Os teredinídeos são bivalves perfuradores de madeira. Esses animais desenvolveram a capacidade de utilizar a madeira como fonte de nutrientes, mantendo a capacidade de alimentar-se de material em suspensão. A importância relativa da madeira na alimentação em relação aos hábitos suspensívoros, o local onde a digestão de celulose ocorre, e a origem da celulose envolvida no processo (endógena ou exógena), permanecem desconhecidos. O objetivo do trabalho, portanto, é investigar o processo digestivo nesses animais. Nausitora fusticula (Jeffreys, 1860) foi escolhida por ser uma espécie cuja anatomia é bem descrita e por ocorrer em grande abundância no litoral de São Paulo. Os troncos contendo os animais foram coletados no manguezal da Praia Dura, Ubatuba-SP. Testes enzimáticos foram realizados em diferentes órgãos do trato digestivo (glândula digestiva especializada e normal, apêndice armazenador de madeira, intestino, canal anal) e brânquias; sobre amido, laminarina, liquenana, carboximetilcelulose (CMC), celulose microcristalina (Avicel®), maltose e β-glicosidase. A digestão de carboidratos ocorre em todos os órgãos analisados, exceto para celulose microcristalina (Avicel®). As maiores atividades foram encontradas no divertículo digestivo especializado e no apêndice. A presença de atividade enzimática nos ctenídeos aponta para a importância das bactérias da glândula de Deshayes. A digestão de carboximetilcelulose (CMC) ocorre em menor proporção que de outros carboidratos. A madeira é de importância significativa devido a digestão de hemiceluloses. Porém não foi possível determinar se a madeira é mais ou menos importante do que o material filtrado, nem precisamente a origem das enzimas que atuam nestes animais. / Teredinids are wood boring bivalves. They evolved to use wood as a source of nutrient, besides keeping the suspension-feeding habit. The role of wood and plankton in the diet of these animals, the structures in which digestion takes place and the origin of the cellulase (endogenous or exogenous) remain uncertain. Nausitora fusticula (Jeffreys, 1860) was chosen because the funcional anatomy of this species is well described and it’s common inhabitant of the mangroves of São Paulo state. The logs containg N. Fusticula were collected in the mangrove of Praia Dura, Ubatuba, São Paulo Enzymatic activities over starch, carboximetilcellulase (CMC), microcristalinecelulose (Avicel®), lichenan, laminarin, maltose and β-glucosid in different organs of the digestive tract and ctenidia of this species were analyzed. The digestion of were detected in the organs analyzed, mainly on the appendix and the SDD, except for microcristaline cellulose (Avicel®). The enzymatic activities occur mainly in the appendix and the specialized digestive diverticule (SDD). The presence of enzymatic atctivity in the ctenidia suggests the importance of the glands of Deshayes in the digestive process. The digestion of CMC is less significant than of the other carbohydrates. The results suggest that wood plays a significant role in the nutrition of this species, mainly due to digestion of hemicelulloses. Still, it is not possible to know if the wood is more important than the plankton in the diet, or to precisely identify the origin of the cellulase.

Tripsinas e quimotripsinas, enzimas pertencentes à classe das serina proteinases, são as principais enzimas proteolíticas digestivas presentes no intestino médio de insetos de diversas ordens. Entretanto, enzimas de diferentes insetos possuem propriedades cinéticas distintas, sendo os motivos dessas diferenças especulados. Precipitações por sulfato de amônio das tripsinas de Tenebrio molitor, Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda mostram que insetos Lepidópteros possuem serina proteinases mais hidrofóbicas, que foi confirmado através de cromatografias de interação hidrofóbica e da análise de acesso do solvente às superfícies protéicas em modelagens tridimensionais de seqüências. Tal fato está relacionado à formação de oligômeros e resistência a defesas de plantas. Inativações por TPCK mostram que quimotripsinas digestivas de S. frugiperda, inseto polífago, reagem duas ordens de grandeza mais lentamente e possui um deslocamento do pH ótimo de modificação em mais de uma unidade quando comparada com dos outros dois organismos, fato relacionado à resistência a cetonas presentes em diversas plantas. A tripsina digestiva de Periplaneta americana foi purificada e microsseqüenciada, resultando na seqüência VSPAFSYGTG e associada a um alérgeno (denominado PaTry), expresso nos cecos e na região anterior do ventrículo. O anticorpo anti-tripsina de M. domestica reconheceu apenas uma banda no intestino de P. americana e foi utilizado para imunocitolocalizar tripsinas nos tecidos epiteliais, demonstrando que esta é secretada por exocitose nos cecos e na região anterior do ventrículo, como esperado. Por último, a atividade majoritária de quimotripsina se localiza surpreendentemente na região posterior do ventrículo de M. domestica. Apesar disso, apenas 28% dessa atividade é perdida através das fezes, pois 31% da atividade enzimática se encontra firmemente aderida à membrana, e 41% na fração celular solúvel (associada ao glicocálice), sendo a atividade solúvel luminal correspondente a apenas 12%, indicando a existência de pelo menos duas espécies moleculares distintas, uma solúvel e uma aderida à membrana, comprovado inativações térmicas das duas atividades (solúvel e aderida à membrana) na presença e na ausência de Triton X-100, sendo que a atividade aderida à membrana apresentou uma maior meia vida com uma cinética de primeira ordem nos dois casos. Ensaio em gel demonstrou que o homogeneizado possui apenas uma banda de atividade quimotríptica de 30 kDa. A atividade solúvel majoritária foi purificada até a homogeneidade, apresentando uma banda de 30 kDa em SDS-PAGE, pH ótimo de 7,4 e é 90% inativada por TPCK 0,1 mM em pH 8,5 em 15 min. Ela prefere substratos contendo Phe em P1, apesar clivar substratos contendo Tyr e Leu. Uma seqüência contígua similar a quimotripsina foi obtida a partir de uma biblioteca de cDNA de intestino médio de M. domestica, formada por 71 ESTs (de 826 seqüências obtidas ao acaso), indicando que esta deve corresponder à atividade majoritária. Essa seqüência, denominada MdChy1, prediz uma proteína madura de 28.639,2 Da e foi clonada e expressa de maneira recombinante em E. coli BL21 (DE-3) Star, sendo utilizada para produção de anticorpos policlonais em coelhos, que reconheceram uma banda de 30 kDa no ventrículo anterior e posterior, mas não no médio. Esses anticorpos foram utilizados para imunomarcações e reconheceram proteínas no lúmem, nas microvilosidades e em pequenas vesículas do epitélio, demonstrando que a quimotripsina é secretada ao lúmem por exocitose e indicando que o MdChy1 corresponde à atividade majoritária de quimotripsina. Análises de expressão em M. domestica indicam a existência de dois conjuntos de serina proteinases digestivas, um expresso na região anterior e um segundo na região posterior do ventrículo. O MdChy1 é expresso na região posterior, local em que se encontra a atividade majoritária de quimotripsina. Uma reconstrução filogenética dos genes similares a quimotripsinas de Drosophila melanogaster e de M. domestica demonstram que a MdChy1 se agrupa com genes expressos no intestino médio, portanto, com função digestiva. / Trypsins and chymotrypsins, serine proteinases enzymes, are the major proteolytic activities present in the midgut of insects. However, enzymes obtained from different insects present different kinetic properties, and the reason for the differences are speculated. Trypsin precipitation of Tenebrio molitor, Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda with ammonium sulfate showed that Lepidopteran insects possess serine proteinases with a higher superficial hydrophobicity than insects belonging to other orders, which may be associated to oligomerization of enzymes and resistance to inhibitors present in the food. This was confirmed by hydrophobic interaction chromatography and analysis of solvent access to serine proteinases surface. Moreover, inactivations of chymotrypsins by TPCK showed that S. frugiperda chymotrypsins react one order slower and has an optimum pH of modification more than 1 unit higher than chymotrypsins of D. saccharalis and T. molitor, which was related with the resistance of the enzyme to the presence of plant ketones, since S. frugiperda is a polyphagous organism. The digestive trypsin from Periplaneta americana midgut was purified microssequenced, resulting in the sequence VSPAFSYGTG, coincident to the MPA3 allergen (named PaTry), which is expressed in the caeca and anterior ventriculus. Western blot using M. domestica trypsin antisera recognized a single band, and immunohistochemical assays using this antisera showed that the P. americana trypsin is secreted by exocitosys in caeca and anterior ventriculus, which is coincident to the expression data. Although the major M. domestica chymotrypsin activity is present in the posterior ventriculus, only 28% of the activity is lost in feces, because 31% of activity is membrane-bound, and 41% is in the cellular soluble fraction (glycocalix-associated), and only 12% of total activity is soluble in the lumen, indicating the existence of at least two molecular species of chymotrypsins. Thermal inactivations of both activities (soluble and membrane-bound) showed that they may represent two different molecular enzymes, since the membrane-bound activity has a higher half-life than the soluble both in the presence and in the absence of Triton X-100. Both activities presented a linear first-order inactivation kinetic. In gel assays showed the presence of only one activity band in the midgut of 30 kDa. The major soluble activity was purified through one affinitychromatography, and active fractions presented a single 30 kDa band, a optimum pH of 7.4 and was 90% modified by TPCK 0.1 mM at pH 8.5 during 15 min. This enzyme preferentially cleaves substrates containing Phe residues in P1, although it cleaves substrates containing Tyr and Leu. A contig of a chymotrypsin-like sequence was randomly obtained from a cDNA library of M. domestica midguts from 71 ESTs (a total of 826 sequences), indicating that this sequence corresponds to the major activity present in the lumen. This sequence, named MdChy1, predicted a protein with 28639.2 Da which was cloned, recombinantly expressed in E. coli BL21 (DE-3) Star, this recombinant MdChy1 was used to raise polyclonal antibodies in rabbit. A western blot using this antisera recognised a single band in the anterior and posterior ventriculus, but not in the middle. Imunno-gold labeling of epithelium marked proteins in the lumen, at the microvilli and inside small vesicles, demonstrating that chymotrypsin is secreted through exocytosis in M. domestica and reinforcing that MdChy1 corresponds to the major chymotryptic activity found in the midgut. A semi-quantitative RT-PCR of M. domestica serine proteinase-like genes demonstrated that there are two set of genes, one expressed in the anterior and another in the posterior ventriculus, as visualized in western blot. MdChy1 is expressed in the posterior ventriculus, where the major chymotryptic activity is found. A phylogenetic reconstruction of Drosophila melanogaster chymotrypsin-like sequences and M. domestica chymotrypsins showed that MdChy1 branched with sequences expressed in midgut, thus coding proteins involved in digestion.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-06T19:18:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO__ENGCIVIL_UFPE_TALITA_2016.pdf: 2406601 bytes, checksum: e0d2f49464f0d875b06470d5e47b1d5b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T19:18:19Z (GMT). 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Deste modo, esta pesquisa possui como objetivos a análise da geração de biogás e metano na co-digestão do resíduo alimentar com lodo anaeróbio (doméstico e industrial) em duas proporções de substrato/inóculo (1:11 e 1:6); além da análise da influência das cascas cítricas e ácidas no processo de digestão anaeróbia; e o estudo da variabilidade destes lodos e a sua influência na co-digestão, através da realização de ensaios de Potencial Bioquímico do Metano (BMP). A partir dos resultados obtidos, foi constatado o aumento da geração de biogás proporcionada pela adição do lodo, evidenciando a sinergia proporcionada pela complementariedade das características dos substratos envolvidos. Entretanto, em termos de geração de metano, foi constatada a acidificação e a inibição da atividade metanogênica nos biorreatores contendo resíduo, que pode ter sido favorecido pela predominância das características do substrato utilizado, como um pH ácido, alta relação C/N, elevada presença de amido e lipídeos que podem ter favorecido o acúmulo de ácidos graxos voláteis e a acidificação do meio; bem como a baixa alcalinidade dos inóculos utilizados, que não forneceram o tamponamento suficiente. Observou-se também que adição de cascas cítricas e ácidas proporcionou um leve aumento no volume acumulado de biogás e metano em relação à co-digestão sem a adição das casas, provavelmente em decorrência da melhora da relação C/N do meio. É possível verificar ainda a variabilidade dos lodos oriundos de diferentes origens e a similaridade (em termos de volume acumulado de biogás) dos lodos provenientes da mesma origem, apesar de terem sido coletados em épocas diferentes. Com este trabalho foi possível analisar a influência das características dos substratos na digestão anaeróbia; a importância da sua caracterização prévia no intuito de evitar possíveis falhas no processo; bem como a relevância do tamponamento do sistema e a carga orgânica adequada para evitar a acidificação do meio e a inibição da formação de metano. / The solid organic waste represents more than 50% of the solid waste generated in Brazil, that associated with the main byproduct generated in sewage treatment stations and industries, the sludge, can be co-digested and increase the generation of biogas and methane, making it an important source of alternative energy, besides reducing environmental impacts due the inadequate provisions of this waste and emissions of greenhouse effect gases. The objective of this research was to analyze the biogas and methane generation in the co-digestion of food waste with anaerobic sludge (domestic and industrial), in two substrate/inoculum ratios (1:11 and 1:6); as well as the analysis of the influence of the citric and acid peels in the anaerobic digestion process; and the study of the variability of these sludges in the co-digestion, through the conduction of Potential Biochemical Methane (PBM) tests. From the obtained results, it was observed the increase of biogas generation provided by the addition of sludge, indicateng the synergy provided by the complementary characteristics of the substrates involved. However, in terms of methane generation, it was observed the acidification and inhibition of the methanogenic activity in the bioreactors containing residue, probably due to the predominance of their characteristics, such as acidic pH, high C/N ratio, high presence of starch and lipids that may have favored the accumulation of volatile fatty acids and the acidification of the environment; as well as the low alkalinity of the inoculants used, which did not provide sufficient buffering. It was observed that the addition of citrus and acid peels provided a level of increase in the accumulated volume of biogas and methane in relation to the co-digestion without the addition of the peels, probably due to the improvement in the C/N ratio of the medium. It’s possible to verify the variability of sludge from different sources, and the similarity (in terms of cumulative volume of biogas) of the sludges from the same source, despite being collected at different times. With this project, it was possible to analyze the influence of the characteristics of substrates in anaerobic digestion; the importance of its previous characterization in order to avoid possible failures in the process; as well as the relevance of buffering the system and the appropriate organic load to avoid acidification of the environment and inhibition of methane formation.

Tripsinas e quimotripsinas, enzimas pertencentes à classe das serina proteinases, são as principais enzimas proteolíticas digestivas presentes no intestino médio de insetos de diversas ordens. Entretanto, enzimas de diferentes insetos possuem propriedades cinéticas distintas, sendo os motivos dessas diferenças especulados. Precipitações por sulfato de amônio das tripsinas de Tenebrio molitor, Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda mostram que insetos Lepidópteros possuem serina proteinases mais hidrofóbicas, que foi confirmado através de cromatografias de interação hidrofóbica e da análise de acesso do solvente às superfícies protéicas em modelagens tridimensionais de seqüências. Tal fato está relacionado à formação de oligômeros e resistência a defesas de plantas. Inativações por TPCK mostram que quimotripsinas digestivas de S. frugiperda, inseto polífago, reagem duas ordens de grandeza mais lentamente e possui um deslocamento do pH ótimo de modificação em mais de uma unidade quando comparada com dos outros dois organismos, fato relacionado à resistência a cetonas presentes em diversas plantas. A tripsina digestiva de Periplaneta americana foi purificada e microsseqüenciada, resultando na seqüência VSPAFSYGTG e associada a um alérgeno (denominado PaTry), expresso nos cecos e na região anterior do ventrículo. O anticorpo anti-tripsina de M. domestica reconheceu apenas uma banda no intestino de P. americana e foi utilizado para imunocitolocalizar tripsinas nos tecidos epiteliais, demonstrando que esta é secretada por exocitose nos cecos e na região anterior do ventrículo, como esperado. Por último, a atividade majoritária de quimotripsina se localiza surpreendentemente na região posterior do ventrículo de M. domestica. Apesar disso, apenas 28% dessa atividade é perdida através das fezes, pois 31% da atividade enzimática se encontra firmemente aderida à membrana, e 41% na fração celular solúvel (associada ao glicocálice), sendo a atividade solúvel luminal correspondente a apenas 12%, indicando a existência de pelo menos duas espécies moleculares distintas, uma solúvel e uma aderida à membrana, comprovado inativações térmicas das duas atividades (solúvel e aderida à membrana) na presença e na ausência de Triton X-100, sendo que a atividade aderida à membrana apresentou uma maior meia vida com uma cinética de primeira ordem nos dois casos. Ensaio em gel demonstrou que o homogeneizado possui apenas uma banda de atividade quimotríptica de 30 kDa. A atividade solúvel majoritária foi purificada até a homogeneidade, apresentando uma banda de 30 kDa em SDS-PAGE, pH ótimo de 7,4 e é 90% inativada por TPCK 0,1 mM em pH 8,5 em 15 min. Ela prefere substratos contendo Phe em P1, apesar clivar substratos contendo Tyr e Leu. Uma seqüência contígua similar a quimotripsina foi obtida a partir de uma biblioteca de cDNA de intestino médio de M. domestica, formada por 71 ESTs (de 826 seqüências obtidas ao acaso), indicando que esta deve corresponder à atividade majoritária. Essa seqüência, denominada MdChy1, prediz uma proteína madura de 28.639,2 Da e foi clonada e expressa de maneira recombinante em E. coli BL21 (DE-3) Star, sendo utilizada para produção de anticorpos policlonais em coelhos, que reconheceram uma banda de 30 kDa no ventrículo anterior e posterior, mas não no médio. Esses anticorpos foram utilizados para imunomarcações e reconheceram proteínas no lúmem, nas microvilosidades e em pequenas vesículas do epitélio, demonstrando que a quimotripsina é secretada ao lúmem por exocitose e indicando que o MdChy1 corresponde à atividade majoritária de quimotripsina. Análises de expressão em M. domestica indicam a existência de dois conjuntos de serina proteinases digestivas, um expresso na região anterior e um segundo na região posterior do ventrículo. O MdChy1 é expresso na região posterior, local em que se encontra a atividade majoritária de quimotripsina. Uma reconstrução filogenética dos genes similares a quimotripsinas de Drosophila melanogaster e de M. domestica demonstram que a MdChy1 se agrupa com genes expressos no intestino médio, portanto, com função digestiva. / Trypsins and chymotrypsins, serine proteinases enzymes, are the major proteolytic activities present in the midgut of insects. However, enzymes obtained from different insects present different kinetic properties, and the reason for the differences are speculated. Trypsin precipitation of Tenebrio molitor, Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda with ammonium sulfate showed that Lepidopteran insects possess serine proteinases with a higher superficial hydrophobicity than insects belonging to other orders, which may be associated to oligomerization of enzymes and resistance to inhibitors present in the food. This was confirmed by hydrophobic interaction chromatography and analysis of solvent access to serine proteinases surface. Moreover, inactivations of chymotrypsins by TPCK showed that S. frugiperda chymotrypsins react one order slower and has an optimum pH of modification more than 1 unit higher than chymotrypsins of D. saccharalis and T. molitor, which was related with the resistance of the enzyme to the presence of plant ketones, since S. frugiperda is a polyphagous organism. The digestive trypsin from Periplaneta americana midgut was purified microssequenced, resulting in the sequence VSPAFSYGTG, coincident to the MPA3 allergen (named PaTry), which is expressed in the caeca and anterior ventriculus. Western blot using M. domestica trypsin antisera recognized a single band, and immunohistochemical assays using this antisera showed that the P. americana trypsin is secreted by exocitosys in caeca and anterior ventriculus, which is coincident to the expression data. Although the major M. domestica chymotrypsin activity is present in the posterior ventriculus, only 28% of the activity is lost in feces, because 31% of activity is membrane-bound, and 41% is in the cellular soluble fraction (glycocalix-associated), and only 12% of total activity is soluble in the lumen, indicating the existence of at least two molecular species of chymotrypsins. Thermal inactivations of both activities (soluble and membrane-bound) showed that they may represent two different molecular enzymes, since the membrane-bound activity has a higher half-life than the soluble both in the presence and in the absence of Triton X-100. Both activities presented a linear first-order inactivation kinetic. In gel assays showed the presence of only one activity band in the midgut of 30 kDa. The major soluble activity was purified through one affinitychromatography, and active fractions presented a single 30 kDa band, a optimum pH of 7.4 and was 90% modified by TPCK 0.1 mM at pH 8.5 during 15 min. This enzyme preferentially cleaves substrates containing Phe residues in P1, although it cleaves substrates containing Tyr and Leu. A contig of a chymotrypsin-like sequence was randomly obtained from a cDNA library of M. domestica midguts from 71 ESTs (a total of 826 sequences), indicating that this sequence corresponds to the major activity present in the lumen. This sequence, named MdChy1, predicted a protein with 28639.2 Da which was cloned, recombinantly expressed in E. coli BL21 (DE-3) Star, this recombinant MdChy1 was used to raise polyclonal antibodies in rabbit. A western blot using this antisera recognised a single band in the anterior and posterior ventriculus, but not in the middle. Imunno-gold labeling of epithelium marked proteins in the lumen, at the microvilli and inside small vesicles, demonstrating that chymotrypsin is secreted through exocytosis in M. domestica and reinforcing that MdChy1 corresponds to the major chymotryptic activity found in the midgut. A semi-quantitative RT-PCR of M. domestica serine proteinase-like genes demonstrated that there are two set of genes, one expressed in the anterior and another in the posterior ventriculus, as visualized in western blot. MdChy1 is expressed in the posterior ventriculus, where the major chymotryptic activity is found. A phylogenetic reconstruction of Drosophila melanogaster chymotrypsin-like sequences and M. domestica chymotrypsins showed that MdChy1 branched with sequences expressed in midgut, thus coding proteins involved in digestion.

Os teredinídeos são bivalves perfuradores de madeira. Esses animais desenvolveram a capacidade de utilizar a madeira como fonte de nutrientes, mantendo a capacidade de alimentar-se de material em suspensão. A importância relativa da madeira na alimentação em relação aos hábitos suspensívoros, o local onde a digestão de celulose ocorre, e a origem da celulose envolvida no processo (endógena ou exógena), permanecem desconhecidos. O objetivo do trabalho, portanto, é investigar o processo digestivo nesses animais. Nausitora fusticula (Jeffreys, 1860) foi escolhida por ser uma espécie cuja anatomia é bem descrita e por ocorrer em grande abundância no litoral de São Paulo. Os troncos contendo os animais foram coletados no manguezal da Praia Dura, Ubatuba-SP. Testes enzimáticos foram realizados em diferentes órgãos do trato digestivo (glândula digestiva especializada e normal, apêndice armazenador de madeira, intestino, canal anal) e brânquias; sobre amido, laminarina, liquenana, carboximetilcelulose (CMC), celulose microcristalina (Avicel®), maltose e β-glicosidase. A digestão de carboidratos ocorre em todos os órgãos analisados, exceto para celulose microcristalina (Avicel®). As maiores atividades foram encontradas no divertículo digestivo especializado e no apêndice. A presença de atividade enzimática nos ctenídeos aponta para a importância das bactérias da glândula de Deshayes. A digestão de carboximetilcelulose (CMC) ocorre em menor proporção que de outros carboidratos. A madeira é de importância significativa devido a digestão de hemiceluloses. Porém não foi possível determinar se a madeira é mais ou menos importante do que o material filtrado, nem precisamente a origem das enzimas que atuam nestes animais. / Teredinids are wood boring bivalves. They evolved to use wood as a source of nutrient, besides keeping the suspension-feeding habit. The role of wood and plankton in the diet of these animals, the structures in which digestion takes place and the origin of the cellulase (endogenous or exogenous) remain uncertain. Nausitora fusticula (Jeffreys, 1860) was chosen because the funcional anatomy of this species is well described and it’s common inhabitant of the mangroves of São Paulo state. The logs containg N. Fusticula were collected in the mangrove of Praia Dura, Ubatuba, São Paulo Enzymatic activities over starch, carboximetilcellulase (CMC), microcristalinecelulose (Avicel®), lichenan, laminarin, maltose and β-glucosid in different organs of the digestive tract and ctenidia of this species were analyzed. The digestion of were detected in the organs analyzed, mainly on the appendix and the SDD, except for microcristaline cellulose (Avicel®). The enzymatic activities occur mainly in the appendix and the specialized digestive diverticule (SDD). The presence of enzymatic atctivity in the ctenidia suggests the importance of the glands of Deshayes in the digestive process. The digestion of CMC is less significant than of the other carbohydrates. The results suggest that wood plays a significant role in the nutrition of this species, mainly due to digestion of hemicelulloses. Still, it is not possible to know if the wood is more important than the plankton in the diet, or to precisely identify the origin of the cellulase.

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Coorientador: Rose Maria Duda / Banca: Valderi Duarte Leite / Banca: Marcelo Bruno / Resumo: Neste trabalho avaliou-se os efeitos da suplementação de ferro, níquel e cobalto na produção de metano da vinhaça proveniente da destilação do etanol de cana-de-açúcar, em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB, R1 e R2) termofílicos, em série. Para determinar os efeitos da adição do Fe, Ni e Co, o experimento foi realizado em 3 diferentes fases. Na fase I foi realizada a partida dos reatores UASB, R1 e R2, com o aumento gradativo da carga orgânica volumétrica (COV) até valores de 9,4 g DQOtotal (L d)-1. Nas fases II e III a COV variou entre 9,9 a 14,9 g DQOtotal (L d)-1, e a fase III distinguiu-se da fase II pela suplementação com Fe, Ni e Co, na vinhaça afluente. Para o R1, a suplementação com elementos traço induziu ao decréscimo de ácidos voláteis totais, de 1801 para 834 mg L-1, aumento na produção volumétrica de metano (PVM) em 101% e aumento na eficiência remoção de DQO para 53%. O Fe foi considerado o principal elemento traço por seus efeitos de precipitação com sulfeto e participação nas fases acetogênicas e metanogênicas da digestão anaeróbia. As relações Fe/DQO, Ni/DQO e Co/DQO de 12,59, 0,138 e 0,191 mg (g DQOremovida)-1, respectivamente, foram consideradas ideais para o R1, pois, possibilitaram as mais altas PVM atingindo até 1,4 L CH4 (L d)-1. No sistema (R1+R2), a adição de Fe, Ni e Co promoveu estabilidade operacional, e auxiliou na remoção de DQO, melhorando a eficiência total do sistema. Porém, não favoreceu a PVM, que manteve-se com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study was evaluated the effects of supplementation with iron, nickel and cobalt on vinasse in reactors upflow anaerobic sludge blanket (UASB, R1 and R2) thermophilic, in series. To determine the effects of the addition of trace elements, the experiment was conducted in 3 phases. During the first phase was characterized by the gradual increase of the organic loading rate (OLR) up to 9.4 g CODtotal (L d)-1, and start-up of system. In the phase II and III the OLR varied between 9.9 to 14.9 g CODtotal (L d)-1, the phase III distinguished of phase II only in trace element supplementation. For R1, trace element supplementation induced a decreased in total volatile acids, from 1801 to 834 mg L-1, increase in methane production rate (MPR) by 101% and increased in chemical oxygen demand (COD) removal efficiency to 53%. The Fe was considered the most relevant in the system due to its ability to precipitate with sulfide and participation in acetogenic and methanogenic phases of anaerobic digestion. The ratios Fe/COD, Ni/COD and Co/COD 12.59, 0.138, 0.191 mg g-1 CODremoved, respectively, they were considered ideal for R1, as they enabled as higher MPR reaching up to 1.4 L CH4 (L d)-1. For the system (R1+R2), the supplementation of Fe, Ni and Co promoted operational stability, and assisted in the removal of COD increasing the total efficiency of the system. However it did not favor the MPR, which remained on average of 0.571 L CH4 (L d)-1, and was similar to phase II, without addition of trace elements, with mean of 0.555 L CH4 (L d)-1. Therefore, it was verified that with the addition of trace elements, only R1 would be sufficient for the treatment of vinasse, but, if the treatment in chosen without the addition of trace elements, R2 would be essential for obtaining methane, but, without assurance of operational stability for the anaerobic digestion system. / Mestre

Orientador: Aulus Cavalieri Carciofi / Coorientador: Thaila Cristina Putarov / Banca: Fabiano César Sá / Banca: Amanda Portella Félix / Resumo: O presente estudo avaliou a substituição da fonte proteica farinha de vísceras de frango (FVF) por diferentes inclusões de concentrado proteico de soja (CPS), isolado proteico de soja (IPS) e glúten de milho 60% (GM) sobre as características de extrusão, macroestrutura dos kibbles e digestibilidade dos nutrientes em alimentos para cães. Dois estudos foram realizados, o primeiro avaliou os efeitos dessas matérias primas sobre o processo de extrusão e a formatação e características dos kibbles. O segundo experimento utilizou cães para avaliar a digestibilidade de dietas contendo as fontes proteicas do estudo. O primeiro estudo seguiu delineamento inteiramente casualizado com 10 tratamentos (dietas), a dieta de controle com apenas FVF e 9 dietas teste formuladas pela substituição de 20%, 40% e 60% da proteína da dieta por CPS, IPS ou GM. O segundo estudo seguiu delineamento inteiramente casualizado com quatro dietas e seis animais por dieta, totalizando 24 cães. As dietas selecionadas para o segundo estudo foram: a dieta FVF e as dietas com os maiores teores de substituição da proteína da dieta pelas fontes de origem vegetal: CPS60%; IPS60% e GM60%. No primeiro estudo, quando diferenças foram detectadas pelo teste F da ANOVA, os efeitos dos níveis de substituição de cada ingrediente proteico foram comparados por contrastes polinomiais. No segundo estudo, quando diferenças foram detectadas na ANOVA, as comparações múltiplas das médias foram realizadas pelo teste de Tukey. Os valo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present study evaluated the substitution of poultry by-product meal (PBM) by different inclusions of soy protein concentrate (CPS), soy protein isolate (SPI) and corn gluten meal 60 (GM) on the extrusion characteristics, kibble macrostructure and apparent digestibility of dog foods. Two studies were conducted, the first evaluated the raw materials effects on extrusion process and kibble formation and the second experiment used dogs to evaluate the digestibility of diets containing the protein sources under study. The first study followed a completely randomized design with 10 treatments (diets), a control diet with only PBM as the protein source was formulated and 9 test diets formulated by the replacement of 20%, 40% or 60% of the dietary protein by SPC, SPI, or GM. The second study followed a completely randomized design with four diets and six animals per diet, totaling 24 dogs. The diets selected for the second study were: the PBM diet and the diets with the greater substitution of dietary protein by vegetable protein sources: SPC60%; SPI60%; GM60%. For the first study, when differences were detected by the F test, the effects of the inclusion levels of each protein ingredient were compared by polynomial contrasts. For the second study, when significant differences were detected with ANOVA F tests, multiple comparisons of the means were performed using the Tukey test. Based on the observed results, due to the functional properties of the soybean proteins, an increasin... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jane Maria Bertocco Ezequiel / Banca: Mauro Dal Secco de Oliveira / Banca: Márcia Helena Machado da Rocha Fernandes / Banca: Viviane Correa Santos / Banca: Rosemary Lais Galati / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do uso da glicerina bruta (GB) em até 30% de inclusão na MS em dietas de alto concentrado e baixo amido, substituindo o milho total da dieta de cordeiros em terminação sobre o consumo, digestibilidade, comportamento ingestivo, parâmetros sanguíneos, desempenho, características da carcaça, qualidade e perfil de ácidos graxos da carne. Utilizaramse 40 animais com peso inicial de 23,5 ± 1,35 kg que foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados com cinco tratamentos. Os tratamentos foram: sem inclusão da GB; inclusão de 7,5% de GB; inclusão de 15% de GB; inclusão de 22,5% de GB e inclusão de 30% de GB na MS. O volumoso utilizado foi o feno de Tifton 85 na proporção de 18,19% e o concentrado (81,81%) foi composto por milho, GB, glutenose, óleo de milho, ureia, farelo de girassol, casca de soja e sal mineral. O experimento teve duração média de 72 ± 7 dias e os animais foram abatidos com aproximadamente 38 kg. Os dados foram analisados como modelos mistos, utilizando-se o procedimento MIXED do pacote estatístico SAS. Os efeitos dos tratamentos foram decompostos em contrastes linear, quadrático, bem como o efeito da dieta com 0% de GB versus a média de todos os tratamentos que continham GB. Os contrastes foram considerados significativos quando P ≤ 0,05 e tendência quando P < 0,10. O consumo da MS e dos nutrientes não foi afetado pela GB (P > 0,10), exceto o consumo de FDN que diminui linearmente no ensaio de comportamento e desempenho com o aumento da GB (P = 0,01). A digestibilidade da MS, MO e PB apresentou comportamento linear crescente a medida que a glicerina foi adicionada e a digestibilidade do EE apresentou comportamento quadrático (P = 0,01). Na avaliação de comportamento, o tempo despendido para ruminação e ingestão+ruminação em min/g de FDN aumentou linearmente com inclusão da GB (P ≤ 0,02). A glicose, insulina e o desempenho dos animais ... / Abstract: This study aimed to evaluate the effects of crude glycerin (GB) inclusion until 30% of DM in diets with high level of concentrated and low starch, replacing total maize of lambs feedlot diet on intake, digestibility, feeding behavior, blood parameters, performance, carcass characteristics, quality and fatty acid profile of meat. Forty animals with 23.5 ± 1.35 kg initial body weight were distributed in a randomized block design with five treatments. The treatments were: no inclusion of GB; inclusion of 7.5% of GB; inclusion of 15% GB; inclusion of 22.5% and inclusion of 30% GB on DM basis. The roughage used was Tifton 85 hay at 18.19% and the concentrate (81.81%) was composed of corn, GB, corn gluten meal, corn oil, urea, sunflower meal, soybean hulls and mineral salt. Duration of experiment was on average 72 ± 7 days, and the animals were slaughtered around 38 kg of body weight. The procedure used for data analysis was the SAS program and the treatment effects were decomposed into linear, quadratic contrasts, as well as the effect of diet with 0% vs. GB (average of all treatments containing GB). The contrasts were considered significant when P ≤ 0.05 and trend when P> 0.10. The DM and nutrientes intake were not affected by GB (P> 0.10) except for NDF intake that decreases linearly in feeding behavior and performance with increasing GB (P = 0.01). The DM, OM and CP increased linearly with inclusion of GB and EE digestibility showed a quadratic behavior (P = 0.01). In the feeding behavior trail, time spent for rumination and intake+rumination on min/g NDF increased linearly with inclusion of GB (P ≤ 0.02). Blood parameters and animals performance had no significant differences (P ≥ 0.11). The weight and yield of hot and cold carcass linearly decreased with the inclusion of crude glycerin (P ≤ 0.02). The AOL, EGS, weight and yield of omental, mesenteric and renal fat had no differences with the inclusion of GB (P ≥ 0.14). The ... / Doutor

Esponjas são sésseis e possuem um esqueleto constituído por elementos inorgânicos microscópicos (espículas), fibras de colágeno e/ou combinações destes dois componentes. Embora sem proteções físicas evidentes tais como conchas ou espinhos, são pouco predadas, sendo este fato atribuído principalmente a presença de metabólitos secundários ativos. Recentemente, um papel dos componentes esqueléticos como deterrente foi experimentalmente confirmado, mas sua importância relativa ainda é bastante debatida. Algumas estrelas-do-mar são consideradas como espongívoras, e a literatura existente geralmente coloca que a digestão é realizada externamente, sem ingestão do esqueleto da presa. Desta forma, neste trabalho foram verificados o comportamento alimentar da estrela-do-mar Echinaster brasiliensis em relação às esponjas, o destino dos componentes esqueléticos e seus efeitos na fisiologia do organismo. Observações de campo e experimentos em laboratório foram efetuados para determinar a estratégia de consumo utilizada pela estrela. O processo digestivo do material esquelético (espículas e/ou fibras) foi acompanhado até a eliminação. Foi verificado que E. brasiliensis se alimenta de diferentes espécies de esponjas, mas não consome apenas estes organismos, sendo mais generalista do que o suposto. As preferências no consumo das esponjas são determinados por fatores diversos, como a quantidade de matéria orgânica ou formato do organismo predado. A ingestão ocorre com a eversão do estômago, mas ao contrário do descrito para outras espécies, E. brasiliensis ingere componentes esqueléticos, sendo espículas encontradas inseridas no epitélio digestivo. Entretanto, essa ingestão é baixa e aparentemente não causa injúrias severas ao organismo, sendo as espículas descartadas no material fecal / Sponges are sessile and have a skeleton made of microscopic inorganic elements (spicules), collagen fibers and/or combinations of these two components. Although without clear physical defenses such as shells or spines, they are not preyed upon, and this is attributed mainly to the presence of active secondary metabolites. Recently, a role of skeletal components as deterrents has been experimentally confirmed, but its relative importance is still debated. Some starfishes are regarded as spongivorous, and the existing literature generally considers that the digestion is performed externally, without intake of the sponge skeleton. In this study the feeding behavior of the starfish Echinaster brasiliensis in relation to sponges, the fate of skeletal components and their effects on the starfish physiology were studied. Field observations and laboratory experiments were conducted to determine the consumption strategies used by the starfish. The digestive process of the skeletal material (spicules and/or fibers) was followed until the elimination. It was found that E. brasiliensis feeds on different species of sponges, but does not consume only these organisms, being more generalist than assumed. Preferences in the consumption of sponges were determined by several factors, such as the amount of organic matter or shape of the preyed organism. The intake occurs by the eversion of the stomach, but unlike what is described for other species E. brasiliensis ingests skeletal components, and spicules were found inserted in the digestive epithelium. However, this intake is small and apparently does not cause severe injuries to the starfishes and the spicules are discarded in fecal material

O objetivo do presente estudo foi investigar as implicações da suplementação com levedura viva Saccharomyces cerevisiae e de um programa de treinamento físico de baixa intensidade sobre a digestibilidade dos componentes da dieta (MS, PB, EE, FDN, FDA, MO e amido), a resposta glicêmica e insulinêmica, perfil sérico de triglicerídeos, colesterol total e frações (HDL-C; LDL-C; VLDL-C), bem como mensurar a produção dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) butírico, acético e propiônico, quantificar levedura viva nas fezes, avaliar o pH fecal, a população microbiana nas fezes e os níveis séricos de endotoxinas, além de mensurar a frequência cardíaca dos animais em exercício físico e na recuperação. Foram utilizados dez cavalos da raça Puro Sangue Árabe, machos, castrados, com idade média 72±7,5 meses e peso médio de 473±34,75 kg, alojados em baias individuais, alimentados com dieta constituída de 2% do PC em MS/dia, divididos em 0,75% de concentrado comercial multiparticulado e 1,25% de feno de gramínea (Cynodon dactylon sp. cv Tifton-85). Os tratamentos foram divididos em controle (sem adição de levedura) e suplementados (adição de 15g/dia de levedura viva Saccharomyces cerevisiae) em uma fase sem exercício e outra fase com exercício físico. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com esquema fatorial 2x2 e os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F. Para os coeficientes de digestibilidade observou-se efeito de exercício para os coeficientes de digestibilidade da MS, MO, FDN, FDA e PB (P<0,05). Para a variável EE observou-se interação da inclusão de levedura e exercício físico (P<0,1). O amido não apresentou efeito de tratamentos (P>0,1). Para os níveis plasmáticos de glicose observou-se efeito de exercício (P=0,015). Os níveis séricos de insulina não apresentaram efeito de tratamentos (P>0,1). Para triglicérides e VLDL-C não foi observado efeito de tratamentos (P>0,1). O CT, HDL-C e LDL-C apresentaram efeito de interação da inclusão de levedura e exercício (P<0,1). Para a produção de AGCC nas fezes com base na matéria original (MO) não houve efeito para os ácidos acético e butírico (P>0,1), no entanto, observou-se efeito da inclusão de levedura na produção do ácido propiônico (P=0,052). A quantificação de levedura viva nas fezes demonstrou efeito de interação da inclusão de levedura e exercício (P<0,001). Os resultados de pH apontaram efeito de interação da inclusão de levedura e exercício físico para as faixas de horário 1 (P=0,050) e 2 (P=0,080) e efeito de exercício para as faixas 3 (P<0,007) e 4 (P=0,001). Os resultados do perfil bacteriano nas fezes apontaram efeito de exercício para Fibrobacter succinogenes (P=0,083) e de interação da inclusão de levedura e exercício para Lactobacillus genus (P=0,020); não foi observado efeito de tratamentos para Ruminococcus flavenfaciens (P>0,1). Para os níveis séricos de endotoxinas, observou-se efeito de interação da inclusão de levedura e exercício (P=0,689). A FC dos animais em exercício demonstrou efeito de tempo durante o exercício (P<0,001). Para a FC de recuperação, foi possível observar interação da inclusão de levedura e exercício físico (P=0,020). A inclusão de levedura viva S. cerevisiae na dieta de equinos influencia a produção de AGCC propiônico. O exercício físico de baixa intensidade influencia os coeficientes de digestibilidade da MS, MO, FDN, FDA e PB, os níveis plasmáticos de glicose e a quantificação de Fibrobacter succinogenes nas fezes. A inclusão de levedura viva S. cerevisiae na dieta e o exercício físico influenciam o coeficiente de digestibilidade do EE, níveis séricos de HDL-C e LDL-C, a quantificação de levedura viva nas fezes, os níveis séricos de endotoxinas, o pH fecal, a quantificação de Lactobacillus genus nas fezes e a frequência cardíaca de recuperação pós-exercício. O tempo de exercício em cada velocidade influencia a frequência cardíaca dos animais durante o exercício físico / The aim of this study was to investigate the implications of supplementation with live yeast Saccharomyces cerevisiae and a low-intensity exercise training program on digestibility of dietary components (DM, CP, EE, NDF, ADF, MO and starch), the glycemic and insulin response, serum profile of triglycerides (TC), total cholesterol and fractions (HDL-C, LDL-C, VLDL-C), measure the production of short chain fatty acids (SCFA) butyric acid, acetic and propionic, quantify yeast live in feces, evaluating faecal pH, microbial population in faeces and serum levels of endotoxins, in addition to measuring the heart rate of the animals exercise and recovery. Ten horses in the Purebred Arabian race, castrated male, mean age 72 ± 7.5 months and average weight of 473 ± 34.75 kg were used, housed in individual pens, fed diet consisting of 2% of the BW in DM / day, divided into 0.75% multiparticulate commercial concentrate and 1.25% grass hay (Cynodon dactylon sp. cv Tifton -85). The treatments were divided into control (no addition of yeast) and supplemented (plus 15 g / day of live yeast Saccharomyces cerevisiae) in one phase and another phase with and without exercise, respectively. The experimental design was completely randomized in a factorial 2x2 and the data were submitted to analysis of variance by F test. For the digestibility coefficients it was observed exercise effect for the digestibility coefficients of DM, OM, NDF, ADF and PB (P<0.05). For the variable EE it was observed interaction of yeast inclusion and exercise (P<0.1). Starch no effect of treatments (P>0.1). For plasma glucose levels it was observed effect of exercise (P=0.015). Serum insulin levels showed no treatment effect (P>0.1). For triglycerides and VLDL-C was not observed treatment effect (P>0.1). The TC, HDL-C and LDL-C showed interaction effect of adding yeast and exercise (P<0.1). For the production of SCFA in the faeces based on this matter (OM) there was no effect for acetic and butyric acids (P>0.1), however, it was observed effect of including yeast in the production of propionic acid (P=0.052). The quantitation of live yeast in the feces demonstrated interaction effect of adding yeast and exercise (P<0.001). The pH values indicated yeast inclusion of the interaction effect and exercise for time range 1 (P=0.050) and 2 (P=0.080) and exercise effect to the time range 3 (P<0.007) and 4 (P=0.001). The results of the bacteriological profile in feces showed exercise effect to Fibrobacter succinogenes (P=0.083) and interaction of the yeast include the genus Lactobacillus and exercise (P=0.020). It wasnt observed for treatment effects Ruminococcus flavenfaciens (P>0.1). For serum levels of endotoxin it was observed interaction effect of adding yeast and exercise (P=0.689). The CF of animals in exercise demonstrated time effect during exercise (P<0.001). For CF recovery, it was observed interaction of yeast inclusion and exercise (P=0.020). The inclusion of live yeast S. cerevisiae in horse\'s diet influences propionic SCFA production. The low-intensity exercise influences the digestibility coefficients of DM, OM, NDF, ADF and PB, the plasma levels of glucose and quantification of F. succinogenes in the stool. The inclusion of live yeast S. cerevisiae in horses diet and exercise influence EE digestibility, serum levels of HDL-C and LDL-C, quantification of live yeast in the stool, serum levels of endotoxin, fecal pH and quantifying the genus Lactobacillus in stool and heart rate of post-exercise recovery. The exercise time at each speed influences the heart rate of the animals during exercise