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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO

NÚCLEO TEMÁTICO:

Projeto:

INDICADORES DE ESTRESSE TÉRMICO EM OVELHAS LANADAS E DESLANADAS MANTIDAS SOB CONFINAMENTO EM REGIÃO SEMIÁRIDA.

Denael Coelho Da SilvaGraduando em Engenharia Mecânica

David Ramos da RochaProf.Orientador

Outubro/2014

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.......................................................................................................................3

2. REVISÃO DE LITERATURA....................................................................................................4

2.1. Clima Semiárido...........................................................................................................4

2.2. Termorregulação Corporal...........................................................................................5

2.3. Estresse Térmico Em Ovinos........................................................................................6

3. OBJETIVOS...........................................................................................................................7

3.1. Geral:................................................................................................................................7

3.2. Específicos:........................................................................................................................7

4. METODOLOGIA....................................................................................................................8

4.1. Local do Experimento..................................................................................................8

4.3. Delineamento experimental............................................................................................8

4.3.1. Procedimento geral.................................................................................................8

4.3.2. Medições dos parâmetros ambientais:...................................................................9

4.3.3. Medições nos parâmetros de e temperatura retal, frequência respiratória e batimentos cardíacos:.............................................................................................................9

4.3.4. Cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU) e do índice de tolerância ao calor (ITC).................................................................................................................................9

4.3.5. Análise Estatística..................................................................................................10

5. RESULTADOS E DISCURSSÃO..............................................................................................116. CONCLUSÃO........................................................................................................................167. REFERÊNCIAS.....................................................................................................................17

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1. INTRODUÇÃO

Para obter resultados expressivos na produtividade da pecuária torna-se

importante considerar a relação animal x ambiente, considerando que o animal pode

responder a diferentes variações climáticas. Tanto a produtividade ou mesmo a

sobrevivência animal, depende principalmente da sua capacidade em manter a

temperatura corporal dentro de certos limites. Este processo denomina-se

homeotermia, ou seja, a manutenção da temperatura corporal em níveis constantes,

independentemente de variações da temperatura ambiente (JOHNSON, 1987).

PÁDUA & SILVA (1996) relatam que ao se optar pela criação de determinadas

raças ovinas, para produção nos trópicos, deve-se levar em conta sua adaptação a este

ambiente e os efeitos deste sobre as características fisiológicas e de desempenho dos

animais. Os critérios de tolerância e adaptação dos animais são determinados por

medidas fisiológicas, tais como temperatura corporal, frequência respiratória e

batimento cardíaco (ABI SAAB & SLEIMAN, 1995). Quando os mecanismos de

dissipação de calor não estão sendo eficientes ou estão ocorrendo de forma

desordenada provoca-se um aumento na temperatura retal, assim como a frequência

respiratória. Tais fatores acarretam em interferências como na ingestão de alimentos,

ruminação e desvio de energia dos processos metabólicos.

Esses parâmetros fisiológicos variam de acordo com a região, o clima, sua

alimentação, bem como as diferentes raças. Animais de raças diferentes submetidos às

mesmas condições podem apresentar resultados diferentes nos parâmetros

fisiológicos. Ovinos lanados possuem um isolamento térmico, ou seja, uma barreira a

mais para a dissipação de calor, que pode ser prejudicial em condições climáticas

adversas. .

Dessa forma se torna necessário o estudo das variações fisiológicas desses

animais buscando os melhores manejos para amenizar os impactos climáticos, bem

como promover conforto térmico, principalmente nas épocas mais quentes do ano.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Clima Semiárido

A região semiárida encontrada no brasil representa 86% do território

nordestino, compondo-se ainda do norte de minas gerais (MARENGO, 2008). Toda

essa área é caracterizada pela vegetação da caatinga, que constitui o sertão, é coberta

por solos rasos e de baixa fertilidade, devido ao seu clima seco e quente, com chuvas

abaixo de 800 mm por ano concentrando-se nas estações de verão e outono

(SUASSUNA, 2002).

Apesar de existir um período chuvoso, as estações de chuvas, a sua distribuição

ao longo da região não é uniforme, uma vez que fatores climáticos como, massas de ar

convergentes, proximidades com a linha equatorial, e fenômenos como El Niño,

tornam instável a precipitação de chuvas em alguns lugares. Dessa forma, mesmo que

haja incidência de chuva numa determinada região não implica afirmar que esta

recorrerá. Tais fatores tornam a região desfavorável, comprometendo todo o seu

desenvolvimento agropecuário, bem como o armazenamento de água.

As baixas latitudes condicionam à região temperaturas elevadas (média de 26°

C), número também elevado de horas de sol por ano (estimado em cerca de 3.000) e

índices acentuados de evapotranspiração, devido à incidência perpendicular dos raios

solares sobre a superfície do solo (no semiárido, a evapotranspiração, em média está,

cerca de 2.000 mm/ano, e em algumas regiões a evapotranspiração pode atingir cerca

de 7 mm/dia (SUASSUNA, 2002). Por ter essas características, a região tem um ganho

considerável dos efeitos do aquecimento global, contribuindo para o processo de

desertificação. De acordo com o IPCC (2007), para as próximas duas décadas, projeta-

se um aquecimento de cerca de 0,2ºC por década para uma faixa de cenários de

emissões do RECE (Relatório Especial sobre Cenários de Emissões), baseados em

análises de séries históricas de variáveis meteorológicas.

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O clima é o principal fator que atua interferindo sobre a vida dos animais,

podendo ser favorável ou não a sua sobrevivência. Portanto, a capacidade dos animais

em se adaptar a um determinado ambiente depende de um conjunto de ajustes

fisiológicos (SILVA, 2005). O conhecimento dos fatores ambientais que modificam o

desempenho dos animais, bem como a escolha de genótipos adaptados às condições

climáticas que lhes são impostas é um ponto que deve ser considerado em um sistema

de exploração pecuária (MARQUES, 2001).

2.2. Termorregulação Corporal

Para assegurar o bom funcionamento das reações bioquímicas e enzimáticas o

homem, assim como, todos os animais homeotérmicos necessitam de regulação

térmica. Esses mecanismos reguladores afetam a produção de calor celular, a

condutância de calor pelas células e a perda ou ganho de calor pelas superfícies

corporais. Quando não funcionam corretamente eles podem provocar à destruição

celular.

A temperatura corporal pode ser medida de forma oral, retal e/ou auxiliar,

sendo que na retal tem-se uma maior efetividade em relação as outras, devido a não

ter variação com o ambiente e de estar próximos aos órgãos que produzem 75% do

calor quando em repouso e 25% em atividade física. A pele possui uma característica

de poder suportar temperaturas elevadas até 45°, sendo que a dissipação de calor na

superfície é praticamente uniforme, sendo que nas as extremidades atuam como áreas

principais de dissipação. A temperatura corporal varia bastante ao longo do dia, sendo

mais baixa pela manhã, aumentando nas primeiras horas do dia até atingir seu valor

máximo pela tarde ou no final, considerando que o individuo não tenha passado por

exposição a elevadas temperaturas. Para manter a homeostase, o corpo tende a

manter um equilíbrio com o meio seja absorvendo ou dissipando calor, usando

também os dispositivos como as reservas corporais como isolantes térmicos. A

condução do calor que produzido internamente, necessária para evitar a destruição

celular, é lenta, porém essa condução é melhor nas regiões de junções onde há a

circulação sanguínea, que por condução transfere o calor para pele. É nesta que ocorre

as demais transferências de calor: condução, convecção e irradiação.

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Quando o corpo precisa manter-se em conforto térmico ele dispõe do seu

sistema de termorregulação, ou seja, busca mecanismos para regular sua temperatura.

Ele é constituído por receptores sensitivos que transmitem a informação da

temperatura da pele e/ou do corpo para o integrador central que processa a

informação a partir de um valor padrão e envia a ordem para o sistema de órgão

efetores produzir ou dissipar calor. Há também dois tipos de termorregulação, a

fisiológica, na qual há mudanças orgânicas fisiológicas decorrentes do estresse térmico

e a chamada termorregulação comportamental, em que os animais utilizam métodos

comportamentais para equilibrar sua temperatura, como abrigar-se à sombra.

2.3. Estresse Térmico Em Ovinos

Considera-se que os animais estão expostos a estresse térmico quando a

temperatura ambiente estiver acima da zona de conforto térmico e a energia for gasta

para manter a temperatura corporal, por termorregulação (FUQUAY, 1981). Segundo

MOBERG (2000) estresse é definido como a resposta biológica ou conjunto de reações

obtidas quando um indivíduo percebe uma ameaça à sua homeostase.

Quando sob efeito do estresse térmico verifica-se variações em alguns

parâmetros fisiológicos, são eles: o aumento da frequência respiratória e da frequência

cardíaca, e o aumento da temperatura retal. A temperatura retal nos permite avaliar

se em condições de estresse térmico esses animais estão conseguindo manter sua

temperatura dentro dos limites normais, que segundo SWENSON (1988) os ovinos

apresentam uma temperatura retal média de aproximadamente 39,1°C. As alterações

nas frequências cardíaca e respiratória permitem saber quais raças toleram melhor o

calor dessa região. Esses parâmetros evidenciam tentativas orgânicas de sair da

condição de estresse térmico a que esses animais estão submetidos. HALES E BROWN

(1974) reportam que a taxa de respiração basal da espécie ovina é cerca de 25 a 30

mov/min (movimentos/minuto), podendo subir. Alem desses fatores o trato

respiratório também contribui para perda de calor e água; em condições ideais de

temperatura (12°C) perdem 20% do calor corporal através da respiração. Quando

expostos a altas temperaturas (35°C), esta perda de calor latente via respiração chega

até 60% do calor total perdido (YOUSEF, 1985).

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3. OBJETIVOS

3.1. Geral:- Avaliar e comparar a tolerância ao calor de ovelhas lanadas e deslanadas mantidas

em confinamento durante o mês de outubro no semiárido pernambucano.

3.2. Específicos:

- Avaliar os parâmetros fisiológicos (frequência respiratória, frequência cardíaca e

temperatura retal) dos animais em diferentes momentos de coleta durante o dia;

- Avaliar a variação dos parâmetros de temperatura do ar e umidade relativa nos

momentos de coleta;

- Calcular o índice de temperatura e umidade (ITU) e de tolerância ao calor (ITC) dos

animais nos diferentes momentos de coleta durante o dia;

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4. METODOLOGIA

4.1. Local do Experimento

O experimento foi conduzido no setor de ovino-caprinocultura, situado no

campus de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Vale do São Francisco

(UNIVASF), localizada no município de Petrolina-Pe, localizado à latitude de 9°19'28''

Sul e longitude de 40°33'41'' Oeste e classificação climática de Koeppen do tipo Bsh.

4.2. Animais Experimentais

Neste estudo foram utilizadas 06 fêmeas ovinas adultas mestiças, três lanadas e

três deslanadas, com idade média de 03 anos, pesando em média 55 Kg ± 1,2 Kg e não

lactantes. Os animais deslanados possuem pelagem preta com pele pigmentada e os

lanados possuem lã de cor clara e pele despigmentada. Os animais serão mantidos em

sistema de confinamento total, permanecendo à sombra em instalação de alvenaria

coberta por telhas de barro. A dieta dos animais é composta de uma porção volumosa

(capim elefante) e uma porção concentrada à base de milho e farelo de soja,

adicionada de sais, com livre acesso à água.

4.3. Delineamento experimental

4.3.1. Procedimento geral

As coletas de dados e amostras ocorreram no mês de outubro durante duas

semanas. Neste estudo, os dados e amostras foram obtidos três vezes por semana nos

horários de 10, 12 e 14h. Para o estudo e avaliação do conforto térmico da instalação,

as variáveis ambientais (temperatura do ar e umidade relativa) e o índice de conforto

térmico foram obtidos e calculados diariamente, nos horários supracitados. Para

obtenção dos parâmetros fisiológicos (frequência respiratória e cardíaca e

temperatura retal) e cálculo dos índices de tolerância ao calor (ITC).

4.3.2. Medições dos parâmetros ambientais:

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Neste estudo, os dados climáticos referentes aos parâmetros de temperatura

do ar e umidade relativa dentro do aprisco foram obtidos por meio de um termo-

higrômetro digital, localizado na parte interna do aprisco e de um anemômetro portátil

digital, respectivamente.

4.3.3. Medições nos parâmetros de e temperatura retal, frequência respiratória

e batimentos cardíacos:

A temperatura retal foi medida usando um termômetro clínico veterinário

digital (Incoterm, São Paulo, Brasil), inserido no reto do animal até uma profundidade

de 07 (sete) centímetros de forma que o bulbo esteja em contato com a mucosa do

animal por dois minutos (SOUZA et al., 2013). A frequência respiratória foi

determinada por meio de avaliações visuais, observando-se os movimentos de flanco,

contados durante 15 segundos e multiplicando por quatro, determinando assim os

movimentos por minuto (COSTA, et al., 2014). A frequência cardíaca foi mensurada por

auscultação dos batimentos cardíacos com o auxílio de um estetoscópio flexível,

diretamente da região torácica esquerda, contando o número de batidas durante

quinze segundos e multiplicando por quatro, determinando o batimento por minuto

(SOUZA et al., 2013).

4.3.4. Cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU) e do índice de

tolerância ao calor (ITC)

Com os dados climáticos obtidos, determinou-se o índice de conforto térmico:

índice de temperatura e umidade (ITU) o qual foi calculado a partir do modelo definido

por THOM, (1959): ITU: (0,8 x T + (UR /100) x (T-14,4) + 46,4), onde: T = temperatura

do ar (oC) e UR = umidade relativa do ar (%); Para se obter a tolerância ao calor dos

animais foi calculado o índice de tolerância ao calor (ITC) de Benezra, onde foi

calculado de acordo com MULLER (1989) pela fórmula: CA = TR/38,33 + FR/23, onde:

TR: temperatura retal; FR: frequência respiratória, durante os dias de coleta.

4.3.5. Análise Estatística

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As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o programa SYSTAT (v. 12,

USA, 2012). Os parâmetros fisiológicos (frequência respiratória, cardíaca e

temperatura retal), climáticos (temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do

vento), índice de conforto térmico e de tolerância ao calor, foram expressos em

médias e erro-padrão, nos horários e dias de coleta, sendo avaliados por ANOVA

utilizando o modelo GLM (General Linear Model). Em seguida as médias das variáveis

mensuradas foram comparadas entre os horários e os dias, pelo teste de Tukey a 5%

de probabilidade.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

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A capacidade dos animais em se adaptar a um determinado ambiente depende de um conjunto de ajustes fisiológicos (SILVA et al., 2005). Conforme mostrado na Figura 1, pode-se observar que os animais apresentaram alterações na frequência respiratória, com leve aumento na frequência respiratória no período de 10 às 12 horas. Já no período de 12 às 14 horas houve um aumento significativo, nesta variável fisiológica, o que pode ser justificado pela maior radiação solar incidente no horário de 12h e pelo maior valor de temperatura do ar no horário de 14h (TUBELIS, 1982), associado aos baixos valores de umidade relativa (29%) durante o experimento. Observa-se ainda que os animais lanados gastam mais energia com o processo de termorregulação do que os animais deslanados, e que poderia estar sendo destinado aos processos produtivos dos animais. Além disso, nota-se que na fase inicial do dia as deslanadas conseguem manter uma frequência mais baixa do que as lanadas, porém no horário das 14h seus resultados são próximos, evidenciando assim que para ambas esse é o período mais critico.

10 12 1440

50

60

70

80

LANADODESLANADO

Horários

Freq

uênc

ia R

espi

rató

ria (m

ovi-

men

tos/

min

)

Figura 1. Variação da frequência respiratória de animais lanados e deslanados nos diferentes horários de coleta, no mês de outubro, mantidos em confinamento no semiárido pernambucano.

12

10 12 1480

90

100

110

120

130

LANADODESLANADO

Horários

Freq

uênc

ia ca

rdía

ca (b

ati-

men

tos/

min

)

Figura 2. Variação da frequência cardíaca de animais lanados e deslanados nos diferentes horários de coleta, no mês de outubro, mantidos em confinamento no semiárido pernambucano.

Com relação a frequência cardíaca (Figura 2) observa-se o mesmo padrão de comportamento, da frequência respiratória, salientando a notável diferença entre os tipos, onde as ovelhas lanadas tem uma frequência bem maior, de aproximadamente 35% em relação as deslanadas o que mostra o quão desconfortável está o ambiente para estes animais. Comparando os horários estudados, observa-se que ambas tendem a aumentar a frequência cardíaca com o passar do tempo, sendo que no horário das 14 horas ocorre o maior valor mensurado. Essas variáveis (FR e FC) estão alteradas com o intuito de manter a temperatura corpórea dentro da normalidade. Entretanto, observa-se que a temperatura retal (Figura 3) de ambos os tipos seguem um padrão similar, no qual o período da manha tende a ser constante e das 12 as 14h ocorre um aumento linear. Nota-se que já no horário de 10h, os animais encontram-se com a temperatura corporal elevada, uma vez que para a espécie ovina, a temperatura corporal normal é de 38,50C (HAFEZ, 1973). Segundo HANSEN (2005), acréscimos de 0,50C provocam declínio na taxa de concepção de 12,8%, reduzindo o consumo de alimentos (CONSTANZO et al., 1997). Já DHIMAN & ZAMAN, (2001) consideram que a TR com valor superior a 39,2°C já é um indicativo de estresse por calor. Assim sendo, ao se comparar com os resultados mostrados neste estudo, verifica-se que as temperaturas retais principalmente para animais lanados ,encontram-se acima da faixa ideal em todos os horários estudados.

Este comportamento diário concorda com os dados encontrados por PERISSINOTO, (2003), NÄÄS & ARCARO JÚNIOR, (2001), DAMASCENO et al., (1998) e MARTELLO (2002), que relatam que a TR sofre interação com a hora do dia apresentando maiores valores no período da tarde em relação à manhã. Segundo classificação de BIANCA (1961) os valores médios de TR apresentados indicam que os animais não se encontravam em situação de normalidade, estando em situação de estresse severo no

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qual as reservas funcionais dos mecanismos termorregulatórios vão se exaurindo, e a temperatura corporal aumenta. De fato, mesmo com os processos termorregulatórios elevados, principalmente para animais deslanados, estes não foram suficientes em manter a homeotermia dos mesmos, lavando a um situação de estresse térmico, mesmo em condições de confinamento total.

10 12 1438.0

38.5

39.0

39.5

40.0

LANADODESLANADO

Horários

Tem

pera

tura

reta

l (oC

)

Figura 3. Variação da temperatura retal de animais lanados e deslanados nos diferentes horários de coleta, no mês de outubro, mantidos em confinamento no semiárido pernambucano.

O conforto térmico dos animais de muitas espécies não depende somente de variáveis ambientais, ou mesmo de avaliações isoladas da temperatura ambiente, umidade relativa e radiação, entre outros (SILVA, 2000). O efeito combinado destes parâmetros é auxiliar a predizer o nível de conforto ao qual os animais estarão submetidos, conforme apresentado na Figura 4. Neste caso, observa-se que este aumentou ao dos horários estudados, atingindo maior valor médio de ITU as 14h. O menor valor médio de ITU foi registrado no horário de 10h diferindo (P<0,05) de todos os horários subsequentes. Pode ser visto ainda que ocorre um aumento gradativo do valor de ITU, fato que pode ser explicado pelo aumento da temperatura no mesmo período. Tal resultado concorda com ROCHA et al., (2012), os quais também observaram a mesma relação do ITU com a temperatura do ar.

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10 12 1469

70

71

72

73

74

Horários

[Índi

ce d

e te

mpe

ratu

ra e

um

idad

e (IT

U)

Figura 4. Variação do índice de temperatura e umidade de animais lanados e deslanados nos diferentes horários de coleta, no mês de outubro, mantidos em confinamento no semiárido pernambucano.

Segundo HAHN (1985), os valores de ITU apresentados na Figura 4, mostram uma condição de ambiente crítica (71-78) a partir de 10h, seguindo assim até as 14h. Entretanto, segundo JOHNSON (1987), os valores médios encontrados estão dentro do limite de ITU como condições ambientais amenas (72-79). Nos horários estudados a condição ambiental foi de conforto, segundo os autores citados acima. Já segundo FUQUAY (1981) valores do ITU abaixo de 72 consideram sem risco da ocorrência de estresse térmico, entre 73-77 em estresse térmico leve, entre 78-89 em estresse térmico moderado e acima de 90, como estresse térmico grave. Os resultados mostram que das 10 h até antes das 12horasos animais não sofreriam nenhum risco de estresse térmico, porém a partir das 12h até o horário das 14horas os animais já estariam sobre efeito de estresse térmico leve. Nota-se, portanto, claramente o aumento do ITU e mesmo nessas condições, os animais sofrem o efeito das elevadas temperaturas ambientais que neste estudo foi de 30, 33,4 e 35 0C, para os horários de 10, 12 e 14h, respectivamente. Estes resultados mostram que existe uma grande variação de interpretações das ideais condições ambientais para os animais. Dessa forma, o fornecimento de sombra natural ou artificial, com instalações adequadamente planejadas, água em abundância e de boa qualidade, o não fornecimento de alimentos nas horas mais quentes do dia são estratégias de manejo que podem ser sugeridas, principalmente quando as condições ambientais forem de emergência (PEREIRA, 2005).

Com relação ao ITC (Figura 5), os resultados obtidos através deste índice determinam o quão tolerante é o animal frente às adversidades do meio. O animal é considerado tolerante ao calor quando o mesmo não utiliza de seu dispositivo

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termorregulatório para manter sua temperatura em equilíbrio com a temperatura ambiental, e quanto mais próximo de 2, mais adaptado é o animal as adversidades climáticas. Através dos dados obtidos foi possível observar que ambos os tipos apresentaram baixas tolerâncias ao calor. Entretanto, os animais lanados apresentaram menores valores de tolerância em todos os horários esudados, observando-se o momento de menor tolerância no horário de 14h. Estes achados estão de acordo com os parâmetros de temperatura retal, ITU e temperatura do ar.

10 12 140.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

LANADODESLANADO

Horários

Índi

ce d

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calo

r (IT

C)

Figura 5. Variação do índice de tolerância ao calor de animais lanados e deslanados nos diferentes horários de coleta, no mês de outubro, mantidos em confinamento no semiárido pernambucano.

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6. CONCLUSÃO

Durante o dia, os animais estão sujeitos a diversas condições de ambiente, onde os animais lanados apresentaram menor eficiência na termólise em comparação aos animais deslanados estando em condição de estresse térmico, mesmo em condição de confinamento total.

Portanto, o uso de animais adaptados as condições tropicais se faz necessário, uma vez que genótipos de clima temperado terão suas características produtivas e reprodutivas suprimidas em função da sua sobrevivência.

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7. REFERÊNCIAS

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