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Effect of cross-breed of meat and egg line on productive performance and meat quality in Japanese quail (Coturnix japonica) from different generations
Full text linkIn recent years, quail meat has gained popularity among consumers and several lines, breed and varieties have been developed for different production purposes. Anyway, the available information in literature are still very scarce. In light of this, the aim of the current study was to evaluate the effect of different lines (meat type and egg type quails), cross (meat type x egg type quails; F0 x F1) and gender (males and females) on growth performance, carcass and meat quality traits in Japanese quail (Coturnix japonica). Current research was a part of a larger research project whose main aim was the detection of quantitative trait loci (QTLs) and their linkage with phenotipical traits (meat and egg quality traits), in order to study the genetic structure at the basis of the variability of the quantitative traits. Also, verify and demonstrate, on the basis of information on the QTL, if quail could be considered as an “Animal model” for chicken with interesting economic implications. The experiment was performed with two Japanese quail (Coturnix japonica) population (meat type and egg type) reared at the Didactic Experimental Station of the University of Life Sciences in Lublin (Poland). Forty-four quails (generation F0), 22 Pharaoh (F-33) meat type males and 22 Standard (S-22) laying type females, were reciprocally crossed to produce the F1 hybrids generation. F2 generation has been created by mating one F1 male with one F1 female, full siblings. The birds, randomly chosen from F0 (22 males and 22 females), F1 (22 males and 22 females) and F2 (84 males and 152 females) were raised to 20 wk of age in collective cages (F0 and F1: 6 birds in each 6 cages and 4 birds in each 2 cages; F2: 6 birds in each 38 cages, 4 birds in each two cages) under continuous lighting (natural and artificial). Quail were fed ad libitum commercial diets according to age. The diet containing 28 % CP and 3,000 kcal of ME/kg for the first week, then till 28 days it containing 24 % CP and 2,900 kcal of ME/kg; the finisher ration had 20 % CP and 2,800 kcal of ME/kg. Birds had free access to water during the experiment.
At slaughter (20 weeks of age), all birds were individually weighed (after a fasting period of 12 h), stunned and decapitated, according to the EU regulations on the protection of animals at the time of killing (European Communities, 2009). After plucking and eviscerating, carcasses were weighted and dissected (leg, breast, giblets, abdominal fat; theirs percentages were calculated based on hot carcass weight) and, in addition, dressing percentage (without giblets) was calculated. After the refrigeration period (24 h at 4°C), the right Pectoral muscle (PM) pH (pH24) was recorded and the left PM was removed, vacuum packaged, and stored frozen (− 40°C) for analyses of intramuscular collagen (IMC) properties, cholesterol content and fatty acid composition. Data were evaluated by one way analysis of variance (ANOVA; SPSS Inc., 2010) and Scheffé’s test was applied to compare the mean values among the three generations. Quails of meat line (F-33) were significantly heavier than those of the egg line (S-22) and they had higher carcass weight, carcass yield and abdominal fat percentage; differently, giblets percentage and meat pH were higher in egg type quails. The IMC amount did not differ significantly between the two lines; however, meat of the egg line had a slower collagen maturation (hydroxylysylpyridinoline crosslink/collagen). Breast meat of S-22 quails had higher total saturated fatty acid (SFA) amount, but also higher total polyunsaturated fatty acid (PUFA) content compared with F-33 quails; on the contrary, the latter had higher (+ 11.5 %) total monounsaturated fatty acid (MUFA) amount. The ratio between polyunsaturated to saturate fatty acids (P/S) and muscle cholesterol were similar between lines, even if meat line quails supplied meat with lower atherogenic index (AI) and thrombogenic index (TI). The F1 and F2 generations showed an evident sexual dimorphism and an additional effect could be due to hybrid heterosis. Both females of F1 and F2 generations were heavier than males and had higher giblets percentage, while males showed a higher carcass yield and abdominal fat percentage. The IMC amount was not influenced by gender in both generations, even if meat from F1 females had higher degree of collagen maturation. In the F2 generation, a significant hatch-effect was found for the IMC amount and the degree of collagen maturation. In the F1 generation the fatty acid composition and the relative ratios, as well as the muscle cholesterol content, were similar between sexes. On the contrary, in the F2 generation females were characterized by higher total PUFA content and consequently higher P/S ratio, but lower muscle cholesterol content compared to males. The comparison of performance traits among the three generations showed an evident phenotypic variation. The cross between two genetically distant lines as well as the cross between full siblings hybrids did not influence the body weight of hybrid males but had a negative effect on their carcass weight. Instead, hybrid females were heavier than parental line (S-22): F1 hybrid had an increase of body weight of 23.9 %, while F2 showed an increase of 31.4 %. The total content of SFA was lower in muscle hybrid females (F1 and F2) compared to female of parental line, while the SFA amount between males was similar among the three generations. The total MUFA amount was higher in both F1 males and females, suggesting a positive heterosis in the F1 generation, especially for females. On the contrary, the total PUFA content, as well as the total n-6 fatty acids amount were higher in F2 hybrids in both sexes. The P/S ratio was highest in F2 quails, while both F1 males and females were characterized by the highest n-6/n-3 ratio. Hybrid females (F1 and F2) showed a significant lower AI and TI compared to parental line. Interestingly, both F1 and F2 females and only F1 males showed a considerably lower muscle cholesterol content compared to parental lines.
Overall, the results obtained at the end of this study have provided information regarding three generation cross of two types (meat line and egg line) of Japanese quail which could be used in the future in poultry breeding industry.Negli ultimi decenni, si è assistito ad un cambio graduale delle preferenze del consumatore, il quale richiede prodotti alimentari che siano in grado di soddisfare non solo le caratteristiche organolettiche ma anche quelle nutrizionali e salutistiche, con particolare attenzione ai prodotti emergenti ed innovativi. Queste nuove tendenze hanno orientato i consumi anche verso le cosiddette carni alternative o non convenzionali come quelle di quaglia, che negli ultimi anni stanno riscuotendo un crescente interesse. In molti paesi, la quaglia è altamente apprezzata per le peculiari caratteristiche organolettiche delle sue carni e delle uova, utilizzate per la preparazione di piatti sofisticati; al tempo stesso, la carne di quaglia, grazie alle sua accessibilità economica, è in grado di incontrare anche l’interesse di consumatori meno esigenti (Minvielle, 2004; Genchev et al, 2008a). Inoltre, molteplici sono gli aspetti che rendono l’allevamento di questa specie molto interessante, primo fra tutti quello economico.
Nonostante, il crescente interesse verso questo tipo di carne, ancora limitate sono le ricerche riguardanti gli aspetti qualitativi e nutrizionali della carne di quaglia, mentre non vi sono studi che confrontano gli aspetti qualitativi della carne tra diverse linee e generazioni di quaglie giapponesi (Coturnix japonica).
Allo scopo di ampliare le conoscenze di base sulla carne di quaglia, l’obiettivo del presente studio è stato quello di valutare l’effetto dell’incrocio di due linee (linea carne e linea uova) sulle performance di crescita e post-mortem e sulla qualità della carne di quaglie giapponesi (Coturnix japonica) di tre diverse generazioni. Questo studio era parte di un progetto più ampio il cui obiettivo principale era quello di identificare i Quantitative Traits Loci (QTLs) associati ai caratteri quantitativi in esame (performance produttive, contenuto di colesterolo, proprietà del collagene intramuscolare della carne, ecc. ), al fine di comprendere la struttura genetica che sta alla base della variabilità delle caratteristiche produttive stesse. Inoltre, verificare e dimostrare, sulla base delle informazioni relative ai QTL, se le quaglie possono essere considerate come “animal model” per i polli. Ciò porterebbe ad interessanti risvolti economici, in quanto le quaglie potrebbero essere utilizzate come modello nei programmi di selezione per incrementare la qualità delle produzioni in campo avicolo.
La sperimentazione è stata condotta presso un’azienda didattica sperimentale dell’Università di Lublin (Polonia). Allo scopo, 44 quaglie (generazione F0), di cui 22 quaglie Pharaoh linea carne (F-33) e 22 quaglie linea uova (S-22), sono state incrociate tra loro al fine di ottenere una generazione ibrida (F1). Gli ibridi F1, a loro volta, sono stati incrociati tra di loro per ottenere una seconda generazione ibrida (F2), ottenuta da 2 schiuse consecutive. Le quaglie, scelte a random, dalle generazioni F0 (22 maschi e 22 femmine), F1 (22 maschi e 22 femmine) e F2 (84 maschi e 152 femmine), sono state allevate fino a 20 settimane di età in gabbie collettive (F0 e F1: 6 quaglie in ciascuna delle 6 gabbie e 4 quaglie in ciascuna delle 2 gabbie; F2: 6 quaglie in ciascuna delle 38 gabbie, 4 quaglie in ciascuna delle 2 gabbie). Le quaglie sono state alimentate ad libitum con diete commerciali, formulate in funzione della loro età, usufruendo ad libitum di acqua fresca. La razione alimentare per la prima settimana aveva un contenuto proteico del 28 % e 3,000 kcal/kg di energia metabolizzabile (EM), successivamente fino al ventottesimo giorno un contenuto proteico del 24 % e 2,900 kcal/kg; quindi, fino alla ventesima settimana, un contenuto proteico del 20 % e 2,800 kcal/kg. A 20 settimane di età, le quaglie sono state pesate individualmente (dopo un periodo di digiuno di 12 ore), stordite elettricamente e macellate. Le carcasse sono state pesate, calcolata la rispettiva resa a caldo (senza frattaglie) e sezionate. Il peso delle singole parti (cosce, petto, frattaglie e grasso addominale) è stato registrato e successivamente calcolata l’incidenza delle singole parti sul peso della carcassa a caldo. Le carcasse sono state refrigerate a 4°C per 24 ore, e successivamente è stato misurato il pH del muscolo pettorale destro. Il muscolo pettorale sinistro è stato poi messo sottovuoto e congelato (- 40°C) fino al momento delle analisi del collagene intramuscolare (IMC), del contenuto di colesterolo e del profilo acidico. I dati ottenuti sono stati sottoposti ad analisi della varianza (ANOVA) ad una via, utilizzando il pacchetto statistico SPSS (2010). Le differenze tra le medie sono state valutate mediante il test di Scheffé.
Le quaglie della linea carne (F-33) sono risultate più pesanti rispetto a quelle della linea uova, come anche il peso della carcassa, la resa alla macellazione e la percentuale di grasso addominale; al contrario, l’incidenza delle frattaglie ed i valori del pH24 sono risultati maggiori nelle quaglie della linea uova. Il contenuto di collagene intramuscolare (CIM) è risultato simile tra le due linee, anche se le quaglie della linea uova hanno mostrato un livello di stabilizzazione/maturità delle fibre di collagene più basso rispetto alle quaglie della linea carne. Il muscolo pettorale delle quaglie della linea S-22 ha mostrato un maggior contenuto di acidi grassi saturi (SFA), nonché un maggior contenuto di acidi grassi polinsaturi (PUFA) rispetto alle quaglie della linea carne, che, invece, hanno mostrato un maggior contenuto di acidi grassi monoinsaturi (MUFA). Il rapporto tra acidi grassi polinsaturi e saturi (P/S) ed il contenuto di colesterolo nel muscolo pettorale sono risultati simile tra i due gruppi sperimentali, anche se, nella carne delle quaglie F-33 sono stati riscontrati migliori (più bassi) indici aterogenici (IA) e trombogenici (IT). Le quaglie delle generazioni F1 e F2 hanno mostrato un evidente dimorfismo sessuale, probabilmente amplificato dall’effetto dell’eterosi ibrida. Infatti, le femmine ibride di entrambe le generazioni F1 e F2 sono risultate più pesanti rispetto ai maschi ibridi e con una maggiore incidenza delle frattaglie; mentre, i maschi hanno mostrato una maggiore resa alla macellazione nonché una maggiore incidenza del grasso addominale. Il contenuto di collagene intramuscolare (CIM) del muscolo pettorale è risultato simile tra i sessi in entrambe le generazioni (F1 e F2), anche se le femmine F1 hanno mostrato un livello di stabilizzazione/maturità delle fibre di collagene più elevato. Nella generazione F2 le proprietà del CIM sono risultate significativamente differenti tra le quaglie delle due schiuse. Nella generazione F1 la composizione acidica ed i relativi rapporti, così come il contenuto di colesterolo muscolare, sono risultati simili tra i sessi. Al contrario, nella generazione F2 le femmine hanno mostrato un maggior contenuto di PUFA e conseguentemente un più alto rapporto P/S, ma un minor contenuto di colesterolo muscolare rispetto ai maschi F2. Il confronto delle performance in vivo e post-mortem tra le diverse generazioni, ha evidenziato una significativa variazione dei caratteri studiati. L’incrocio di prima e seconda generazione non ha influenzato il peso vivo dei maschi ma ha avuto un effetto negativo sulla loro resa alla macellazione. Al contrario, le femmine ibride sono risultate più pesanti rispetto alle femmine della linea parentale (S-22): le femmine F1 hanno mostrato un incremento di peso del 23.9 %, che è risultato ancora più marcato nelle femmine F2 (+ 31.4 %). Le femmine ibride (F1 e F2) hanno mostrato un minor contenuto totale di SFA rispetto alle femmine S-22, mentre nessuna differenza significativa è stata riscontrata nei maschi delle tre generazioni. Il contenuto totale di MUFA è risultato più alto sia nei maschi che nelle femmine F1, indicando un’eterosi positiva nella generazione F1, soprattutto nelle femmine. Gli ibridi F2 (maschi e femmine), invece, hanno mostrato un contenuto totale di PUFA e di acidi grassi n-6 simile tra loro. Il rapporto P/S è risultato maggiore negli ibridi F2, mentre entrambi i sessi della generazione F1 hanno mostrato un maggior rapporto tra acidi grassi n-6 e acidi grassi n-3. Le femmine ibride (F1 e F2) sono state caratterizzate da indici aterogenici e trombogenici significativamente bassi. Particolarmente interessante, è la significativa diminuzione del contenuto di colesterolo nel muscolo pettorale sia delle femmine ibride (F1 e F2) che nei maschi F1 rispetto alle linee parentali.
Nel complesso, i risultati ottenuti dal presente studio hanno fornito importanti informazioni di base riguardanti le performance produttive e le caratteristiche qualitative della carne di quaglie giapponesi appartenenti a diverse linee e generazioni; evidenziando, altresì, una significativa e positiva eterosi negli ibridi di seconda generazione. Inoltre, i risultati ottenuti hanno fornito una base importante per l’individuazione dei QTL associati ai caratteri quantitativi oggetto di studio.Dottorato di ricerca internazionale in Benessere, biotecnologia e qualità delle produzioni animali - Welfare, biotechnology and quality of animal productions (XXV ciclo - XXV Cycle
Structural studies on human ferroportin
No full textLa ferroportina è una proteina politopica di membrana di 62,5 kDa che media l’esporto del ferro ferroso da cellule specializzate dell’organismo alla circolazione sanguigna. Ad oggi, è l’unica proteina deputata a svolgere questa funzione ad essere stata identificata nei mammiferi.
A livello sistemico, la ferroportina è soggetta ad un meccanismo di regolazione negativa post-traduzionale operato dall’epcidina, peptide secreto dal fegato in risposta ad innalzamento dei livelli di ferro nell’organismo, che legandosi ad essa innesca un meccanismo di internalizzazione e degradazione proteica lisosomiale (Nemeth et al., 2004). La ferroportina rappresenta quindi un importante regolatore dei quantitativi di ferro intracellulari e sistemici dell’organismo.
Mutazioni a carico del gene codificante per ferroportina (SLC40A1) sono causative di una sindrome da sovraccarico di ferro, denominata emocromatosi (HH) di tipo IV o “malattia da ferroportina”, caratterizzata da trasmissione autosomica dominante. L’HH di tipo IV si esplicita in due possibili fenotipi sulla base della alterazione funzionale che la proteina subisce. Se la mutazione produce una perdita di funzione si assiste ad accumulo di ferro a livello macrofagico, incremento dei livelli di ferritina sierica e si riscontrano normali valori di saturazione della transferrina. In contrasto a questa manifestazione fenotipica classica, ci sono alcune mutazioni a guadagno di funzione che non influenzano l’esporto del metallo attraverso il canale proteico, ma che determinano la produzione di ferroportina con parziale, o in alcuni casi completa, resistenza all’epcidina. I pazienti con mutazioni di questa seconda tipologia presentano un fenotipo patologico con tratti simili a quelli dell’emocromatosi di tipo classico. Nello specifico, si assiste a incremento dei livelli di saturazione della transferrina sierica e accumulo di ferro per lo più a livello parenchimale (Pietrangelo, 2006).
Il lavoro di dottorato è stato incentrato sullo studio della ferroportina. Ad oggi infatti, la struttura cristallografica di questo trasportatore non è stata ancora risolta e mancano informazioni sul meccanismo messo in atto per l’esporto del ferro. Per l’analisi di questa complessa proteina di membrana sono stati scelti due differenti approcci: da un lato, è stato sviluppato, mediante tecniche di bioinformatica, un modello strutturale sulla base del quale è stato ipotizzato un meccanismo di trasporto del ferro, verificato attraverso la produzione e lo studio della funzionalità di mutanti ad hoc di ferroportina. Dall’altro lato, è stato messo a punto un sistema eterologo di espressione per ferroportina, indirizzato alla produzione di quantitativi proteici, maggiori di quelli osservati finora (Rice et al., 2009), che fornissero le basi per procedere alla sua caratterizzazione biochimica e strutturale.
È evidente come qualsiasi studio volto all’identificazione della struttura proteica o del meccanismo di funzionamento di ferroportina, possa risultare utile anche alla comprensione dei fenotipi patologici associati alle alterazioni del trasportatore e allo sviluppo o al miglioramento delle attuali tipologie di trattamento della malattia da ferroportina.Ferroportin is a polytopic membrane protein of 62.5 kDa that exports ferrous iron from specialized body cells into the bloodstream. To date, it is the only known iron exporter in mammals.
At the systemic level, ferroportin is regulated with a negative post-translational mechanism operated by hepcidin, a peptide secreted by the liver in response to increased levels of body iron, which binds ferroportin causing its internalization and lysosomal degradation (Nemeth et al., 2004). Ferroportin is therefore an important regulator of intracellular and systemic iron.
Mutations in the gene encoding ferroportin (SLC40A1) cause the iron overload disease type IV hereditary hemochromatosis (HH) or "ferroportin disease" characterized by autosomal dominant inheritance. Ferroportin disease usually presents as one of two different phenotypes. If the mutation results in a loss-of-function, patients display macrophage iron loading, high serum ferritin levels and normal to low transferrin iron saturation. In contrast to this classical phenotype, there are some gain-of-function mutations that do not affect the iron export ability of ferroportin, but result in a partial to complete resistance to hepcidin. Patients with mutations in this second category have a phenotype with features similar to those of the classical type of hemochromatosis. Specifically, the transferrin saturation is expected to be markedly elevated and iron accumulate mostly in parenchymal cells (Pietrangelo, 2006).
The PhD work was focused on the study of ferroportin. To date, the ferroportin crystal structure has not yet been resolved and there is no information on the iron export mechanism. For the analysis of this complex membrane protein two different approaches were chosen: first, using bioinformatics techniques, a structural model of human ferroportin has been built and, on this basis, a mechanism of iron transport was hypothesized. The significance of the model was experimentally tested through iron export measurements in cells transfected with recombinant wild type and mutant ferroportin. In addition, a system for heterologous expression of ferroportin has been developed. The purpose was to produce enough protein, in a quantity higher than those so far obtained (Rice et al., 2009), which would provide the basis for the biochemical and structural characterization of ferroportin.
Obviously, any attempt to disclose the three dimensional structure of ferroportin or the molecular mechanism of iron export, may be useful not only to explain the different pathological phenotypes associated to alterations of the transporter, but also to develop or improve the actual treatment of the ferroportin disease.Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie biologiche ed ambientali (XXVI ciclo
Effects of exercise combined with high intensity in the treatment of the subject with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and ready to cognitive decline
No full textINTRODUZIONE
La Broncopneaumopatia cronico ostruttiva (BPCO) è una sindrome complessa, eterogenea e multifattoriale responsabile del deterioramento della funzionalità respiratoria, a cui si sommano comorbidità extrapolmonari aventi un significativo effetto sulla prognosi. Tra queste ultime, il declino cognitivo, di cui ne è affetto il 77% dei soggetti broncoostruiti; in questi, è stato osservato un danno neuronale causato dalla riduzione del trasporto di ossigeno nell'area cerebrale. Il soggetto con patologia respiratoria ostruttiva è caratterizzato da deficit funzionale dovuto a sintomi respiratori limitati il movimento: la dispnea e debolezza/fatica muscolare, che si traducono in intolleranza allo sforzo determinando decondizionamento fisico; il tutto si riversa negativamente sulla qualità di vita.
Nell'ultimo decennio è diventato sempre più evidente, l'importanza e l'efficacia dell'esercizio fisico nel programma di riabilitazione per i soggetti BPCO, tanto che è inserito a tutti gli effetti tra gli interventi non farmacologici di questa patologia. Infatti i PRF sono considerati come l'intervento più efficace nel determinare e garantire un recupero tale da permettere il ripristino dei livelli di autonomia in soggetti affetti da broncostruzione, anche in condizioni gravi. Diverse tipologie e modalità di allenamento, differenti intensità di lavoro sono state sperimentate, ma ad oggi ancora non è stato definito un protocollo ottimale per il ricondizionamento fisico e miglioramento delle capacità cognitive dei pazienti con BPCO1.
Lo scopo di questo studio è stato quello di osservare gli effetti di due diversi protocolli di riallenamento fisico: uno di tipo combinato (esercizi aerobici + esercizi di forza) AC e uno di tipo aerobico AA; e determinare se l'allenamento combinato è più efficace dell' allenamento aerobico sulle performance fisiche , sulle capacità cognitive e sulla qualità della vita in soggetti con BPCO a diversi stadi della malattia .
METODI
Per la ricerca sono stati reclutati complessivamente 14 soggetti BPCO di sesso maschile ( 68,35 ± 9,64 ), ricoverati in un centro di riabilitazione cardio-respiratoria. Lo studio è stato composto da tre fasi .
1° FASE:
reclutamento di 7 soggetti BPCO (65 ± 8.26): (GRUPPO 1). Questi sono stati indirizzati a riallenamento fisico respiratorio di tipo combinato: esercizio aerobico + esercizi di forza, svolto ad intensità vigorosa e associato ad esercizi respiratori, d'equilibrio e mobilità articolare (AC).
2° FASE:
reclutamento di 7 soggetti BPCO (69 ±7.39): (GRUPPO 2). Questi sono stati indirizzati a riallenamento fisico respiratorio di tipo aerobico condotto ad alta intensità e associato ad esercizi respiratori, d'equilibrio e mobilità articolare (AA)
3° FASE:
comparazione dell'efficacia del protocollo di tipo combinato (AC) rispetto a quello aerobico (AA).
Entrambe i gruppi sperimentali sono stati sottoposti a ricondizionamento fisico per 4 settimane, con una frequenza dell’allenamento di 5 sedute settimanali. Il GRUPPO 1 (sperimentale) (AC), ha svolto un allenamento della durata di circa 60 minuti, suddiviso in due sessioni giornaliere (una aerobica e l'altra di forza) di 30 minuti, ad un intensità progressivamente vigorosa dell' 70- 90% della FCmax e del 1RM. Il GRUPPO 2 (AA), ha condotto un allenamento composto da una sola sessione d' allenamento giornaliera ( solo aerobica) di circa 30 minuti, ad un intensità progressivamente vigorosa al 70-90% della FCmax. Prima, durante (solo test del motore) e dopo il protocollo di riqualificazione, tutti i soggetti di gruppi sono stati valutati con test di laboratorio, test respiratori, test da sforzo fisico , prova neuropsichiatrico : batteria deterioramento mentale ( MDB) e con un questionario specifico per valutare la qualità di vita: S. George Questionnaire.
RISULTATI
I risultati del T-test mostrano come entrambi i protocolli sono efficaci per il ricondizionamento fisico e per il miglioramento delle capacità cognitive. Ma il Gruppo 1, nell'analisi dell' ANAVA, mostra differenze significative per la prova di forza degli arti superiori e la resistenza muscolare degli arti inferiori , il test cardio-respiratorio Stair Climb , il grado di dispnea a riposo (scala MRC) e il livello di SpO2 dopo esercizio . Anche la percentuale di miglioramento per la maggior parte delle variabili sono maggiori per la riqualificazione del combinato. Per le funzioni mentali, sia hanno miglioramenti per la fluidità verbale, memoria a lungo termine e attenzione; ma in T-Test i Gruppi 1 ha riportato benefici anche per l'intelligenza non- verbale e l'aprassia costruttiva.
DISCUSSIONE
I risultati dello studio suggeriscono che entrambi i protocolli, sia quello sperimentale di tipo combinato ( AC ) sia quello aerobico ( AA ), sono efficaci per ricondizionamento fisico del paziente con BPCO. Ciò conferma i benefici dell'attività fisica in questa popolazione.
Inoltre, è stata dimostrata la possibilità di utilizzare un allenamento ad alta intensità nei soggetti con BPCO rispetto a quelli raccomandati dalle linee guida per questa patologia.
Il Gruppo 1 di AC raggiunge notevoli vantaggi più del gruppo 2 di AA, per la componente di forza che migliora i muscoli, incrementando la resistenza e la tolleranza allo sforzo , infatti risulta significativo anche il test stair climb, che è indica anche il grado di potenza delle gambe.
Altrettanto importante è stata la variazione positiva dei valori di emogas analisi, per effetto della componente aerobica dell'allenamento , che già a intensità moderata , aumenta la quantità dell'ossigeno atero-venoso, indicando un migliore adattamento metabolico dei muscoli allenati. Questo potrebbe essere un dato per rafforzare l'effetto del riallenamento fisico sui soggetti BPCO, che riguardo le funzioni mentali è ancora da dimostrare ampiamente. Questi miglioramenti, si ipotizza siano ricollegabili alla componente aerobica dell'esercizio che aumenta la portata del flusso di sangue al cervello, specie se condotto ad alta intensità, quindi si ha il trasporto e l' utilizzo di una maggior quantità d'ossigeno nell'aria cerebrale, ha un influenza positiva sul fattore neuro tropico (BNDF), che stimola la proliferazione e differenziazione dei neuroni e riveste un ruolo fondamentale nella memoria a lungo termine, determina un aumento della plasticità cerebrale. Inoltre, dal T-Test si evidenza un miglioramento in più domini per il Gruppo 1 di AC, in quanto migliorano anche relativamente all'intelligenza non verbale e alla aprassia costruttiva. La spiegazione di ciò potrebbe essere data dal fatto che la componente di forza del protocollo sperimentale, ha sviluppato una miglior capacità coordinativa dei gesti motori e che per lo svolgimento degli esercizi prevedeva un maggior impegno mentale relativo alla concentrazione per l'esecuzione degli esercizi di forza rispetto all' attività ciclica del camminare su tredmill. Il tutto ha migliorato la capacità dei soggetti di poter ideare, programmare ed organizzare in maniera corretta un movimento o più azioni.
CONCLUSIONI
Il campione studiato è ancora piccolo, ma i risultati sembrano incoraggianti . La formazione combinata condotta ad alta intensità (90 % Fcmax), e per il maggior beneficio sia prestazioni fisiche e cognitive rispetto all'esercizio aerobico, potrebbe essere una possibile strategie efficaci per ottimizzare ulteriormente e più velocemente ricondizionamento fisico e di intervento per prevenire / ritardo cognitivo calo determinato dalla BPCO.INTRODUCTION
Chronic obstructive pulmonary disease ( COPD) is a complex, heterogeneous and multifactorial syndrome, it is responsible of the lung function deteriorations, to which are added extra pulmonary comorbidities that have a significant effects on prognosis. One of the most important comorbidities is the cognitive decline, it affected 77% of the COPD subjects. In these patients, it was observed neuronal damage caused by the reduction of oxygen transport in the brain. The subject with obstructive respiratory disease is characterized by functional impairment due to respiratory symptoms, limiting movement: as shortness of breath and weakness and muscolar fatigue. They determine the exercise intolerance resulting in physical deconditioning with negative effects on quality of life. In the last decade it has become increasingly evident the importance and the effectiveness of physical exercise in the rehabilitation program for BPCO patients. Infact, the training was considered like a non-pharmacological interventions for this disease. The re-training is considered as the most effective intervention to determine and ensure a recovery and to allow the restoration of autonomy levels in patients with obstructive disease, even in severe cases. Different training, with different intensities of work have been tried , but as yet have not defined an optimal protocol for physical reconditioning and improvement of cognitive abilities of patients with COPD. .
The purpose of this study was to observe the effects of two different protocols of physical retraining: the first one which combined aerobic and strength exercises (AC); The second one based only on aerobic exercises (AA).Our objective were to determine whether the combined training is more effective than the aerobic training on physical performance , cognitive decline and the quality of life in COPD patients at different stages of the disease.
METHODS
Total 14 COPD male subjects (68.35 ±9.64), hospitalized in a rehabilitation centre, were recruited for the research. The study was organized in three phases.
PHASE 1: 7 COPD male subjects (65 ± 8.26), were recruited: Group 1.
It conducted a experimental combined retraining ( aerobic + strength exercises) of high-intensity (AC)
PHASE 2: 7 COPD male subjects (69 ±7.39) were recruited : Group 2.
It conducted a aerobic retraining of high-intensity (AA).
PHASE 3: comparison between the experimental and the aerobic retraining protocol.
Both groups were subjected to physical reconditioning for 4 weeks, with a frequency of 5 training sessions per week. For Group 1 retraining experimental program provided two session (one aerobic and one strength) of 30 minutes per day; For Group 2 retraining physical program provided one session (only aerobic) of 30 minutes per day. Before, during (only motor test) and after the retraining protocol, all subjects of groups were evaluated with laboratory test, respiratory tests, physical exercise tests, neuropsychiatric test: mental deterioration battery (MDB) and with a specific questionnaire to assess the quality of life: S. George Questionnaire.
RESULTS
The results show how both protocols are effective for physical reconditioning and for the improvement of cognitive. In particular Group 1 show significant differences for test of strength of upper-limb and muscular endurance of the upper limbs, the cardio respiratory stair Climb tests, the degree of dyspnea at rest (MRC scale) and the level of SpO2 pulse. Also the percentage of improvement for most variables are greater for the retraining of the combined. For the mental function, both improves both verbal fluency long-term memory and attention, but in T-Test the Groups 1 had major benefits, because it improves also in non-verbal intelligence and constructional apraxia.
DISCUSSION
The results of the study suggest that both the experimental protocols combined type (AC ) and the aerobic (AA) are effective for physical reconditioning in COPD patients. This confirm the benefits of exercise in this peoples.
In addition, it has been demonstrated the feasibility of using a high-intensity training in COPD subjects compared to those recommended by the guidelines for this disease.
The Group 1 of AC reaches more significant benefits then Group 2 of AA, this is due to the force component that enhances the muscles, increasing resistance and tolerance to stress; in fact it has a significant improvement of the stair climb.
Also important was the increasing values in blood gas analysis, due to the effect of aerobic exercise, which is already at moderate intensity, increased ateriovenous oxygen difference indicating improved metabolic adaptation to exercise of working muscle.
Regarding cognitive abilities, improve in the two groups with regard to long-term memory, verbal fluency and attention, this is probably due to the blood flow increases to the brain, especially if exercise is conducted at high intensity. A larger amount of oxygen in the brain increase the size of the hippocampus, which already physiologically tends to decrease with age, this has a positive influence on neuro tropic factor ( BNDF ), which stimulates the proliferation and differentiation of neurons and plays a key role in long-term memory, results in an increase in brain plasticity.
CONCLUSIONS
The sample studied is still small but the results seem encouraging. The combined training conducted at high intensity (90% Fcmax ), and for the greater benefit of both physical and cognitive performance compared to aerobic exercise, could be a possible effective strategies to optimize them further and faster physical reconditioning and intervention for prevent / delay cognitive decline determined by COPD.Dottorato di ricerca in Scienze per la salute (XXVI ciclo
Identifying I(0) Series in Macro-panels: Are Sequential Panel Selection Methods Useful?
Full text linkSequential panel selection methods (spsms) are based on the repeated application of panel unit root tests and are increasingly used to identify I (0) time series in macro- panels. We check the reliability of spsms by using Monte Carlo simulations based on generating the individual test statistics and
the p values to be combined into panel unit root tests, both under the unit root null and under selected local alternatives. The analysis is carried out considering both independent and dependent test statistics. We show that spsms do not possess better classification performances than conventional univariate [email protected]@unimol.i
The judgment abbreviated conditioned
No full textIl legislatore del 1999, nel modificare il giudizio abbreviato, ha introdotto due modelli: «ordinario» e «condizionato». In entrambi i casi non è più necessario il consenso del pubblico ministero. È, altresì, venuto meno il vaglio da parte dell’organo giurisdizionale circa la definibilità del giudizio allo stato degli atti. Una valutazione sull’esperibilità del rito si avrà soltanto nel caso di richiesta «condizionata». Resta sempre ferma la necessaria iniziativa da parte dell’imputato per attivare il rito. Il giudizio abbreviato «condizionato» è una novità introdotta dalla l. 479/99 (cd. «Carotti»); esso consente all'imputato di subordinare la sua richiesta di giudizio abbreviato ad un'integrazione probatoria da effettuarsi in udienza davanti al giudice. Quest'ultimo non è obbligato a disporre il giudizio abbreviato e può rigettare l'istanza se l'integrazione probatoria richiesta non risulta necessaria ai fini della decisione e compatibile con le finalità di economia processuale proprie del rito.The legislature of 1999, in modifying the judgment abbreviated, has introduced two models: "ordinary" and "conditional". In both cases it is no longer needed the consent of the public ministry. It is also failed the sieve by the courts about the definability of judgment to the state of the acts. An evaluation of the decisions of the ritual you will be only in the event of a request "conditioning". It remains always stops the necessary initiative on the part of the accused to activate the rite. The judgment abbreviated «conditioned» is a novelty introduced by l. 479/99 (cd. «Carotti»); it allows the accused to make its judgment request shortened to an integration probative value to be carried out at the hearing before the judge. The latter is not obliged to have the judgment abbreviated and may reject the instance if the integration evidence is not compatible for the decision and consistent with the purposes of procedural economy's own rite
Nuclear tau: a possible novel target for Alzheimer's disease therapy
No full textTau è una proteina stabilizzatrice i microtubuli identificata in entrambi i compartimenti cellulari, quello citosolico/citoscheltrico e quello nucleare, di cellule neuronali e non neuronali; si contraddistingue per la sua fosforilazione altamente regolata in eventi sia fisiologici (per esempio durante mitosi), che patologici (come negli aggregati neurofibrillari). Nella malattia dell’Alzheimer (AD) non è stato ancora stabilito se gli aggregati neurofibrillari rappresentano una causa o una conseguenza della neurodegenerazione; secondo l’ipotesi dell’amiloide, la proteina precursore dell’amiloide (AβPP) svolge un ruolo chiave nella neurodegenerazione, producendo i peptidi tossici Aβ che sono a loro volta responsabili dell’iperfosforilazione di tau.
In questo lavoro di ricerca noi dimostriamo che AβPP, quando è overespressa ectopicamente o in cellule con trisomia 21, modula la fosforilazione di tau a livello di fosfo-epitopi patogenetici e mitotici durante il ciclo cellulare e regola la localizzazione intracellulare di fosfo-tau, riducendone la quota nucleare e il rapporto nucleo/citoscheletro; tale regolazione è risultata essere strettamente dipendente dall’attivitá di γ-secretasi. Questa specifica fosforilazione di tau è richiesta durante la mitosi sia in vivo che in vitro ed è modulata dal pathway segnale di ERK1,2; il conseguente fenotipo è una stimolazione della crescita cellulare indotta da AβPP in linee cellulari proliferanti. Anche in cellule neuronali differenziate A1, l’overespressione di AβPP modula la fosforilazione di tau, alterandone il rapporto nucleo/citoscheletro ed è, in questo caso, anche correlata con la morte cellulare. A differenza dei tessuti cerebrali di casi controllo, in quelli AD la localizzazione nucleare di tau è irrilevante e si osserva la predominanza di aggregati neurofibrillari.
Abbiamo infine, investigato l’azione protettiva del selenato di sodio sulla fosforilazione e gli aggregati di tau in un modello murino di tauopatia transgenico per la tau umana recante la mutazione P301S. Il trattamento con tale droga mostra ridurre sia la fosforilazione di tau, sia le sue inclusioni, attivando l’attività fosfatasica (PP2A) e la degradazione autofagica degli aggregati di tau. Riassumendo, in questo lavoro noi dimostriamo un diretto contributo di AβPP nell’attivazione di un pathway segnale volto all’attivazione di specifiche chinasi, coinvolte nella fosforilazione e nell’omeostasi dei pools nucleare e citosolico/citoscheletrico di tau, con consegnenze nelle dinamiche del ciclo cellulare che potrebbero indurre la morte cellulare in neuroni post-mitotici. L’uso di tools farmacologici che potrebbero ridurre l’attivazione di chinasi e stimolare la degradazione di inclusioni di tau, come mostrato qui usando il selenato di sodio in topi transegenici, potrebbe revertire questo processo patologico. A nostro avviso, una comprensione piú profonda dei meccanismi molecolari che causano lo squilibrio tra la fosforilazione nucleare vs. quella citoscheletrica di tau è essenziale per l’identificazione di nuovi targets terapeutici per l’AD.Tau is a microtubule-stabilizing protein detected in both cytosolic/cytoskeletal and nuclear cellular compartments of neuronal and non-neuronal cells, with a tightly regulated phosphorylation, in physiology (mitosis for example) and pathology (neurofibrillary tangles). In Alzheimer’s disease (AD) it is not yet established whether entangled tau represents a cause or a consequence of neurodegeneration. The amyloid β-precursor protein (AβPP) is considered pivotal in the genesis of AD, and the “amyloid hypothesis” states that amyloid β-peptides (Aβ), derived from aberrant AβPP processing, cause neurodegeneration and tau hyperphosphorylation.
Here we provide evidence that AβPP, when ectopically overexpressed or in cells bearing trisomy 21, modulates the phosphorylation of tau in mitotic and pathogenic phosphoepitopes during cell cycle and regulates the intracellular localization of phospho-tau, reducing the nuclear pool and the overall ratio nuclear/cytoskeletal. We show that the modulation of tau phosphorylation mediated by AβPP is strictly dependent on β-secretase activity as well. This specific phosphorylation of tau is required during mitosis in vitro and in vivo, likely via an ERK1/2 signaling cascade; the consequent phenotype is an upregulation of cell growth kinetic induced by AβPP in proliferating cell lines. Also in differentiated neuronal A1 cells, the overexpression of AβPP modulates tau phosphorylation, altering the ratio between cytoskeletal and nuclear pools, but in this case AβPP induces cell death. The nuclear localization of phospho-tau is significantly underrepresented in neurons of AD patients, in which predominate neurofibrillary tangles, in comparison to non-AD patients. Finally we investigate the potential protective effect of sodium selenate on tau phosphorylation and tau inclusions in a transgenic mouse model of human tauopathy. Treatment with sodium selenate in these transgenic mice reduces both phospho-tau and tau inclusions, likely by activating phosphatase activity (PP2A) and increasing the autophagic degradation of tau aggregates. In summary, in this work we provide evidence for a direct contribution of APP in a signaling activity targeted to the activation of specific kinases, with a role in the phosphorylation and homeostasis of the nuclear and the cytoskeletal pool of tau, with consequences in cell cycle dynamics that may lead to cell death in postmitotic neurons. The use of pharmacological tools that may reduce kinases’ activation and stimulate the autophagic degradation of tau inclusions, as shown here using Na Selenate in transgenic mice, may revert this pathological process. In our opinion a deeper comprehension of molecular mechanisms that cause the disequilibrium between nuclear vs cytoskeletal phosphorylation of tau is essential for the identification of novel targets for AD therapy.Dottorato di ricerca in Scienze per la salute (XXV ciclo
Church and society in Trivento. History of the diocese under royal patronage in the Spanish age
No full textQuando il 29 luglio 1529, nella cattedrale di Barcellona, Carlo V e Clemente VII firmarono la pace, che dalla città catalana prese nome, Trivento era uno snodo importante nel piano strategico e delle operazioni militari della Corona spagnola nel Regno di Napoli. Posta, com’era, lungo la strada d’accesso terrestre al Regno di Napoli, in una zona di confine con la Santa Sede, circondata da potentati ecclesiastici come Montecassino o la badia di S. Sofia di Benevento, era inevitabile che un sovrano come Carlo V avesse mire su di essa per stabilire un controllo serrato in ambito civile ed ecclesiastico, da un lato con il conferimento del titolo feudale alla fedele e leale nobiltà e dall’altro lato controllando gli avvicendamenti episcopali sulla cattedra più antica del Contado di Molise. Eppure, nell’ambito della storia e delle vicende che riguardarono il regio patronato nel Mezzogiorno d’Italia, sulla diocesi di Trivento è stata fatta ancora poca luce, soprattutto in relazione al maggior rilievo economico e politico che ebbero altre diocesi e arcidiocesi del Regno su cui pure il sovrano spagnolo intese stabilire il proprio controllo. Il presente lavoro intende colmare questo vuoto.
La storia della diocesi molisana ha rappresentato l’occasione per osservare la periferia del Regno di Napoli nell’età spagnola, alla luce delle complesse dinamiche politiche nelle molteplici e differenti relazioni tra “centri”, Spagna/Roma/Napoli e “periferie” dell’Impero e del Regno. In quel vasto spazio territoriale che fu il Regno di Napoli, periferia dell’assai più ampio Impero spagnolo, si muovono le trame per la nomina dei vescovi della diocesi di regio patronato e dunque degli ecclesiastici candidati alla diocesi di Trivento. Alla luce del costante dialogo tra i centri del potere sono ricostruiti i processi di nomina e i profili dei candidati alla diocesi molisana. Quest’ultimi erano segnati da un cursus honorum di tutto rispetto, perfettamente inseriti nel dialogo e nelle trame politiche vicereali della corte napoletana. La storia che emerge è storia politica, storia sociale, storia religiosa, in un moltiplicarsi di spunti di riflessioni che inevitabilmente emergono confrontandosi con una realtà diocesana e con le linee evolutive a essa riconducibili all’indomani del Tridentino e nelle attività pastorali del clero che operava nel territorio.
Quanti dei vescovi nominati dal sovrano spagnolo raggiunsero Trivento e, una volta sul posto, cosa fecero? Cosa cambiò nella storia del territorio? Seguendo le vicende della storia diocesana sono analizzati i motivi che indussero la Monarchia spagnola alla scelta di Trivento come diocesi di regio patronato e, dall’altro lato, le risposte e gli esiti che, nel lungo periodo, si ebbero sul territorio.
L’intero lavoro di tesi si snoda tra i centri del potere politico chiamati a nominare i vescovi di regio patronato e la compagine locale, per quel che attiene il territorio, le strutture demografiche, il panorama socio-economico, il sistema devozionale, la composizione del clero diocesano. Tutti elementi utili a contestualizzare e tracciare la storia diocesana nel lungo periodo dell’età spagnola.In 1529, the 29th July, Charles V and Clement VII signed the peace in the Barcelona’s cathedral, taking name from the Catalan town. Trivento was an important turning point in the strategic plan and land warfare of Spanish Monarchy in the Kingdom of Naples. Trivento was on the access land road for the Kingdom of Naples, in a border area with the Holy See, surrounded by church states, such us Montecassino or S. Sofia of Benevento. Charles V chose this land to establish civil and ecclesiastical control, on one hand, for conferring the feuds to the faithful and loyal feudal nobility and, on the other hand, for controlling the bishops election on the oldest diocese of the Contado di Molise. Between the history of the royal patronage in the Southern Italy the diocese of Trivento was not still completely known, especially in relation to the economic and political importance of other dioceses and archdioceses under royal patronage in the Spanish Empire. This study aims to fill this knowledge gap.
The history of the diocese of Molise was an opportunity to observe the periphery of the Kingdom of Naples during the Spanish age, considering the complex political dynamics in their different relationships between "centers", Spain/Rome/Naples and "peripheries” of the Empire and of the Kingdom. In the vast territory of the Kingdom of Naples, the periphery of the expansive Spanish Empire, the plots for the elections of bishops of the diocese under royal patronage moved. The processes of elections and the profiles of candidates for the diocese of Molise were reconstructed in the dialogue between the centers of power. The candidates were marked by a cursus honorum respectable, they were perfectly inserted in dialogue and political plots viceregal court of Naples. The history that grows is political history, social history, religious history, in a increasing of points of view that emerge following the diocese’s history aftermath of Council of Trento and in the pastoral activities of the clergy that worked in the territory.
How many bishops were elected by the Spanish court, that reached Trivento and, once there, what did they do? What changed in the history of the area? Following the events of the diocesan history, the reasons that lead the Spanish Monarchy to choice Trivento for the royal patronage are analyze and, on the other hand, the responses and outcomes, that there were in the area and in the long period, were investigated.
The present study ranges between the political traits of the centers of power, that elected the bishops under royal patronage, and the local partnership, considering the territory, population structures, the socio-economic landscape, the devotional system and the composition of the diocesan clergy. All relevant information are useful to context and to mark the history of the diocese during the long Spanish age.Dottorato di ricerca in Storia della società italiana XIV-XX secolo (XXV ciclo
Europa vs Mediterraneo: politiche commerciali per i prodotti agricoli e disaffezione della riva meridionale
No full textThe paper sets out to highlight some of the main conflicts of interest that have affected the process of Euro-Mediterranean integration, verifying their effects on the structure of the region’s internal trading relations, where a seemingly neo-liberal policy has been “forced” into a neo-protectionist pattern. A “conflictualist” approach was chosen,in order not only to reveal possible unexpected reactions of the SEMC (southern and eastern Mediterranean countries)against the ambiguities of European trade policy, but also to offer an analysis of the difficulties in reconciling the divergent interests of the geographical areas and economic players involved. Such findings might make it easier to identify new aims, acceptable for both shores,which might serve as a guide for the new season of European policies on the Mediterranean.Il paper intende porre in evidenza alcuni tra i principali conflitti di interesse che hanno condizionato il processo di integrazione euro-mediterranea, verificando gli effetti che gli stessi hanno generato sulla struttura delle relazioni commerciali interne alla regione, “costringendo” in schemi neoprotezionistici una politica apparentemente neoliberista. La scelta di seguire un "approccio conflittualista" è subordinata non solo alla possibilità di evidenziare eventuali, ed inattese, reazioni che i PSEM hanno opposto alle ambiguità della politica commerciale europea, ma anche di offrire un’analisi delle difficoltà di conciliare gli interessi divergenti delle aree geografiche o degli attori economici coinvolti. Tali evidenze potrebbero facilitare l’individuazione di nuovi obiettivi condivisibili tra le due rive, verso cui potrebbe essere orientata la nuova stagione della politica europea per il Mediterraneo.Atti del XLIX Convegno SIDEA, Reggio Calabria (Italy), 27-29 settembre 2012, pp.138-14
The interactions plant–mycorrhiza–insect: the study model Quercus sp.–Tuber sp.–Leiodes cinnamomea (Panzer)
No full textL’attività di ricerca, svolta con approccio multidisciplinare, ha riguardato l’interazione tra tartufo e ambiente, in particolare il rapporto tra tartufo, insetti ad esso infeudati, piante simbionti e comunità vegetale, secondo il modello Tuber aestivum Vitt. (Tartufo nero estivo) - Quercus pubescens Willd. (roverella) - Leiodes cinnamomea (Panzer).
Il rapporto tra tartufo e comunità vegetale è stato analizzato conducendo rilievi fitosociologici in una tartufaia a T. aestivum, per mettere in relazione la presenza della micorriza, e delle sostanze emesse, con la presenza/assenza di particolari specie vegetali. Dall’analisi fitosociologica è emerso che alcune forme biologiche (Terofite ed Emicriptofite) sono dominanti nell’ambiente delle tartufaie. Nella zona della bruciata mancano Geofite e Fanerofite. Le Fanerofite, tuttavia, sono le prime forme biologiche a ricomparire nella zona di ricolonizzazione, dove la pressione allelopatica esercitata dalle sostanze emesse dal micelio inizia a diminuire. Le Geofite sono invece le ultime forme biologiche a ricomparire; potrebbero essere le più sensibili alla pressione allelopatica: risultano, pertanto, candidate come “piante indicatrici”.
Per lo studio del rapporto tra tartufo e piante simbionti, è stato condotto un’analisi dei composti volatili (VOCs) emessi da Q. pubescens, pianta ospite di T. aestivum, con la finalità di valutare eventuali variazioni nell’emissione di VOCs da parte di piante micorrizate rispetto a quelle non micorrizate. Estrazioni di VOCs sono state effettuate da foglie di roverella, micorrizate e non micorrizate con T. aestivum. Sono state condotte, inoltre, estrazioni di VOCs da carpofori di T. aestivum, T. magnatum, T. borchii, T. melanosporum, T. mesentericum, T. uncinatum, T. brumale, al fine di determinare, nelle diverse specie, eventuali differenze di VOCs in termini qualitativi e quantitativi. I dati delle analisi chimiche evidenziano differenze nel profilo dei VOCs emessi sia dai carpofori di Tuber spp., che delle piantine di Q. pubescens micorrizate e non micorrizate. Le indagini sui VOCs sono proseguite mettendo a punto un protocollo di micropropagazione che ha permesso di ottenere piantine di Q. pubescens successivamente sottoposte a micorrizazione in vitro, utilizzando simbionti arbuscolari (Glomus intraradices Schenck and Smith). È stato calcolato un indice di micorrizazione che si è attestato intorno a valori del 20%. Dalle piantine micorrizate con questo protocollo, è stata realizzata un’ulteriore estrazione di VOCs, con successiva caratterizzazione chimica.
Lo studio dell’interazione tra tartufo ed entomofauna ha valutato l’attività biologica dei VOCs emessi da piante micorrizate e da carpofori sul coleottero L. cinnamomea, particolarmente dannoso al tartufo. Gli estratti di foglie di Q. pubescens micorrizata e non, come pure gli estratti dai carpofori, sono stati utilizzati come stimoli in un biosaggio comportamentale a due-scelte, del tipo “a caduta”. Sono state osservate le risposte comportamentali di femmine di L. cinnamomea, esposte a dosi crescenti degli estratti (da 0,01 µg/µl a 100 µg/µl + estratto tal quale), a confronto con il solvente (esano). I dati evidenziano come alcuni estratti da carpoforo (T. mesentericum, T. borchii, T. melanosporum) abbiano elicitato una risposta comportamentale positiva da parte delle femmine saggiate, che hanno preferito gli estratti rispetto al controllo. Analogo risultato si è osservato con gli estratti di Q. pubescens micorrizata rispetto sia al controllo (esano) che allo stesso estratto di pianta non micorrizata. Sono state registrate, inoltre, mediante tecnica elettroantennografica (EAG), le risposte di L. cinnamomea a 13 composti volatili, identificati nello spazio di testa di diverse specie di Tuber, calcolando le curve dose-risposta (5 dosi, da 0,01 µg/µl a 100 µg/µl). I dati indicano che gli adulti del micofago sono in grado di percepire, con diversa intensità, la maggior parte dei composti saggiati, e che l’ampiezza della risposta è dipendente dalla dose somministrata.The research activity, which has been conducted with a multidisciplinary approach, aimed to study the interactions between mycorrhizae and environment, with a focus on the relationship among truffle, mycophagous insects, host plants and plant community, following the study model Tuber aestivum Vitt. (black truffle) - Quercus pubescens Willd. - Leiodes cinnamomea (Panzer).
The relationship between truffle and plant community has been analyzed performing phytosociological investigations in a T. aestivum plantation, to correlate the presence of mycorrhiza, and of its emitted compounds, to the presence/absence of plant species. Data from this phytosociological analysis showed that some plant groups (Therophyitae and Hemicriptophytae) are dominating plant species in truffle environments. In the brûlè area, Geophytae and Phanerophytae are missing. The last ones, however, are the first plant species to recovery in the re-colonization area, where the allelopathic pressure of the mycorrhizal volatile compounds starts to decrease. Moreover, Geophytae are the last plant species to recovery; they could be the most sensitive to allelopathic pressure and are supposed to serve as “indicator plants”.
The relationship between truffle and symbiotic host plants has been investigated studying the volatile organic compounds (VOCs) emitted by Q. pubescens, a typical T. aestivum host plant, with the aim to evaluate differences in the VOCs emitted by mycorrhized plants versus not-mycorrhized ones. VOCs extractions have been performed by leaves of mycorrhized and not-mycorrhized Q. pubescens. VOCs extractions have also been conducted by fruit bodies of T. aestivum, T. magnatum, T. borchii, T. melanosporum, T. mesentericum, T. uncinatum, T. brumale, to determine if there are differences in VOCs quantity and quality in the different truffle species. Data from GC-MS analisys show differences in the VOCs profiles emitted from Tuber spp. fruit bodies, as well as from mycorrhized and not-mycorrhized Q. pubescens plants. VOCs investigations have been followed by a micropropagation protocol, which allowed to obtain Q. pubescens cloned plants to be mycorrhized in vitro with arbuscular mycorrhizae (Glomus intraradices Schenck and Smith). The mycorrhizazion index calculated was around 20%. From the in vitro mycorrhized plants, the emitted VOCs have been extracted and chemically analized.
The relationship between truffle and insects aimed to evaluate the biological activity of VOCs released by mycorrhized plants and truffle fruit bodies on the mycophagous beetle L. cinnamomea. Extracts from mycorrhized and not-mycorrhized Q. pubescens leaves, as well as from Tuber spp. body fruits, have been tested as stimuli in a behavioural two-choice pitfall bioassay. The behavioural responses of L. cinnamomea females were observed, when exposed to increasing doses of the extracts (from 0.01 µg/µl to 100 µg/µl + pure extract) compared to the solvent (hexane). Recorded results show how some fruit body extracts (T. mesentericum, T. borchii, T. melanosporum) were able to elicit a positive behavioural responses by females, which preferred the extracts as opposed to the solvent control. The same result has been observed in response to the mycorrhized Q. pubescens leaves extract, compared both with the control (hexane) and the not- mycorrhized Q. pubescens extract.
Electroantennographic (EAG) responses of L. cinnamomea have also been recorded, stimulating the insects’ antennae with increasing doses (5 doses, from 0.01 µg/µl to 100 µg/µl) of 13 volatile compounds, previously identified in several Tuber species’ headspace. From the calculated dose-response EAG curves, we can observe that L. cinnamomea adults are able to perceive, with differential intensity, most of the tested compounds, showing a response amplitude directly depending on the supplied dose.Dottorato di ricerca in Difesa e qualità delle produzioni agro-alimentari e forestali (XXIV ciclo