Carbohydrate metabolism of Xylella fastidiosa: Detection of glycolytic and pentose phosphate pathway enzymes and cloning and expression of the enolase gene

The objective of this work was to assess the functionality of the glycolytic pathways in the bacterium Xylella fastidiosa. To this effect, the enzymes phosphoglucose isomerase, aldolase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and pyruvate kinase of the glycolytic pathway, and glucose 6-phosphate dehydrogenase of the Entner-Doudoroff pathway were studied, followed by cloning and expression studies of the enolase gene and determination of its activity. These studies showed that X. fastidiosa does not use the glycolytic pathway to metabolize carbohydrates, which explains the increased duplication time of this phytopatogen. Recombinant enolase was expressed as inclusion bodies and solubilized with urea (most efficient extractor), Triton X-100, and TCA. Enolase extracted from X. fastidiosa and from chicken muscle and liver is irreversibly inactivated by urea. The purification of enolase was partial and resulted in a low yield. No enzymatic activity was detected for either recombinant and native enolases, aldolase, and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, suggesting that X. fastidiosa uses the Entner-Doudoroff pathway to produce pyruvate. Evidence is presented supporting the idea that the regulation of genes and the presence of isoforms with regulation patterns might make it difficult to understand the metabolism of carbohydrates in X. fastidiosa.

In vitro and in situ activity of carboxymethyl cellulase and glutamate dehydrogenase according to supplementation with different nitrogenous compounds

Two experiments were carried out to evaluate the effect of supplementation with different nitrogenous compounds on the activities of carboxymethil cellulase (CMCase) and glutamate dehydrogenase (GDH). In the first experiment, four treatments were evaluated in vitro: cellulose, cellulose with casein, cellulose with urea, and cellulose with casamino acids. After 6, 12 and 24 hours of incubation, CMCase and GDH activity, pH, and concentrations of ammonia nitrogen (AN) and microbial protein were measured. In the three incubation periods, the concentration of AN was higher when urea was used as a supplemental source of nitrogen. The activity of CMCase was higher with the addition of urea and casamino acids when compared with the control and the casein treatment. Supplementation with casamino acids provided higher GDH activity when compared with the control at 6 hours of incubation. At 12 hours of incubation, the GHD activity was also stimulated by casein. At 24 hours, there was no difference in GHD activity among treatments. In the second experiment, three rumen-fistulated bulls were used for in situ evaluation. Animals were fed Tifton hay (Cynodon sp.) ad libitum. The treatments consisted of control (no supplementation), supplementation with non-protein nitrogenous compounds (urea and ammonium sulphate, 9:1) and supplementation with protein (albumin). In treatments with nitrogenous compound supplementation, 1 g of crude protein/kg of body weight was supplied. The experiment was conducted in a 3 × 3 Latin square design. The measurements were performed at 6, 12 and 24 hours after supplementation. No difference in GDH activity was observed among treatments. The control treatment showed higher CMCase activity when compared with the treatments containing supplemental sources of nitrogen. However, urea supplementation provided higher CMCase activity compared to albumin.

Impacts of limestone and nitrogen top dressing application on the potassium content in the soil profile and marandu-grass leaf concentration

Objetivou-se avaliar os efeitos de nitrogênio (0, 100, 200, 300 e 400 kg/ha.ano), com ou sem aplicação de calcário dolomítico em cobertura, sobre o teor de potássio (K) do solo nas profundidades de 0 a 5; 5 a 10; e 10 a 20 cm e a concentração de potássio na planta. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho distroférrico de relevo suavemente ondulado, disposto em esquema fatorial 5 × 2, em blocos casualizados, com quatro repetições. A adubação nitrogenada promoveu aumento linear na concentração de potássio na planta e no teor desse mineral na camada de 0 a 5 cm do solo. Ocorreu efeito de inibição competitiva entre a absorção de potássio e cálcio e entre potássio e magnésio. Embora uma fração significativa de potássio retorne à camada superficial do solo pelo resíduo de forragem, em decorrência da maior produção de massa, o aumento da concentração de potássio na planta nas mais altas doses de nitrogênio comprova a importância do suprimento de potássio para a planta, por intensificar a massa de forragem.

Growth and antimicrobial activity of lactic acid bacteria from rumen fluid according to energy or nitrogen source

Objetivou-se avaliar os efeitos da suplementação com diferentes fontes de energia e de compostos nitrogenados sobre o crescimento e produção de bacteriocinas de bactérias ácido-láticas in vitro. As incubações foram conduzidas utilizando-se fluido ruminal originado de um novilho Holandês-Zebu fistulado no rúmen. O animal foi mantido em pastagem de Brachiaria decumbens recebendo 200 g/dia de proteína bruta suplementar. Os substratos e o inóculo foram acondicionados em frascos de vidro considerando-se oito tratamentos: celulose, celulose e caseína, celulose e peptona de soja, celulose e ureia, amido, amido e caseína, amido e peptona de soja e amido e ureia. Incubações sucessivas foram conduzidas para seleção dos microrganismos em função das fontes energéticas e de compostos nitrogenados. O amido favoreceu o crescimento de bactérias ácido-láticas em comparação à celulose. A suplementação com proteína verdadeira (peptona de soja e caseína) estimulou o crescimento dessas bactérias em comparação ao controle (sem suplementação com compostos nitrogenados). A adição de ureia não estimulou o crescimento de bactérias ácido-láticas. Nenhuma atividade antimicrobiana foi detectada a partir das colônias de bactérias ácido-láticas isoladas. Fontes de proteína verdadeira incrementam a competição entre bactérias fermentadoras de carboidratos estruturais e não-estruturais.

Mananoligossacarídeos e complexo enzimático em dietas para frangos de corte

Avaliou-se o efeito de dietas com mananoligossacarídeos e complexo enzimático (CE) sobre o desempenho, a morfologia intestinal e a qualidade da cama de frangos aos 42 dias de idade. Foram utilizadas 750 aves em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 × 2 + 1, com dois níveis de mananoligossacarídeos (0 e 0,1% de 1 a 21 dias e 0,05% de 22 a 42 dias de idade), dois níveis de complexo enzimático (0 e 0,05%) e uma dieta com antibióticos (CP), totalizando cinco dietas com cinco repetições. Aos 42 dias de criação, o desempenho foi avaliado e, após o abate das aves, foram coletadas amostras de intestino e de cama e avaliado o desempenho. A inclusão de mananoligossacarídeos e/ou complexo enzimático na dieta não afetou o desempenho das aves, o perímetro e a altura dos vilos duodenais, a profundidade de criptas, a densidade de vilos no duodeno, jejuno e íleo, os teores de matéria seca e nitrogênio total e o pH das camas. A interação mananoligossacarídeos × complexo enzimático foi significativa para perímetro e altura de vilos no jejuno, que foram maiores nas aves alimentadas com as rações sem complexo enzimático e mananoligossacarídeos, mesmo comportamento observado para perímetro e altura de vilos ileais. Entretanto, quando adicionados mananoligossacarídeos e complexo enzimático, os valores dessas variáveis reduziram. A volatilização de amônia aumentou em camas de frango tratados com antibióticos e diminuiu com a adição de mananoligossacarídeos à dieta. A adição de mananoligossacarídeos ou complexo enzimático às dietas aumentou o perímetro e altura de vilos da mucosa do jejuno e do íleo e reduziu a volatilização de amônia da cama.

Nitrogen and carbohydrate fractions on Tifton-85 pastures overseeded with annual winter and summer forage species in different seasons

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of mannanoligosaccharides and/or enzymes on antibody titers against infectious bursal and Newcastle disease viruses

O efeito da inclusão de mananoligossacarídeo (MOS) e/ou enzimas em dietas de frangos sobre os títulos de anticorpos contra os vírus das doenças de Gumboro (VDG) e de Newcastle (VDN). Setecentos e cinqüenta aves foram distribuídas em um delineamento experimental inteiramente ao acaso, em arranjo fatorial 2 x 2 + 1, com dois níveis de MOS (0 e 0,1% até 21 dias e 0,05% de 22 até 42 dias de idade), dois níveis de enzimas (0 e 0,05%) e uma dieta-controle-positivo contendo antibióticos, totalizando cinco tratamentos com cinco repetições. Para análise dos anticorpos, amostras de sangue foram colhidas semanalmente por punção da veia jugular em duas aves de cada repetição. A primeira e a última colheita foram realizadas aos sete e 42 dias de idade, respectivamente. A inclusão de MOS resultou em aumento dos títulos contra VDG na quarta (P<0,03) e quinta (P<0,02) semanas, e contra VDN na terceira (P<0,01), quarta (P<0,03) e quinta (P<0,03) semanas de idade. O MOS foi efetivo em estimular a resposta imune humoral contra VDG e VDN vacinais.

Complexo enzimático para suínos: digestão, metabolismo, desempenho e impacto ambiental

Foram conduzidos dois experimentos para avaliar a suplementação enzimática (amilase, pentosanase, celulase, protease e a-galactosidase) em rações à base de milho e farelo de soja para suínos. No Exp 1, foram determinadas as digestibilidades aparentes da energia, matéria seca, proteína e das fibras das rações, com ou sem o complexo enzimático, para suínos machos castrados, com 19,96 ± 2,90 kg de peso vivo. Foi utilizado o método da coleta total de fezes e as rações foram formuladas com níveis reduzidos de energia, proteína e aminoácidos. No Exp 2, foram mensurados o desempenho, a excreção de sólidos totais e voláteis, matéria mineral, nitrogênio, macro e microminerais nas fezes, em relação ao desempenho, de suínos machos castrados dos 50 aos 151 dias de idade, com peso médio inicial de 18,34 ± 1,35 kg. Foram utilizadas três dietas, sendo uma ração formulada para atender ou exceder as exigências nutricionais dos animais, de acordo com o NRC (1998), e outras duas com níveis reduzidos de energia, proteína e aminoácidos, suplementadas ou não com o complexo enzimático. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados. A suplementação enzimática em rações contendo milho e farelo de soja não promoveu incrementos na digestibilidade de nutrientes, não melhorou o desempenho dos animais e também não reduziu a excreção de resíduos pelas fezes. Mais estudos são necessários para testar novas matrizes e diferentes níveis do complexo enzimático.

Performance and morphology of intestinal mucosa of broilers fed mannan-oligosaccharides and enzymes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Production of fibrolytic enzymes by Aspergillus japonicus C03 using agro-industrial residues with potential application as additives in animal feed

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Optimization of fibrolytic enzyme production by Aspergillus japonicus C03 with potential application in ruminant feed and their effects on tropical forages hydrolysis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of Aspergillus spp. exogenous fibrolytic enzymes on in vitro fermentation of tropical forages

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dietary supplementation of lysine and/or methionine on performance, nitrogen retention and excretion in pacu Piaractus mesopotamicus reared in cages

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nitrogen and carbohydrate fractions in exclusive Tifton 85 and in pasture oversown with annual winter forage species

O experimento foi conduzido na FCAV - Campus de Jaboticabal, no período de inverno-primavera-verão de 2001-2002, com o objetivo de determinar o fracionamento de compostos nitrogenados e de carboidratos do Tifton 85 (Cynodon nlemfuensis Vanderyst x Cynodon dactylon (L.) Pers), exclusivo ou sobressemeado com forrageiras anuais de inverno. Os tratamentos testados foram: aveia preta (Avena strigosa Schreb); aveia amarela (Avena byzantina C. Koch); triticale (X Triticosecale Wittmack); aveia preta + aveia amarela; aveia preta + triticale; aveia amarela + triticale; aveia preta + aveia amarela + triticale, sobressemeados sobre Tifton 85 e, sem consorciação (testemunha). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos ao acaso, com três repetições. O corte das forrageiras foi realizado a 20 cm de altura (presença de forrageiras de inverno) e 10 cm de altura (ausência das forrageiras de inverno). Foram determinados os teores de proteína bruta, carboidratos totais, e o fracionamento dos compostos nitrogenados e de carboidratos. Houve redução nos teores dos compostos químicos das espécies de forrageiras de inverno e no Tifton 85 ao longo dos períodos de avaliações. Os conteúdos de compostos nitrogenados e de carboidratos apresentaram grande variação durante os períodos avaliados, relacionando com as características morfológicas das espécies de gramineas e com a composição botânica das pastagens.

Eficiência de síntese microbiana e atividade enzimática em bovinos submetidos à suplementação com enzimas fibrolíticas

Avaliou-se o efeito da suplementação com enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre a eficiência de síntese microbiana e a atividade enzimática da beta-1,4-endoglucanase (celulase) em animais consumindo dietas contendo silagem de milho e feno de tifton 85 (Cynodon spp.) como volumoso. Oito bovinos com fístulas no rúmen e no duodeno foram distribuídos em dois quadrados latinos 4 x 4, em esquema fatorial 2 x 2 (duas fontes de volumoso e adição ou não de enzimas). O complexo enzimático, proveniente de fonte comercial e extraído dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, foi fornecido misturado à ração total na proporção de 12 g/animal/dia. A adição de enzimas às dietas contendo silagem de milho e feno de tifton 85 aumentou a atividade da beta-1,4-endoglucanase no fluido ruminal. Não houve efeito das enzimas sobre a eficiência de síntese de proteína microbiana, o fluxo de nitrogênio microbiano (N-mic) e nitrogênio não-amoniacal (NNA), com valores médios de 31,8 e 33,9 g de N/kg de MODR; 0,40 e 0,41 g de N/Mcal de EDR; 78,2 e 52,5 g/dia; 89,6 e 76,3 g/dia, respectivamente, para as dietas contendo silagem de milho e feno de tifton. A adição de enzimas fibrolíticas não influenciou os parâmetros ruminais de bovinos alimentados com feno e silagem de milho.