT85F-2687 and IT82D-60) and two Brazilian cultivars (BRS-Guariba and BRS-Tumucumaque) of cowpea were assessed to verify if the generation advance and genetic breeding influence the bacterial community in the rhizosphere. No significant differences were found in the structure, richness, and diversity of bacterial community structure between the rhizosphere of the different cowpea genotypes, and only slight differences were found at the OTU level. The complexity of the co-occurrence network decreased from African lines to Brazilian cultivars. Regarding functional prediction, the core functions were significantly altered according to the genotypes. In general, African lines presented a more abundance of groups related to chemoheterotrophy, while the rhizosphere of the modern cultivars decreased functions related to cellulolysis. This study showed that the genetic breeding process affects the dynamics of the rhizosphere community, decreasing the complexity of interaction in one cultivar. As these cowpea genotypes are genetically related, it could suggest a new hypothesis of how genetic breeding of similar genotypes could influence the rhizosphere microbiome.

The resistance of the cowpea cv. BRS Xiquexique to infestation by cowpea weevil is related to the presence of toxic chitin-binding proteins.

The cowpea weevil (Callosobruchus maculatus) is the main pest that attacks cowpea (Vigna unguiculata) seeds during storage, causing nutritional and economic losses in the cowpea crop. Thus, studies aiming to identify resistant cowpea cultivars have been developed. Chitin-binding proteins (CBP), such vicilins and chitinases, have been detected in seeds and related with the toxicity to insects. In this work, we investigated the presence of chitin-binding proteins in the partially resistant cowpea cv. BRS Xiquexique and evaluated their toxicity towards cowpea weevil. The CBP fraction was isolated by chitin affinity chromatography. CBP fraction showed, through 15% SDS PAGE, protein bands with varying molecular masses, mainly below 55 kDa. Proteins present in CBP fraction were identified by Western blotting and mass spectrometry analysis, as vicilins and chitinases. CBP fraction, at 5%, was able to interfere with the development of cowpea weevil, decreasing larval mass and length. A CBV (chitin-binding vicilin) fraction isolated from CBP fraction was toxic, at 2.0%, to C. maculatus, decreasing larval mass and length in 64.3% and 33.23%, respectively. These results suggest that chitin binding proteins, such vicilins and chitinases, may be related to the resistance of cowpea cv. BRS Xiquexique to the infestation by C. maculatus.

Potencial produtivo de progênies de feijão-caupi com arquitetura ereta de planta

This research was carried out to estimate genetic parameters and to identify, in cowpea populations, promising genotypes regarding grain yield and erect plant type. Three lines and 348 progenies, coming from advanced generations of crossings between: TE96-282-22G (P1) x TVx5058-09C (P2) and TE96-282-22G (P1) x 1T81D-1332 (P3), were evaluated in the Teresina, PI, in 2004. The genetic variability for the main branch node number, and for the number of pods per plant indicates favorable condition for selection of superior progenies, considering these characters. The populations that stood out for grain yield, are among those presenting higher length and number node in the main branche. The absence of correlation for the main branch length with number of pods per plant and with weight of a hundred grains indicates the possibility of selecting genotypes with erect plant type, higher seed size and pod production.

O objetivo foi estimarem-se parâmetros genéticos e identificarem-se, em populações de feijão-caupi, genótipos promissores quanto à produtividade de grãos e arquitetura ereta de planta. Três linhagens e 348 progênies de geração F3 e F2RC1, provenientes dos cruzamentos entre: TE96-282-22G (P1) x TVx5058-09C (P2) e TE96-282-22G (P1) x 1T81D-1332 (P3), foram avaliadas no Município de Teresina, PI, em 2004. A variabilidade genética apresentada para o comprimento e número de nós do ramo principal e para o número de vagens por planta indica condição favorável à seleção de progênies superiores quanto a esses caracteres. As populações que se destacaram quanto à produtividade de grãos, encontram-se entre as de maior comprimento e número de nós do ramo principal. A ausência de correlação entre o comprimento do ramo principal com o número de vagens por planta e o peso de cem grãos evidencia a possibilidade de seleção de genótipos com arquitetura moderna de planta, maior tamanho de sementes e produção de vagens.

Potencial produtivo de progênies de feijão-caupi com arquitetura ereta de planta

This research was carried out to estimate genetic parameters and to identify, in cowpea populations, promising genotypes regarding grain yield and erect plant type. Three lines and 348 progenies, coming from advanced generations of crossings between: TE96-282-22G (P1) x TVx5058-09C (P2) and TE96-282-22G (P1) x 1T81D-1332 (P3), were evaluated in the Teresina, PI, in 2004. The genetic variability for the main branch node number, and for the number of pods per plant indicates favorable condition for selection of superior progenies, considering these characters. The populations that stood out for grain yield, are among those presenting higher length and number node in the main branche. The absence of correlation for the main branch length with number of pods per plant and with weight of a hundred grains indicates the possibility of selecting genotypes with erect plant type, higher seed size and pod production.

O objetivo foi estimarem-se parâmetros genéticos e identificarem-se, em populações de feijão-caupi, genótipos promissores quanto à produtividade de grãos e arquitetura ereta de planta. Três linhagens e 348 progênies de geração F3 e F2RC1, provenientes dos cruzamentos entre: TE96-282-22G (P1) x TVx5058-09C (P2) e TE96-282-22G (P1) x 1T81D-1332 (P3), foram avaliadas no Município de Teresina, PI, em 2004. A variabilidade genética apresentada para o comprimento e número de nós do ramo principal e para o número de vagens por planta indica condição favorável à seleção de progênies superiores quanto a esses caracteres. As populações que se destacaram quanto à produtividade de grãos, encontram-se entre as de maior comprimento e número de nós do ramo principal. A ausência de correlação entre o comprimento do ramo principal com o número de vagens por planta e o peso de cem grãos evidencia a possibilidade de seleção de genótipos com arquitetura moderna de planta, maior tamanho de sementes e produção de vagens.

Correlações entre parâmetros de adaptabilidade e estabilidade da produtividade de óleo em soja

The objective of this work was to determine the degree of correlation among parameters that evaluate oil yield adaptability and stability in soybean. The parameters were estimated starting from data analysis resultants of the evaluation of 93 soybean lines divided in three maturation cycles (28 early, 38 semiearly and 27 intermediate). The trials were carried out in twelve environments of the municipal district of Piracicaba, São Paulo, Brazil. The following parameters were correlated: grand mean (m i), regression coefficient (b i), Wricke ecovalence (omegadi), AMMI ecovalence (omegaAi), regression deviations variance (sigma2di) and determination coefficient (R²i). The parameters were compared using the ranking Sperman correlation of the lines, according to each parameter. The correlations among m i and b i and among the parameters of stability to each other (omegadi,omegaAi, sigma2di and R²i) were positive and significant (0.53 r 0,93). The correlations between the adaptability and stability parameters were low or negatives and not significant (-0.39 r 0.38), except among b i and R²i (r = 0.49 and 0.89, for the early and intermediate lines, respectively). The stability parameters present rank orders of the lines in a similar way and, probably, they belong to the same stabillity concept. The results indicated that is difficult the simultaneous selection for oil yield adaptability and stability in soybean.

O objetivo deste trabalho foi determinar o grau de correlação entre parâmetros que avaliam a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de óleo em soja. Os parâmetros foram estimados a partir da análise de dados resultantes da avaliação de 93 linhagens de soja, divididas em três ciclos de maturação (28 precoces, 38 semiprecoces e 27 intermediárias). Os ensaios foram conduzidos em doze ambientes do município de Piracicaba, SP, Brasil. Os seguintes parâmetros foram correlacionados: média geral (m i), coeficiente de regressão (b i), ecovalência de Wricke (ômegaWi), ecovalência AMMI (ômegaAi), variância dos desvios da regressão (sigma2di) e coeficiente de determinação (R²i). Utilizou-se a correlação (r) de Sperman do ordenamento das linhagens, segundo cada parâmetro. As correlações entre m i e b i e entre os parâmetros de estabilidade entre si (ômegaWi, ômegaAi, sigma2di e R²i) foram positivas e significativas (0,53 r 0,93) . As correlações entre os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade foram baixas ou negativas e não significativas (-0,39 r 0,38), exceto entre b i e R²i (r = 0,49 e 0,89 para as linhagens precoces e intermediárias, respectivamente). Os parâmetros de estabilidade classificam a ordem das linhagens de forma similar e, provavelmente, pertencem ao mesmo conceito de estabilidade. Os resultados indicam que é difícil a seleção simultânea para adaptabilidade e estabilidade da produtividade de óleo em soja.

Correlações entre parâmetros de adaptabilidade e estabilidade da produtividade de óleo em soja

The objective of this work was to determine the degree of correlation among parameters that evaluate oil yield adaptability and stability in soybean. The parameters were estimated starting from data analysis resultants of the evaluation of 93 soybean lines divided in three maturation cycles (28 early, 38 semiearly and 27 intermediate). The trials were carried out in twelve environments of the municipal district of Piracicaba, São Paulo, Brazil. The following parameters were correlated: grand mean (m i), regression coefficient (b i), Wricke ecovalence (omegadi), AMMI ecovalence (omegaAi), regression deviations variance (sigma2di) and determination coefficient (R²i). The parameters were compared using the ranking Sperman correlation of the lines, according to each parameter. The correlations among m i and b i and among the parameters of stability to each other (omegadi,omegaAi, sigma2di and R²i) were positive and significant (0.53 r 0,93). The correlations between the adaptability and stability parameters were low or negatives and not significant (-0.39 r 0.38), except among b i and R²i (r = 0.49 and 0.89, for the early and intermediate lines, respectively). The stability parameters present rank orders of the lines in a similar way and, probably, they belong to the same stabillity concept. The results indicated that is difficult the simultaneous selection for oil yield adaptability and stability in soybean.

O objetivo deste trabalho foi determinar o grau de correlação entre parâmetros que avaliam a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de óleo em soja. Os parâmetros foram estimados a partir da análise de dados resultantes da avaliação de 93 linhagens de soja, divididas em três ciclos de maturação (28 precoces, 38 semiprecoces e 27 intermediárias). Os ensaios foram conduzidos em doze ambientes do município de Piracicaba, SP, Brasil. Os seguintes parâmetros foram correlacionados: média geral (m i), coeficiente de regressão (b i), ecovalência de Wricke (ômegaWi), ecovalência AMMI (ômegaAi), variância dos desvios da regressão (sigma2di) e coeficiente de determinação (R²i). Utilizou-se a correlação (r) de Sperman do ordenamento das linhagens, segundo cada parâmetro. As correlações entre m i e b i e entre os parâmetros de estabilidade entre si (ômegaWi, ômegaAi, sigma2di e R²i) foram positivas e significativas (0,53 r 0,93) . As correlações entre os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade foram baixas ou negativas e não significativas (-0,39 r 0,38), exceto entre b i e R²i (r = 0,49 e 0,89 para as linhagens precoces e intermediárias, respectivamente). Os parâmetros de estabilidade classificam a ordem das linhagens de forma similar e, provavelmente, pertencem ao mesmo conceito de estabilidade. Os resultados indicam que é difícil a seleção simultânea para adaptabilidade e estabilidade da produtividade de óleo em soja.

Adaptabilidade e estabilidade produtiva de feijão-caupi

The objective of this work was to evaluate the grain yield stability and adaptability of 15 cowpea (Vigna unguiculata) genotypes using the additive main effects and multiplicative interaction model. The trials were carried out at 13 environments of Piaui and Maranhão, Brazil, from 1999 to 2001. Genotype showed low effect, but environment, genotype x environment interaction, and the first tree axes of the principal components analysis were highly significant (P 0.01). The principal components analysis explained 72.82% of the sum of squares of the genotype x environment interaction. Evx 91-2E and Evx 63-4E genotypes showed high adaptability and stability and can be cultivated in all environments. Evx 47-6E and Evx 92-49E genotypes were adapted to low yield environments, while Evx 63 - 10E genotype had the highest yield averages, and specific adaptation to high quality environments. Brejo, MA, 2001, and Bom Jesus, PI, 2000 environments were the most previsional ones, while Teresina, PI, 2001, and Baixa Grande do Ribeiro, PI, 2001, were higly unstables. The genotype x environment interaction is variable inside and homogeneous between the states of Piauí and Maranhão in terms of environmental quality.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de grãos de 15 genótipos de feijão-caupi (Vigna unguiculata) utilizando o modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa. Os ensaios foram conduzidos em 13 ambientes, nos Estados do Piaui e Maranhão, no período de 1999 a 2001. Os resultados mostraram a existência de poucas diferenças entre genótipos, mas os efeitos de ambientes, interação genótipos x ambientes e os três primeiros eixos da análise de componentes principais da interação foram altamente significativos (P 0,01). A análise de componentes principais explicou 72,82% da soma de quadrados da interação genótipos x ambientes. Os genótipos Evx 91-2E e Evx 63-4E aprentam alta adaptabilidade e estabilidade, os quais podem ser cultivados em todos os ambientes do região Meio-Norte (Piauí e Maranhão). Os genótipos Evx 47-6E e Evx 92-49E mostraram-se adaptados a ambientes de baixa produtividade, enquanto que o genótipo Evx 63-10E apresentou a maior média e adaptação específica a ambientes de alta qualidade. Os ambientes Brejo-MA, 2001 e Bom Jesus-PI, 2000 foram os mais previsíveis, enquanto Teresina, PI, 2001 e Baixa Grande do Ribeiro, PI, 2001, altamente instáveis. A interação genótipos x ambientes é variável dentro e homogênea entre os Estados do Piauí e Maranhão em termos de qualidade ambiental.

Adaptabilidade e estabilidade produtiva de feijão-caupi

The objective of this work was to evaluate the grain yield stability and adaptability of 15 cowpea (Vigna unguiculata) genotypes using the additive main effects and multiplicative interaction model. The trials were carried out at 13 environments of Piaui and Maranhão, Brazil, from 1999 to 2001. Genotype showed low effect, but environment, genotype x environment interaction, and the first tree axes of the principal components analysis were highly significant (P 0.01). The principal components analysis explained 72.82% of the sum of squares of the genotype x environment interaction. Evx 91-2E and Evx 63-4E genotypes showed high adaptability and stability and can be cultivated in all environments. Evx 47-6E and Evx 92-49E genotypes were adapted to low yield environments, while Evx 63 - 10E genotype had the highest yield averages, and specific adaptation to high quality environments. Brejo, MA, 2001, and Bom Jesus, PI, 2000 environments were the most previsional ones, while Teresina, PI, 2001, and Baixa Grande do Ribeiro, PI, 2001, were higly unstables. The genotype x environment interaction is variable inside and homogeneous between the states of Piauí and Maranhão in terms of environmental quality.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de grãos de 15 genótipos de feijão-caupi (Vigna unguiculata) utilizando o modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa. Os ensaios foram conduzidos em 13 ambientes, nos Estados do Piaui e Maranhão, no período de 1999 a 2001. Os resultados mostraram a existência de poucas diferenças entre genótipos, mas os efeitos de ambientes, interação genótipos x ambientes e os três primeiros eixos da análise de componentes principais da interação foram altamente significativos (P 0,01). A análise de componentes principais explicou 72,82% da soma de quadrados da interação genótipos x ambientes. Os genótipos Evx 91-2E e Evx 63-4E aprentam alta adaptabilidade e estabilidade, os quais podem ser cultivados em todos os ambientes do região Meio-Norte (Piauí e Maranhão). Os genótipos Evx 47-6E e Evx 92-49E mostraram-se adaptados a ambientes de baixa produtividade, enquanto que o genótipo Evx 63-10E apresentou a maior média e adaptação específica a ambientes de alta qualidade. Os ambientes Brejo-MA, 2001 e Bom Jesus-PI, 2000 foram os mais previsíveis, enquanto Teresina, PI, 2001 e Baixa Grande do Ribeiro, PI, 2001, altamente instáveis. A interação genótipos x ambientes é variável dentro e homogênea entre os Estados do Piauí e Maranhão em termos de qualidade ambiental.

Variabilidade e correlações entre caracteres em cruzamentos de soja

The estimation of parameters in initial inbreeding generations is important to direct the breeding program, mainly for the selection of the most promising genotypes. This research evaluated twenty-one soybean genotypes (six parents and their 15 diallel crosses in F2), in two locations (ESALQ and Anhembi) of Piracicaba, SP, Brazil. A randomized complete block design was adopted, with six replications in each location. The experimental plots were represented by 12 hills of individual plants spaced 0.80 m x 0.80 m. The evaluated traits were: number of days and plant height at flowering and maturity; agronomic value; seed yield; seed oil content; and oil yield. All parameter estimates were based on the components of the variance and covariance from individual and combined analyses. Parents and F2 presented variability for all the traits. In terms of favorable environmental quality, the two locations were good for the expression of the genetic potential of the genotypes, however Anhembi was the most favorable for the expression of seed yield. The genotype x location interaction was an important component of the phenotypic variation, except for seed oil content. The genotypic correlations were usually larger than the phenotypic and environmental, for the two locations. The magnitude of the phenotypic and genotypic correlations, showed that the phenotypes reflected the genotypes satisfactory. The traits related to flowering and to maturity were important for the improvement of seed yield, with prominence for agronomic value. There was an evidence of difficulties to develop new soybean genotypes with high seed yield and earliness.

A estimação de parâmetros em gerações iniciais de endogamia tem importância para direcionar o programa de melhoramento, principalmente em relação ao processo de seleção dos genótipos mais promissores. Este trabalho avaliou 21 genótipos de soja (seis parentais e 15 combinações dialélicas em F2), em dois locais (ESALQ e Anhembi) de Piracicaba, SP. O delineamento usado foi em blocos ao acaso, com seis repetições por local. A parcela experimental foi de 12 covas de plantas individuais espaçadas de 0,80 m x 0,80 m. Os caracteres avaliados foram número de dias e altura da planta no florescimento e maturidade; valor agronômico; produtividade de grãos; teor de óleo na semente e produtividade de óleo. Todas as estimativas de parâmetros basearam-se nos componentes das análises de variância e covariância individuais e conjuntas. Parentais e F2 apresentaram variabilidade para todos os caracteres. Em termos de qualidade ambiental favorável, os dois locais foram bons para a expressão do potencial genético dos genótipos, no entanto, o local Anhembi foi mais favorável para produtividade de grãos. A interação genótipos x locais mostrou-se um importante componente da variação fenotípica, com exceção do caráter teor de óleo. As correlações genotípicas foram geralmente maiores que as fenotípicas e de ambiente nos dois locais. A magnitude das correlações fenotípicas e genotípicas mostrou que o fenótipo refletiu satisfatoriamente o genótipo. Os caracteres relacionados ao florescimento e à maturidade mostraram-se importantes para o melhoramento da produtividade, com destaque para o valor agronômico. Existe evidência de dificuldades em obter novos genótipos produtivos e precoces.

Variabilidade e correlações entre caracteres em cruzamentos de soja

The estimation of parameters in initial inbreeding generations is important to direct the breeding program, mainly for the selection of the most promising genotypes. This research evaluated twenty-one soybean genotypes (six parents and their 15 diallel crosses in F2), in two locations (ESALQ and Anhembi) of Piracicaba, SP, Brazil. A randomized complete block design was adopted, with six replications in each location. The experimental plots were represented by 12 hills of individual plants spaced 0.80 m x 0.80 m. The evaluated traits were: number of days and plant height at flowering and maturity; agronomic value; seed yield; seed oil content; and oil yield. All parameter estimates were based on the components of the variance and covariance from individual and combined analyses. Parents and F2 presented variability for all the traits. In terms of favorable environmental quality, the two locations were good for the expression of the genetic potential of the genotypes, however Anhembi was the most favorable for the expression of seed yield. The genotype x location interaction was an important component of the phenotypic variation, except for seed oil content. The genotypic correlations were usually larger than the phenotypic and environmental, for the two locations. The magnitude of the phenotypic and genotypic correlations, showed that the phenotypes reflected the genotypes satisfactory. The traits related to flowering and to maturity were important for the improvement of seed yield, with prominence for agronomic value. There was an evidence of difficulties to develop new soybean genotypes with high seed yield and earliness.

A estimação de parâmetros em gerações iniciais de endogamia tem importância para direcionar o programa de melhoramento, principalmente em relação ao processo de seleção dos genótipos mais promissores. Este trabalho avaliou 21 genótipos de soja (seis parentais e 15 combinações dialélicas em F2), em dois locais (ESALQ e Anhembi) de Piracicaba, SP. O delineamento usado foi em blocos ao acaso, com seis repetições por local. A parcela experimental foi de 12 covas de plantas individuais espaçadas de 0,80 m x 0,80 m. Os caracteres avaliados foram número de dias e altura da planta no florescimento e maturidade; valor agronômico; produtividade de grãos; teor de óleo na semente e produtividade de óleo. Todas as estimativas de parâmetros basearam-se nos componentes das análises de variância e covariância individuais e conjuntas. Parentais e F2 apresentaram variabilidade para todos os caracteres. Em termos de qualidade ambiental favorável, os dois locais foram bons para a expressão do potencial genético dos genótipos, no entanto, o local Anhembi foi mais favorável para produtividade de grãos. A interação genótipos x locais mostrou-se um importante componente da variação fenotípica, com exceção do caráter teor de óleo. As correlações genotípicas foram geralmente maiores que as fenotípicas e de ambiente nos dois locais. A magnitude das correlações fenotípicas e genotípicas mostrou que o fenótipo refletiu satisfatoriamente o genótipo. Os caracteres relacionados ao florescimento e à maturidade mostraram-se importantes para o melhoramento da produtividade, com destaque para o valor agronômico. Existe evidência de dificuldades em obter novos genótipos produtivos e precoces.