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Stacking Ensemble Learning for genomic selection in complex traits
No full textA seleção genômica (SG), proposta pela primeira vez por Mewissen et al. em 2001, tem por objetivo estimar os valores genéticos genômicos como uma soma dos efeitos de todos os marcadores distribuídos ao longo do genoma. A possibilidade de reduzir o tempo necessário para desenvolvimento de novas variedades torna a SG um componente primordial em programas de melhoramento. No entanto um ponto crucial na SG é decidir qual método estatísticas será utilizado para estimação dos efeitos de marcadores e, posteriormente, predizer os valores genéticos genômicos de indivíduos não fenotipados. Diversas metodologias foram propostas, como, por exemplo, o GBLUP, as Redes Neurais Artificiais e o alfabeto bayesiano. Em especial para características genéticas quantitativas, alguns métodos podem apresentar limitações devido à complexidade. Recentemente uma classe de modelos de aprendizagem em conjunto vem ganhando destaque nos estudos de seleção e predição genômica: a aprendizagem ensemble, em especial o stacking. Stacking é uma forma usual de método ensemble onde a predição de cada um dos modelos usados na aprendizagem de base é usada como variáveis de entrada para treinar um novo modelo de regressão para a predição final, podendo apresentar maior poder de generalização e representações não lineares. O objetivo deste trabalho é avaliar diferentes configurações para os métodos stacking em predição genômica de características complexas. Para isso, será utilizado um conjunto de dados simulados com 10 características fenotípicas distintas, cada qual com uma arquitetura genética própria. A validação cruzada foi 5-fold e foram testadas diferentes formas de se selecionar os aprendizes de base provindas de modelos como GBLUP, splines de regressão adaptativa multivariada, Bayes A, Bayes A com inclusão de efeitos de dominância, Bayes B, árvore de regressão, bagging, boosting e random forest. Diferentes formas de predição final, escolhidas entre mínimos quadrados ordinários e dos métodos para solução da multicolinearidade: regressão ridge, LASSO, regressão de componentes principais, regressão de fatores e redes neurais artificiais. Os resultados mostram um ganho de até 82,76% na capacidade preditiva quando utilizado as predições de aprendizes de base que apresentaram capacidade preditiva acima da média de capacidades preditivas de treinamento e quando feita a seleção pelo quantil 75% da distribuição das capacidades preditivas. Dentre todos os meta-aprendizes utilizados foi observado que os métodos baseados em redução de dimensionalidade e penalização apresentaram melhores resultados de predição. Palavras-chave: seleção genômica; stacking ensemble learning; efeitos não aditivosGenomic selection (GS), first proposed by Meuwissen et al. (2001), aims to estimate genomic estimated breeding values as the sum of the effects of all markers distributed across the genome. The potential to shorten the time required to develop new varieties makes genomic selection (GS) a cornerstone of modern breeding programs. However, a critical aspect of GS lies in choosing the statistical method used to estimate marker effects and, subsequently, to predict genomic estimated breeding values for non-phenotyped individuals. Various methodologies have been proposed, such as Genomic Best Linear Unbiased Prediction (GBLUP), Artificial Neural Networks, and the Bayesian alphabet. For quantitative genetic traits, some methods may exhibit limitations due to their inherent complexity. Recently, a class of ensemble learning models has gained prominence in genomic selection and prediction studies: ensemble learning, particularly stacking. Stacking is a common ensemble method in which the predictions from each base learner are used as input features to train a new regression model for the final prediction, potentially yielding greater generalization ability and capturing nonlinear relationships. The objective of this study is to evaluate different configurations of stacking methods for genomic prediction of complex traits. To this end, a simulated dataset comprising 10 distinct phenotypic traits, each with its own genetic architecture, will be used. A 5-fold cross- validation scheme was employed, and different strategies for selecting base learners—derived from models such as GBLUP, Multivariate Adaptive Regression Splines, BayesA, BayesA with dominance effects, BayesB, regression trees, bagging, boosting, and Random Forest were evaluated. Additionally, multiple approaches for the final prediction were tested, including Ordinary Least Squares and methods designed to address multicollinearity: Ridge Regression, LASSO, Principal Component Regression, Factor Regression, and Artificial Neural Networks. The results show a gain of up to 82.76% in predictive capacity when using the predictions from base learners that exhibited a predictive capacity above the average of training predictive capacities and when the selection is made based on the 75th percentile of the distribution of predictive capacities. Among all the meta-learners used, it was observed that methods based on dimensionality reduction and penalization yielded better prediction results. Keywords: genomic selection; stacking ensemble learning; non-additive effectsCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Habitual polyphenol intake and degree of food processing, and the effect of green banana biomass associated with a calorie-restricted diet on appetite, food intake, anthropometry and body composition in overweight adults
No full textA prevalência crescente do excesso de peso contribui para o desenvolvimento da obesidade e favorece a manifestação de doenças crônicas. O consumo da biomassa de banana verde, devido ao seu conteúdo de polifenóis e amido resistente, parece ser uma estratégia promissora no tratamento e prevenção do excesso de peso. Compreender o padrão alimentar, incluindo o grau de processamento dos alimentos e o teor de polifenóis da dieta habitual, é fundamental para avaliar a qualidade da alimentação de indivíduos com excesso de peso. Entretanto, os efeitos do consumo da biomassa de banana verde sobre o apetite, a ingestão alimentar, a antropometria e a composição corporal em adultos com excesso de peso ainda são pouco explorados. Nessa perspectiva, o presente estudo se propôs a caracterizar a ingestão habitual de polifenóis e o grau de processamento dos alimentos dos participantes, bem como avaliar o efeito do consumo da biomassa de banana verde associada a uma dieta restrita em calorias sobre o apetite, a ingestão alimentar, a antropometria e a composição corporal de adultos com excesso de peso e gordura corporal. Trata-se de um estudo clínico duplo cego, randomizado e paralelo, com doze semanas consecutivas de duração, envolvendo homens e mulheres com excesso de peso e gordura corporal. Os participantes foram recrutados por anúncios em mídias locais, redes sociais, divulgações presenciais e cartazes no Campus da Universidade Federal de Viçosa e regiões próximas. Aqueles incluídos foram aleatoriamente distribuídos em dois grupos, com a ingestão diária de desjejum contendo 40 g de: 1) Grupo Intervenção: biomassa de banana verde e 2) Grupo Controle: banana madura. Ambos os grupos receberam planos alimentares individuais com restrição de 500 kcal/dia. Ao início, na metade e ao final do estudo, antropometria, composição corporal e ingestão alimentar foram avaliados. A ingestão habitual foi avaliada previamente e ao final do estudo e o apetite, no início e ao final do estudo. As análises estatísticas foram realizadas no SPSS versão 21.0, considerando um nível de significância a= 5%, e as figuras elaboradas no GraphPad Prism 10.1.2. A normalidade foi avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk. Ao final do estudo, ambos os grupos reduziram o consumo de alimentos processados e ultraprocessados. O maior consumo de alimentos in natura ou minimamente processados, bem como de processados e ultraprocessados, associou-se à maior ingestão de polifenóis totais. No entanto, a relação positiva desses dois últimos grupos de alimentos deve ser analisada com cautela. Os grupos apresentaram apetite e ingestão calórica semelhantes, com baixa adesão à dieta prescrita, similar em ambos. O grupo intervenção apresentou menor ingestão de fibras e carboidratos. Nesse grupo, perímetro da cintura, razão cintura-quadril e gordura corporal diminuíram, enquanto a massa muscular aumentou. A razão cintura-estatura, razão cintura-coxa e índice de conicidade reduziram em ambos os grupos. Apenas o grupo controle reduziu o índice de adiposidade corporal. Os achados reforçam a relevância do controle do excesso de peso e ressaltam a necessidade de considerar tanto o grau de processamento quanto a composição nutricional ao formular orientações dietéticas mais eficazes para a saúde. Palavras-chave: restrição calórica; amido resistente tipo 3; compostos bioativos; classificação NOVA; perda de peso; saciedadeThe increasing prevalence of excess weight contributes to the development of obesity and promotes the occurrence of chronic diseases. The ingestion of green banana biomass, given its content of polyphenols and resistant starch, appears to be a promising strategy for the treatment and prevention of overweight. Understanding the dietary pattern, including the level of food processing and the polyphenol content of the habitual diet, is essential to assess the diet quality of individuals with excess weight. However, the effects of green banana biomass consumption on appetite, food intake, anthropometry, and body composition in adults with excess weight remain poorly explored. In this perspective, the present study aimed to characterize the habitual intake of polyphenols and the level of food processing among participants, as well as to evaluate the effect of green banana biomass consumption combined with a calorie-restricted diet on appetite, food intake, anthropometry, and body composition in adults with excess weight and body fat. This is a double-blind, randomized and parallel 12 weeks clinical trial, involving men and women with excess weight and body fat. Participants were recruited through local media advertisements, social networks, in-person outreach, and posters displayed at the Federal University of Viçosa campus and surrounding areas. Those who met the inclusion criteria were randomly assigned to two groups, with a daily breakfast containing 40 g of: (1) Intervention Group – green banana biomass, and (2) Control Group – ripe banana. Both groups received individualized meal plans with a 500 kcal/day energy restriction. At baseline, mid-intervention, and at the end of the study, anthropometry, body composition, and dietary intake were assessed. Habitual intake was assessed before the start of the study and at the end, and appetite was evaluated at baseline and at the end of the study. Statistical analyses were performed using SPSS version 21.0, considering a significance level of a = 5%, and figures were prepared using GraphPad Prism 10.1.2. Normality was assessed using the Shapiro-Wilk test. At the end of the study, both groups reduced their intake of processed and ultra-processed foods. Higher consumption of unprocessed or minimally processed foods, as well as processed and ultra-processed foods, was associated with higher total polyphenol intake. However, the positive association of the latter two food groups should be interpreted with caution. The groups showed similar appetite and caloric intake, with low adherence to the prescribed diet, which was comparable between them. The intervention group had lower fiber and carbohydrate intake. In this group, waist circumference, waist-to-hip ratio, and body fat decreased, while muscle mass increased. Waist-to-height ratio, waist-to-thigh ratio, and conicity index decreased in both groups. Only the control group showed a reduction in the body adiposity index. The findings underscore the importance of controlling excess body weight and highlight the need to consider both the degree of food processing and nutritional composition when formulating more effective dietary guidelines for health. Keywords: caloric restriction; resistant starch type 3; bioactive compounds; NOVA classification; weight loss; satietyFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Evaluation of bacteria selected by reverse ecology on early maize growth under water deficit
No full textPara garantir uma produtividade agropecuária eficiente e sustentável, diferentes estratégias vêm sendo estudadas. Sabe-se que a alimentação é um dos principais fatores que influenciam o desempenho animal; por outro lado, o período de seca é um desafio para a qualidade das culturas agrícolas. Uma estratégia para mitigar este problema é aproveitar a biodiversidade natural por meio da prospecção de microrganismos. Bactérias que habitam a rizosfera são capazes de auxiliar as plantas no enfrentamento da seca. No entanto, a seleção de microrganismos promotores de crescimento ainda é um processo pouco viável em larga escala. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo utilizar ferramentas de bioinformática baseadas em ecologia reversa para otimizar a seleção de microrganismos para promoção de crescimento de milho em déficit hídrico. No primeiro momento, 53 gêneros bacterianos com genomas depositados em bancos de dados públicos foram avaliados in silico quanto ao seu potencial em promover o crescimento do milho. Dos genomas avaliados, 12 gêneros apresentaram resultados para interações ecológicas positivas com a planta. Diante desses resultados, isolados representantes desses gêneros pertencentes à bacterioteca do Laboratório de Genética Molecular e de Microrganismos e do Grupo de Ecologia eco-evolutiva Microbiana foram sequenciados. Após o sequenciamento, uma nova rodagem de análises de ecologia reversa foi realizada, o que permitiu selecionar os isolados C90B, PE4A, SOY1 e SOY8 como os mais promissores. Os genomas de SOY1 e SOY8 revelaram BGCs relacionados à tolerância vegetal ao estresse abiótico, como o soluto compatível ectoína. Em PE4A, foram identificados todos os genes típicos de fixação biológica de nitrogênio. Já C90B exibiu uma diversidade de genes relacionados à neutralização do estresse oxidativo. No ensaio de germinação com redução de disponibilidade hídrica, PE4A e C90B elevaram a taxa de velocidade em -0,3 MPa. Já em -0,6 MPa, C90B e SOY8 se destacaram. No ensaio em casa de vegetação, 45 DAS, a inoculação promoveu o crescimento radicular sob déficit hídrico em 60% e 40% da CV. Ademais, SOY8 aumentou a massa seca de raiz em todas as condições, e sob 60% e 40% da CV, C90B e PE4A superaram o controle negativo. A ecologia reversa é uma abordagem recente, portanto pouco explorada na agricultura. Este trabalho demonstra seu potencial ao integrá-la a outras ferramentas genômicas, permitindo a seleção de bioinsumos de forma mais eficiente e rápida. Palavras-chave: déficit hídrico; rizosfera; prospecção microbiana; ecologia reversa.Several strategies have been investigated to ensure efficient and sustainable agricultural and livestock productivity. Nutrition is one of the main factors influencing animal performance; however, the dry season represents a major challenge for maintaining the quality of agricultural crops. One effective strategy to mitigate this issue is to harness natural biodiversity by prospecting for microorganisms. Rhizosphere-inhabiting bacteria can help plants cope with drought stress. Nevertheless, the selection of plant growth–promoting microorganisms is not easily scalable. In this context, this study applied reverse-ecology–based bioinformatic tools to optimize the selection of microorganisms capable of promoting maize growth under water deficit conditions. First, 53 bacterial genera with publicly available genomes were evaluated in silico for their potential to promote maize growth. Among these, 12 genera demonstrated positive predicted ecological associations with plants. Based on these results, representative isolates from these genera belonging to the culture collections of the Laboratory of Molecular and Microbial Genetics and the Microbial Eco-evolutionary Ecology Group were selected for sequencing. Following sequencing, another round of reverse-ecology analyses enabled the identification of C90B, PE4A, SOY1, and SOY8 as the most promising isolates. The genomes of SOY1 and SOY8 contained BGCs associated with plant tolerance to abiotic stress, such as the compatible solute ectoine. In PE4A, all canonical genes required for biological nitrogen fixation were identified. C90B exhibited a diverse repertoire of genes involved in oxidative stress mitigation. In the germination assay under reduced water availability, PE4A and C90B increased the germination speed index at -0.3 MPa, whereas at -0.6 MPa, C90B and SOY8 were the most effective. The inoculation promoted root growth under water deficit at 60% and 40% WHC. Additionally, SOY8 increased root dry mass under all conditions, and at both 60% and 40% WHC, C90B and PE4A outperformed the negative controls. Reverse ecology is a recent and underexplored approach in agriculture. This study highlights its potential by integrating it with genomic analyses, enabling a more efficient and faster selection of microbial inoculants. Keywords: water stress; rhizosphere; microbial prospecting; reverseecology.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - (CNPQ)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Liquefaction potential of shale residual soils based on in situ and laboratory tests and numerical modeling of an earth dam decharacterization
Get PDFEsta dissertação investiga o potencial de liquefação estática em solos residuais de xisto localizados na fundação de uma barragem de rejeitos alteada a jusante, situada no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. O estudo adota uma abordagem integrada, combinando ensaios laboratoriais, ensaios de campo (CPTu) e modelagem numérica com o modelo constitutivo NorSand, fundamentado na Mecânica dos Solos dos Estados Críticos. A pesquisa é estruturada em três níveis metodológicos, conforme proposta de Morrison (2022): i) análise de ensaios CPTu; ii) avaliação de ensaios triaxiais drenados e não drenados; e iii) simulações numéricas do comportamento tensão-deformação durante um processo hipotético de descaracterização da barragem. Os resultados dos ensaios laboratoriais indicam que o solo residual apresenta comportamento majoritariamente dilatante, com resposta frágil pós-pico e colapso estrutural sob saturação. A análise dos ensaios CPTu revelou resistência global elevada e comportamento majoritariamente dilatante, com exceção de um perfil que apresentou resposta contrátil e possível mobilização não drenada. A modelagem numérica com o modelo NorSand demonstrou coerência com os dados experimentais, embora tenha exigido ajustes nos parâmetros de dilatância e acoplamento volumétrico para representar adequadamente o comportamento do solo residual. A avaliação do estado de tensão em relação ao estado crítico indicou que os níveis atuantes na fundação estão abaixo do limiar de instabilidade por liquefação estática, sugerindo que o solo não se encontra em condição crítica. Conclui-se que, nas condições analisadas, o solo residual não é suscetível à liquefação estática. Esses resultados contribuem diretamente para segurança geotécnica de estruturas no Brasil, fornecendo evidências de que, mesmo sob cenários hipotéticos de esvaziamento rápido e alteração estrutural, o solo residual analisado mantém comportamento estável. Palavras-chave: barragens; solo residual; liquefação; parâmetros NorSand; estado crítico; descaracterização de barragens.This dissertation investigates the static liquefaction potential of residual shale soils located in the foundation of a downstream raised tailings dam in the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. The study adopts an integrated approach, combining laboratory tests, field tests (CPTu), and numerical modeling with the NorSand constitutive model, based on Critical State Soil Mechanics. The research is structured in three methodological levels, as proposed by Morrison (2022): i) analysis of CPTu tests with pore pressure dissipation; ii) evaluation of drained and undrained triaxial tests; and iii) numerical simulations of stress-strain behavior during a hypothetical dam decharacterization process. The laboratorial test results indicate that the residual soil exhibits predominantly dilatant behavior, characterized by a post-peak fragile response and structural collapse under saturation. The CPTu tests revealed hight global resistance and predominantly dilatant behavior, except one profile that presented a contractile response and possible undrained mobilization. Numerical modeling with the NorSand model, calibrated based on the triaxial tests, demonstrated consistency with the experimental data, although it required adjustments to the dilatancy and volumetric coupling parameters to adequately represent the residual soil behavior. The evaluation of the stress state in relation to the critical state indicated that the levels acting on the foundation are below the static liquefaction instability threshold, suggesting that the soil is not in critical condition. The conclusion is that, under the conditions analyzed, the residual soil is not susceptible to static liquefaction, even in scenarios of structural decharacterization. This study contributes to the advancement of understanding the behavior of tropical residual soils in complex geotechnical contexts, proposing methodologies adapted to the Brazilian reality and reinforcing the importance of detailed characterization in dam engineering projects. Keywords: dams; residual soil; liquefaction; NorSand parameters; critical state; dam decharacterization.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Effect of fire and cattle on the germination and establishment of two endangered species of the genus Dimorphandra
Get PDFDimorphandra exaltata e D. wilsonii são espécies vegetais ameaçadas de extinção e têm como ambiente de ocorrência a Mata Atlântica e o Cerrado, biomas que sofrem com ações antrópicas como incêndio e a pecuária, o que intensifica a degradação ambiental. O objetivo deste trabalho foi o de investigar a influência do fogo e da passagem das sementes de D. exaltata e D. wilsonii pelo trato digestivo do gado sobre a germinação e o estabelecimento dessas espécies vegetais, visando futuros planos de manejo e conservação. Foram realizados quatro experimentos: 1) Germinação em placas fecais com sementes que passaram ou não pelo trato digestivo bovino, com irrigação natural ou diária, 2) Germinação controle em incubadora do tipo B.O.D. com sementes escarificadas manualmente, sem escarificação e após passagem pelo trato digestivo dos bovinos, 3) Teste de viabilidade em B.O.D. de sementes após 105 dias em placas fecais e 4) Germinação de sementes escarificadas e não escarificadas em B.O.D., com e sem exposição ao fogo. A irrigação diária beneficiou as taxas de germinação indicando que a precipitação natural pode não ser suficiente para o estabelecimento de ambas as espécies em condições de campo. A passagem pelo trato digestivo dos bovinos não promoveu a germinação de ambas as espécies, mas não inviabilizou as sementes, propiciando a germinação ao longo do tempo. O fogo não é promotor de germinação para nenhuma das espécies estudadas, indicando que a recorrência de incêndios nas áreas de ocorrência das espécies poderia prejudicar o estabelecimento das plântulas. Diante das mudanças climáticas, com alterações nos padrões de precipitação, aumento da ocorrência de incêndios e mudança no uso da terra devido à pecuária, D. exaltata e D. wilsonii podem ter a germinação e estabelecimentos comprometidos e não ser capazes de se manterem em ambientes naturais. Palavras-chave: mudanças climáticas; placa fecal; perturbação ambiental; precipitação; viabilidadeDimorphandra exaltata and D. wilsonii are endangered plant species in the Atlantic Forest and the Cerrado. These biomes are subject to anthropogenic actions such as fire and livestock farming, intensifying environmental degradation. This study aimed to investigate the influence of fire and the passage of D. exaltata and D. wilsonii seeds through the digestive tract of cattle on the germination and establishment of these plant species, helping future management and conservation plans. Four experiments were conducted: 1) Germination in fecal plates with seeds that had or had not passed through the bovine digestive tract, with natural or daily irrigation; 2) Control germination in a B.O.D. type incubator with manually scarified seeds, seeds without scarification, and seeds after passage through the bovine digestive tract; 3) Viability tests of seeds in B.O.D. after 105 days in fecal plates, and 4) Germination of scarified and non-scarified seeds in B.O.D., with and without exposure to fire. Daily irrigation favored germination rates, indicating that natural precipitation could be insufficient for establishing both species under field conditions. Passage through the digestive tract of cattle did not promote germination in either species, but did not impair the seeds' viability, allowing germination over time. Fire does not promote germination for any species studied, indicating that recurrent fires in the areas where these species occur may impair seedling establishment. Due to climate change, with changes in precipitation patterns, increased fire occurrence, and land-use changes due to livestock, D. exaltata and D. wilsonii may have their germination and establishment compromised and may not be able to maintain themselves in natural environments. Keywords: climate change; environmental disturbance; fecal plate; precipitation ; viabilityCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Use of institutional mental health support services and risk of dropout/dismissal among students benefiting from student assistance programs
No full textA permanência de estudantes em vulnerabilidade socioeconômica no ensino superior público envolve desafios ligados às desigualdades sociais, às dificuldades acadêmicas e às demandas crescentes por cuidado em saúde mental. Diante desse contexto, este estudo analisa a associação da utilização de serviços institucionais de apoio à saúde mental ao risco de abandono/desligamento entre estudantes beneficiários da assistência estudantil de uma instituição federal de ensino superior. Trata-se de uma coorte retrospectiva, de caráter observacional e analítico, composta por 5.470 estudantes atendidos entre 2012 e 2023. A pesquisa integra dados administrativos de assistência estudantil, atendimentos psicossociais e desempenho acadêmico, definindo o uso de serviços de saúde mental como exposição e a evasão acadêmica (abandono/desligamento) como desfecho. A análise emprega estimadores de sobrevivência de Kaplan-Meier e modelos de riscos proporcionais de Cox, incluindo modelos de fragilidade, permitindo examinar a associação entre características individuais, trajetória acadêmica e participação em serviços psicossociais. Os resultados revelam que o abandono acadêmico apresenta natureza multifatorial, influenciado por características socioeconômicas, raciais, étnicas, desempenho acadêmico e trajetórias formativas. O uso de serviços de apoio à saúde mental mostra efeito protetivo relevante, sobretudo quando ocorre de forma precoce. Observa-se ainda heterogeneidade entre cursos e maior risco de evasão entre estudantes indígenas, em situação de maior vulnerabilidade econômica e com baixo rendimento acadêmico. O estudo apresenta um modelo preditivo, de caráter complementar às análises explicativas, capaz de estimar o risco individual de abandono/desligamento, testado internamente e com potencial aplicação institucional no monitoramento contínuo e no planejamento de ações preventivas. Reconhece limitações relacionadas ao uso de dados administrativos retrospectivos, à ausência de variáveis subjetivas e à baixa adesão aos serviços psicossociais. Ao integrar variáveis de assistência estudantil, saúde mental e desempenho acadêmico, este estudo contribui para o aprimoramento da aplicação institucional da Política Nacional de Assistência Estudantil (PNAES), ao fortalecer a tomada de decisão baseada em dados internos. Conclui-se que a permanência de estudantes em vulnerabilidade requer articulação entre apoio financeiro, acompanhamento acadêmico e suporte psicossocial, aliando análises explicativas e preditivas, e reconhecendo o papel da universidade pública como espaço estratégico de cuidado e como componente complementar da Rede de Atenção Psicossocial (RAPS), especialmente na identificação precoce de demandas e na prevenção de agravos em saúde mental. Palavras-chave: Assistência à Saúde Mental; Saúde do Estudante; Política Pública; Vulnerabilidade Social; Evasão EscolarThe persistence of socioeconomically vulnerable students in public higher education involves challenges related to social inequalities, academic difficulties, and increasing demands for mental health care. Within this context, this study analyzes the association between the use of institutional mental health support services and the risk of dropout or dismissal among students who receive student assistance at a federal higher education institution. This is a retrospective cohort study with an observational and analytical design, comprising 5,470 students assisted between 2012 and 2023. The research integrates administrative data on student assistance, psychosocial care, and academic performance, defining the use of mental health services as the exposure and academic attrition, dropout or dismissal, as the outcome. The analysis employs Kaplan–Meier survival estimators and Cox proportional hazards models, including frailty models, allowing the examination of associations among individual characteristics, academic trajectories, and participation in psychosocial services. The results indicate that academic dropout has a multifactorial nature, influenced by socioeconomic, racial, and ethnic characteristics, academic performance, and educational trajectories. The use of mental health support services shows a relevant protective effect, particularly when it occurs early. Heterogeneity across academic programs is also observed, as well as a higher risk of attrition among Indigenous students, those in situations of greater economic vulnerability, and those with low academic performance. The study presents a predictive model, complementary in nature to the explanatory analyses, capable of estimating individual risk of dropout or dismissal, internally tested and with potential institutional application for continuous monitoring and the planning of preventive actions. Limitations related to the use of retrospective administrative data, the absence of subjective variables, and low adherence to psychosocial services are acknowledged. By integrating variables related to student assistance, mental health, and academic performance, this study contributes to improving the institutional application of the National Student Assistance Policy, PNAES, by strengthening data- driven decision-making based on internal information. It is concluded that the persistence of socioeconomically vulnerable students requires coordination among financial support, academic monitoring, and psychosocial support, combining explanatory and predictive analyses, and recognizing the role of the public university as a strategic space for care and as a complementary component of the Psychosocial Care Network, RAPS, especially in the early identification of demands and in the prevention of mental health problems. Keywords: Mental Health Care; Student Health; Public Policy; Social Vulnerability; Academic Attritio
Teacher training: intersections between educational and professional trajectories and contexts of action
No full textEste estudo analisa a formação docente a partir das trajetórias profissionais de professores dos anos finais do ensino fundamental em Ponte Nova (MG), com enfoque na construção identitária e nos marcadores sociais de gênero e classe. A pesquisa qualitativa, realizada por meio de entrevistas semiestruturadas com quatro docentes, parte do entendimento da docência como prática complexa, que demanda formação inicial consistente e permanente, articulando dimensões pedagógicas, relacionais e subjetivas. Os resultados indicam que a formação profissional é influenciada tanto pelas experiências educacionais prévias quanto pelas tensões entre projetos individuais e exigências institucionais, evidenciando a necessidade de integração entre conhecimentos específicos e didáticos. A análise também revelou o peso dos fatores sociais e de gênero na formação e no desenvolvimento profissional docente. Como propostas, enfatiza-se: a implementação e reestruturação de políticas de formação continuada; a ampliação da participação docente na formulação de políticas educacionais; e a compreensão mais aprofundada do papel da gestão escolar no desenvolvimento profissional. Conclui-se que a formação docente se configura como um processo dinâmico e multidimensional, que interliga trajetórias pessoais, competências profissionais e contextos de atuação. Palavras-chave: Formação docente, identidade profissional, trajetória, gênero, políticas educacionais, ensino fundamental, gestão escolarThis study analyzes teacher education based on the professional trajectories of final- year elementary school teachers in Ponte Nova, Minas Gerais, focusing on identity construction and the social markers of gender and class. The qualitative research, conducted through semi-structured interviews with four teachers, is based on the understanding of teaching as a complex practice that demands consistent and ongoing initial training, articulating pedagogical, relational, and subjective dimensions. The results indicate that professional training is influenced both by prior educational experiences and by the tensions between individual projects and institutional demands, highlighting the need for integration between specific and didactic knowledge. The analysis also revealed the importance of social and gender factors in teacher education and professional development. Proposals emphasize the implementation and restructuring of continuing education policies; expanding teacher participation in educational policymaking; and a deeper understanding of the role of school management in professional development. The conclusion is that teacher education is a dynamic and multidimensional process that interconnects personal trajectories, professional competencies, and contexts of practice. Keywords: Teacher training, professional identity, trajectory, gender, educational; policies, elementary education, school managementCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - (CNPQ)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Development of sustainable concretes with construction and demolition waste as a sustainability strategy on university campuses
No full textO desafio da implementação de práticas sustentáveis nos campi universitários está na diversidade de vertentes relativas ao tema. O reconhecimento da importância de se implementar métodos que aproximem as Instituições de Ensino Superior aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) é um grande passo no caminho para a conquista do objetivo. As diferentes experiências e desafios encontrados em instituições nacionais e internacionais são relatadas e discutidas, mostrando como o conhecimento adquirido pode auxiliar na compreensão e aplicação de ações para a implementação de práticas que levem a um campus mais sustentável e no caminho do processo de implementação dos ODS. A aplicação de práticas sustentáveis na construção civil é um dos meios de promover a sustentabilidade num campus e a reutilização de resíduos provenientes de obras e laboratórios surge como uma das formas de redução de impactos ambientais pelo descarte incorreto. A fabricação de elementos pré-moldados de concreto é amplamente utilizada na Universidade Federal de Viçosa (UFV) e, a implementação de metodologias para melhorar a ecoeficiência de seus produtos ao mesmo tempo que promove destinação adequada aos resíduos gerados no Campus é uma preocupação real. Foram realizadas as caracterizações dos resíduos de construção e demolição (RCD) e de laboratórios e, através do método de empacotamento das partículas propostos por Andreasen e modificado por Funk e Dinger, foram elaboradas propostas de dosagens com indicações de sustentabilidade das misturas. A projeção de traços utilizando o método de Andreassen modificado por Funk e Dinger, associados ao delineamento composto central, forneceu uma base sólida na elaboração de equações de previsão da consistência das misturas (Slump test) (R² = 0,98) e resistência à compressão axial aos 28 dias (R² = 0,82), para a criação de cartas de traços de variação dos consumos de cimento e água para diferentes teores de substituições de agregados naturais (miúdos e graúdos) por agregados reciclados de concreto. A associação dos métodos estatísticos com a análise do ciclo de vida dos concretos propostos traz uma ferramenta de dosagem rápida, de fácil utilização e de variabilidade de usos para o reaproveitamento de resíduos de construção civil. Palavras-chave: Sustentabilidade; Resíduos de construção e demolição; Cartas de traços.The challenge of implementing sustainable practices on university campuses lies in the diversity of aspects related to the issue. Recognizing the importance of implementing methods that bring Higher Education Institutions closer to the Sustainable Development Goals (SDGs) is a big step on the road to achieving this goal. The different experiences and challenges encountered in national and international institutions are reported and discussed, showing how the knowledge acquired can help in understanding and applying actions to implement practices that lead to a more sustainable campus and on the path to implementing the SDGs. The application of sustainable practices in construction is one of the ways to promote sustainability on a campus and the reuse of waste from construction sites and laboratories is one of the ways to reduce environmental impacts due to incorrect disposal. The manufacture of precast concrete elements is widely used at the Federal University of Viçosa (UFV) and the implementation of methodologies to improve the eco-efficiency of its products while promoting proper disposal of the waste generated on campus is a real concern. Construction and demolition waste (CDW) and laboratory waste were characterized and, using the particle packing method proposed by Andreasen and modified by Funk and Dinger, dosage proposals were drawn up with indications of the sustainability of the mixtures. The projection of mixes using the Andreassen method modified by Funk and Dinger, associated with the central composite design, provided a solid basis for the development of equations for predicting the consistency of mixes (Slump test) (R² = 0.98) and axial compressive strength at 28 days (R² = 0.82), for the creation of mix charts for varying cement and water consumption for different levels of substitution of natural aggregates (fine and coarse) with recycled concrete aggregates. The association of statistical methods with the analysis of the life cycle of the proposed concretes provides a quick, easy-to-use dosing tool with a wide range of uses for the reuse of construction waste. Keywords: Sustainability; Construction and demolition waste; Trace charts.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES
Use of anatomical and physiological traits for the selection of drought-tolerant Eucalyptus spp. hybrids
No full textA intensificação de eventos de seca tem imposto desafios à produtividade de plantios de Eucalyptus, tornando essencial a identificação de atributos associados à tolerância à seca. Esta tese teve como objetivo caracterizar parâmetros anatômicos e fisiológicos de clones de Eucalyptus com diferentes níveis de tolerância ao déficit hídrico, integrando medições de estrutura foliar, relações hídricas e atividade fotossintética sob condições de irrigação, estresse e recuperação. Os experimentos foram conduzidos na Universidade Federal de Viçosa com 23 genótipos clonais inicialmente avaliados em tubetes e, posteriormente, em vasos de 10 L. No primeiro experimento, foram analisados parâmetros anatômicos do xilema e do limbo foliar, além de características de relações hídricas e crescimento vegetativo, visando à identificação de genótipos contrastantes quanto à tolerância à seca. Diferenças expressivas foram observadas entre os genótipos, com destaque para a separação baseada no potencial hídrico no ponto de perda de turgor, bem como para a elevada plasticidade de traços hidráulicos, como o diâmetro dos vasos e a área de xilema por área foliar, dependentes do ambiente de cultivo. Com base nesse conjunto de informações, seis genótipos contrastantes foram selecionados para o segundo experimento, no qual se avaliou a resposta fotossintética ao déficit hídrico severo e à reidratação. O estresse hídrico reduziu significativamente as trocas gasosas, fluorescência da clorofila a e capacidade carboxilativa em todos os genótipos, enquanto a recuperação revelou diferenças marcantes na resiliência funcional. Os resultados indicam que a tolerância à seca em Eucalyptus é um fenômeno multifatorial, resultante da interação entre propriedades hidráulicas, anatomia foliar, controle da perda de água, com implicações relevantes para programas de melhoramento genético e estratégias de manejo frente ao aumento da variabilidade climática. Palavras-chave: relações hídricas; déficit hídrico; fotossíntese; xilema; transpiraçãoThe intensification of drought events has imposed challenges on the productivity of Eucalyptus plantations, making the identification of traits associated with drought tolerance essential. This thesis aimed to characterize anatomical and physiological traits of Eucalyptus clones with different levels of tolerance to water deficit by integrating measurements of leaf structure, water relations, and photosynthetic activity under irrigation, stress, and recovery conditions. The experiments were conducted at the Federal University of Viçosa using 23 clonal genotypes. In the first experiment, significant differences among genotypes were observed, with particular emphasis on water potential at the turgor loss point and the high plasticity of hydraulic traits dependent on the growth environment. Based on these results, six contrasting genotypes were selected to evaluate photosynthetic responses to severe water deficit and subsequent rehydration. Water stress significantly reduced gas exchange and photosynthetic capacity in all genotypes, whereas recovery revealed contrasting levels of functional resilience. The results indicate that drought tolerance in Eucalyptus is a multifactorial phenomenon resulting from the interaction among hydraulic properties, leaf anatomy, and water loss control, with relevant implications for breeding programs and management strategies under increasing climate variability. Keywords: water relations; water deficit; photosynthesis; xylem; transpirationCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES/PROEX)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Characterization of nutrient dynamics during the development and growth of 'Ubá' mango fruit
No full textA manga ‘Ubá’ possui grande relevância na Zona da Mata Mineira, sendo consumida ao natural e amplamente utilizada como matéria-prima na indústria. No entanto, seu cultivo ainda ocorre em sistemas de baixa tecnologia. Nesse contexto, objetivou-se com este estudo descrever a variação temporal das concentrações de nutrientes minerais, bem como o acúmulo e a partição desses nutrientes e da massa fresca e da massa seca, no fruto da mangueira ‘Ubá’ e em suas partes (polpa, casca e semente), ao longo do desenvolvimento e crescimento do fruto, a fim de subsidiar o manejo nutricional adequado da cultura. O estudo foi conduzido ao longo de 11 épocas de amostragem, espaçadas a cada 14 dias, com quatro repetições, duas árvores por parcela e 10 frutos por parcela, dos 14 dias após a antese (DAA) até o início da abscisão dos frutos maduros. Determinou-se a massa fresca e seca, a concentração e o conteúdo de nutrientes minerais no fruto e suas partes (casca, polpa e semente). Para a análise dos dados de concentração, aplicou-se a estatística descritiva, expressas como médias, enquanto o acúmulo de massa e nutrientes foi avaliado por regressão não linear. As taxas máximas de acúmulo e os pontos de curvatura mínima (PCmin) e máxima (PCmax) foram obtidos a partir das equações ajustadas. Os resultados indicaram que a manga ‘Ubá’ apresenta crescimento sigmoidal simples em três fases: divisão, expansão e maturação, completando seu ciclo aos 154 DAA, com massa de 155 g. A casca se forma principalmente na fase de divisão, a semente na de expansão e a polpa ao longo de todo o ciclo. As concentrações de macro e micronutrientes são mais elevadas no início do desenvolvimento e decrescem ao longo do tempo. As maiores taxas de acúmulo de massa fresca e seca, assim como de nutrientes ocorrem entre 80 e 106 DAA, caracterizando o período de maior exigência nutricional. O K é o macronutriente mais acumulado, seguido por N, Ca, P, Mg e S. Entre os micronutrientes, o Fe se destaca, seguido por Mn, Zn e Cu. O acúmulo de Ca e Mn acompanha a massa fresca, enquanto K, Mg, S, Cu, Fe e Zn seguem a massa seca. N e P apresentam padrão intermediário. No fruto, N, K, Ca, Cu, Mn e Zn acumulam- se predominantemente na polpa. P e Fe é praticamente igual na polpa e na semente. Mg e S acumulam-se mais na semente. O Ca e o Mn são acumulados precocemente no fruto, enquanto K e Zn mais tardiamente. A remoção de macronutrientes por unidade de produção, em kg t-1, de frutos frescos aos 140 DAA é: K (2,18) > N (1,34) > Ca (0,64) > Mg (0,16) = P (0,16) > S (0,15). Para os micronutrientes, a ordem, em g t-1, é: Zn (6,53) > Fe (6,15) > Mn (5,30) > Cu (1,75). Os resultados deste estudo podem servir de base para futuras recomendações e ajustes na adubação da mangueira ‘Ubá’. Palavras-chave: Mangifera indica L; análise de crescimento; marcha de absorção; exportação de nutrientesThe ‘Ubá’ mango is very important in the Zona da Mata Mineira region, where it is consumed fresh and widely used as raw material in industry. However, it is still cultivated using low-tech systems. In this context, the objective of this study was to describe the temporal variation in mineral nutrient concentrations, as well as the accumulation and partitioning of these nutrients and fresh and dry mass in the fruit of the “Ubá” mango tree and its parts (pulp, peel and seed) throughout the development and growth of the fruit, in order to support the proper nutritional management of the crop. The study was conducted over 11 sampling periods, spaced every 14 days, with four replicates, two trees per plot and 10 fruits per plot, from 14 days after anthesis (DAA) until the onset of abscission of ripe fruits. The fresh and dry mass, concentration and mineral nutrient content of the fruit and its parts (rind, pulp and seed) were determined. Descriptive statistics, expressed as means, were applied to analyse the concentration data, while mass and nutrient accumulation was evaluated by non-linear regression. The maximum accumulation rates and minimum (PCmin) and maximum (PCmax) inflection points were obtained from the adjusted equations. The results indicated that the “Ubá” mango exhibits simple sigmoidal growth in three phases: division, expansion, and maturation, completing its cycle at 154 DAA, with a mass of 155 g. The skin forms mainly in the division phase, the seed in the expansion phase, and the pulp throughout the cycle. Macro and micronutrient concentrations are highest at the beginning of development and decrease over time. The highest rates of fresh and dry mass accumulation, as well as nutrients, occur between 80 and 106 DAA, characterising the period of greatest nutritional demand. K is the most accumulated macronutrient, followed by N, Ca, P, Mg, and S. Among the micronutrients, Fe stands out, followed by Mn, Zn, and Cu. The accumulation of Ca and Mn follows fresh mass, while K, Mg, S, Cu, Fe, and Zn follow dry mass. N and P show an intermediate pattern. In the fruit, N, K, Ca, Cu, Mn and Zn accumulate predominantly in the pulp. P and Fe are practically equal in the pulp and seed. Mg and S accumulate more in the seed. Ca and Mn accumulate early in the fruit, while K and Zn accumulate later. The removal of macronutrients per unit of production, in kg t-1, from fresh fruit at 140 DAA is: K (2.18) > N (1.34) > Ca (0.64) > Mg (0.16) = P (0.16) > S (0.15). For micronutrients, the order, in g t-1, is: Zn (6.53) > Fe (6.15) > Mn (5.30) > Cu (1.75). The results of this study can serve as a basis for future recommendations and adjustments in the fertilisation of the “Ubá” mango tree. Keywords: Mangifera indica L; growth analysis; nutrient uptake dynamics; nutrient exportCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq