Manual de Curadores de Germoplasma – Animal

Documentos
ISSN 0102-0110
Dezembro, 2012
Fotos: Silvia Tereza Ribeiro Castro e Maria do Socorro Maués
Manual de Curadores de
Germoplasma – Animal:
Glossário de Recursos
Genéticos Animais
341
ISSN 0102-0110
Dezembro, 2012
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
Documentos 341
Manual de Curadores de
Germoplasma – Animal:
Glossário de Recursos
Genéticos Animais
Silvia Tereza Ribeiro Castro
Andréa Alves do Egito
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia
Brasília, DF
2012
Exemplares desta publicação podem ser adquiridos na:
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Revisão técnica: Silvia Tereza Ribeiro Castro
Revisão de texto: José Cesamildo Cruz Magalhães
Normalização bibliográfica: Ana Flávia do Nascimento Dias
Editoração eletrônica: José Cesamildo Cruz Magalhães
Fotos da capa: Silvia Tereza Ribeiro Castro e Maria do Socorro Maués Albuquerque
Arte da capa: Rafaela Marcondes Oliveira
1ª edição (online)
Todos os direitos reservados.
A reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte,
constitui violação dos direitos autorais (Lei n 9.610).
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia
Castro, Silvia Tereza Ribeiro
Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos
Animais. / Silvia Tereza Ribeiro Castro e Andréa Alves do Egito. – Brasília, DF:
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2012.
16 p. – (Documentos / Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 341).
Revisão técnica: Silvia Tereza Ribeiro Castro
1. Recursos Genéticos – Animal. 2. Glossário. I. Egito, Andréa Alves do. II. Título. III.
Série.
636.08 – CDD 21
© Embrapa 2012
Autores
Silvia Tereza Ribeiro Castro
DsC. em Biologia Animal, Pesquisadora da Embrapa
Recursos Genéticos e Biotecnologia
[email protected]
Andréa Alves do Egito
DsC. em Biologia Molecular, Pesquisadora da Embrapa Gado
de Corte
[email protected]
Apresentação
Desde o início da década de 1970, há uma crescente conscientização mundial sobre a
necessidade de preservação dos recursos genéticos, que são essenciais para o
atendimento das demandas por variabilidade genética dos programas de melhoramento,
principalmente aqueles voltados para alimentação humana.
O enriquecimento e a manutenção contínua da variabilidade genética das coleções são
prioritários e estratégicos, considerando as restrições internacionais ao intercâmbio de
germoplasma e a diversidade de recursos genéticos de animais zootécnicos do país.
Na década de 1970, a Food and Agriculture Organization (FAO), órgão das Nações Unidas,
estimulou o estabelecimento de uma rede mundial de centros para a conservação de
recursos genéticos situados em regiões consideradas de alta variabilidade genética. Em
1974, o Consultative Group for International Agricultural Research (CGIAR) criou o
International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR), hoje transformado no Bioversity
International. No mesmo ano, a Embrapa reconheceu a importância estratégica dos
recursos genéticos com a criação do Centro Nacional de Recursos Genéticos (CENARGEN),
que mais recentemente adotou a assinatura-síntese Embrapa Recursos Genéticos e
Biotecnologia.
A criação da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e a consolidação do SNPA
estabeleceram ambiente propício para a formatação da Rede Nacional de Recursos
Genéticos. A partir de então, paulatinamente, coleções de germoplasma foram
estruturadas em diferentes Unidades Descentralizadas, predominantemente na área vegetal
e a partir de 1983 passou a trabalhar na área animal.
Em 1993, por intermédio de deliberação da Diretoria Executiva, a Embrapa formalizou,
como ferramenta de gestão das coleções, o Sistema de Curadorias de Germoplasma e
definiu os papéis e as responsabilidades para os diversos atores envolvidos nesse Sistema,
tais como: curadores de coleções de germoplasma, chefes de Unidades Descentralizadas
que abrigavam as coleções e a Supervisão de Curadorias. Os projetos em rede foram
definidos como figuras programática e operacional, possibilitando o custeio de atividades
de coleta, intercâmbio, quarentena, caracterização, avaliação, documentação, conservação
e utilização de germoplasma, além da manutenção das coleções. De 1993 até a presente
data, muitas coleções de germoplasma foram estabelecidas e, atualmente, o Sistema de
Curadorias da Embrapa reúne 209 coleções, incluindo Bancos Ativos de Germoplasma
Vegetal (BAGs), Núcleos de Conservação Animal, Coleções Biológicas de Microorganismos e Coleções de Referência, as quais abrangem espécies nativas e exóticas.
Como consequência desses 30 anos de atividades relacionadas ao manejo dos recursos
genéticos, os curadores adquiriram uma bagagem de conhecimentos práticos na área,
conhecimentos estes que foram, em parte, sistematizados e disponibilizados para a
sociedade por intermédio da presente obra: “Manual de Curadores de Germoplasma”.
Esperamos que esta publicação em série torne-se um guia para curadores de germoplasma
no Brasil e no exterior, e que contribua efetivamente para o aprimoramento da gestão dos
recursos genéticos deste país.
Mauro Carneiro
Chefe Geral
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia
Sumário
Introdução
08
De acesso a coeficiente
08
De consanguinidade a curador de produto
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De deriva genética a germoplasma
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De gameta a preservação
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De raça a raça ameaçada
12
De raça em perigo de extinção a variabilidade genética
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Referências
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Glossário de Recursos
Genéticos Animais
Silvia Tereza Ribeiro Castro
Andréa Alves do Egito
Introdução
Este glossário tem como objetivo definir termos técnicos referentes à genética e
conservação de recursos genéticos animais com o objetivo de esclarecer alguns termos
utilizados em nosso dia a dia. Este documento vem atender, principalmente, curadores de
Núcleos de Conservação, profissionais de áreas afins e estudantes.
Acesso – É qualquer amostra de germoplasma, devidamente catalogada, existente em uma
coleção.
Banco ativo de germoplasma (BAG) – É uma coleção de plantas, animais ou microorganismos conservados e utilizados rotineiramente para estudos. Para animais, os BAGs
correspondem aos Núcleos de Conservação.
Banco de genes – Repositório físico localizado em um ou mais lugares, onde amostras de
populações de recursos genéticos são preservadas. Os Bancos de espécies animais, por
exemplo, podem incluir animais vivos (conservação in situ), ou sêmen, embriões, ovócitos
e DNA (conservação ex situ).
Biodiversidade – Corresponde aos recursos genéticos, organismos ou partes deles,
populações ou toda componente biótica dos ecossistemas que tenham utilização, presente
ou potencial, de interesse para a humanidade.
Caracterização – Descrição e registro de características morfológicas, citogenéticas,
bioquímicas e moleculares do indivíduo.
Coleta – Em conservação de recursos genéticos animais, o termo coleta refere-se à
obtenção do germoplasma ou, ainda, à coleta de sangue, pelo ou tecido para extração de
ácidos nucleicos.
Coeficiente de mudança de endogamia por geração, ou coeficiente de aumento de
endogamia por geração, ou coeficiente de aumento de consanguinidade por geração, ou
coeficiente de aumento de homozigosidade por geração, ou coeficiente de perda de
heterozigosidade por geração (∆F) – É um índice que indica o aumento da endogamia ou
consanguinidade por geração.
Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
O ∆F é calculado pela seguinte fórmula:
1
∆F = ——
2 Ne
∆F pode ser expresso na escala de 0 – 1 ou em percentagem (%). Exemplos: 0.01 ou 1%;
0,0212 ou 2,12%. Os autores FRANKEL & SOULÉ (1981) recomendam, em programas de
conservação, um ∆F máximo de 1%.
Consanguinidade ou Endogamia – É o resultado de acasalamentos entre indivíduos com
parentesco próximo, resultando em um aumento da uniformidade genética das crias. A
endogamia aumenta a homozigosidade.
Conservação – É o controle do uso da biosfera pelo homem, de forma que ela possa
produzir o maior benefício sustentável às presentes gerações e, ao mesmo tempo, manter
seu potencial a fim de atender às necessidades e aspirações futuras. Assim sendo,
conservação inclui preservação, manutenção, utilização sustentável, restauração e
melhoria do ambiente natural (ver também as expressões in situ e ex situ).
Conservação por manejo – É o aspecto da conservação na qual uma amostra, ou a
população animal em seu todo, é submetida a mudanças genéticas planejadas, a fim de
manter, utilizar, restaurar ou melhorar a qualidade do recurso genético animal e seus
produtos em alimento, fibra, ou força de trabalho.
Conservação in situ – É uma expressão latina que significa “no lugar”. É a conservação
dos animais em seu habitat natural ou próximo deste.
Conservação in situ on farm – É a conservação de animais em fazendas, na área de
ocorrência (habitat).
Conservação ex situ – Expressão latina que significa “fora do lugar”. É a conservação dos
animais fora da área de ocorrência, em fazendas ou, ainda, a manutenção de células,
tecidos ou organismos em condições de laboratório, na forma criopreservada.
Conservação ex situ in vivo – É a conservação de animais (rebanhos, plantéis) em
fazendas fora da área de ocorrência.
Conservação in vitro ou Criopreservação – Forma de conservação a baixas temperaturas.
Pode ser em nitrogênio líquido (-196°C) ou em freezer (-180°C).
Grupo ou grupamento genético – Pode ser considerado sinônimo de raça ou coleção,
desde que com significância e/ou representatividade dentro da espécie.
Curador de Núcleo de Conservação – É o responsável em promover o produto e pelas
atividades de pesquisa e manejo dos rebanhos, em fazendas nas quais os animais são
conservados.
Curador de produto ou grupo de produtos – É o articulador entre o curador do Núcleo de
Conservação e a supervisão de curadorias, responsável por promover o produto ou grupo
de produtos.
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Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
Deriva genética – É o aumento súbito da proporção de certos alelos (genes) e a diminuição
ou até mesmo o desaparecimento de outros, causado por fatores fortuitos e não por
adaptação. São fatores que podem causar deriva genética: incêndios florestais,
inundações, desaparecimento de aguadas por ocasião de grandes secas, acidentes
diversos. Quanto menor for o tamanho efetivo da população (Ne), maiores serão as
possibilidades de ocorrer deriva genética.
Descritor – Característica mensurável ou subjetiva de um acesso, como peso ao nascer,
número de tetas, área do lombo, etc. Os descritores são agrupados sob a forma de lista de
descritores, uma para cada espécie em particular, e são aferidos por meio de categorias
reconhecidas como válidas para aquele descritor. Os descritores são aplicados na
caracterização e na avaliação de germoplasma, a fim de padronizar o material
criopreservado.
Diversidade genética – Ver variabilidade genética.
Doadores de germoplasma – No caso de raças naturalizadas que se encontram
mestiçadas, na maioria dos casos, os doadores de germoplasma são animais escolhidos
por apresentarem características morfológicas mais próximas do padrão da raça e, após o
exame reprodutivo, estarem aptos para a coleta.
Ecótipo – Denominação dada a um conjunto de animais que apresentam algumas
características fenotípicas semelhantes que são transmitidas aos descendentes, mas ainda
não foram reconhecidos como uma raça.
Enriquecimento – É a introdução de germoplasma no Banco Brasileiro de Germoplasma
Animal. Inclui, também, a introdução de animais em Núcleos de Conservação.
Erosão genética – É a perda da variabilidade genética de uma espécie ou de uma raça; ou,
ainda, a redução de sua população a níveis críticos.
Espécie – É uma população natural, com características fenotípicas semelhantes,
transmissíveis hereditariamente, e isolada reprodutivamente de outros grupos semelhantes.
A espécie é a unidade básica de classificação dos seres vivos.
Espécies silvestres – As espécies silvestres, incluídas na conservação animal da Embrapa,
são as que fazem parte da alimentação humana e apresentam importância econômica ou
cultural. Exemplos: Podocnemis unifilis (tracajá), Hydrochoerus hydrochaeris (capivara),
Kinosternon scorpioides (muçuã), Ucides cordatus (Caranguejo-uçá), espécies de abelha,
de peixes, entre outros.
Exame reprodutivo – É o exame do trato genital, andrológico para os machos e
ginecológico para as fêmeas. Inclui exames para doenças da reprodução, como brucelose e
tricomonose, as quais podem inviabilizar a coleta do germoplasma (ver Manual de
Sanidade para Núcleos de Conservação).
Genoma – Conjunto de cromossomos que corresponde ao conjunto diploide (2n) da
espécie.
Genótipo – Constituição genética total de um organismo, a qual é determinada pelo
somatório de genes agrupados nos cromossomos.
Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
Germoplasma – É qualquer ser vivo (planta, animal ou micro-organismo), ou parte deste,
com capacidade de se reproduzir e transmitir suas características genéticas. São exemplos
de germoplasma animal: embrião, sêmen, ovócito, DNA/RNA, células e tecido.
Gameta – Célula de origem meiótica especializada para a fecundação.
In situ – É uma expressão latina que significa “no lugar”. Em conservação, refere-se ao
local de abrangência onde o recurso genético ocorre.
Ex situ – É uma expressão latina que significa “fora do lugar”. É a manutenção de um
organismo ou grupo de organismos fora da área de ocorrência, como, por exemplo, a
conservação de animais em fazendas ou em zoológicos. A expressão ex situ também é
utilizada para se referir à manutenção do germoplasma na forma criopreservada; por
exemplo, em botijões de nitrogênio líquido ou em “freezer”.
Manejo sustentável – É o manejo que permite a exploração racional de recursos da fauna e
da flora por meio da utilização de técnicas de impacto mínimo sobre a natureza, aliadas a
conhecimentos técnicos e tradicionais.
Marcador genético – Todo e qualquer fenótipo decorrente de um gene expresso ou de um
segmento específico de DNA – correspondente a regiões expressas ou não do genoma –,
em que a sequência e a função podem ou não ser conhecidas e apresentam
comportamento de acordo com as leis básicas de herança de Mendel. Diferentes tipos de
marcadores moleculares podem ser utilizados como “marcador genético”, os quais, em
geral, referem-se a fragmentos, segmentos amplificados ou sequências de DNA passíveis
de expressão.
Marcador molecular – É um segmento de DNA que pode ser utilizado para detectar
diferenças entre dois ou mais indivíduos. Existem diversos tipos de técnicas para
identificar marcadores moleculares, geralmente conhecidos pelas iniciais do seu nome em
inglês, tais como: RFLP (“Restriction Fragment Length Polymorphism”, ou “Polimorfismo
de Comprimento de Fragmentos de DNA obtidos por Enzima de Restrição”); RAPD
(“Random Amplified Polymorphic ADN”, ou “Polimorfismo de DNA Amplificado ao
Acesso”); e STRs (Short Tandem Repeats ou “Sequências Simples Repetidas – SSRs” ou
microssatélites).
Núcleos de Conservação – Na Embrapa, correspondem aos locais onde são mantidos
rebanhos de raças animais, em geral ameaçados de extinção. Os Núcleos podem ser
fazendas da Embrapa, de particulares ou, ainda, de universidades e instituições de
pesquisa com propósitos de conservação.
Polimorfismo – Ocorrência regular e simultânea na mesma população heterozigota de dois
ou mais tipos distintos de formas. Em genética, é a manutenção de duas ou mais formas
de um gene no mesmo loco, em frequências mais altas do que as esperadas. É a
ocorrência de mais de um alelo, no mesmo loco, em uma população (série alélica).
Polimorfismos são, ainda, formas fixas dentro da mesma espécie, como no caso de certos
grupos de pássaros.
População – É um conjunto de indivíduos de uma mesma espécie, que ocupa um
determinado local ou área geográfica.
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Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
Preservação – Aspecto da conservação em que uma amostra de uma população que
compõe um recurso genético animal é designada a um processo de manutenção, em
condições ambientais livres de forças humanas capazes de provocar mudança genética. O
processo pode ser in situ, em que a amostra consiste de animais vivos em um ambiente
natural; ou ex situ, em que a amostra (germolpasma) é mantida criopreservada.
Raça – É um conjunto de indivíduos de uma espécie, os quais apresentam algumas
características semelhantes e definidas, transmitidas hereditariamente, e que os tornam
diferentes de outros conjuntos de indivíduos da mesma espécie. As raças podem receber
diversas classificações.
Raça zootécnica – Em zootecnia, o conceito de raça mais utilizado refere-se ao conjunto
de animais com características morfológicas comuns, agrupados em função da sua aptidão
produtiva (lã, carne, leite, pele, por exemplo) e área geográfica de exploração. Refere-se a
animais que por seleção e cruzamentos passam a ter similaridades, as quais são
transmitidas uniformemente para sua descendência.
Raças exóticas ou forâneas – Em relação a um país ou uma região, são as que não foram
originadas nesse país ou nessa região. Exemplos: no Brasil, a raça holandesa e a parda
suíça.
Raças nativas – Em relação a um país ou uma região, são as que se formaram nesse país
ou nessa região. As raças nativas podem ser subdivididas em dois grupos: nativas
primitivas e nativas derivadas.
Raças nativas primitivas – São raças que se formaram em um determinado país ou região
a partir de animais existentes nesse país ou nessa região desde épocas muito antigas. Por
exemplo, na Holanda, formou-se a holandesa; a parda suíça, na Suíça; a charolesa, na
França.
Raças nativas derivadas – São raças formadas em um determinado país ou em uma
determinada região a partir de animais trazidos de outros países ou regiões, em época
historicamente distante. Por exemplo, as bovinas Curraleiro/Pé-duro, Caracu e Indubrasil, e
as caprinas Moxotó e Canindé não existiam nem existem em Portugal; foram formadas no
Brasil tendo como origem os animais trazidos pelos colonizadores. De modo geral, tanto as
raças nativas primitivas quanto as nativas derivadas são chamadas de nativas.
Raças crioulas – São raças nativas derivadas formadas na América, a partir dos animais
trazidos de Portugal ou da Espanha. A raça bovina Curraleira e a Caracu são exemplos de
raças crioulas. No entanto, a Indubrasil, uma raça nativa derivada formada no Brasil, não é
considerada crioula porque seus ancestrais vieram da Índia e não de Portugal ou da
Espanha. A palavra crioulo originou-se do termo espanhol criollo.
Raça naturalizada – Animais descendentes daqueles trazidos com os colonizadores que, ao
longo dos séculos, adaptaram-se a diferentes ninchos ecológicos encontrados no Brasil, e
atualmente apresentam padrão morfológico e características próprias. Esse é o caso das
raças bovinas Nelore, Gir e Guzerá, trazidas da Índia e muito bem adaptadas ao Brasil. Não
se deve confundir raça naturalizada, que já estava formada em outro país, com raça nativa
derivada, uma nova raça que se formou no país considerado, a partir de animais
importados.
Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
Raça ameaçada – É aquela que está em perigo de extinção, ou seja, sua sobrevivência é
incerta. As chances de sobrevivência levam em consideração variáveis da estrutura
populacional da raça em questão. O termo “ameaçada” descreve uma população animal
que está sujeita a alguma pressão de mudança que afeta sua possibilidade de continuar
existindo, ou a impede de se manter com um número mínimo, de forma a preservar as
características genéticas que a distingue das demais populações. “Ameaçada” é um termo
genérico que inclui descrições mais precisas, como “em perigo” ou “vulnerável”.
Raça em perigo de extinção – Quando o número total de matrizes está entre 100 e 1000,
e o número de reprodutores é inferior ou igual a 20, mas superior a 5; ou quando a
população é ligeiramente inferior a 100 animais, porém crescente, e a percentagem de
fêmeas puras por cruza é superior a 80%; ou, ainda, quando a população é ligeiramente
inferior a 1000 animais e decrescente, com percentagem de fêmeas puras por cruza
inferior a 80%.
Raça crítica – A raça é considerada crítica quando o número de matrizes é inferior a 100, e
o número total de reprodutores é inferior ou igual a 5.
Raça desaparecida – Uma raça é considerada desaparecida quando não é mais possível
recuperar sua população. Essa situação é absoluta quando não há machos reprodutores
(sêmen) nem fêmeas reprodutoras (ovócitos, embriões). O desaparecimento pode ser
constatado muito antes da perda do último exemplar animal, gameta ou embrião.
Recurso genético – Termo genérico que inclui todas as raças, tipos, variedades e
populações de animais, plantas e micro-organismos integrantes da biodiversidade de
interesse socioeconômico.
Semovente – O termo significa: "aquele que anda ou se move por si". Deriva do termo em
latim ‘semovens’(que desloca a si mesmo), sendo que o próprio termo resulta da junção do
‘se’ (reflexivo) com o ‘movens’. No campo do Direito, a definição é dada a animais de
rebanho – como gado bovino, equino e suíno – ou qualquer outro tipo, que constituem
patrimônio e, não sendo móveis ou imóveis, justificam uma classificação exclusiva,
passíveis de serem objeto das transações realizadas com o patrimônio em geral, como, por
exemplo, venda ou execução judicial, na medida da possibilidade de seu arrolamento como
objeto de penhora. Semoventes representam uma subdivisão dos bens móveis e
constituem, essencialmente, uma propriedade, de forma que seu dono pode vender,
alugar, ceder, transferir, dar em pagamento ou permutar. Semoventes podem ser
penhorados e adjudicados, e servir de alimento, companhia, guarda, etc.
Tamanho efetivo (Ne) da população – É o número de indivíduos que contribuem para
formar a próxima geração. Corresponde ao número de animais em reprodução, ou seja,
animais com idade e em condições de se reproduzirem. O Ne é afetado pela proporção
entre machos e fêmeas em reprodução. É um parâmetro de grande importância a ser
considerado em programas de conservação de uma raça. Quanto maior for o Ne, menores
serão os problemas causados pela consanguinidade e deriva genética.
Recursos genéticos animais – São todas as espécies, raças e linhagens de animais,
particularmente as de interesse econômico, científico ou cultural para a humanidade, no
presente ou no futuro.
Variabilidade genética – É a amplitude da variação genética existente para uma
determinada espécie. Abrange todos os genes ou combinações gênicas que conferem, por
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Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
exemplo, resistência a parasitas, adaptação ao ambiente, qualidade da carne, tamanho do
animal, tipos de pelagem, etc. A variabilidade genética estrutura-se sob várias formas (ex.:
polimorfismos, séries alélicas, poligenes). A ocorrência de diferenças entre indivíduos devese às diferenças existentes na sua variabilidade genética. A literatura de língua inglesa
utiliza preferencialmente a expressão variação genética e menos frequentemente
variabilidade genética em seus textos. Em português ocorre o contrário, razão pela qual se
sugere a adoção da expressão variabilidade genética.
Manual de Curadores de Germoplasma – Animal: Glossário de Recursos Genéticos Animais
Referências
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programme for sustainable development. Rome: FAO, 1990. 300 p. (FAO. Animal
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and Health Paper, 44/1).
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