An investigation of the possible health-promoting modes of action of regular- and super- doses of phytase in the broiler chicken

The overall objective of this thesis was to study the effects of regular and high (super-) doses of phytase in the gut of broilers, with the aim of documenting the mechanism of their action leading to improvements in animal health. Phytase is often supplemented to commercial broiler diets to facilitate the hydrolysis of plant phytate and release of phosphorus for utilisation. Although not the original intention of its addition, phytase supplementation leads to improvements in growth performance parameters and enhanced nutrient utilisation. Further benefits have also been observed following the addition of super-doses of phytase which are not explained by an increase in phosphorus release, and thus have been termed ‘extra-phosphoric effects’. Using diets formulated to be adequate or marginally deficient in available phosphorus (aP; forming the negative control, NC), phytase was supplemented at 1,500 and 3,000 FTU/kg phytase in the first study (both super-doses) and the partitioning of nutrients within the body was investigated. It appeared that there were some metabolic changes between 1,500 and 3,000 FTU/kg, switching between protein and fat accretion, potentially as a consequence of nutrient availability, although these changes were not reflected by changes in growth performance parameters. However, the loss of the NC treatment without phytase on day 12 limits the comparison of the phytase within the NC treatment, but does allow for comparison of each dose at adequate or low dietary aP levels. As expected, a greater degree of phytate hydrolysis was achieved with 3,000 than with 1,500 FTU/kg phytase, but changes in carcass accretion characteristics were greater with 1,500 than 3,000 FTU/kg. Using these findings and the observation that there were no further changes in the parameters measured by increasing phytase from 1,500 to 3,000 FTU/kg (aside from phytate hydrolysis), 1,500 FTU/kg phytase was selected as the super-dose to be used in subsequent studies. The next study considered the influence of regular (500 FTU/kg) and super doses (1,500 FTU/kg) of phytase from within the gut. Overall, it was observed that changes were occurring to the gut environment, which ultimately would influence the absorptive capacity and conditions for further phytate hydrolysis. Dietary treatment influenced gut conditions such as pH, intestinal morphology and bacterial populations which can subsequently influence nutrient utilisation and potential for growth. The subsequent study was designed to investigate the effects within the gut in more detail. The release of nutrients from phytate hydrolysis and their bioavailability within the digesta can influence conditions within intestine, facilitating enhanced absorption. One of the parameters investigated was the expression of genes involved in the transport of nutrients in the intestine. Overall, there were few significant dietary treatment influences on gene expression in the intestine, however there was a dose-dependent response of phytase on the expression of the jejunual divalent mineral transporter. This indicates a change in divalent mineral bioavailability in the intestine, with correlations with inositol phosphate esters (IPs) being identified. This is likely explained by the IPs produced by phytase hydrolysis and accumulating in the digesta, differing between regular and high doses of phytase. It became apparent that interactions between the products of phytate hydrolysis (IP3, IP4) and minerals in the digesta had the potential to influence the gut environment and subsequent nutrient bioavailability and overall phytase action. The final study was designed to increase the content of the IPs, and investigate the influence of phytase under these conditions. As the complete hydrolysis of phytate to myo-inositol has been reported to be beneficial due to its proposed insulin mimetic effects, myo-inositol was also supplemented to one of the diets to see if any further benefits would be observed when supplemented alongside super-doses of phytase. Neither increased concentrations of the higher IP esters (IP6, IP5 and IP4) nor myo-inositol (myo-) had any effect on broiler growth performance, however there were still apparent beneficial influences of phytase supplementation. The results suggest considerable and important interactions between minerals and IP esters within the digesta, which ultimately have the potential to influence gut conditions and thus nutrient utilisation and growth performance. Reduced concentrations of blood glucose in the high IP ester diet with additional phytase supplementation suggest some insulin-like effects of myo- production. Additionally, the lack of effect of myo- supplementation on blood glucose and insulin concentrations suggests a difference between the structure of phytase-produced myo- and supplemented myo-. Although there were no improvements in growth performance by increasing phytase from 500 to 1,500 FTU/kg, there were changes occurring at the level of the gut and expression of genes in the intestine, influencing nutrient utilisation and the partitioning of nutrients within the body. There are many factors to be considered when supplementing phytase, with dietary nutrient content and nutrient release and IP production during phytate hydrolysis having an influence on phytase action, nutrient absorption and conditions within the gut. Super-doses of phytase may be beneficial for maintaining optimal gut conditions, clearing IP esters from the digesta, reducing their potential to form complexes with minerals and other nutrients, ultimately influencing the efficiency of production.

Nitrate and potassium concentration in fertigated soil cultivated with wine vines.

In the semiarid region of Brazil the use of irrigation systems for applying fertilizers in horticulture is the primary means for incorporating nutrients in the soil. However, this technique still requires its use in wine vines to be assessed. In view of this, this study aimed to assess nitrate and potassium concentrations in soil fertigated with nitrogen and potassium fertilizers in 3 wine grape growing cycles. A field experiment was conducted with ?Syrah? wine grapes, in Petrolina, Pernambuco, Brazil; it assessed five nitrogen doses (0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1) and five K2O doses (0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1) applied by drip irrigation system with two emitters per plant, with a flow rate of 4 L h-1. The experimental design used was the factorial split-plot, making up 13 combinations arranged in 4 randomized blocks. Soil solution samples were collected weekly with the aid of porous cup extractors for all treatments and at depths of 0.4 and 0.6 m by determining nitrate and potassium concentrations and electrical conductivity. Increased levels of both nutrients in the irrigation water increased the availability of nitrate and potassium in the soil solution. The highest nitrate and potassium concentrations were found in the second growing cycle at both depths studied.

Efeito de doses de fósforo na produtividade e armazenamento pós-colheita de dois cultivares de cebola.

O objetivo deste trabalho foi definir a dose adequada e economicamente viável de fósforo para melhores efeitos na produtividade e conservação, no armazenamento pós-colheita, de bulbos de cultivares de cebola, nas condições do Submédio do Vale do São Francisco.

Efeito do potássio no controle de Phytophthora spp. em seringueira.

1989

Produtividade da soja e densidade populacional do nematoide das lesões radiculares em função da correção do solo com calcário, gesso e potássio.

2016

Fontes e doses de fósforo no cultivo de milho em condições de terra firme em Manaus, AM.

A pesquisa objetivou definir a melhor fonte e dose de fósforo para o milho cultivado em terra firme em Manaus, AM.

Adubação mineral para produção de porta-enxertos de seringueira em Açailandia, MA.

No processo de formação de mudas, um dos pré-requisitos para se obterem plântulas com precocidade para enxertia é uma adequada recomendação de fertilizantes. Deste modo, com o objetivo de determinar os níveis de nitrogênio, fósforo e potássio adequados para a produção de plantas aptas para enxertia em viveiro de seringueira, foi conduzido um experimento em área de produtor, localizado em Açailândia, MA, em solo classificado como Podzólico Vermelho-amarelo, textura média. Os tratamentos correspondentes a quatro doses de nitrogênio (0; 120; 240; e 360kg.ha-1 de N) na forma de sulfato de amônia; fósforo (0; 160; 320; e 480kg.ha-1 de P2O5) na forma de superfosfato triplo, potássio (0; 140; 280 e 420kg.ha-1 de K2O) na forma de cloreto de potássio; e de magnésio (0; 50; 100 e 150kg.ha-1 de MgO) na forma de sulfato de magnésio. Pelos resultados obtidos recomendam-se as doses de 98,3kg.ha-1 de N, 130kg.ha-1 de P2O5, 188kg.ha-1 de K2O e 44kg.ha-1 de MgO, por terem proporcionado o índice de aproveitamento de 85% de plantas aptas para enxertia e a produção de 64.600 porta-enxertos comerciais por hectare.

Efeito das doses de cálcio na produção de matéria seca e na concentração de macronutrientes em plantas jovens de seringueira (Hevea spp.)

A pesquisa objetivou avaliar o efeito das doses de cálcio sobre a produção de matéria seca e na concentração de macronutrientes em diversas partes da seringueira. O experimento foi conduzido em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Faculdade de Ciências Agrárias do Path? Belém. Utilizou-­se o delineamento experimental blocos ao acaso com quatro tratamentos (doses do 0, 50, 100 e 150 mg/L de Ca fornecido como nitrato do cálcio) e cinco repetições. Aos seis meses do início dos tratamentos, os resultados mostraram que o cálcio elevou a produção de matéria seca em todas as partes da seringueira, até a dose de 66,8 mg/L na planta inteira, gerando um efeito depressivo a partir dessa dose. Nos verticilos foliares, a produção de matéria seca obedeceu à ordem: folhas do verticilo superior > folhas do verticilo médico > folhas do verticilo inferior; no caule, a produção de matéria seca foi caule do verticilo inferior > caule do verticilo médio > caule do verticilo superior. A produção total de matéria seca na planta inteira apresentou a sequência: caule > raiz > folhas. O aumento das doses do cálcio não mostrou efeito na concentração do N, P e K em nenhuma das partes da planta, entretanto, aumentaram as (cores de Ca nas diversas partes da planta, especialmente nas folhas do verticilo inferior e reduziram a absorção de Mg e S.

Ractopamine depletion through urine in swine fed increasing doses of contaminated meat and bone meal.

2016

Aplicação de potássio e cálcio diminui a incidência de Monilinia fructicola em pessegueiro.

2011

Seletividade doses de sulfentrazone em cultivares de feijão-caupi

O feijão-caupi possui cultivo intenso nas regiões Norte e Nordeste do país e está se expandindo para a região Centro-Oeste. Devido às grandes áreas de produção nessa região, faz-se necessário o controle químico. No entanto não existem produtos registrados para a cultura, sendo essencial para isso os estudos de seletividade de herbicidas. Por isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a seletividade de doses de sulfentrazone em cultivares de feijão-caupi. O experimento foi realizado em área experimental do Instituto Federal de Mato Grosso, Sorriso-MT, em blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 4 com três blocos. Foram avaliadas quatro variedades (Imponente, Tumucumaque, Novaera e Itaim) e quatro doses de sulfentrazone (0; 250; 500 e 1000 g i.a.ha-1). As parcelas possuíam área total de 4 x 3 m de área útil de 6 m2. O espaçamento entrelinhas do feijão-caupi foi de 0,5 m. As aplicações foram realizadas com pulverizador costal pressurizado a CO2 equipado com pontas de jato plano XR 110.02, calibrado para volume de calda de 200 L ha-1. A fitotoxicidade foi avaliada aos 7, 14 e 21 dias após a aplicação (DAA) utilizando a escala EWRC. Observou-se maior fitotoxicidade com o aumento da dose aplicada do produto, chegando ao máximo de nota 3 aos 7 DAA para a maior dose do produto em todas as cultivares, à exceção da cultivar Itaim que foi nota 2. Aos 21 DAA, não houve praticamente fitointoxicação (notas 1 ou 2) para todas as doses em todas as cultivares à exceção da cultivar Itaim que na maior dose apresentou nota 3. Houve menor número de grãos/vagem das cultivares Imponente e Nova Era do que a cultivar Tumucumaque. Além disso, as cultivares Itaim e Tumucumaque apresentaram menor massa de 100 grãos que a cultivar Imponente. Não houve diferença entre os tratamentos em relação à produtividade e o número de vagens/planta. Como conclusão, as diferentes doses do herbicida sulfentrazone são seletivas para as cultivares avaliadas.

Resposta produtiva do meloeiro sob diferentes lâminas de água e doses de nitrogênio.

Embora o Estado do Piauí possua boas condições edafoclimáticas para o cultivo do meloeiro, ainda são poucas as informações técnicas e científicas da correta quantidade de água e de adubação nitrogenada para a cultura do melão que, por sua vez, representem melhor retorno econômico. Diante disto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a resposta produtiva do meloeiro a aplicação de diferentes lâminas de água e de adubação nitrogenada nas condições edafoclimáticas de Teresina, Piauí.

Produção de alface (Lactuca sativa L.) sob diferentes doses de vermicomposto.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes dosagens de vermicomposto sobre a produção de alface, cultivar Baba de Verão. O ensaio foi conduzido em Latossolo Amarelo Distrófico de textura média fase caatinga litorânea, na Embrapa Meio-Norte, UEP - Parnaíba, de setembro a outubro de 2013. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições.

Aplicação foliar de potássio e consequências na podridão parda (Monilinia fructicola) em pêssegueiros da cultivar 'Chimarrita'.

2011