Exigência de proteína digestível em dietas para juvenis de tambaqui e a dinâmica do crescimento muscular por aspectos morofológicos e turnover isotópico do carbono-13 e do nitrogênio-15

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Digestibilidade do amido e disponibilidade de ca e p em alimentos energéticos extrusados para a tilápia do nilo (Oreochromis niloticus)

Apparent digestibility coefficients (ADC) of starch and calcium (Ca) and phosphorus (P) apparent availability were evaluated in five cereal grain products and byproducts (corn, wheat meal, rice grain, rice bran and sorghum) for Nile tilapia. Chromic oxide was used as an external digestibility marker. The highest Ca and P apparent availability, respectively, were obtained for rice grain (43.03 and 64.79%), sorghum (39.89 and 58.09%) and corn (22.18 and 19.48%), while rice bran (-31.49 and 3.25%) and wheat meal (5.80 and 1.18%) showed the lowest values. Starch digestibility varied between 99.45 and 95.59% among the evaluated ingredients. This high ADC of starch observed in this study confirms that Nile tilapia is able to efficiently digest and utilize complex carbohydrates.

Uso de resíduos madeireiros da Amazônia brasileira no cultivo in vitro de Lentinus strigosus

Lentinus strigosus (Schwein.) Fr. is an exploitable edible mushroom occurring in the Brazilian Amazon, being part of a huge diversity of edible mushrooms which are little grown. The use of regional waste is recommended to reduce production costs of any kind of edible mushroom. Thus, the mycelial growth of L. strigosus in culture media based on regional wood waste extract by using substrates based on Protium puncticulatum, Cariniana micrantha and Caryocar glabum sawdust, supplemented with 20% of wheat bran (Triticum aestivum), corn bran (Zea sp.) or rice bran (Oryza sp.) was observed. Eucalyptus (Eucaliptus sp.) sawdust was used for comparison with the other wood wastes because it is commonly used in the cultivation of edible fungi. The experimental design employed was totally randomized, in 4 x 3 factorial scheme (sawdust x bran), adding up 12 treatments with 5 repetitions, being that each repetition corresponded to a Petri dish, totalizing 60 dishes, incubated at 35 ºC. The diameter of the colony was daily evaluated until the fungus reached the borders of the Petri dish in one of the treatments. After that period, the media based on P. puncticulatum sawdust obtained thebest results of mycelial growth, showing potential to be used as an alternative residuein a future production of L. strigosus in the state of Amazonas.

Produção de conídios do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae em diferentes condições de cultivo e em biorreator de bandeja

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Produção de conídios do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae em diferentes condições de cultivo e em biorreator de bandeja

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

THERMOSTABILITY OF XYLANOLYTIC ENZYMES PRODUCED BY LENTINULA EDODES UFV70

Xylanolytic enzymes produced by Lentinula edodes UFV70, cultivated in eucalyptus sawdust/rice bran medium, were stable at 50, 60 and 65 degrees C for 21 hours, losing only 15-25% activity. Fungus incubation at 50 degrees C for 12 hours and at 65 degrees C for 24 hours increased the amount of xylose produced.

Thermostability of xylanolytic enzymes produced by Lentinula edodes UFV70

Xylanolytic enzymes produced by Lentinula edodes UFV70, cultivated in eucalyptus sawdust/rice bran medium, were stable at 50, 60 and 65ºC for 21 hours, losing only 15-25% activity. Fungus incubation at 50ºC for 12 hours and at 65ºC for 24 hours increased the amount of xylose produced.

Influence of phytase and xylanase supplementation on growth performance and nutrient utilisation of broilers offered wheat-based diets

Individual and combined supplementation of phosphorus-adequate, wheat-based broiler diets with exogenous phytase and xylanase was evaluated in three experiments. The effects of the enzyme combination in lysine-deficient diets containing wheat and sorghum were more pronounced than those of the individual feed enzymes. The inclusion of phytase plus xylanase improved (p<0.05) weight gains (7.3%) and feed efficiency (7.0%) of broilers (7-28 days post-hatch) and apparent metabolisable energy (AME) by 0.76 MJ/kg DM. Phytase plus xylanase increased (p<0.05) the overall, apparent ileal digestibility of amino acids by 4.5% (0.781 to 0.816); this was greater than the responses to either phytase (3.6%; 0.781 to 0.809) or xylanase (0.7%; 0.781 to 0.784). Absolute increases in amino acid digestibility with the combination exceeded the sum of the individual increases generated by phytase and xylanase for alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, phenylalanine, threonine, tyrosine and valine. These synergistic responses may have resulted from phytase and xylanase having complementary modes of action for enhancing amino acid digestibilities and/or facilitating substrate access. The two remaining experiments were almost identical except wheat used in Experiment 2 had a higher phytate concentration and a lower estimated AME content than wheat used in Experiment 3. Individually, phytase and xylanase were generally more effective in Experiment 2, which probably reflects the higher dietary substrate levels present. Phytase plus xylanase increased (p<0.05) gains (15.4%) and feed efficiency (7.0%) of broiler chicks from 4-24 days post-hatch in Experiment 2; whereas, in Experiment 3, the combination increased (p<0.05) growth to a lesser extent (5.6%) and had no effect on feed efficiency. This difference in performance responses appeared to be 'protein driven' as the combination increased (p<0.05) nitrogen retention in Experiment 2 but not in Experiment 3; whereas phytase plus xylanase significantly increased AME in both experiments. In Experiments 2 and 3 the combined inclusion levels of phytase and xylanase were lower that the individual additions, which demonstrates the benefits of simultaneously including phytase and xylanase in wheat-based poultry diets.

Redução dos níveis de Ocratoxina A por ação da enzima peroxidase

A ocratoxina A é um composto formado a partir do metabolismo secundário de fungos dos gêneros Aspergillus e Penicillium. Uma vez que a presença dessa micotoxina nos alimentos causa sérios danos à saúde humana e animal, surge o interesse pelo desenvolvimento de métodos que visem a redução dos seus níveis em diferentes matrizes. Diversos processos de descontaminação têm sido propostos, sendo que os métodos de redução biológica tem recebido destaque. Esses métodos consistem na aplicação de micro-organismos ou de suas enzimas, o que gera a biotransformação ou degradação da toxina produzindo metabólitos com menor ou nenhuma toxicidade. Diante disso, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito da peroxidase na redução dos níveis de ocratoxina A. As enzimas peroxidases testadas foram a comercial e a obtida do farelo de arroz. Para a extração enzimática foram utilizadas as frações granulométricas do farelo de arroz de 48 a 100 mesh, sendo estas frações caracterizadas quimicamente. A peroxidase foi extraída do farelo de arroz em tampão 10 mM pH 5,0 e purificada por partição trifásica, obtendo 77,1% de recuperação e 9,2 para o fator de purificação. O método utilizado para a extração da ocratoxina A do sistema aquoso foi por partição líquido-líquido utilizando como solvente o clorofórmio, sendo esse método validado segundo os parâmetros de linearidade (0,1 a 20 ng mL-1), coeficientes de correlação (0,9997) e de determinação (0,9994), e limites de detecção (0,02) e quantificação (0,03). A afinidade entre as peroxidases e a ocratoxina A foi verificada segundo os parâmetros de KM e Vmáx, resultando em 0,00027 mM e 0,000015 mM min-1, respectivamente, para a peroxidase comercial, e 0,0065 mM e 0,000031 mM min-1 para a obtida do farelo de arroz. Com relação aos percentuais de redução de ocratoxina A, foram avaliadas 3 proporções enzima:substrato (1:10, 1:5 e 8:1 para a comercial e 1:10, 1:5 e a com atividade de 0,063 U mL-1 para a do farelo), sendo que as proporções que forneceram maior redução foi a de 8:1 para a enzima comercial (0,063 U mL-1) e a correspondente a 0,063 U mL-1 para a enzima obtida do farelo. Os percentuais de redução de ocratoxina A foram de 59% para a peroxidase comercial em 300 min e 41% para a peroxidase do farelo de arroz em 1440 min. O efeito de adsorção da ocratoxina A pela enzima peroxidase foi descartado uma vez que foi realizada a sua hidrólise com a enzima pepsina e verificado um percentual de 2,7% de adsorção, demonstrando que a redução foi por ação enzimática. A enzima obtida de farelo de arroz com atividade de 0,063 U mL-1 foi aplicada em suco de uva tinto e branco. Observou-se que para o primeiro não houve redução significativa, enquanto que para o segundo a redução foi de 17%. Neste trabalho, então, foi possível verificar a capacidade de redução dos níveis da ocratoxina A pela enzima peroxidase, tanto em sistema aquoso como no suco de uva integral branco.

Inibição de linhagens do complexo Fusarium Graminearum por compostos naturais e sintéticos

Quando produtos alimentícios e especiarias são contaminados por micotoxinas é quase impossível detoxificar utilizando processos usuais da indústria de alimentos ou durante o preparo doméstico. Por isso, controlar o crescimento do fungo e a produção de toxinas é uma demanda para garantir a segurança alimentar. Os agrotóxicos são rotineiramente utilizados como estratégia para proteger as plantas de doenças provocadas pela contaminação fúngica. No entanto, eles estão associados a efeitos adversos ao sistema nervoso central e periférico, têm ação imunodepressora e são cancerígenos. Em virtude disso, o objetivo deste trabalho foi estudar a inibição do desenvolvimento, do potencial toxigênico e da expressão gênica de linhagens do Complexo Fusarium graminearum por compostos naturais comparativamente aos fungicidas azoxistrobina e trifloxistrobina. Do farelo de arroz, foram extraídos o γ-orizanol e os ácidos fenólicos (EFF). Das sementes de nim foram extraídos os ácidos fenólicos (EFN), totalizando três extratos naturais. A capacidade antioxidante dos extratos foi verificada pelo consumo do radical livre DPPH• , capacidade de captura do radical ABTS●+, redução do ferro e inibição da oxidação enzimática. Os mecanismos de inibição de três linhagens de F. graminearum foram avaliados através da determinação de compostos estruturais (glicosamina e ergosterol) e da atividade de enzimas do metabolismo primário (α- amilase e proteases). Foram determinadas as micotoxinas de Fusarium: deoxinivalenol (DON), 15 acetildeoxinivalenol (15AcDON), 3 acetildeoxinivalenol (3AcDON), nivalenol (NIV) e zearalenona (ZEA). A expressão dos genes Tri1 e Tri5 foi determinada a fim de verificar se ocorria modificação da expressão gênica nas linhagens do Complexo F. graminearum ocasionada pela presença dos antifúngicos. O EFF apresenta atividade antioxidante destacada em relação aos demais extratos naturais para inibir a iniciação do processo, a propagação do radical livre e a catálise enzimática. A presença dos compostos naturais mostrou efeito promissor como antifúngico para as linhagens, sendo que a concentração necessária para inibir 50% do crescimento radial das colônias (MIC50) foi 0,9 g/kg para γ-orizanol; 0,032 g/kg para EFF e 0,037 g/kg para EFN, portanto, os extratos fenólicos são mais eficazes para inibição de F. graminearum do que o γ-orizanol. Os extratos naturais afetaram as atividades das enzimas α-amilase e proteases. Também ocorreu a redução da formação de componentes estruturais (glicosamina e ergosterol). Os extratos naturais se destacaram pela capacidade de inibição de micotoxinas produzidas pela biomassa fúngica, com destaque para o EFN sobre a produção de DON, 15AcDON, 3AcDON e ZEA. Sendo assim, é possível dizer que há uma relação direta entre a atividade antioxidante na inibição do fungo e na manifestação do seu potencial toxigênico. Além disso, esse estudo contribuiu com a elucidação do mecanismo de ação dos antifúngicos naturais estudados. Ocorre modificação na expressão gênica quando a linhagem é submetida ao tratamento com antifúngico, havendo uma relação direta entre a expressão do gene Tri5 e a produção de DON.

Aplicação de peroxidase para degradação de deoxinivalenol

Deoxinivalenol (DON), uma das principais micotoxinas encontradas em matrizes alimentares, é um composto químico que possui em sua estrutura um anel epóxido que lhe confere alto grau de toxicidade. A aplicação de enzimas em processos de degradação de DON vem se destacando, pela estabilidade durante o processo reacional e baixo custo de produção. O objetivo desse trabalho foi estudar o potencial de peroxidase proveniente de farelo de arroz (FA) e farelo de soja (FS) para degradar DON. As condições de obtenção da PO a partir de FA foram definidas por planejamento experimental DCCR 23 , sendo extraída de 5 g de farelo com 50 mL de tampão fosfato 0,04 mol L-1 pH 5, agitados orbitalmente durante 60 min a 100 rpm, e para a PO obtida de FS as condições diferenciaram somente quanto a solução extratora, tampão fosfato 0,01 mol L-1 pH 4,7. A técnica que apresentou melhores índices de purificação para a enzima foi a partição trifásica apresentando fator de purificação e recuperação de 5,6 e 50 % para a obtida de FA e 13,61 e 50 % para FS. A PO de FA apresentou maior atividade em tampão fosfato 5 mmol L-1 pH 5,5 para as formas bruta e pura, diferindo na temperatura de reação de 25 °C e 10 °C, KM de 0,15 e 0,06 mmol L-1 e Vmáx de 769 e 667 U mg-1 , respectivamente. A PO de FS as condições foram: tampão fosfato 5 mmol L-1 pH 5, reação a 35 e 30 °C durante 10 e 5 min, KM de 0,17 e 0,05 mmol L-1 e Vmáx de 196 e 182 U mg-1 , respectivamente. A PO de FA demonstrou maior estabilidade em pH 5 enquanto que a de FS em pH 6, ambas enzimas apresentaram maior estabilidade térmica a 0 °C, as massas moleculares encontradas por eletroforese foram 41 e 34 kDa, respectivamente. Ao final das etapas de obtenção, purificação e caracterização obteve-se uma atividade específica de 116 e 794 U.mg-1 , e 4363 e 17453 U g-1 , respectivamente para PO de FA e FS. A determinação de DON e De-DON foi realizada por HPLC-DAD e LC-ESI-MS/MS para avaliação dos ensaios de degradação. A enzima comercial HRP, mostrou maior potencial de redução sobre DON (55% após 1 h de reação), no entanto em 3 h de reação, a concentração inicial da micotoxina DON foi verificada, o que evidencia que a redução pode ocorrer por adsorção ou por formação de um composto de degradação que apresente a mesma massa molecular. O emprego da enzima PO obtida de FA e FS na degradação necessita de uma avaliação cinética micotoxicologica para definição das condições de redução significativa dos níveis de DON.

Utilização de diferentes fontes de carbono no cultivo do camarão litopenaeus vannamei em sistemas com bioflocos

A tecnologia do sistema de cultivo com bioflocos (BFT) permite a intensificação da densidade de estocagem, bem como o aumento da produtividade no qual exige esforços no manejo para a manutenção de qualidade de água. No entanto, um dos problemas é a liberação de nitrogênio através de alimento não consumidos, juntamente com as excretas dos organismos cultivados, principalmente na forma de amônia total. A adição de fontes de carbono orgânico é uma alternativa na redução de amônia tornando possível a conversão deste composto em proteína bacteriana, sendo disponível como alimento suplementar no ambiente de cultivo. Portanto foram testadas fontes de carbono como o melaço de cana-de-açúcar, dextrose e farelo de arroz no cultivo do camarão L. vannamei em sistemas BFT, avaliando a redução da concentração do nitrogênio amoniacal total em experimentos nas fases de berçário e engorda, bem como a análise de desempenho zootécnico dos animais. Os experimentos foram realizados utilizando caixas com volume útil de 800 L. O experimento berçário teve a duração de 35 dias, com densidade de estocagem de 1200 camarões m- ² e peso médio de 0,024±0,01 g. As fontes de carbono melaço de cana-de-açúcar (M) e farelo de arroz (F) foram combinadas em diferentes percentuais. No experimento engorda foi utilizada densidade de estocagem de 300 camarões m- ², peso médio de 4,09±0,51 g, durante 70 dias. Os tratamentos foram distinguidos pelas fontes de carbono dextrose e farelo de arroz. No experimento berçário a concentração da amônia foi significativamente menor (p<0,05) com o uso do melaço. O nitrito acumulou até o final do experimento, mas devido ao curto período experimental não interferiu nos índices de desempenho zootécnico, nos quais não apresentaram diferenças pelo uso das fontes de carbono. No experimento engorda, com o uso da dextrose, a concentração de amônia foi significativamente menor (p<0,05). Apesar de elevadas concentrações de nitrito, as sobrevivências foram similares e acima de 80%. Dados zootécnicos como peso final, ganho de peso semanal, conversão alimentar aparente e produtividade foram significativamente melhores (p<0,05) no tratamento farelo de arroz. Em ambos os experimentos as fontes de carbono de degradação rápida, como o melaço e a dextrose foram mais eficientes na redução de amônia. A degradação rápida destas fontes podem ter disponibilizado maiores teores de carbono como substrato para as bactérias heterotróficas metabolizarem a amônia, melhorando a qualidade da água.

Isolamento, seleção e cultivo de leveduras com potencia biotecnológico para a produção de endo-xilaneses

Xilanases são enzimas que catalisam a hidrólise das xilanas e têm sido em grande parte, obtidas a partir de bolores e bactérias. No entanto poucos estudos têm sido relatados sobre a produção destas enzimas por leveduras. O presente trabalho teve como objetivo isolar leveduras de diferentes fontes vegetais visando à produção de xilanases, além de maximizar sua produção, estudar o uso de diferentes fontes de nitrogênio e cultivar as leveduras em meios contendo coprodutos agroindustriais. As amostras de alimentos e resíduos foram enriquecidas em caldo extrato de malte e levedura e isoladas em Ágar Nutriente Wallerstein, as leveduras isoladas foram, a seguir, avaliadas quanto à capacidade de degradar xilana presente no meio e produzir halos de hidrólise, os quais foram visualizados através do uso do corante vermelho congo. Os micro-organismos selecionados como potenciais produtores de xilanase foram crescidos em meio complexo líquido e as atividades enzimáticas de endoxilanase, β-xilosidase, carboximetilcelulase, celulase total, pH e concentração de biomassa foram avaliadas ao longo de 96 h de cultivo. Dentre as leveduras isoladas, sete foram selecionadas, e a 18Y foi a que apresentou a maior atividade de endo- xilanase (2,7 U.mL-1 ), sendo esta isolada de chicória e identificada como Cryptococcus laurentii. Esta estirpe apresentou capacidade de produzir xilanase com baixos níveis de celulase, sendo assim selecionada neste trabalho. A maximização de endo-xilanase foi avaliada fazendo uso de planejamento experimental onde primeiramente foi realizado um planejamento fracionário 2 6-2 para verificar os efeitos do pH inicial e as concentrações de xilana, peptona, (NH4)2SO4, extrato de levedura e KH2PO4 sobre a atividade enzimática. Após selecionar as variáveis xilana, peptona, pH e extrato de levedura foi realizado um delineamento composto central rotacional (24 ) onde todos os cultivos foram mantidos a 30°C, 150 rpm durante 96 h sendo retiradas alíquotas para determinação das atividades, pH e biomassa. A produção máxima foi de 6,9 U.mL-1 usando 10,0 g.L-1 de extrato de levedura, 10,0 g.L-1 de peptona, 10,0 g.L-1 de xilana, 1,0 g.L-1 de (NH4)2SO4 em pH 6,5 o que permitiu um incremento de mais de 250% sobre a atividade. Posteriormente foram realizados ensaios avaliando diferentes fontes e concentrações de nitrogênio orgânico e inorgânico. A presença de NH4NO3 e (NH₄)₂SO₄ usados na concentração de 3% proporcionaram as maiores atividades de endo-xilanase (6,2 e 6,0 U.mL-1 respectivamente). O sulfato de amônio foi selecionado e fixado em 1 g.L-1 e logo após um planejamento completo 22 foi realizado onde as variáveis xilana e extrato de levedura foram estudadas e as demais fixadas. As condições ótimas estabelecidas para a produção da enzima foram: concentração de xilana de 18,6 g.L-1 , concentração de extrato de levedura de 10 g.L-1 atingindo 14 U.mL-1 . Após a maximização enzimática estudou-se o crescimento de Pichia pastoris NRRL Y-1603 e Cryptococcus laurentti em cinco substratos agroindustriais visando a possibilidade estes substratos substituírem a xilana em cultivos para a produção de endo-xilanase. Os ensaios foram realizados utilizando os subtratos pré-tratados com NaOH 4% e não tratados. Para inserção dos mesmos aos meios de cultivo, estes foram moídos e adicionados na concentração de 2%. O pré-tratamento para todos as fontes de hemicelulose foi eficiente e promoveu aumento nas atividades produzidas. Cryptococcus laurentti apresentou maior atividade enzimática (8,7 U.mL-1 ) em farelo de arroz desengordurado e pré- tratado enquanto que a levedura Pichia pastoris NRRL Y-1603 apresentou sua melhor condição para produção de endo-xilanase quando cultivada em meio contendo casca de aveia e o farelo de arroz pré-tratados, alcançando atividades máximas de 7,6 e 7,5 U.mL-1 .

Iron (Fe) bioavailability and the distribution of anti-Fe nutrition biochemicals in the unpolished, and bran fraction of five rice gei polished grain riotypes

Iron (Fe) bioavailability in unpolished, polished grain and bran fraction of five rice genotypes with a range of Fe contents was measured by in vitro digestion and cultured Caco-2 cells of cooked grain. There was a significant difference in Fe bioavailability among the five rice genotypes tested, in both the unpolished and polished grain. The range of Fe bioavailability variation in polished rice was much wider than that of unpolished, suggesting the importance of using Fe levels and bioavailability in polished rice grain as the basis for selecting high-Fe rice cultivars for both agronomic and breeding purposes. Milling and polishing the grain to produce polished (or white) rice increased Fe bioavailability in all genotypes. Iron bioavailability in polished rice was high in the UBON2 and Nishiki, intermediate in both IR68144 and KDML105, and low in CMU122. All genotypes had low bioavailability of Fe in bran fraction compared to unpolished and polished grain, except in CMU122. CMU122 contained the lowest level of bioavailable Fe in unpolished and polished grain and bran, because of the dark purple pericarp colored grain and associated tannin content. The level of bioavailable Fe was not significantly correlated with grain Fe concentration or grain phytate levels among these five genotypes tested. The negative relationship between Fe bioavailability and the levels of total extractable phenol was only observed in unpolished (r = -0.83**) and bran fraction (r = -0.50*). The present results suggested that total extractable phenol and tannin contents could also contribute to lowering bioavailability of Fe in rice grain, in addition to phytate. (c) 2006 Society of Chemical Industry