O objetivo desta Tese foi a produção, caracterização e avaliação da digestibilidade in vitro de géis biopoliméricos de isolado proteico de soro de leite (IPSL) e goma xantana (GX), incorporados por dispersão de micropartículas lipídicas sólidas (MLS) encapsulando curcumina. Formulações de MLS compostas poróleo de babaçu e triestearina com 2 % (MLS-2) ou 4 % (MLS-4) de tensoativos (Tween 60 e Span 80) encapsulando curcumina foram produzidas por ultra-agitação e a estabilidade das MLS foram avaliadas durante 60 dias. As formulações de géis foram definidas variando-se as concentrações de IPSL, GX e de sal e o processo de gelificação foi conduzido a 90 °C por 30 min. As propriedades mecânicas e reológicas dos géis sem sal incorporados de diferentes concentrações de MLS-2 ou MLS-4 foram avaliadas. Os géis não-carregados e carregados com MLS e diferentes concentrações de sais foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas, reológicas, umidade expremível (UE), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e confocal (CLSM) e estabilidade da cor. Ensaios de digestibilidade in vitro foram conduzidos para os géis carregados e não-carregados e para as dispersões de MLS usando dois protocolos - Infogest e redução gradual do pH da fase gástrica (RG) - e a bioacessibilidade do curcuminoide foi avaliada. As dispersões MLS-2 e MLS-4 permaneceram estáveis durante 60 dias de armazenamento para as características avaliadas. As composições dos géis escolhidos foram de 12 % de IPSL, 0,2 % GX, nas condições sem sal; 0,1 M NaCl ou 0,1 M CaCl2. As diferentes concentrações de MLS incorporadas ao gel influenciaram de maneiras distintas as propriedades mecânicas e reológicas e a concentração de 88 % m/m de MLS foi escolhida para ser incorporada aos géis. As imagens de MEV e de CLSM mostraram géis do tipo particulado, porosos eas MLS homogeneamente distribuídas na rede gelificada. A rigidez do gel carregado diminui com presença de sal e aumentou com a incorporação de MLS-2 no ensaio mecânico, mas nos ensaios reológicos a presença das MLS e a de sal não contribuíram com o reforço estrutural do gel. Os parâmetros colorimétricos dos géis carregados permaneceram estáveis após 30 dias. O processo de digestibilidade in vitro das amostras foi influenciado pela heterogeneidade da matriz gelificada, pela presença de sal, pelo tipo de MLS incorporada ao gel e pelo o protocolo utilizado nos ensaios. Os géis carregados apresentaram maior liberação de ácidos graxos livres (AGL) durante a fase duodenal que as dipersões de MLS, mas os resultados de bioacessibilidade do curcuminoide foram pouco afetados pela incorporação das MLS à matriz gelificada, independemente do protocolo. Os géis carregados com MLS-4 apresentaram resultados superiores de liberação de AGL e de bioacessibilidade, nos dois protocolos. Porém, o tipo de protocolo teve pouco impacto sobre os comportamentos das amostras ao final da fase intestinal. Concluiu-se que a composição de tensoativos na MLS pode influenciar tanto nas propriedades mecânicas e reológicas quanto no processo de digestão simulada dos géis carregados. Após os resultados de digestibilidade, definiu-se a MLS-4 a formulação mais indicada para ser incorporada aos géis biopoliméricos, os quais podem ser empregados na produção de alimentos carregadores de compostos bioativos lipofílicos. / This Thesis aimed the production, characterization and in vitro digestibility evaluation of biopolymer gels of whey protein isolate (WPI) and xanthan gum (XG) incorporated with solid lipid microparticles (SLM) encapsulating curcumin. Two formulations of SLM composed by babacu oil and triestearin with 2 % (SLM-2) or 4 % (SLM-4) surfactants (Tween 60 and Span 80) and 0.03 % of curcumin were producted by ultra turrax and the stability of SLM for 60 days were evaluated. Gels formulations were determined using different compositions of WPI, XG and salt and gelation processes were carried out at 90 °C for 30 min. Mechanical and rheological properties of gels filled with different concentrations of SLM-2 and SLM-4 were investigated. Non-filled gels and gels filled with SLM-2 and SLM-4 and different salt concentrations were characterized as the mechanical and rheological properties, water holding capacity, scanning electron (SEM) and confocal (CLSM) microscopy and color stability. in vitro digestibility assays were carried out for filled and non-filled gels and for SLM dispersions using two protocols - Infogest and gradual reduction of gastric pH (GR) - and curcumin bioaccessibility were accessed. SLM-2 and SLM-4 dispersions were stable during 60 days for the parameters investigated. The chosen gels compositions were 12 % WPI, 0.2 % XG and without salt, 0.1 M NaCl or 0.1 M CaCl2. Filled gels with different concentrations of SLM showed different mechanical and rheological behavior and the concentration of 88 % m/m SLM was chosen to be incorporated in gels. SEM and CLSM imagens showed particulate and porous gels structures with SLM homogeneously distributed in the gelled network. Salt decreased and SLM-2 increased gel rigidity, but in rheological measurements salt and SLM did not reinforce gels. The colorimetric parameters of filled gels were stable after 30 days. The in vitro digestibility processes of samples were affected by gelled matriz heterogeneity, salt concentration, type of SLM and by the digestibility protocol. Filled gels released more free fat acids (FFA) during duodenal step than SLM, but the incorporation of SLM in gelled matrix did not promote higher curcumin bioaccessibility results, independently of the protocol. Gels filled with SLM-4 showed the highest FFA release and curcumin bioaccessibility results for both protocol. However, the type of protocol did not affect the samples behavior at the end of intestinal step. It was concluded that the different surfactant concentrationsin SLM could change the mechanical and rheological properties as well as the in vitro digestion processes of filled gels. After digestion results, SLM-4 was the most indicated to be incorporated in mixed gels. The incorporation of SLM in mixed biopolymer gels could be used for production of foods as lipophilic bioactive compound carriers.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-22Bitstream added on 2014-06-13T19:04:34Z : No. of bitstreams: 1 santos_j_dr_jabo.pdf: 232621 bytes, checksum: cf6fd264854938082a91312f8084750d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Avaliou-se as digestibilidades in vitro da matéria seca (DIVMS), proteína bruta (DIVPB), fibra em detergente neutro (DIVFDN) e fibra em detergente ácido (DIVFDA), consumo de alimentos, produção e composição do leite e viabilidade econômica de dietas contendo 0, 20, 40, 60% de torta de girassol, em substituição ao farelo de girassol e milho, para vacas em lactação. As digestibilidades foram obtidas no fermentador ruminal DAISY II (Ankon® Technology), em um delineamento em blocos casualizados, com 4 tratamentos e 4 repetições. Para avaliar o consumo, produção e composição do leite, oito vacas da raça holandesa, com 113 dias em lactação, foram alimentadas com silagem de milho ad libitum e 1kg de concentrado para cada 3kg de leite produzido. Os animais foram distribuídos em dois quadrados latinos 4x4, primíparas e multíparas, com 4 períodos de 19 dias. Verificou-se que a inclusão de torta de girassol diminuiu linearmente (P<0,01) as DIVMS e DIVFDN em aproximadamente 0,014% para cada unidade percentual de torta adicionada e aumentou os consumos de extrato etéreo e mineral (P<0,01). O consumo de extrato etéreo foi 12,24% superior no tratamento com 60% de substituição comparado ao concentrado sem torta de girassol, mas não afetou o consumo total de matéria seca (13,55 kg/vaca/dia, em média). A porcentagem de proteína no leite diminuiu linearmente e a concentração de N-uréico no leite aumentou à medida que houve substituição do farelo pela torta de girassol. Houve aumento no custo por kg do concentrado. Dependendo da disponibilidade e conveniência econômica, a torta de girassol pode substituir até 60% do farelo de girassol. / In vitro digestibility of dry matter (IVDDM), crude protein (IVDCP), neutral detergent fiber (IVDNDF) and acid detergent fiber (IVDADF), nutrients intake, milk production and composition, and economical viability of the diets with four levels of sunflower cake (0, 20%, 40%, 60%), in replacement to sunflower meal and corn grain for dairy cattle, was evaluated. The in vitro digestibilities of the concentrates were obtained through DAISY II Ruminal Fermentator (Ankon® Technology), in a randomized blocks design, with four treatments and fours repetitions. To evaluate the nutrients intake and milk production and composition, eight Holsteins cows, with 113 days in lactation, were fed with corn silage ad libitum and 1kg of concentrate for every 3kg of milk produced. The cows were divided in two Latin Square (4x4), primiparous and multiparous, in four periods of 19 days. It was found that the inclusion of sunflower cake decreased linearly (P<0.01) the IVDDM, IVDNDF, in 0,014% percentual unit and increased intake of mineral and ether extract (P<0.01). Ether extract intake was 12,24% higher for cows fed with 60% replacement compared with concentrate without sunflower cake, but not influenced the dry matter intake (13,55 kg/cow/day). The protein percentage decreased linearly and increased the N-urea concentration. Increase was observed in the cost by kilo of the concentrate as there was participation of the sunflower cake. Depending on the availability and economic convenience, the sunflower cake can substitute until 60% of the sunflower meal.

O objetivo desta Tese foi a produção, caracterização e avaliação da digestibilidade in vitro de géis biopoliméricos de isolado proteico de soro de leite (IPSL) e goma xantana (GX), incorporados por dispersão de micropartículas lipídicas sólidas (MLS) encapsulando curcumina. Formulações de MLS compostas poróleo de babaçu e triestearina com 2 % (MLS-2) ou 4 % (MLS-4) de tensoativos (Tween 60 e Span 80) encapsulando curcumina foram produzidas por ultra-agitação e a estabilidade das MLS foram avaliadas durante 60 dias. As formulações de géis foram definidas variando-se as concentrações de IPSL, GX e de sal e o processo de gelificação foi conduzido a 90 °C por 30 min. As propriedades mecânicas e reológicas dos géis sem sal incorporados de diferentes concentrações de MLS-2 ou MLS-4 foram avaliadas. Os géis não-carregados e carregados com MLS e diferentes concentrações de sais foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas, reológicas, umidade expremível (UE), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e confocal (CLSM) e estabilidade da cor. Ensaios de digestibilidade in vitro foram conduzidos para os géis carregados e não-carregados e para as dispersões de MLS usando dois protocolos - Infogest e redução gradual do pH da fase gástrica (RG) - e a bioacessibilidade do curcuminoide foi avaliada. As dispersões MLS-2 e MLS-4 permaneceram estáveis durante 60 dias de armazenamento para as características avaliadas. As composições dos géis escolhidos foram de 12 % de IPSL, 0,2 % GX, nas condições sem sal; 0,1 M NaCl ou 0,1 M CaCl2. As diferentes concentrações de MLS incorporadas ao gel influenciaram de maneiras distintas as propriedades mecânicas e reológicas e a concentração de 88 % m/m de MLS foi escolhida para ser incorporada aos géis. As imagens de MEV e de CLSM mostraram géis do tipo particulado, porosos eas MLS homogeneamente distribuídas na rede gelificada. A rigidez do gel carregado diminui com presença de sal e aumentou com a incorporação de MLS-2 no ensaio mecânico, mas nos ensaios reológicos a presença das MLS e a de sal não contribuíram com o reforço estrutural do gel. Os parâmetros colorimétricos dos géis carregados permaneceram estáveis após 30 dias. O processo de digestibilidade in vitro das amostras foi influenciado pela heterogeneidade da matriz gelificada, pela presença de sal, pelo tipo de MLS incorporada ao gel e pelo o protocolo utilizado nos ensaios. Os géis carregados apresentaram maior liberação de ácidos graxos livres (AGL) durante a fase duodenal que as dipersões de MLS, mas os resultados de bioacessibilidade do curcuminoide foram pouco afetados pela incorporação das MLS à matriz gelificada, independemente do protocolo. Os géis carregados com MLS-4 apresentaram resultados superiores de liberação de AGL e de bioacessibilidade, nos dois protocolos. Porém, o tipo de protocolo teve pouco impacto sobre os comportamentos das amostras ao final da fase intestinal. Concluiu-se que a composição de tensoativos na MLS pode influenciar tanto nas propriedades mecânicas e reológicas quanto no processo de digestão simulada dos géis carregados. Após os resultados de digestibilidade, definiu-se a MLS-4 a formulação mais indicada para ser incorporada aos géis biopoliméricos, os quais podem ser empregados na produção de alimentos carregadores de compostos bioativos lipofílicos. / This Thesis aimed the production, characterization and in vitro digestibility evaluation of biopolymer gels of whey protein isolate (WPI) and xanthan gum (XG) incorporated with solid lipid microparticles (SLM) encapsulating curcumin. Two formulations of SLM composed by babacu oil and triestearin with 2 % (SLM-2) or 4 % (SLM-4) surfactants (Tween 60 and Span 80) and 0.03 % of curcumin were producted by ultra turrax and the stability of SLM for 60 days were evaluated. Gels formulations were determined using different compositions of WPI, XG and salt and gelation processes were carried out at 90 °C for 30 min. Mechanical and rheological properties of gels filled with different concentrations of SLM-2 and SLM-4 were investigated. Non-filled gels and gels filled with SLM-2 and SLM-4 and different salt concentrations were characterized as the mechanical and rheological properties, water holding capacity, scanning electron (SEM) and confocal (CLSM) microscopy and color stability. in vitro digestibility assays were carried out for filled and non-filled gels and for SLM dispersions using two protocols - Infogest and gradual reduction of gastric pH (GR) - and curcumin bioaccessibility were accessed. SLM-2 and SLM-4 dispersions were stable during 60 days for the parameters investigated. The chosen gels compositions were 12 % WPI, 0.2 % XG and without salt, 0.1 M NaCl or 0.1 M CaCl2. Filled gels with different concentrations of SLM showed different mechanical and rheological behavior and the concentration of 88 % m/m SLM was chosen to be incorporated in gels. SEM and CLSM imagens showed particulate and porous gels structures with SLM homogeneously distributed in the gelled network. Salt decreased and SLM-2 increased gel rigidity, but in rheological measurements salt and SLM did not reinforce gels. The colorimetric parameters of filled gels were stable after 30 days. The in vitro digestibility processes of samples were affected by gelled matriz heterogeneity, salt concentration, type of SLM and by the digestibility protocol. Filled gels released more free fat acids (FFA) during duodenal step than SLM, but the incorporation of SLM in gelled matrix did not promote higher curcumin bioaccessibility results, independently of the protocol. Gels filled with SLM-4 showed the highest FFA release and curcumin bioaccessibility results for both protocol. However, the type of protocol did not affect the samples behavior at the end of intestinal step. It was concluded that the different surfactant concentrationsin SLM could change the mechanical and rheological properties as well as the in vitro digestion processes of filled gels. After digestion results, SLM-4 was the most indicated to be incorporated in mixed gels. The incorporation of SLM in mixed biopolymer gels could be used for production of foods as lipophilic bioactive compound carriers.

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A análise de alimentos para ruminantes consite na caracterização da sua composição química, que varia em função da edafoclimatologia e manejo agrotécnico ao longo do tempo. O manejo de desfolhação (28 e 42 dias), o genótipo e estações constituem fonte de variação da degradabilidade in vitro da matéria seca (DIVMS), acúmulo de gases no rúmen (PG), metano (CH4) e do perfil dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), com reflexos na eficiência da produção animal. A introdução dessas práticas no cultivo dos gêneros Brachiarias e Cynodon pode disponibilizar forragem de boa qualidade nutricional, com baixos teores de fibra. As dietas baseadas nas gramíneas tropicais são ricas e fibra e trazem controvérsias nos sistemas de produção de ruminantes, pela emissão de dióxido de carbono (CO2) e de CH4 entéricos, com efeito de estufa (GEE) na atmosfera, proposto para reduzir pela comunidade internacional. Contudo, a mitigação dos GEE exige a quantificação da sua produção por área, animal e por ano. Econmicamente, o CH4 enterico é uma perda de 2-12% de energia que poderia ser convertida em produto animal. O objetivo do estudo foi descrever e explicar os efeitos da frequência de desfolhação (28 e 42 dias), genótipo e estações do ano na composição química, DIVMS, PG, CH4, no perfil dos AGCC e no fator de partição (FP) da Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria híbrida cv. Mulato II (Convert HD 364&reg;) e do Tifton 85 (Cynodon spp.), cultivados em 2012/2013. A matéria seca (MS%) da forragem cortada a cada 42 dias aumentou nos dois anos de experimento e diminuiu para o Marandu e o Mulato II. A matéria mineral (MM) na forragem aumentou em corte de 42 dias e no 2º ano. A matéria orgânica (MO) foi maior para o Marandu e Mulato II nas duas frequências de corte, comparada com a do Tifton 85. As médias mais baixas de fibra em detergente neutro (FDN), ácido (FDA) e extrato etéreo (EE) foram observadas no corte de 28 dias segundo a ordem: FDN, MM, FDA Tifton 85 >Marandu > Mulato e para DIVMS foi Marandu > Mulato II > Tifton 85 no outono-inverno. A PG foi superior para todos os genótipos na primavera-verão em relação ao outono-inverno. Contrariamente, o CH4 teve aumentos de 11,7% (Marandu), 29,2% (Mulato) e 41,4% (Tifton 85), no outono-inverno. O volume de CH4 das espécies foi diferente nas colheitas de 28 d de rebrotação. O FP variou pouco entre frequências, mas sim com a as estações do ano. A relação estequiométrica do acetato, propionato, e butirato foi 6,2:3,0:1,0 (estação) a 7,5:3,2:1,0 (ano). As relações acetato: propionato e TAGCC: MSD tiveram padrão de variação constante ao longo dos tratamentos. Conclui-se que a DIVMS e o perfil de AGCC são menos afetados pelas estações do ano do que pelas frequências de corte e estas praticas tendem a melhorar a qualidade da forragem colhida na frequência de rebrotação mais longa. Os teores de PB, CC, MO, EE foram altos nas duas frequências de corte e no inverno. / Ruminant feed analysis characterizes nutritional quality as described by its chemical composition (CC). The CC of forage grasses, however, varies with edaphoclimate, agronomic management (soil fertility, irrigation and harvesting frequency), which can change dry matter degradability (DMD), rumen gas production (GP), CH4, and volatile fatty acids (VTA) profile in the rumen, impacting animal production efficiency. The introduction of such practices in Brachiaria and Cynodon spp. Production system may enhance the production of green, high quality and nutritional forage. Hydrolyzed forage results in VFA, the energy that generate milk and meat. However, tropical grasses diets, rich in fiber, contribute for green house gas (GHG) and bring controversies in the system associated to the atmosphere global warming.The international community calls for GHG reduction quantifying the amount produced in the system. Economically, the emission of CH4 by the animal represents 2-12% energy loss that could be converted into animal products. The objective of the study is to describe and explain the effects of clipping frequency (28 and 42 days interval), season and year on CC, GP, CH4, in vitro DMD and PF of Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria Hybrid cv. Mulato II (Convert HD 364&reg;) and Tifton 85 [Cynodon dactylon (L.)], under intensive management, form 2011 to 2013. Forage desfoliated at 42 days (d) intervals increased dry matter (DM) and ash (MM) content of Tifton 85 and Brachiaria sp., respectively. Organic matter (MO) of Marandu and Mulato II is high on both cutting frequencies compared to that of Tifton 85.The lowest NDF, ADF and EE were recorded at 28d forage regrowth. The ranking of NDF, MM, FDA for forage was Tifton 85> Marandu> Mulato) and IVDMD (Marandu> Mulato II> Tifton 85) in autumn-winter. Gas production was high for all species in summer-spring than autumn-winter, while CH4 increased 11.7% (Marandu), 29.2% (Mulato II) and 41.4% (Tifton 85), in autumn-winter. Harvesting at 28 d interval changed CH4 yield for the species. The FP varied sitghtly between frequencies, but with the seasons. The averages of acetic, propionic, butyric acids followed stachiometric relationship of 6.2: 3.0: 1.0 to 7.5: 3.2: 1.0 for season and year. The acetate to propionate and AGCC to MSD ratio had constant pattern but changed over treatments. We conclude that fertilized and irrigated grasses\'s IVDMD and VFA are less affected by the seasons than the harvesting frequencies and these practices improve the quality of harvested forage in both regrowth frequencies. Forage PB, CC, MO and EE are higher in both summer and winter as well as in the long cutting interval.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-01Bitstream added on 2014-06-13T20:24:22Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_azl_dr_rcla.pdf: 1708787 bytes, checksum: b3a9a5f321c84fbef694ca3153961530 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No presente trabalho vinte de cinco linhagens de basidiomicetos, estocadas na coleção de microrganismos do Laboratório de Bioquímica e Microbiologia Aplicada, foram avaliadas com relação aos seus potenciais de produção de enzimas ligninolíticas. A finalidade dessas enzimas é complementar um preparado enzimático (contendo xilanases e celulases) para ser aplicado em dietas de ruminantes. A produção das enzimas nos resíduos/subprodutos farelo de trigo, farelo de algodão, polpa cítrica e bagaço de cevada foi considerável. Farelo de trigo e bagaço de cevada proporcionaram as melhores quantidades da enzima lacase. O fungo Coriolopsis byrsina produziu altos níveis de lacase extracelular, com baixa atividade de celulase. A atividade de feruloil esterase foi detectada no extrato enzimático bruto desse mesmo fungo quando cultivado em bagaço de cevada. A lacase foi estável até 60 °C por 1 hora, apresentando duas temperaturas ótimas, a 40 e 55 °C. Foi estável em ampla faixa de pH (4,0 – 8,0), apresentando pH ótimo 4,5 e mantendo 20% de sua atividade em pH 7,0. Além disso, apresentou 30% da sua atividade após 6 horas de incubação nas condições do ambiente ruminal. O tratamento das fibras vegetais com o extrato enzimático bruto de C. byrsina (alta atividade de lacase) misturado com o extrato enzimático bruto Trichoderma reesei (celulase + xilanase) melhorou o percentual de hidrólise, disponibilizando os carboidratos fermentáveis para posterior fermentação ruminal. A digestibilidade in vitro por produção de gases apresentou aumento significativo em todos os alimentos (forragens) avaliados / At the present research work twenty five basidiomycete strains kept in the colection of microrganisms in the Processing Biochemistry and Applied Microbiology laboratory at IBILCE were evaluated according to their ligninolytic enzymes production potential. The objective of these enzymes would be to complement an enzymatic mix (containing xylanases and cellulases) to be added to ruminants diets. The enzyme production in the byproducts like wheat bran, cotton bran, citrus pulp and brewer’s spent grain were considerably high. The wheat bran and the brewer’s spent grain presented the highest quantity of laccase. The fungal Coriolopsis byrsina produced high levels of extracellular laccase with low cellulose activity. The feruloyl esterase activity was detected in the crude enzyme of the same fungal when cultivated in brewer’s spent grain. Laccase was stable at 60 °C for 1 hour, presenting two optimal temperature at 40 and 55 °C. It was stable at (4.0 – 8.0) pH range, presenting optimal pH at 4.5 and keeping 20% of its activity at pH 7.0. Besides that, it presented 30% of its activity after 6 hours of incubation under ruminal conditions. The vegetable fiber treatment with C. byrsina crude enzyme (laccase high activity) mixed to Trichoderma reesei crude enzyme (cellulose + xylanase) improved the hydrolysis percentage releasing sugars for further ruminal fermentation. In vitro gas production digestibility showed significant increase in various crops

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / It were evaluated the gas production from tropical legumes with forage potential, including sun hemp (Crotalaria juncea), indian rattlebox (Crotalaria spectabilis), pigeon pea (Cajanus cajan), perennial horse gram (Macrotyloma axillare), cowage (Mucuna aterrina) wild groundnut (Calopogonium mucunoides) stylosanthes Campo Grande (Stylosantis sp .) and jack-bean (Canavalia ensiformis),with different ages (47, 68, 89 and 110 days) and incubated in vitro (approximately 1 g dried matter sample / bottle) for up to 96 hours. The degree of bacterial adherence on these samples was measured by phosphorus content in the residue after 24 hours in vitro incubation. Assays were also conducted to evaluated the effect of adding polyethyleneglycol (PEG) and tanniferous extract of acacia on in vitro fermentation of legumes and pure substrates (starch, cellulose (Avicel) and calcium caseinate). The volume of gas (between 110ml and 89mL), the rate of fermentation (between 2,92% / h and 3,96% / h) and lag time (between 0.3 hours and 5.09 hours) as well as the degree of bacterial adherence (from 0,14 mg P / g residual DM and 1,07 mg P / g residual DM) varied between legumes and plant age. The degradation rate (R=-0.72, P <0.0001) and degree of bacterial adherence (R = -0,70 and P <0.0001) were negatively affected by the lignin content of tropical legumes. Moreover, the tannin content of legumes, or any tanniferous extract in samples of pure substrates showed no clear effect on in vitro fermentation. The addition of PEG, in turn, affected significantly all parameters of kinetics of gas production, which indicates that the use of this substance as a tannin inhibitor on in vitro assays need to be evaluated. / Foi avaliado a produção de gás de leguminosas tropicais com potencial forrageiro, incluindo crotalárias (Crotalaria juncea e Crotalária spectábilis), feijão guandu (Cajanus cajan), java (Macrotyloma axillare), mucuna preta (Mucuna aterrina), calopogônio (Calopogonium mucunoides.), estilosantes Campo Grande (Stylosantis sp..) e feijão de porco (Canavalia ensiformis) cortadas de plantas com diferentes idades de crescimento (47, 68, 89 e 110 dias) e incubadas in vitro (aproximadamente 1 g de amostra parcialmente seca/frasco) durante até 96 horas. O grau de aderência bacteriana sobre estas amostras foi avaliado pelo teor de fósforo no resíduo após 24 horas de incubação in vitro. Ensaios também foram conduzidos para avaliar o efeito da adição de polietilenoglicol (PEG) e de extrato tanífero de acácia sobre a fermentação in vitro das leguminosas e de substratos puros (amido, celulose (Avicel) e caseinato de cálcio). O volume de gás (entre 89mL e 110mL), a taxa de fermentação (entre 2,92%/h e 3,96%/h) e o lag time (entre 0,3hs e 5,09hs), assim como o grau de aderência bacterina (entre 0,14mg de P/g de MS residual e 1,07mg de P/g de MS residual), variaram entre as leguminosas e com a idade da planta. A taxa de degradação(R=-0,72 e P<0,0001) e o grau de aderência bacteriana (R=-0,70 e P<0,0001) foram negativamente afetados pelo teor de lignina das leguminosas tropicais. Por outro lado, o teor de taninos das leguminosas, ou a adição de extrato tanífero em amostras de substratos puros não apresentaram efeito claro sobre a fermentação in vitro. A adição de PEG, por sua vez, afetou significativamente todos os parâmetros da cinética de produção de gás, o que indica que o uso desta substância como agente inibidor dos taninos em ensaios in vitro necessita ser melhor avaliado.

Orientador: Eleni Gomes / Banca: Regina Teresa Rosim Monteiro / Banca: João Claudio Thomeo / Banca: Ricardo Andrade Reis / Banca: Daniela Alonso Bocchini Martins / Resumo: No presente trabalho vinte de cinco linhagens de basidiomicetos, estocadas na coleção de microrganismos do Laboratório de Bioquímica e Microbiologia Aplicada, foram avaliadas com relação aos seus potenciais de produção de enzimas ligninolíticas. A finalidade dessas enzimas é complementar um preparado enzimático (contendo xilanases e celulases) para ser aplicado em dietas de ruminantes. A produção das enzimas nos resíduos/subprodutos farelo de trigo, farelo de algodão, polpa cítrica e bagaço de cevada foi considerável. Farelo de trigo e bagaço de cevada proporcionaram as melhores quantidades da enzima lacase. O fungo Coriolopsis byrsina produziu altos níveis de lacase extracelular, com baixa atividade de celulase. A atividade de feruloil esterase foi detectada no extrato enzimático bruto desse mesmo fungo quando cultivado em bagaço de cevada. A lacase foi estável até 60 °C por 1 hora, apresentando duas temperaturas ótimas, a 40 e 55 °C. Foi estável em ampla faixa de pH (4,0 - 8,0), apresentando pH ótimo 4,5 e mantendo 20% de sua atividade em pH 7,0. Além disso, apresentou 30% da sua atividade após 6 horas de incubação nas condições do ambiente ruminal. O tratamento das fibras vegetais com o extrato enzimático bruto de C. byrsina (alta atividade de lacase) misturado com o extrato enzimático bruto Trichoderma reesei (celulase + xilanase) melhorou o percentual de hidrólise, disponibilizando os carboidratos fermentáveis para posterior fermentação ruminal. A digestibilidade in vitro por produção de gases apresentou aumento significativo em todos os alimentos (forragens) avaliados / Abstract: At the present research work twenty five basidiomycete strains kept in the colection of microrganisms in the Processing Biochemistry and Applied Microbiology laboratory at IBILCE were evaluated according to their ligninolytic enzymes production potential. The objective of these enzymes would be to complement an enzymatic mix (containing xylanases and cellulases) to be added to ruminants diets. The enzyme production in the byproducts like wheat bran, cotton bran, citrus pulp and brewer's spent grain were considerably high. The wheat bran and the brewer's spent grain presented the highest quantity of laccase. The fungal Coriolopsis byrsina produced high levels of extracellular laccase with low cellulose activity. The feruloyl esterase activity was detected in the crude enzyme of the same fungal when cultivated in brewer's spent grain. Laccase was stable at 60 °C for 1 hour, presenting two optimal temperature at 40 and 55 °C. It was stable at (4.0 - 8.0) pH range, presenting optimal pH at 4.5 and keeping 20% of its activity at pH 7.0. Besides that, it presented 30% of its activity after 6 hours of incubation under ruminal conditions. The vegetable fiber treatment with C. byrsina crude enzyme (laccase high activity) mixed to Trichoderma reesei crude enzyme (cellulose + xylanase) improved the hydrolysis percentage releasing sugars for further ruminal fermentation. In vitro gas production digestibility showed significant increase in various crops / Doutor

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Aiming chemical-bromatological determination, pH, gas production, recovery of DM, titratable acidity, ammonia nitrogen, aerobic exposure and in vitro digestibility of sorghum silage added with soybean crop residue, performed a experiment at the Federal University of Goias, Regional Jataí, characterized by 10 mini-silos containing 1 kg of dry fine sand at the bottom, separated by a silage cotton fabric and fitted with Bunsen valve cap with type. After 50 days, the mini-silos were opened and made the analyzes. For evaluation of aerobic exposure, 500 g silage were separated into plastic buckets capacity 2 L in duplicate, one of which consisted of a mercury thermometer inserted into the mass. These buckets remained in an incubator at 25°C, with measurement of temperature (mercury thermometer and digital thermometer) of 12 in 12 hours to observe the increase of 2°C above ambient temperature. All data analyzes were performed using SAS version 9.3 (2010) a 5% probability program. For the effect of the addition of soybean residue on the compositional characteristics of the silage was considering completely randomized with six replications, and the comparison of levels of addition of soybean crop residue was orthogonal contrast. To evaluate the performance of aerobic exposure, used it as a split plot design, considering the effect of the addition of the residue in the plot and sampling day in the sub-plot. Comparisons between means were performed using the Tukey test. To compare the values of rate stability depending on the type of thermometer (mercury or infra red) was used regression equation between the two estimates, Y (Tdigital) = ß0+ ß1X (Tmercury), using the "t" test, to verify if the slope of the line obtained by regression differs from the ideal straight equality between techniques (Y = X). Also, analysis of variance was performed on the evaluation of the level of waste additions separately for each thermometer. / Em consequência da estacionalidade das pastagens no período seco no Brasil, as forrageiras não fornecem quantidades de nutrientes suficientes em todas as épocas do ano para manter os índices produtivos dos animais, sendo recomendável a conservação da forragem de qualidade na forma, por exemplo, de silagem. Visando o baixo custo no processo de ensilagem, alternativas surgem para a conservação de forragens com a adição de resíduos ou co-produtos agroindustriais que possibilitem a melhoria das características químicas da massa ensilada. Objetivando a determinação químico-bromatológica, o pH, a produção de gás, a recuperação da MS, a acidez titulável, o nitrogênio amoniacal, a estabilidade aeróbia e a digestibilidade in vitro da silagem de sorgo com diferentes níveis do resíduo da colheita da soja, foi realizado um experimento na Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, pelo uso de 10 minissilos contendo 1 kg de areia fina seca no fundo, separada da silagem por um tecido de algodão e providos de tampa com válvula tipo Bunsen. Após 50 dias, os minissilos foram abertos para a avaliação da estabilidade aeróbia, 500 g de silagem foram separadas em baldes plásticos de capacidade de 2 L em duplicada, sendo que uma era composta por um termômetro com mercúrio inserido na massa. Estes baldes permaneceram em estufa a 25ºC, com aferição das temperaturas (termômetros de mercúrio e digital) de 12 em 12 horas até observação do aumento de 2ºC acima da temperatura ambiente. Todas as análises dos dados foram realizadas no programa SAS versão 9.3 (2010) a 5% de probabilidade. Para o efeito da substituição do resíduo da colheita da soja nas características de composição da silagem foi considerando o delineamento inteiramente casualizado com seis repetições e a comparação dos tratamentos realizada por contraste ortogonal. Para avaliar o comportamento de exposição aeróbia utilizou-se parcela subdividida, considerando o efeito da substituição do resíduo na parcela e o dia de amostragem na sub-parcela. As comparações das médias foram realizadas utilizando o teste de Tukey. Para comparar os valores da taxa de estabilidade em função do tipo de termômetro (mercúrio ou infra vermelho) foi utilizada equação de regressão entre as duas estimativas, Y(Tdigital) = ß0+ ß1X (Tmercúrio), empregando o teste “t”, para verificar se a inclinação da reta obtida pela regressão difere da reta ideal de igualdade entre as técnicas (Y=X). Também, foi realizada análise de variância na avaliação do nível de substituição do resíduo separadamente para cada termômetro.

A análise de alimentos para ruminantes consite na caracterização da sua composição química, que varia em função da edafoclimatologia e manejo agrotécnico ao longo do tempo. O manejo de desfolhação (28 e 42 dias), o genótipo e estações constituem fonte de variação da degradabilidade in vitro da matéria seca (DIVMS), acúmulo de gases no rúmen (PG), metano (CH4) e do perfil dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), com reflexos na eficiência da produção animal. A introdução dessas práticas no cultivo dos gêneros Brachiarias e Cynodon pode disponibilizar forragem de boa qualidade nutricional, com baixos teores de fibra. As dietas baseadas nas gramíneas tropicais são ricas e fibra e trazem controvérsias nos sistemas de produção de ruminantes, pela emissão de dióxido de carbono (CO2) e de CH4 entéricos, com efeito de estufa (GEE) na atmosfera, proposto para reduzir pela comunidade internacional. Contudo, a mitigação dos GEE exige a quantificação da sua produção por área, animal e por ano. Econmicamente, o CH4 enterico é uma perda de 2-12% de energia que poderia ser convertida em produto animal. O objetivo do estudo foi descrever e explicar os efeitos da frequência de desfolhação (28 e 42 dias), genótipo e estações do ano na composição química, DIVMS, PG, CH4, no perfil dos AGCC e no fator de partição (FP) da Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria híbrida cv. Mulato II (Convert HD 364&reg;) e do Tifton 85 (Cynodon spp.), cultivados em 2012/2013. A matéria seca (MS%) da forragem cortada a cada 42 dias aumentou nos dois anos de experimento e diminuiu para o Marandu e o Mulato II. A matéria mineral (MM) na forragem aumentou em corte de 42 dias e no 2º ano. A matéria orgânica (MO) foi maior para o Marandu e Mulato II nas duas frequências de corte, comparada com a do Tifton 85. As médias mais baixas de fibra em detergente neutro (FDN), ácido (FDA) e extrato etéreo (EE) foram observadas no corte de 28 dias segundo a ordem: FDN, MM, FDA Tifton 85 >Marandu > Mulato e para DIVMS foi Marandu > Mulato II > Tifton 85 no outono-inverno. A PG foi superior para todos os genótipos na primavera-verão em relação ao outono-inverno. Contrariamente, o CH4 teve aumentos de 11,7% (Marandu), 29,2% (Mulato) e 41,4% (Tifton 85), no outono-inverno. O volume de CH4 das espécies foi diferente nas colheitas de 28 d de rebrotação. O FP variou pouco entre frequências, mas sim com a as estações do ano. A relação estequiométrica do acetato, propionato, e butirato foi 6,2:3,0:1,0 (estação) a 7,5:3,2:1,0 (ano). As relações acetato: propionato e TAGCC: MSD tiveram padrão de variação constante ao longo dos tratamentos. Conclui-se que a DIVMS e o perfil de AGCC são menos afetados pelas estações do ano do que pelas frequências de corte e estas praticas tendem a melhorar a qualidade da forragem colhida na frequência de rebrotação mais longa. Os teores de PB, CC, MO, EE foram altos nas duas frequências de corte e no inverno. / Ruminant feed analysis characterizes nutritional quality as described by its chemical composition (CC). The CC of forage grasses, however, varies with edaphoclimate, agronomic management (soil fertility, irrigation and harvesting frequency), which can change dry matter degradability (DMD), rumen gas production (GP), CH4, and volatile fatty acids (VTA) profile in the rumen, impacting animal production efficiency. The introduction of such practices in Brachiaria and Cynodon spp. Production system may enhance the production of green, high quality and nutritional forage. Hydrolyzed forage results in VFA, the energy that generate milk and meat. However, tropical grasses diets, rich in fiber, contribute for green house gas (GHG) and bring controversies in the system associated to the atmosphere global warming.The international community calls for GHG reduction quantifying the amount produced in the system. Economically, the emission of CH4 by the animal represents 2-12% energy loss that could be converted into animal products. The objective of the study is to describe and explain the effects of clipping frequency (28 and 42 days interval), season and year on CC, GP, CH4, in vitro DMD and PF of Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria Hybrid cv. Mulato II (Convert HD 364&reg;) and Tifton 85 [Cynodon dactylon (L.)], under intensive management, form 2011 to 2013. Forage desfoliated at 42 days (d) intervals increased dry matter (DM) and ash (MM) content of Tifton 85 and Brachiaria sp., respectively. Organic matter (MO) of Marandu and Mulato II is high on both cutting frequencies compared to that of Tifton 85.The lowest NDF, ADF and EE were recorded at 28d forage regrowth. The ranking of NDF, MM, FDA for forage was Tifton 85> Marandu> Mulato) and IVDMD (Marandu> Mulato II> Tifton 85) in autumn-winter. Gas production was high for all species in summer-spring than autumn-winter, while CH4 increased 11.7% (Marandu), 29.2% (Mulato II) and 41.4% (Tifton 85), in autumn-winter. Harvesting at 28 d interval changed CH4 yield for the species. The FP varied sitghtly between frequencies, but with the seasons. The averages of acetic, propionic, butyric acids followed stachiometric relationship of 6.2: 3.0: 1.0 to 7.5: 3.2: 1.0 for season and year. The acetate to propionate and AGCC to MSD ratio had constant pattern but changed over treatments. We conclude that fertilized and irrigated grasses\'s IVDMD and VFA are less affected by the seasons than the harvesting frequencies and these practices improve the quality of harvested forage in both regrowth frequencies. Forage PB, CC, MO and EE are higher in both summer and winter as well as in the long cutting interval.