A utilização de aditivos em dietas com altas proporções de concentrado para bovinos em confinamento tem sido uma prática bastante usual, visando o aumento da eficiência do sistema produtivo. Porém, em virtude de algumas restrições ao uso de substâncias antibióticas, devido a possibilidade do surgimento de microrganismos resistentes, o uso de produtos alternativos tem sido alvo de diversas pesquisas. Nesse contexto, este trabalho foi desenvolvido para avaliar os efeitos da inclusão de enzimas exógenas, em dietas de elevada proporção de concentrado para bovinos Nelores confinados. Foram realizados 3 experimentos, no primeiros foram utilizados 96 bovinos nelore alimentados com 3 níveis de inclusão de enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) e duas granulometrias de milho (fino e grosso). Não foi observada interação entre os dois fatores testados, a granulometria do milho não influenciou o desempenho, características de carcaça, qualidade de carne, fermentação ruminal e morfologia ruminal. A inclusão de EFE não alterou o desempenho, qualidade de carne, morfologia e fermentação ruminal. Porém foi observado efeito quadrático, para GRPI em % e kg e efeito para a espessura de gordura subcutânea entre a 12ª e 13ª costela (EGS) em relação aos níveis de EFE. Para a realização dos 2º e 3º experimentos foram adotados os mesmos tratamentos, sendo composta de 90% de concentrado e 10% de volumoso (bagaço de cana), contendo 2 níveis de enzimas amilolíticas exógenas (EAE; com e sem), e dois níveis de amido (alto e baixo). No segundo experimento foram utilizados 48 bovinos nelores confinados distribuídos em um delineamento totalmente casualizados em esquema fatorial 2 x 2 (nível de amido X nível de enzima). Foi observado interação entre os fatores para espessura de gordura subcutânea na garupa (EGG), sendo que os animais alimentados com dietas alto amido e com enzima apresentaram resultados superiores quando comparados com os demais. Ao observar o efeito da utilização das enzimas, os animais alimentados com dietas sem enzima apresentaram maior espessura de gordura subcutânea 1,83 vs 1,50 mm e maior área de olho de lombo 61,85 vs 60,07 cm² em relação aos animais alimentados com dietas com enzimas. Já o efeito da suplementação com diferentes teores de amido, os animais alimentados com dietas de alto amido apresentaram maior ingestão de matéria seca (IMS), menor eficiência alimentar (EA) e rendimento de carcaça (RC). O terceiro experimento foi realizado utilizando 8 bovinos Nelore canulados no rúmen distribuídos em dois quadrados latinos contemporâneos em esquema fatorial 2 x 2 (nível de amido X nível de enzima). Foi observado efeito de interação entre os tratamentos (EAE e nível de amido) para IMS e nitrogênio amoniacal (N-NH3). Os animais alimentados com enzima apresentaram menores concentrações de propionato e maior relação acetato/propionato (A/P) em comparação com aos animais alimentados sem enzima. As dietas com alto amido diminuíram a relação A/P em relação ao que animais alimentado com baixo amido. A adição de enzimas exógenas não causou grande impacto no desempenho, qualidade de carne, porém afetaram a deposição de gordura de acabamento nas carcaças, juntamente com os padrões fermentativos ruminais. / The use of additives in diets with high proportions of concentrate for cattle in confinement has been a very usual practice, aiming at increasing the efficiency of the productive system. However, due to some restrictions on the use of antibiotic substances, due to the possibility of resistant microorganisms, the use of alternative products has been the subject of several studies. In this context, this study was developed to evaluate the effects of the inclusion of exogenous enzymes in high concentrate diets for feedlot Nellore cattle. Three experiments were carried out. In the first one, 96 Nelore cattle were fed with 3 levels of inclusion of exogenous fibrolytic enzymes (EFE) and two corn granulometry (fine and crush). There was no interaction between the two factors tested, corn grain size did not influence performance, carcass characteristics, meat quality, ruminal fermentation and ruminal morphology. The inclusion of EFE did not alter the performance, meat quality, ruminal morphology and fermentation. However, a quadratic effect was observed for pelvic kidney and inguinal fat (PIKF) in% and kg and effect on the thickness of the subcutaneous fat between the 12th and 13th rib (EGS) in relation to EFE levels. For the 2nd and 3rd experiments, the same treatments were used, being composed of 90% of concentrate and 10% of sugarcane bagasse, containing 2 levels of exogenous amylolytic enzymes (EAE, with and without), and two levels of starch (high and low). In the second experiment were used 48 confined Nellore cattle distributed in a completely randomized design in a 2 x 2 factorial scheme (starch level X enzyme level). Interaction between the factors for subcutaneous fat thickness in the croup (EGG) was observed, and the animals fed with high starch and enzyme diets presented superior results when compared with the others. When observing the effect of the use of the enzymes, the animals fed with diets without enzyme had a greater thickness of subcutaneous fat 1.83 vs 1.50 mm and greater area of loin eye 61.85 vs 60.07 cm² in relation to fed animals With enzyme diets. On the other hand, the effect of supplementation with different starch contents, the animals fed with high starch diets presented higher dry matter intake (IMS), lower feed efficiency (AE) and carcass yield (CR). The third experiment was carried out using 8 rumen cannulated Nellore cattle distributed in two contemporary Latin squares in a 2 x 2 factorial scheme (starch level X enzyme level). It was observed interaction effect between the treatments (EAE and starch level) for IMS and ammoniacal nitrogen (N-NH3). The animals fed with enzyme had lower concentrations of propionate and higher acetate / propionate ratio (A / P) compared to animals fed without enzyme. High starch diets decreased the A / P ratio in relation to animals fed low starch. The addition of exogenous enzymes did not have a great impact on the performance, meat quality, however they affected the deposition of finishing fat in the carcasses, along with ruminal fermentative standards.

Foi realizado no Laboratório de Ciências Agrárias da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, um bioensaio de fermentação in vitro para avaliar a inclusão de doses crescentes de ureia de liberação controlada (ULC) em lâminas foliares de Brachiaria brizantha cv. Marandu em duas idades de rebrotação. Amostras colhidas em duas idades de rebrotação (28 e 65 dias, S28 e S65, respectivamente) foram incubadas em frascos com doses crescentes de ureia de liberação controlada (ULC - D0, D5, D10 e D20), em três inóculos distintos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados fatorial 2 x 4. Foram realizadas análise de regressão e comparação entre médias pelo teste Tukey 5%. Durante 96 horas de fermentação foram colhidas s informações de leitura da produção de gases (tempos 4, 8, 12, 18, 24, 30, 36, 48, 60, 72, 84 e 96 h), concentração de N-NH3 (tempos 6, 12, 24, 48 e 96 h), e AGCC no fluido ruminal (tempos 24 e 48 h), pH (tempo 0 e 96h) e desaparecimento da FDN e MO (tempos 24, 48 e 96 h). Foram calculadas e analisadas as variáveis matemáticas geradas a partir do modelo exponencial indicando tempo de colonização (L), assíntota da curva de produção de gases (A), taxa de fermentação (µ), relação entre os tempos 48 e 96 h (R1), relação entre o tempo 96 h e Assíntota A (R2), t ½ da curva de produção de gases, Fatos de Partição MOD e AGCCtot com a produção acumulada de gases. Não foi observado efeito de doses sobre a produção total ou fracionada de AGCC em 24 e 48 horas de fermentação. Houve efeito de substrato para a síntese de AGVCR - valerato, isovalerato e outros, sendo maiores para o substrato S28, em 24 e 48 horas, indicando maior fermentação proteica. Em 24 horas, frascos contendo substrato S28 mantiveram níveis mais baixos de N-NH3 no fluido ruminal que aqueles contendo substrato S65 para doses 0, 5 e 10. Em 48 horas, as concentrações de N-NH3 indicam que a fermentação do substrato S65 foi mais eficiente na utilização de N-NH3, com concentrações significativamente inferiores de N-NH3 no fluido. O pH encontrado ao final da incubação indica adequação do processo fermentativo favorecendo microrganismos celulolíticos no fluido ruminal. Em relação à cinética fermentativa, S28 apresentou menor tempo de colonização, menor potencial de produção de gases e maiores taxas de fermentação (µ) em todos os tempos estudados. DIVMO e DIVFDN apresentaram efeito cúbico de doses para o substrato S28 durante as 24 horas de incubação. Embora o substrato S65 tenha apresentado taxa fermentativa mais lenta e apresentado menor degradação de MO e FDN nos períodos de 24, 48 e 96 horas, foi mais eficiente quando avaliado quanto ao Fator de Partição. Em conclusão, o fornecimento de Ureia de Liberação Controlada em lâminas foliares de capim-marandu foi mais eficiente na redução de N-NH3 em substratos com 65 dias de idade de rebrotação entre 24 e 48 horas de fermentação, que pode indicar maior conversão em proteína microbiana. / Was conducted at the Laboratory of Agricultural Sciences, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, a in vitro fermentation bioassay to assess the inclusion of increasing doses of urea slow-release ( USR ) in leaf blades of Brachiaria brizantha cv. Marandu in two regrowth ages. Samples collected in two regrowth ages (28 and 65 days, S28 and S65, respectively) were incubated with increasing doses of slow-release urea ( USR - D0, D5, D10 and D20 ), in three different inocula. The experimental design was a randomized block factorial 2 x 4. Regression analysis and comparison of means by Tukey test 5 % were performed. During 96 hours of fermentation were reading information by gas production (4, 8 ,12, 18, 24 ,30, 36, 48, 60, 72, 84 and 96 h), concentration of NH3-N ( 6, 12, 24, 48 and 96 h ), and SCFA in ruminal fluid (24 and 48h ), pH (time 0 and 96 h ) and disappearance of NDF and OM (24, 48 and 96 h ). Were calculated and analyzed the mathematical variables generated from the exponential model indicating colonization time ( L ), asymptote of gas production ( A), fermentation rate (µ), relationship between times 48 and 96 h ( R1 ), relationship between time 96 and asymptote A (R2), t½ of the gas production curve, Factors of Partition from MOD, FDNcD and AGCCtot with the total gas production. No dose effect was observed on total production of SCFA and fractionated at 24 and 48 hours of fermentation. An effect of substrate for the synthesis of AGVCR - valerate, isovalerate and others being higher for substrate S28, 24 and 48 hours, indicating higher protein fermentation. In 24 hours, flasks containing substrate S28 maintained lower levels of NH3-N in rúmen fluid than those containing substrate S65 for doses 0, 5 and 10. Within 48 hours, the concentrations of NH3-N indicate that fermentation substrate S65 was in more efficient use of NH3-N, with significantly lower concentrations of NH3-N in the fluid. The pH found at the end of the incubation indicates suitability of the fermentation process favoring cellulolytic microorganisms. Regarding the fermentation kinetics, S28 showed lower colonization time, less potential for gas production and higher fermentation rates ( µ ) at all time points. DIVMO DIVFDN and had a cubic effect doses for the substrate S28 at 24 hours of incubation. Although the substrate S65 has shown slower fermentation rate, and showed less degradation of OM and NDF in periods of 24, 48 and 96 hours, was more efficient when assessed for Factor Partition. On 24 and 48 hours of incubation was more efficient in the degradation of OM and NDF. At 96 hours remained greater efficiency for degradation of NDF, however, no significant differences for the degradation of MO. In conclusion, the supply of urea slow-release in leaf blades of Marandu-grass was more effective in reducing NH3-N substrates 65 days old regrowth between 24 and 48 hours of fermentation, which may indicate higher conversion protein microbial.

Introdução: A polpa farinácea do jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) apresenta alto teor de fibra alimentar, em média 60 g/100 g, que são importantes para a redução do risco e controle de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT). A extrusão termoplástica neutraliza aromas intensos, proporciona a formação de amido resistente, aumenta a fibra alimentar solúvel e melhora a textura do produto final. Objetivo: Estudar o efeito das farinhas de jatobá-do-cerrado in natura (FIN) e extrusada (FE) no metabolismo lipídico e parâmetros fermentativos em hamsters, bem como verificar a resposta glicêmica em humanos após a extrusão. Métodos: Processo de extrusão: velocidade de 200 rpm; matriz com 4 mm de diâmetro; taxa de compressão 3:1; alimentação constante de 70 gramas/minuto; temperatura de 150 °C; proporção farinha de jatobá-do-cerrado e amido de milho: 70:30 por cento e umidade a 25 por cento . Foi realizado um experimento animal com hamsters durante 21 dias, em que se analisou alguns parâmetros do metabolismo lipídico e colônico (fermentativos) dos animais, divididos em quatro grupos experimentais, se diferenciando pela dieta. As dietas controle (GC), in natura (GFI) e extrusada (GFE) eram hipercolesterolemizantes (13,5 por cento de gordura de coco e 0,1 por cento de colesterol) e a dieta referência (GR) com óleo de soja como fonte lipídica, não. Todas as dietas apresentavam 15 por cento de fibra alimentar, sendo que as dietas GR e GC tinham como fonte de fibra a celulose, e as dietas GFI e GFE tiveram as próprias fibras como fonte. A resposta glicêmica em humanos foi verificada por meio do ensaio do índice glicêmico e carga glicêmica da FE, com dez voluntários saudáveis que consumiram 25 gramas de carboidratos disponíveis do alimento teste (farinha extrusada) ou do pão branco como alimento controle. Resultados: Não foi observada diferença significativa entre o peso final, ingestão diária média e total, ganho de peso e CEA entre os animais dos quatro grupos. A concentração de triglicerídeos foi menor em 41 por cento e 38 por cento nos animais que receberam as dietas GFI e GFE, em relação aqueles que receberam a dieta GC, assim como também para o colesterol total (55 por cento e 47 por cento ), LDL-c (70 por cento e 53 por cento ) e não-HDL-c (63 por cento e 49 por cento ) séricos, lipídeos totais hepáticos (39 por cento e 45 por cento ) e o peso dos fígados dos animais também foi menor (21 por cento em ambos os grupos). Não houve diferença no colesterol hepático e excretado nas fezes dos animais dos quatro grupos. Os animais do GFE excretaram 57 por cento mais ácidos biliares nas fezes que os animais do GC. Com relação aos parâmetros fermentativos, observou-se maior excreção de fibras (1,24 ± 0,08 e 1,52 ± 0,09 gramas) nos animais dos grupos GR e GC respectivamente, em relação aos do GFI e GFE (0,50 e 0,48 gramas), porém o escore fecal (3,50 ± 0,19 e 3,38 ± 0,18) e o grau de fermentação (54 e 52 por cento ) foi maior nos animais dos grupos GFI e GFE. Houve uma maior produção de AGCC no ceco dos animais dos grupos GFI e GFE (80 e 57,5 µmol/g de ceco respectivamente) e maior diminuição do pH no conteúdo cecal nos animais do grupo GFI (7,49 ± 0,10), em relação ao GC (8,06 ± 0,13). Os ácidos acético e propiônico, estiveram presentes em maior quantidade no ceco dos animais dos grupos GFI (58,5 e 6,1 µmol/g de ceco) e GFE (42,5 e 6,6 µmol/g de ceco) e os animais do GFI produziram mais ácido butírico (15 µmol/g de ceco), em relação aos demais grupos. Quanto à resposta glicêmica da farinha pós extrusão, não houve diferença entre a área de resposta glicêmica da farinha extrusada e do pão branco, o índice glicêmico da farinha extrusada (glicose como controle) foi classificado como moderado, e a carga glicêmica (na porção de 30 gramas), baixa. Conclusão: As FIN e FE favoreceram a redução do colesterol total, LDL-c, não-HDL-c e dos triglicerídeos séricos, além da diminuição do acúmulo de lipídeos hepáticos. Foi observado também aumento expressivo na formação de AGCC e no grau de fermentação. A FE proporcionou um aumento na excreção de ácidos biliares nas fezes e apresentou índice glicêmico moderado e baixa carga glicêmica. / Introduction: The mealy pulp of jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) has high dietary fiber content, on average 60 g/100 g, which is important for reducing risk and control chronic non-communicable diseases (NCDs). The thermoplastic extrusion neutralizes intense flavors, formation of resistant starch, increases soluble dietary fiber and improves the texture of the final product. Objectives: Check the effect of jatobá-do-cerrado flour in natura (IF) and extruded (EF) on lipid metabolism and fermentation parameters in hamsters as well as the glycemic response in humans after extrusion. Methods: Extrusion cooking: speed of 200 rpm; 4 mm die diameter; compression ratio 3:1; constant feed rate 70 g/min; temperature 150 °C; ratio of jatobá-do-cerrado flour to corn starch: 70:30 per cent and 25 per cent moisture. A 21-day biological experiment with hamsters was conducted, in which parameters of the animals lipid metabolism and colonic (fermentation) were analyzed; they were divided into four groups, differing by diet. The control diets (CG), in natura (IFG) and extruded (EFG) were hypercholesterolemic (13.5 per cent coconut fat and 0.1 per cent cholesterol), and the reference diet (RG) with soybean oil as a lipid source was not. All diets had 15 per cent of dietary fiber, being that RG and CG diets had the cellulose fiber source, and IFG and EFG diets had the fibers themselves as a source. The glycemic response in humans was evaluated by the glycemic index and glycemic load test of EF, with ten healthy volunteers who consumed 25 grams of available carbohydrate food test (extruded) or white bread as food control. Results: There was no significant difference between final weight, average total and daily intake, weight gain and FER between animals of the four groups. The values of triglycerides were lower by 41 per cent and 38 per cent in the animals receiving the IFG and EFG diets, for those who received the CG diet, as well as for total cholesterol (55 per cent and 47 per cent ), LDL-c (70 per cent and 53 per cent ) and non-HDL-c levels (63 per cent and 49 per cent ) serum, liver lipids (39 per cent and 45 per cent ) and the animals\' livers weight was lower (21 per cent in both groups). There was no difference in hepatic cholesterol and excreted in feces of animals of the four groups. The animals of the EFG group excrete 57 per cent more bile acids in stool than animals CG. Regarding the fermentation parameters, we observed increased excretion of fibers (1.24 ± 0.08 and 1.52 ± 0.09 g) in animals of RG and CG respectively, in relation to IFG and EFG (0.50 and 0.48 grams), but the fecal score (3.50 ± 0.19 and 3.38 ± 0.18) and the degree of fermentation (54 and 52 per cent ) were higher in animal IFG and EFG groups. There was a greater production of SCFA in the caecum of animals IFG groups and EFG (80 to 57.5 µmol/g caecum respectively) and greater decrease in pH in the cecal contents of IFG animals group (7.49 ± 0.10) compared to the control group (8.06 ± 0.13). The acetic and propionic acids were present in higher amounts in the caecum of animals IFG groups (58.5 and 6.1 µmol/g caecum) and EFG (42.5 and 6.6 µmol/g caecum) and the animals of IFG group produced more butyric acid (15 µmol/g caecum), compared to other groups. Concerning the glycemic response of flour after extrusion, there was no difference between the glycemic response area of extruded flour and white bread, the glycemic index of extruded flour (glucose as a control) was classified as moderate and glycemic load (the portion of 30 grams) low. Conclusion: IF and EF aided in the reduction of total cholesterol, LDL-c, non-HDL-c and triglycerides, as well as decreased the accumulation of liver lipids. A significant increase in the SCFA and degree of fermentation was also observed. The EF increased the excretion of bile acids in stool, and presented moderate glycemic index and low glycemic load.

Orientador: Mário Roberto Maróstica Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T07:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cazarin_CinthiaBauBetim_D.pdf: 7421314 bytes, checksum: 3937f33ea2104648545ff81374161389 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A doença inflamatória intestinal (DII) édoença crônica recidivante que atinge milhões de pessoas no mundo, englobando a Doença de Crohn (DC) e a Retocolite Ulcerativa (RCU). A diferença entre as duas éa sua localização, sendo a RCU específica da região do cólon e reto. O tratamento atual para estas patologias é realizado a base de corticosteróides, imunomoduladores ou anti -TNF-a, conhecido como terapia biol ógica, os quais apresentam diversos efeitos colaterais ao paciente. A patogênese desta doença está relacionada com fatores gen éticos, imunol ógicos e ambientais. Acredita-se que o desequilíbrio da microbiota, assim como a ruptura na barreira natural exercida pela mucosa intestinal seja o primeiro passo para o desencadeamento da resposta inflamatória. As fibras alimentares apresentam função sobre a modulação da microbiota, sendo utilizada como substrato para a formação de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), gerados por meio do processo de fermentação. Em adição, os compostos fenólicos presentes nos alimentos apresentam atividade antioxidante e anti -inflamatória que podem atuar na modulação do processo inflamatório. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização de um subproduto da indústria de alimentos, a casca do maracujá, como fonte de fibras e compostos fenólicos, na alimentação de ratos com colite induzida por TNBS e sua influência no processo inflamatório. Ratos Wistar foram alimentados com dieta AIN-93, sendo substituídos 50% da celulose da dieta padrão (AIN) por fibras da casca do maracujá (PFF), em dois ensaios biológicos: prevenção e tratamento. O dano causado àmucosa foi avaliado macro e microscopicamente, assim como a expressão de marcadores inflamatórios. Avaliação da microbiota e formação de AGCC foram realizadas no conteúdo cecal. Embora a avaliação macroscópica da mucosa tenha apresentado um escore maior para o grupo PFF no ensaio prevenção, a avaliação microscópica em ambos os ensaios não mostrou diferença no dano àmucosa entre os grupos. O ensaio tratamento mostrou diminuição da peroxidação lipídica do cólon, diminuição na contagem de enterobactérias e aeróbios totais, assim como aumento de ácido acético e butírico nas fezes do grupo PFF. Jáno ensaio prevenção foi observada modulação dos lactobacilos e bifidobactérias. Com relação aos marcadores inflamatórios, foram observadas modulações significativas da expressão de IKK?, COX-2 e iNOS nos animais alimentados com a dieta PFF. Estes resultados sugerem que a casca do maracujá Passiflora edulis pode modular a microbiota aumentando a produção de AGCC, assim como a expressão de marcadores inflamatórios observados na colite induzida por TNBS. Desta forma, a casca do maracujá poderia ser utilizada como coadjuvante na terapêutica da DII como fonte de fibras e polifenóis / Abstract: Inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic relapsing disease that affects millions of people worldwide, encompassing Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC). UC is an inflammation specific to the region of the colon and rectum. Current treatments for these diseases are based on the use of corticosteroids, immunomodulators or biological therapy, which have various side effects to the patient. The pathogenesis of IBD is related to genetic, immunological and environmental factors. It is believed that the microbial imbalance as well as natural break in the barrier exerted by the intestinal mucosa is the first step in triggering the inflammatory response. Food dietary fiber presents capacity to modulate the microbiota and improve short chain fatty acids (SCFA) formation, by fermentation process. In addition, the phenolic compounds present in the food have antioxidant and anti-inflammatory activities that can modulate the inflammatory process. Thus, this study aimed to evaluate the use of a byproduct of the food industry, the passion fruit peel, as a source of fiber and phenolic compounds in the diet of rats with TNBS-induced colitis and its influence on the inflammatory process. Wistar rats were fed a modified AIN-93 (50% of cellulose was replaced by passion fruit peel PFF) to evaluate prevention and treatment of colitis induced by TNBS. The damage to the mucosa was evaluated macroscopically and microscopically, as well as the expression of inflammatory markers. Evaluation of the microbiota and formation of SCFA in cecal contents were performed. The macroscopic appearance of the mucosa damage in the group PFF was higher than AIN in prevention trial. However, the microscopic evaluation in both trials showed no difference in mucosal damage amongst the groups. Treatment trial showed that PFF could promote a decrease in lipid peroxidation of the colon, decrease in enterobacteria and total aerobics counts, as well as increase in acetic and butyric acid in the stool. On the other hand, the prevention trial showed that the ingredient could exert modulation on lactobacilli and bifidobacteria. The inflammatory markers showed significant modulation, mainly IKK?, COX-2 and iNOS in animals fed with PFF diet. These results suggest that the passion fruit peel, Passiflora edulis, can modulate the microbiota, increase the production of SCFA, and modulate the expression of inflammatory markers observed in TNBS-induced colitis. Passion fruit peel could be used in the treatment of IBD as a source of fiber and polyphenols / Doutorado / Nutrição Experimental e de Alimentos / Doutora em Alimentos e Nutrição

A utilização de aditivos em dietas com altas proporções de concentrado para bovinos em confinamento tem sido uma prática bastante usual, visando o aumento da eficiência do sistema produtivo. Porém, em virtude de algumas restrições ao uso de substâncias antibióticas, devido a possibilidade do surgimento de microrganismos resistentes, o uso de produtos alternativos tem sido alvo de diversas pesquisas. Nesse contexto, este trabalho foi desenvolvido para avaliar os efeitos da inclusão de enzimas exógenas, em dietas de elevada proporção de concentrado para bovinos Nelores confinados. Foram realizados 3 experimentos, no primeiros foram utilizados 96 bovinos nelore alimentados com 3 níveis de inclusão de enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) e duas granulometrias de milho (fino e grosso). Não foi observada interação entre os dois fatores testados, a granulometria do milho não influenciou o desempenho, características de carcaça, qualidade de carne, fermentação ruminal e morfologia ruminal. A inclusão de EFE não alterou o desempenho, qualidade de carne, morfologia e fermentação ruminal. Porém foi observado efeito quadrático, para GRPI em % e kg e efeito para a espessura de gordura subcutânea entre a 12ª e 13ª costela (EGS) em relação aos níveis de EFE. Para a realização dos 2º e 3º experimentos foram adotados os mesmos tratamentos, sendo composta de 90% de concentrado e 10% de volumoso (bagaço de cana), contendo 2 níveis de enzimas amilolíticas exógenas (EAE; com e sem), e dois níveis de amido (alto e baixo). No segundo experimento foram utilizados 48 bovinos nelores confinados distribuídos em um delineamento totalmente casualizados em esquema fatorial 2 x 2 (nível de amido X nível de enzima). Foi observado interação entre os fatores para espessura de gordura subcutânea na garupa (EGG), sendo que os animais alimentados com dietas alto amido e com enzima apresentaram resultados superiores quando comparados com os demais. Ao observar o efeito da utilização das enzimas, os animais alimentados com dietas sem enzima apresentaram maior espessura de gordura subcutânea 1,83 vs 1,50 mm e maior área de olho de lombo 61,85 vs 60,07 cm² em relação aos animais alimentados com dietas com enzimas. Já o efeito da suplementação com diferentes teores de amido, os animais alimentados com dietas de alto amido apresentaram maior ingestão de matéria seca (IMS), menor eficiência alimentar (EA) e rendimento de carcaça (RC). O terceiro experimento foi realizado utilizando 8 bovinos Nelore canulados no rúmen distribuídos em dois quadrados latinos contemporâneos em esquema fatorial 2 x 2 (nível de amido X nível de enzima). Foi observado efeito de interação entre os tratamentos (EAE e nível de amido) para IMS e nitrogênio amoniacal (N-NH3). Os animais alimentados com enzima apresentaram menores concentrações de propionato e maior relação acetato/propionato (A/P) em comparação com aos animais alimentados sem enzima. As dietas com alto amido diminuíram a relação A/P em relação ao que animais alimentado com baixo amido. A adição de enzimas exógenas não causou grande impacto no desempenho, qualidade de carne, porém afetaram a deposição de gordura de acabamento nas carcaças, juntamente com os padrões fermentativos ruminais. / The use of additives in diets with high proportions of concentrate for cattle in confinement has been a very usual practice, aiming at increasing the efficiency of the productive system. However, due to some restrictions on the use of antibiotic substances, due to the possibility of resistant microorganisms, the use of alternative products has been the subject of several studies. In this context, this study was developed to evaluate the effects of the inclusion of exogenous enzymes in high concentrate diets for feedlot Nellore cattle. Three experiments were carried out. In the first one, 96 Nelore cattle were fed with 3 levels of inclusion of exogenous fibrolytic enzymes (EFE) and two corn granulometry (fine and crush). There was no interaction between the two factors tested, corn grain size did not influence performance, carcass characteristics, meat quality, ruminal fermentation and ruminal morphology. The inclusion of EFE did not alter the performance, meat quality, ruminal morphology and fermentation. However, a quadratic effect was observed for pelvic kidney and inguinal fat (PIKF) in% and kg and effect on the thickness of the subcutaneous fat between the 12th and 13th rib (EGS) in relation to EFE levels. For the 2nd and 3rd experiments, the same treatments were used, being composed of 90% of concentrate and 10% of sugarcane bagasse, containing 2 levels of exogenous amylolytic enzymes (EAE, with and without), and two levels of starch (high and low). In the second experiment were used 48 confined Nellore cattle distributed in a completely randomized design in a 2 x 2 factorial scheme (starch level X enzyme level). Interaction between the factors for subcutaneous fat thickness in the croup (EGG) was observed, and the animals fed with high starch and enzyme diets presented superior results when compared with the others. When observing the effect of the use of the enzymes, the animals fed with diets without enzyme had a greater thickness of subcutaneous fat 1.83 vs 1.50 mm and greater area of loin eye 61.85 vs 60.07 cm² in relation to fed animals With enzyme diets. On the other hand, the effect of supplementation with different starch contents, the animals fed with high starch diets presented higher dry matter intake (IMS), lower feed efficiency (AE) and carcass yield (CR). The third experiment was carried out using 8 rumen cannulated Nellore cattle distributed in two contemporary Latin squares in a 2 x 2 factorial scheme (starch level X enzyme level). It was observed interaction effect between the treatments (EAE and starch level) for IMS and ammoniacal nitrogen (N-NH3). The animals fed with enzyme had lower concentrations of propionate and higher acetate / propionate ratio (A / P) compared to animals fed without enzyme. High starch diets decreased the A / P ratio in relation to animals fed low starch. The addition of exogenous enzymes did not have a great impact on the performance, meat quality, however they affected the deposition of finishing fat in the carcasses, along with ruminal fermentative standards.

Pectin is a soluble dietary fiber that in addition to its role in the food industry as a thickener and emulsifier, provides metabolic effects related to weight control, lipids and glucose levels. It is found in significant amounts in agro-industrial residues such as bark and fruit cake. Soybean hulls, a product derived from the bran extraction and legume oil, also has a large amount of pectin in its composition. However, sources of different characteristics tend to provide pectins with monomeric organization and differentiated properties, which determine its technological application and metabolic role. Moreover, studies have indicated that the products of its hydrolysis, in particular pectic oligosaccharides have bifidogenic characteristics are considered as a new class of prebiotics. However, changes in physical and chemical properties caused by hydrolysis and its metabolic effects are not well studied. The optimal amounts of pectic prebiotics consumption also require further evidence to be established. Therefore, the aim of this study was to select promising raw material for efficient extraction and hydrolysis of pectin, evaluating the resulting product (partially hydrolyzed pectin) and the physical and chemical properties and prebiotic potential in vivo. The agro-industrial waste used were soybean hulls, passion fruit peel and orange peel. The passion fruit peel was the raw material with the greatest potential for pectin extraction by presenting yield ( 15.71 %) and galacturonic acid content ( 51.3 % ) , similar to orange peel ( 17.96 % yield and 60.45 % of galacturonic acid) in pectic concentrate, but with residual levels of protein and lipids reduced. Although high pectin content in its composition , the yield of extraction of the polysaccharide was only 5.66 % for soybean hulls . Therefore, passion fruit peel was chosen for pectit prebiotics production. Acid hydrolysis was efficient for two hours to produce changes in molecular weight distribution profile of passion fruit peel pectin, increasing the amount of low molecular weight compounds. The physico-chemical properties form also altered by hydrolysis, with decreased water holding capacity and the copper connection, and increased capacity for absorbing fat. The addition of 0.25% of partially hydrolyzed passion fruit peel pectin provided prebiotic effect, resulting in increased production of short chain fatty acids in growth in rat cecum. / A pectina é uma fibra alimentar solúvel que, além de seu papel na indústria de alimentos como espessante e emulsificante, proporciona efeitos metabólicos relacionados ao controle do peso, perfil lipídico e glicêmico. É encontrada em quantidades significativas em resíduos da agroindústria, como cascas e bagaços de frutas. A casca de soja, um produto resultante da extração do farelo e do óleo da leguminosa, também possui grande quantidade de pectina em sua composição. Todavia, fontes de características diferentes tendem a fornecer pectinas com organização monomérica e propriedades diferenciadas, as quais determinam sua aplicação tecnológica e papel metabólico. Além disso, estudos têm apontado que os produtos da sua hidrólise, em especial os oligossacarídeos pécticos, apresentam características bifidogênicas, sendo considerados uma nova classe de prebióticos. No entanto, as alterações nas propriedades físico-químicas causadas pela hidrólise e seus efeitos metabólicos são pouco estudadas. As quantidades ideais de consumo de prebióticos pécticos também carecem de maiores evidências para serem estabelecidas. Portanto, o objetivo deste estudo foi selecionar matéria-prima promissora para eficiente extração e hidrólise de pectinas, avaliando o produto resultante (pectina parcialmente hidrolisada) quanto às propriedades físico-químicas e potencial prebiótico in vivo. Os resíduos agroindustriais utilizados foram casca de soja, casca de maracujá e bagaço de laranja. A casca de maracujá foi a matéria-prima de maior potencial para extração de pectinas por apresentar rendimento (15,71%) e teor de ácido galacturônico (51,3%), semelhante ao bagaço de laranja (17,96% de rendimento e 60,45% de ácido galacturônico) no concentrado péctico, porém com teores residuais de proteína e lipídeos reduzidos. Embora com elevado teor de pectina em sua composição, o rendimento de extração deste polissacarídeo foi de apenas 5,66% para a casca de soja. Portanto, a casca de maracujá foi escolhida para a produção dos prebióticos pécticos. A hidrólise ácida por duas horas foi eficiente para produzir alterações no perfil de distribuição de massa molar da pectina de casca de maracujá, aumentando a quantidade de compostos de baixa massa molar. As propriedades físico-químicas também foram alteradas pela hidrólise, com diminuição da capacidade de retenção de água e de ligação a cobre, e aumento da capacidade de absorção de gordura. A adição de 0,25% de pectina de casca de maracujá parcialmente hidrolisada proporcionou efeito prebiótico, confirmado pela maior produção de ácidos graxos de cadeia curta no ceco de ratos em crescimento.