O microbioma intestinal influencia de maneira positiva e/ou negativa o bem estar e o equilíbrio da saúde no organismo humano. Carboidratos não disponíveis, tais como frutanos e amido resistente (encontrado na farinha de banana verde), são ingredientes funcionais que resistem à digestão, estimulam o peristaltismo e o trânsito intestinal, e podem aumentar população de bactérias benéficas. O presente estudo teve como objetivo avaliar o impacto do consumo regular e descontinuado (durante 6 semanas e 3 vezes por semana) de sopas adicionadas de inulina (8 g) ou farinha de banana verde (FBV) (8 g), sobre o funcionamento intestinal em voluntários saudáveis. Para a avaliação do funcionamento intestinal, o questionário semanal Gastrointestinal Symptom Rating Scale foi validado para o idioma português (Brasil), apresentando alfa de Cronbach de 0,82 e correlação intraclasse de 0,83. Além desta ferramenta, também foi utilizado um questionário diário de hábito gastrintestinal, que inclui a Escala de Bristol. Após o consumo das sopas adicionadas de inulina, os voluntários apresentaram redução na consistência das fezes, aumento na frequência de evacuações e na necessidade de evacuar, entretanto foi observado aumento leve de flatulência. O grupo que consumiu sopas adicionadas com FBV apresentou redução na consistência das fezes, no tempo de trânsito intestinal, nas dores abdominais e na sensação de esvaziamento incompleto do intestino, e aumento na frequência diária de evacuações. Dessa forma, estes carboidratos não disponíveis, na frequência e período de consumo estudados, podem melhorar o funcionamento intestinal, sem causar efeitos de desconforto gastrintestinal / The intestinal microbiome can positively and / or negatively influence both well-being and health balance in the human body. Unavailable carbohydrates, such as fructans and resistant starch (present in unripe banana flour) are functional ingredients that resist digestion, stimulate peristalsis and intestinal transit, and may increase the population of beneficial bacteria. The present study aimed to assess the impact of regular and discontinued consumption (for 6 weeks and 3 times per week) of soups added inulin (8 g) or unripe banana flour (UBF) (8 g), on intestinal function of healthy volunteers. For the evaluation of intestinal function, the weekly questionnaire Gastrointestinal Symptom Rating Scale was validated to Portuguese (Brazil), with Cronbach\'s alpha 0.82 and intraclass correlation 0.83. Besides this tool, a daily questionnaire of gastrointestinal habits was also used, which included the Bristol Stool Form Scale. After consumption of soups added inulin, the volunteers presented a reduction on stool consistency, increased frequency of bowel movements and evacuating need, however slightly increased flatulence was observed. The group that consumed soup added UBF presented a decrease in stool consistency, intestinal transit time, abdominal pain and sensation of incomplete bowel emptying, and an increase in the frequency of bowel movements. Therefore, these unavailable carbohydrates, when consumed in the frequency and period of the present study, can improve bowel function without causing any gastrointestinal discomfort

Costus arabicus L. é uma espécie herbácea, nativa da Mata Atlântica, conhecida popularmente como costus, canela-de-ema, cana-do-brejo, cana-de-macaco e gengibre-espiral, que é comumente utilizada como planta ornamental e na medicina popular. O órgão subterrâneo (rizoma) dessa espécie acumula amido como principal carboidrato de reserva. O estresse hídrico por falta de água é um dos fatores ambientais mais importantes que podem regular o crescimento e desenvolvimento das plantas, limitando sua produção e levando também a alterações nas características fisiológicas, bioquímicas e anatômicas. Desse modo, a deficiência hídrica destaca-se como fator adverso ao crescimento e à produção vegetal por alterar a eficiência com que os fotoassimilados são convertidos para o crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do déficit hídrico no crescimento e acúmulo de carboidratos de reserva em plantas de Costus arabicus L., assim como na anatomia e ultra-estrutura do rizoma. O déficit hídrico foi imposto às plantas em duas épocas diferentes (inverno e verão) através dos seguintes tratamentos: plantas irrigadas diariamente (controle) e irrigadas a cada 7 (7d) e 15 dias (15d). Foram avaliados a umidade do solo, o teor relativo de água nas folhas (TRA), o potencial hídrico foliar (w), o potencial osmótico da seiva do rizoma (s), crescimento vegetativo, teores dos açúcares solúveis totais (AST) e redutores (AR), amido, aminoácidos livres totais e prolina, assim como, aspectos anatômicos e ultra-estruturais do rizoma. A umidade do solo manteve-se praticamente constante nas plantas irrigadas diariamente e superior a das plantas irrigadas a cada 7 e 15 dias nos dois experimentos. O déficit hídrico afetou o crescimento de Costus arabicus e os menores valores de w e s das plantas tratadas coincidiu com os menores valores de massa seca e número total de folhas verdes e aumentos do número de folhas senescidas. O baixo teor de prolina presente nas plantas sob déficit hídrico sugere que esse aminoácido não atuou na osmorregulação dessas plantas. Os menores teores de AST, AR e a manutenção dos teores de amido nos rizomas, associados ao menor crescimento das plantas dos tratamentos 7d e 15d em relação às plantas controle, sugerem a ocorrência de dormência do órgão subterrâneo em resposta ao déficit hídrico imposto, evidenciando uma estratégia de evitação à seca. As análises anatômicas mostraram que o rizoma é revestido pela epiderme ou súber estratificado e que existe uma delimitação entre as regiões cortical e vascular. Também foi observada a presença de numerosos grãos de amido e de idioblastos com conteúdo fenólico no parênquima dessas duas regiões. Entre os tratamentos, os rizomas das plantas irrigadas a cada 7 dias apresentaram características anatômicas semelhantes aos das plantas controle. No entanto, nos rizomas das plantas irrigadas a cada 15 dias, as células do tecido de revestimento e das camadas corticais mais externas tornaram-se mais achatadas e com paredes sinuosas. Através das análises em microscópio eletrônico de varredura, observou-se que os grãos de amido das plantas irrigadas diariamente e daquelas submetidas ao déficit hídrico apresentaram os mesmos formatos. / Costus arabicus L. is an herbaceous species, native to the Atlantic Forest, known popularly as costus, canela-de-ema, cana-do-brejo, cana-de-macaco and gengibreespiral, that is commonly used as an ornamental plant and in popular medicine. The underground organ (rhizome) of this species accumulates starch as the main reserve carbohydrate. Water stress, due to low water availability, is one of the most important environmental factors that regulates plant growth and development, limiting the production and leading to changes in physiological, biochemical and anatomical features. Thus, water deficit stands out as a factor adverse to growth and crop production by altering the efficiency by which photoassimilates are converted for growth and development of plants. The aim of this study was to evaluate the effect of water deficit on growth and accumulation of reserve carbohydrates in plants of Costus arabicus L., as well as on the anatomy and ultrastructure of the rhizome. Water deficit was imposed on plants in two seasons (winter and summer) through the following treatments: daily irrigation (control) and irrigation every 7 (7d) and 15 days (15d). We evaluated soil moisture, relative water content in leaves (RWC), leaf water potential (w), osmotic potential of sap from the rhizome (o), vegetative growth, levels of total soluble sugars (TSS), reducing sugars (RS), starch, amino acids and proline, as well as anatomical and ultrastructural characteristics of the rhizome. Soil moisture remained mostly constant in irrigated plants and higher than that of plants irrigated every 7 to 15 days in both experiments. Water deficit affected plant growth; low values of w and o of treated plants coincided with the low values of dry weight and total number of green leaves and with increases in the number of senesced leaves. The low content of proline found in plants under water deficit suggests that this amino acid did not act in the osmoregulation of these plants. The lowest levels of TSS, RS and the maintenance of starch levels in rhizomes, associated with low rates of plant growth in treatments 7d and 15d, compared to control plants suggest the occurrence of dormancy of the underground organ in response to water deficit, indicating a strategy of drought avoidance. The anatomical analysis showed that the rhizome is covered by epidermis or stratified cork and there is a delimitation between the cortical and vascular regions. We detected the presence of numerous starch grains and idioblasts with phenolic content in the parenchyma of these two regions. The rhizomes of plants irrigated every 7 days showed anatomical features similar to control plants. However, in the rhizomes of plants irrigated every 15 days, the cells of covering tissue and of the outer cortical layers became more flattened and sinuous. Analysis of scanning electron microscopy showed that the starch grains of irrigated plants and of plants submitted to drought presented the same shape.

No experimento I, objetivou-se avaliar os efeitos de aditivos microbianos e tempo de armazenamento na qualidade de silagens de milho. A cultura do milho foi ensilada sem aditivos (Controle) ou com inoculantes contendo bactérias láticas homofermentativas (Lactobacillus plantarum + Enterococcus faecium + Pediococcus acidilactici) + enzimas celulolíticas e hemiceluloliticas ou heterofermentativas (Lactobacillus buchneri) aplicados na dose 1 × 105 ufc/g. As silagens foram armazenadas em silos experimentais durante 3, 7, 15, 30, 60, 210, 390, 480 ou 570 dias. Foram avaliados: composição químico-bromatológica, produtos de fermentação, perfil microbiológico, perdas fermentativas, estabilidade aeróbia e degradabilidade ruminal in situ. Os inoculantes não afetaram a maior parte das variáveis estudadas. Entretanto, L. buchneri aumentou a concentração de ácido acético das silagens e diminuiu a deterioração aeróbia, confirmada pelo menor acúmulo térmico durante o ensaio de estabilidade aeróbia. O teor de carboidratos solúveis diminuiu ao longo do tempo de armazenamento, reflexo do metabolismo dos açúcares em produtos de fermentação. As concentrações da prolamina como esperado diminuíram e as concentrações de nitrogênio amoniacal e proteína solúvel aumentaram com os tempos de armazenagem prolongados, reflexo da ocorrência de proteólise na silagem de milho. O pH da silagem diminuiu rapidamente nos primeiros sete dias de armazenamentos mantendo-se estável para os demais tempos de estocagem, diferente do ocorrido para a concentração de ácido acético, que aumentou com o tempo de armazenamento. Verificou-se diminuição na contagem de bactérias láticas e leveduras ao longo do armazenamento. A produção de gás e a perda de matéria seca aumentaram com o tempo de armazenamento. O tempo de armazenamento aumentou todas as variáveis de EA. Os ganhos mais significativos para a EA se deram até aproximadamente 60 dias de armazenamento. A degradação ruminal de amido e, consequentemente de MS, foi incrementada ao longo do armazenamento. No experimento II, objetivou-se avaliar o desempenho de vacas leiteiras em função da estratégia de descarregamento da silagem de milho em silo do tipo trincheira: silagem de milho oriunda da metade superior do silo (topo) ou silagem de milho oriunda da metade inferior do silo (base). Foram utilizadas 24 vacas alocadas em 12 blocos casualisados, com arranjo de reversão simples com períodos de 21 dias. Os animais foram alojados em confinamento tie-stall. As dietas foram iso-protéicas (16,5%) e iso-amiláceas (17,0%), com 60% de silagem de milho (% MS). O consumo de matéria seca, produção e composição do leite foram determinados entre os dias 15 e 21 de cada período experimental. Apesar da silagem oriunda da base do silo levar à maior digestibilidade da dieta e menor concentração de nitrogênio ureico do leite (8,95 e 11,35 mg/dL) não houve efeito da dieta no consumo de matéria seca nem na produção de leite. Sob condições ótimas de manejo, a estratégia de descarregamento da silagem de milho não afeta o desempenho de vacas leiteiras. / In the experiment I, the aim was to evaluate the effects of microbial additives and length of storage on the quality of corn silage. Whole-corn plants were ensiled without or with inoculants containing homofermentative (Lactobacillus plantarum + Enterococcus faecium + Pediococcus acidilactici + cellulolytic and hemicellulolytic enzymes) or heterofermentative lactic acid bacteria (Lactobacillus buchneri) applied at 1 × 105 cfu/g. Treated forages were packed and stored in experimental silos for 3, 7, 15, 30, 60, 210, 390, 480, and 570 days. Samples were evaluated for chemical composition, fermentation end-products, microbial counts, fermentation losses, aerobic stability, and ruminal degradability in situ. Inoculants did not affect most of the variables studied. However, L. buchneri increased acetic acid concentration and decreased aerobic deterioration of silages, as indicated by the lower heat accumulation during the exposure to air. Soluble carbohydrates decreased across the storage period, reflecting the conversion of soluble sugars to fermentation end-products. Concentrations of prolamin decreased, whereas ammonia and soluble protein concentrations increased over the storage period, indicating the proteolysis. The silage pH declined rapidly in the first seven days of storage and remained stable for the remaining storage period, unlike for acetic acid concentration that increased with storage period. On the other hand, counts of lactic acid bacteria and yeasts decreased during the storage. Gas production and dry matter loss increased with the length of storage. The storage period increased all variables stability aerobic. Most of significant improvements in stability aerobic were observed during the first 60 days of storage. Ruminal degradability of starch and, consequently, dry matter increased along the storage. In the experiment II, the aim was to evaluate the influence of strategy of silage unload on the performance of dairy cows. Corn silage from a bunker silo was separated at unloading as silage from the upper half of the silo (top) or from the lower half of the silo (bottom) and used to compose total mixed rations fed to 24 lactating cows allocated in 12 randomized blocks, arranged in a cross-over design with 21 periods. Cows were housed in a tie-stall barn. All diets contained 60% of corn silage and were iso-nitrogen (16.5% CP) and iso-starch (17.0% of starch). Dry matter intake, milk yield and composition were determined from day 15 to 21 in each period. Although silage from bottom led to higher total tract DM digestibility and lower milk urea nitrogen concentration (8.95 vs. 11.35 mg/dL), most of evaluated variables were not affected by treatments. Under optimal silo management, the strategy used to unload corn silage does not affect the performance of dairy cows.

A maca (Lepidium meyenii Walpers) é uma planta herbácea bienal da família Brassicae, cultivada principalmente na região dos Andes da América do Sul. A parte subterrânea vem sendo consumida por muito tempo devido a seu valor nutricional e energético, mas é mais conhecida no mercado peruano e internacional por alegadas propriedades terapêuticas. Esta raiz apresenta até 76% de carboidratos, dos quais 30% é amido. Este trabalho teve como objetivos estudar: as propriedades físico-químicas e funcionais do amido isolado; os parâmetros enzimáticos durante o armazenamento e a purificação parcial de enzimas amilolíticas. Em relação às propriedades do amido, este apresentou um teor de amilose de 20% valor semelhante aos encontrados em raízes e tubérculos similares. A turbidez das suspensões de amido apresentou estabilidade durante o armazenamento. A temperatura de gelatinização e a viscosidade da pasta foram a 45,7° e 46°C, respectivamente. Com base nos dados obtidos, o amido de maca seria indicado para alimentos que requeiram temperaturas moderadas no processamento, não sendo apropriado para o emprego em alimentos congelados. Os parâmetros enzimáticos medidos tais como teor de amido total, teor de açúcares solúveis, atividade amilolítica total, atividade de α e β amilases, não mostraram diferenças significativas entre as medidas durante um período de armazenamento de 16 dias. As microscopias eletrônicas de varredura (MEV) dos grânulos de amido mostraram grãos íntegros com superfícies lisas, com algumas depressões ao redor dos grânulos os quais poderiam indicar o inicio de ataque enzimático, ou fraturas na purificação. Em relação à purificação de enzimas amilolíticas, foi possível separar uma fração ativa com a carboximetilcelulose (CMC) seguida de cromatografia liquida de alta resolução (CLAE) que permitiu a separação de duas frações protéicas, analisadas por eletroforese SDS-PAGE e eletroforese bidimensional (2D). Os polipeptídeos identificados no gel 2D apresentaram massa molecular semelhante entre 22 a 27 kDa, e os pontos isoelétricos entre 4,8 e 7,3. / Maca (Lepidium meyenii Walpers) is a biennial herbaceous plant from Brassicae family, grown mainly in the Andes of South America. The underground part has been consumed for a long time due to its nutritional value and energy, but is best known in the Peruvian and international market for alleged therapeutic properties. This root has up to 76% carbohydrates, of which 30% is starch. This work aimed to study: the physico-chemical properties of isolated starch, the enzymatic parameters during storage and partial purification of amylases. In relation to the properties of starch, the amylose content showed a 20% value similar to those found in roots and tubers alike. The turbidity of starch suspensions was stable during storage. The gelatinization temperature and viscosity of the paste were 45.7 ° and 46 ° C, respectively. Based on data obtained from the starch of litter would be given to foods that require moderate temperatures in processing and is not suitable for use in frozen foods. The enzymatic parameters measured such as total starch content, soluble sugars, total amylolytic activity, activity of α and β amylases, showed no significant differences between the measures over a storage period of 16 days. Electronic microscopy (SEM) of starch granules showed grains with smooth surfaces, with some depressions around the granules which could indicate the beginning of enzymatic attack, or fractures in the purification. Regarding the purification of amylases was possible to separate an active fraction with carboxymethylcellulose (CMC) followed by high-resolution liquid chromatography (HPLC) which allowed the separation of two protein fractions, analyzed by SDS-PAGE and two-dimensional electrophoresis (2D ). The polypeptides had a molecular mass between 22 and 27 kDa and isoelectric points ranging from 4.8 to 7.3.

A fécula de açafrão (Curcuma longa L.) apresenta grande potencial para a indústria de alimentos, pois está presente em abundância nos rizomas do açafrão, podendo assim, ser considerada uma fonte alternativa aos amidos já comercializados. Muitos amidos tem passado por modificações físicas, como a aplicação da irradiação gama, para que este adquira novas características e aumente sua aplicabilidade. O objetivo desta pesquisa foi estudar a influência de diferentes doses de radiação sobre a fécula de açafrão (Curcuma longa L.) e avaliar sua aplicação tecnológica em bolo de cenoura. A composição centesimal não foi influenciada significativamente pelas doses de radiação. No entanto, a textura dos géis foi afetada, bem como as soluções gelatinizadas. A solução não gelatinizada apresentou comportamento dilatante e a gelatinizada foi caracterizada como pseudoplástica. Em relação a substituição parcial da farinha de trigo pela fécula de açafrão sob todas as doses estudadas, o resultado se mostrou viável na elaboração do bolo de cenoura, indicando que esta fécula pode ser aplicada em diversos alimentos, sem provocar a rejeição do produto final. / The saffron starch (Curcuma longa L.) presents great potential for the food industry, as it is present in abundance in the saffron rhizomes, and can therefore be considered an alternative source to already commercialized starches. Many starches have undergone physical modifications, such as the application of gamma irradiation, so that it acquires new characteristics and increases its applicability. The objective of this research was to study the influence of different doses of radiation on safflower starch (Curcuma longa L.) and to evaluate its technological application in carrot cake. The centesimal composition was not significantly influenced by radiation doses. However, the texture of the gels was affected, as well as the gelatinized solutions. The non-gelatinized solution presented dilating behavior and the gelatinized solution was characterized as pseudoplastic. Regarding the partial substitution of wheat flour for saffron starch under all doses studied, the result was viable in the preparation of the carrot cake, indicating that this starch can be applied in several foods without causing the rejection of the final product.

O aproveitamento biotecnológico do glicerol representa uma alternativa para a redução dos problemas ambientais derivados do acúmulo de glicerol originado do processo de produção de biodiesel. O glicerol bruto (70,6% p/p) resultante do processo de transesterificação do óleo de soja e metanol foi submetido a tratamento com ácidos inorgânicos, com o objetivo de remover impurezas e reduzir a alcalinidade resultante do excesso de catalisador (KOH). A fração glicerínica resultante foi caracterizada quanto à concentração de glicerol, ésteres e íons metálicos; e empregada como fonte de carbono e energia para crescimento de bactérias probióticas. Os probióticos são organismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefício à saúde do hospedeiro. Quinze estirpes de Lactobacillus, com características probióticas, foram avaliadas quanto à capacidade de crescimento em meio contendo glicerol de biodiesel tratado (20 g/L) como principal fonte de carbono, sob condições de pHinicial=6,0 e 37 °C. Os resultados demonstraram a eficácia do ácido fosfórico para remoção de impurezas do glicerol bruto, o que permitiu a obtenção de uma fração contendo 900 a 964 g/L de glicerol. A avaliação de formulações de meios de cultivo contendo glicerol tratado revelou que treze estirpes de Lactobacillus mostraram capacidade de crescimento em glicerol de biodiesel, sendo os maiores rendimentos (YX/S) de 0,34, 0,28 e 0,26 g/g para as estirpes L. delbrueckii UFV-H2b20, L. acidophilus ATCC 4356 e L. plantarum ATCC 8014, respectivamente. A cinética de crescimento das estirpes selecionadas foi estudada em meio MRS modificado (ausência de glicose) contendo glicerol (10 g/L) suplementado ou não com citrato de amônio (2 g/L) e acetato de sódio (5,0 g/L), pH 6,0; 37 °C e 150 rpm. Os maiores rendimentos foram alcançados quando se utilizou meio MRS modificado contendo citrato de amônio e acetado de sódio; gerando valores de rendimentos correspondentes a 0,46, 0,38 e 0,46 g/g para L. delbrueckii UFV-H2b20, L. acidophilus ATCC 4356 e L. plantarum ATCC 8014, respectivamente. No tocante a atividade das enzimas envolvidas na assimilação de glicerol, glicerol quinase (EC. 2.7.1.30) e glicerol desidrogenase (EC.1.1.1.72), os resultados mostraram que, nos extratos livres de células de L. plantarum ATCC 8014, L. delbrueckii UFV-H2b20 e L. acidophilus ATCC 4356, os valores de atividade específica de glicerol quinase após 24 h de cultivo foram 91,1; 232,5 e 228,7 U/mg, respectivamente. Os valores da constante de Michaelis-Menten (Km) foram de 3,7; 1,2 e 2,5 mM para glicerol quinase e 19,2; 12,8; 33,3 e mM para glicerol desidrogenase de L. plantarum ATCC 8014, L. delbrueckii UFV-H2b20 e L. acidophilus ATCC 4356, respectivamente. Os valores de velocidades máximas (Vmáx) da reação foram de 46,4; 115,1 e 119,4 µM/min para glicerol quinase e 1,23; 1,03 e 2,7µM/min para glicerol desidrogenase de L. plantarum ATCC 8014, L. delbrueckii UFV-H2b20 e L. acidophilus ATCC 4356, respectivamente. A avaliação da técnica de encapsulamento de células de Lactobacillus probióticos em alginato-amido de banana verde (2%/2%) pela técnica de emulsificação em óleo vegetal e gelificação ionotrópica, permitiu a sobrevivência das células encapsuladas superior a 65%, na presença de fluído gástrico simulado, bem como sob condições de armazenagem a 4 °C. Os resultados do presente trabalho revelaram a potencialidade da utilização de glicerol de biodiesel como fonte de carbono e energia para o crescimento de bactérias lácticas que apresentam propriedades probióticas, visando a obtenção de um produto microencapsulado em matriz polimérica natural. / Biotechnological utilization of biodiesel-derived glycerol represents an alternative for the reduction of the environment concerns associated with the accumulation of this byproduct. Crude glycerol (70.6% w/w), obtained from the transesterification process of soybean oil and methanol; was treated with inorganic acids in order to remove impurities and decrease the alkalinity derived from the excess of catalyst (KOH). The glycerine fraction obtained was characterized regarding the final glycerol concentration, esters and metallic ions; and it was utilized as source of carbon and energy for growth of probiotic bacteria. Probiotics are live microorganisms that, when administered in adequate amounts, confer a health benefit on the host. Fifteen probiotic bacterial strains were screened to evaluated their capabilities to assimilate treated-glycerol (20 g/L) as main carbon source, at pH=6.0 and 37 °C. The results showed the effectiveness of the phosphoric acid for the removal of impurities from crude glycerol; allowing to attain a glycerol fraction containing 964 g/L. The evaluation of media containing treated glycerol revealed that thirteen strains of Lactobacillus showed capability to grow in biodiesel-derived glycerol, with yieds (YX/S) of glycerol conversion of 0.34, 0.28 and 0.26 g/g for L. delbrueckii UFV-H2b20, L. acidophilus ATCC 4356 and L. plantarum ATCC 8014, respectively. Kinetics of growth of the selected strains was studied in modified MRS medium containing glycerol(10 g/L) supplemented with or in the absence of ammonium citrate (2 g/L) and sodium acetate (5 g/L), pH 6.0; 37 °C and 150 rpm. The highest yields were attained in modified MRS containing ammonium citrate and sodium acetate; with 0.46, 0.38 and 0.46 g/g for L. delbrueckii UFV-H2b20, L. acidophilus ATCC 4356 and L. plantarum ATCC 8014, respectively. The free-cell extract of L. plantarum ATCC 8014, L. delbrueckii UFV-H2b20 and L. acidophilus ATCC 4356 showed activity for glycerol kinase (EC.2.7.1.30) and glycerol dehydrogenase (EC1.1.1.72). The maximal glycerol kinase activity was attained at the late exponential phase of growth, with 91.1; 232.5 and 228.7 U/mg for L. plantarum ATCC 8014, L. delbrueckii UFV-H2b20 and L. acidophilus ATCC 4356, respectively. The Michaelis-Menten (Km) values were 3.7; 1.2 and 2.5 mM for glycerol kinase and 19.2; 12.4 and 33.2 mM for glycerol dehydrogenase of L. plantarum ATCC 8014; L. delbrueckii UFV-H2b20 and L. acidophilus ATCC 4356, respectively. The maximum reaction rates (Vmáx) were 46.5; 115.1 and 119.4 µM/min for glycerol kinase and 1.23; 1.03 and 270 µM/min for glycerol dehydrogenase of L. plantarum ATCC 8014; L. delbrueckii UFV-H2b20 and L. acidophilus ATCC 4356, respectively. Furthermore, the results of the evaluation of probiotic Lactobacillus cell encapsulation in alginate-unripe banana starch (2%/2%) obtained by emusification in soybean oil and ionotropic gelification with calcium chloride, showed a cell survival rate higher than 65%, regarding the initial cell concentration in simulated gastric fluid,and during 28 days stored at 4 °C. The results revealed that, glycerol from biodiesel production process represents a potential carbon and energy source for the growth of probiotic bacteria.

A ensilagem de grãos de sorgo reconstituídos é uma forma de processamento que visa aumentar a disponibilidade dos nutrientes e consequentemente seu valor nutritivo. São poucos os trabalhos com relação ao uso de aditivos nesse processo, bem como, sua influência no desempenho de bovinos leiteiros. O sorgo é um cereal que, tradicionalmente tem menor valor comercial em relação ao milho. Dessa forma, buscar formas de aumentar seu valor nutritivo, assim como conservá-lo de maneira adequada é de extrema importância. Sendo assim, esse estudo foi dividido em duas etapas: Exp. 1) Foram testados aditivos químicos e microbianos em silagens de grãos de sorgo reconstituídos. Os tratamentos foram: (i) sem aditivo (Controle); (ii) Lactobacillus buchneri (5×105 ufc g-1 MN) (LB); (iii) Lactobacillus plantarum (5×105 ufc g-1 MN) (LP); (iv) LB + LP (Combo); (v) Lactobacillus buchneri + nitrito de sódio (1,5 g kg-1 MN de nitrito) (LBNit) e (vi) benzoato de sódio (2,0 g kg-1 MN) (Benz). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com seis tratamentos e quatro repetições. Maiores taxas de degradabilidade ruminal foram obtidas para os tratamentos LB e Combo, enquanto LBNit e BZ tiveram menores perdas fermentativas. As contagens de leveduras obtidas foram menores para os tratamentos LB, Combo, LBNit e BZ, o que explicou a maior estabilidade aeróbia obtida. As silagens com L. buchneri ou benzoato de sódio, apresentaram resultados satisfatórios quanto à manutenção da qualidade higiênica das silagens. Exp. 2) Com base nos dados obtidos no 1º experimento, foram avaliados a adição de L. buchneri e benzoato de sódio em silagens de grãos de sorgo reconstituídos para vacas leiteiras. As vacas foram alocadas em cinco quadrados latinos e quatro tratamentos: (i) silagem sem aditivo (Controle); (ii) silagem inoculada com L. buchneri (5×105 ufc g-1 MN) (LB); (iii) silagem tratada com benzoato de sódio (2,0 g kg-1 MN) (Benz) e (iv) sorgo grão moído fino (SGM). Os resultados evidenciaram maior solubilização da matriz proteica em ambos os tratamentos ensilados. As taxas de degradabilidade da MS foram maiores para Controle, LB e BZ. Obteve-se maior CMS para o SGM enquanto a produção de leite foi semelhante entre os tratamentos. A digestibilidade da dieta foi maior para os tratamentos Controle, LB e BZ comparado ao SGM. Os animais que receberam o tratamento SGM apresentaram maior tempo de ingestão e mastigação, reflexo do maior CMS. O uso de aditivos na ensilagem de grãos de sorgo reconstituídos se mostrou eficiente no controle de perdas, estabilidade aeróbia e no desepenho de vacas leiteiras. / The reconstituted sorghum grain silage is a type of processing which aims to increase the availability of nutrients and consequently its nutritional value. There are few reports about the use of additves in this process, as well its influence on the performance of dairy cows. Sorghum is a cereal that has traditionally lower price compared with maize. Thus, search for ways to increase their nutritional value and preserve appropriately is important. Therefore, this study was separated into two fases: Exp. 1) were tested the addition of chemical and microbial additives for reconstituted sorghum grain silage. The treatments were: (i) without additive (control); (ii) Lactobacillus buchneri (5 × 105 cfu g-1 FM) (LB); (iii) Lactobacillus plantarum (5 × 105 cfu g-1 FM) (LP); (iv) LB + LT (Combo); (v) Lactobacillus buchneri + sodium nitrite (1.5 g kg-1 FM nitrite) (LBNit) and (vi) sodium benzoate (2.0 g kg-1 FM) (Benz). The experimental design was entirely randomized with six treatments and four replications. Higher ruminal degradability rates were obtained for the LB and Combo treatments, while LBNit and BZ had lower fermentative losses. Yeasts counts were were lower for LB, Combo, LBNit and BZ, which explained the higher aerobic stability. Silages with L. buchneri and sodium benzoate, showed satisfactory results in maintaining the hygienic quality of silages. Exp. 2) Based on data obtained in the first experiment, were evaluated the addition of L. buchneri and sodium benzoate in reconstituted sorghum grain silages offered dairy cows. The cows were allocated in one of five Latin squares and four treatments: (i) silage without additive (Control); (ii) silage inoculated with L. buchneri (5 × 105 cfu g-1 FM) (LB); (iii) silage treated with sodium benzoate (2.0 g kg-1 FM) (Benz) and (iv) finely ground grain sorghum (SGM). The results showed increased solubilization of the protein matrix in Control, LB and BZ. The DM degradability rates were higher for Control, LB and BZ. The DMI was higher for SGM, while milk production was similar between treatments. The digestibility of the diet was higher for treatments Control, LB and BZ compared to the SGM. Animals which received the treatment SGM showed higher time consuming and chewing, reflection of the increased of DMI. The use of additives in reconstituted sorghum grain silage provided effective losses control, higher aerobic stability and better performance of dairy cows.

O objetivo deste trabalho foi a produção de blendas a partir de zeína e amido de milho, procurando unir de forma otimizada as propriedades dos polímeros e suas características de processabilidade e o entendimento da correlação estrutura-propriedades destas blendas. Misturas de amidolzeína foram preparadas nas proporções de 0/100, 10190, 20180, 30170, 50150, 80120 e 10010 massa/massa%, utilizando glicerol como plastificante nas proporções de 22, 30 e 40% em relação a massa total dos polímeros. As formulações foram processadas em um misturador interno, tipo Haake, conectado ao reômetro de torque a 160°C. As misturas obtidas foram moldadas por compressão a 160°C. As propriedades das blendas foram aliadas por ensaios de absorção de umidade, difração de raios X, ensaios mecânicos (tração), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), análise termo dinâmica-mecânica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia ótica. As blendas com 22% de glicerol foram avaliadas também quanto a biodegradabilidade, utilizando a técnica de biodegradação aeróbia. A adição da zeína facilitou o pmcessamento das misturas, conforme o observado durante o processamento no reômetro de torque. A presença da zeína não afeta a cristalinidade do amido nas blendas e não ocorre a formação de novas estruturas cristalinas devido a mistura. As blendas amidolzeína apresentaram menor estabilidade térmica que o amido termoplástico e zeína plastificada separadamente e a estabilidade térmica das blendas diminuiu com o aumento do teor de glicerol. As propriedades mecânicas das blendas foram dependentes do teor de zeína e de glicerol. A adição de zeína na lenda provocou aumento no módulo de elasticidade e na resistência a tração e diminuição da deformação , enquanto que o gliceml provocou diminuição em todas estas propriedades. As blendas apresentaram-se imiscíveis em todas as composições estudadas. A zeína plastificada mostrou biodegradação mais acentuada que o amido termoplástico e as blendas apresentaram biodegradação intermediária entre o amido e a zeína. / In this work were investigated blends from zein, which is a com protein, with com starch. The objective of this work was optimizing the polymers properties and their processing characteristics and looking for a structure-properties correlation of these blends. The mixtures of pure polymers and starchlzein blends were prepared using glycerol as plasticizer in a batch mixer connected to a torque rheometer. The zein content varied from 20 to 80% and three levels of glycerol were used, 22, 30 and 40 % of total starch plus zein weight, on a dry basis. The mixtures obtained were molded by compression at 160 OC. The blends were characterized by water absorption experiments, wide-angle X-ray diffraction, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), tensile test, dynamical mechanical thermal analysis (DMTA), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy. Additionally the biodegradability of starchtzein blends were evaluated by aerobic test. The torque behavior of the starchtzein blends shows that zein acts as a processing agent, reducing the melt viscosity of the mixture and facilitating the plasticization of starch. No evidence of the zein affecting the type or amount of crystal structure of thermoplastic starch was observed. The zein proved to be effective to reduce the water absorption of the blends. Mechanical properties of blends depends on the glycerol and zein contents. Young\'s modulus and ultimate tensile strength increase sharply with increasing zein content, while that the glycerol caused reduction on these properties. The blends were immiscible and phase invesion was observed. The results of biodegradation aerobic showed that after 45 days the zeína unfastened greater COz mass than the starch. This indicates that the zein biodegradation occurs more easily than the starch. The blends presented intermediate biodegradtion between the starch and the zein.

Não consta resumo na publicação. / An α-amylase inhibitor purified from black beans (Phaseolus vulgaris L.) prevents the utilization of starch either in normal or diabetic rats during short-time starch loading tests. It causes hypoglycaemia and alters accordingly the serum insulin and non esterified fatty acids levels. These effects are dose dependent and doses higher than 31 mg of the inhibitor can promote the complete smoothing on serum glucose level. The existence of starch in the presence of the inhibitor in the intestine doesn\'t alter the secretion or production of α-amylase by the pancreas.

A presente tese tem como objetivo principal a investigação do processo de intercalação e esfoliação do hexaniobato lamelar em soluções de hidróxidos de tetraalquilamônios e, também, do emprego das partículas do niobato na preparação de materiais híbridos com polissacarídeos. O material de composição H2K2Nb6O17 foi suspenso em soluções aquosas contendo diferentes concentrações dos hidróxidos de tetrametilamônio (TMA+), tetraetilamônio (TEA+) e tetrapropilamônio (TPA+). Após o tempo de reação foram separadas duas frações: o sólido depositado no recipiente e o sobrenadante turvo contendo as partículas não depositadas de características coloidais. Os resultados de difratometria de raios X, análise termogravimétrica, análise elementar, espectroscopia vibracional no infravermelho e Raman mostram que o processo de intercalação é promovido segundo a ordem: TMA+ > TEA+ > TPA+, isto é, a intercalação é facilitada para íons pouco volumosos. Já o processo de esfoliação do hexaniobato é promovido na ordem inversa: TPA+ » TEA+ > TMA+, ou seja, quanto mais volumoso o íon tetraalquilamônio, maior a extensão do processo de separação das lamelas. A formação das partículas cilíndricas, presentes em maior quantidade nas amostras tratadas com soluções de TPA+ e TBA+, é favorecida pelo aumento do tamanho da cadeia carbônica e da concentração das soluções do hidróxido. Além dos processos de intercalação ou esfoliação, observou-se o processo de formação de gel na etapa de remoção de eletrólitos na lavagem dos sólidos depositados. O entumescimento das lamelas empilhadas de hexaniobato é favorecido para amostras intercaladas com íons TEA+; possivelmente esses íons possuem a melhor relação entre hidrofilicidade e tamanho, promovendo a formação de gel. O composto contendo íons TEA+ intercalados no hexaniobato ácido foi empregado na preparação de material híbrido contendo o polissacarídeo quitosana intercalado na matriz inorgânica, com o objetivo de modificar a superfície do hexaniobato para promover a compatibilização com o amido e a formação de nanocompósitos. Filmes de amido desestruturado contendo partículas de hexaniobato foram preparados por casting. Para alcançar alto grau de dispersão da partícula inorgânica no polímero, três tipos de partículas de hexaniobato foram empregadas: (i) partículas esfoliadas com n-butilamina, (ii) partículas altamente hidratadas de TEA+-hexaniobato e (iii) partículas modificadas pela intercalação com quitosana. As técnicas de difratometria de raios X, análise termogravimétrica acoplada à espectrometria de massa, espectroscopia vibracional no infravermelho e microscopia eletrônica de varredura sugerem que nos filmes transparentes e flexíveis obtidos, a matriz lamelar se encontra preferencialmente na forma intercalada. Os resultados preliminares de análise dinâmico-mecânica sugerem a seguinte tendência no comportamento mecânico dos filmes: a adição do hexaniobato torna os filmes de amido mecanicamente mais resistentes e as amostras sem o plastificante glicerol apresentam maior resistência e menor deformação que aquelas com glicerol. / The main aim of this Thesis is the investigation of intercalation and exfoliation processes occurring when the layered material H2K2Nb6O17 is suspended in alkaline solutions containing tetramethylammonium (TMA+), tetraethylammonium (TEA+) or tetrapropylammonium (TPA+) cations, as well as the employment of the hexaniobate particles in the preparation of hybrid materials with polysaccharides. After the reaction using different concentrations of the tetraalkylammonium hydroxide solutions, two fractions were separated: the deposited solid (i.e. the sediment at bottom of the flasks) and the opaque supernatant containing particles with colloidal characteristics. Experimental data from X-ray diffractometry (XRD), mass spectrometry coupled thermogravimetric analyses (TG-MS), elemental analysis, vibrational infrared (IR) and Raman spectroscopies show that intercalation reaction is promoted in the order TMA+ > TEA+ > TPA+ while exfoliation process is facilitated in the inverse order: TPA+ » TEA+ > TMA+. Development of particles with stick-like shapes is observed when H2K2Nb6O17 is kept mainly in the solutions containing the larger TPA+ and TBA+ ions. Samples containing intercalated TEA+ ions form a gel-like system when washed to remove the non-intercalated ions dissolved in water. Experimental data suggest that the gel phase constituted by long-range swelled particles. This fact was interpreted as a consequence of the intermediate characteristics (surface polarity and ion radius) of the TEA+ ions compared to the others ions investigated in this study. The hexaniobate material intercalated with TEA+ ions was used to prepare a hybrid material having the chitosan polymer intercalated into the inorganic matrix in order to compatibilize the hexaniobate particles with starch and a nanocomposite formation. The study of the films of starch-niobate showed that the matrix is in the intercalation form preferentially, even using different exfoliation agents and modification species (n-butylamine, TEAOH and chitosan). Films of destructured starch having hexaniobate particles were prepared by casting method. In order to reach a high level of inorganic particles dispersed in the polymer, three kinds of hexaniobate particles were used: (i) particles exfoliated with n-butylamine, (ii) hydrated particles of TEA+-hexaniobate and (iii) hexaniobate particles intercalated with chitosan. XRD, TG-MS, IR, and scanning electron microscopy (SEM) techniques suggest that hexaniobate particles are mainly in the intercalated form in the transparent and flexible obtained starch films. Preliminary dynamic mechanical analysis data indicate the following general tendency in the mechanic characteristics of the films: niobate particles make the starch films more resistant and the samples without the glycerol plasticizer present higher resistance and lower deformation than the films with glycerol.