Submitted by Adriana Martinez (amartinez@unoeste.br) on 2017-08-15T18:51:27Z No. of bitstreams: 1 Thiago Tomio Takabatake.pdf: 507776 bytes, checksum: 49290d180286e792c57d528837031b6e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T18:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Tomio Takabatake.pdf: 507776 bytes, checksum: 49290d180286e792c57d528837031b6e (MD5) Previous issue date: 2017-06-13 / Passive smoking has become a major problem stemming from damage to the body from people involuntarily exposed to cigarette smoke. Concern with this group of people has led the scientific community to research alternatives that might be used to prevent the harm caused by secondhand smoke. Thus, the objective of the present study was to evaluate the deleterious effects of chronic passive smoking on the histomorphometry and histopathology of the duodenum of growing rats supplemented or not with functional prebiotic, probiotic and symbiotic foods. A total of 96 rats were distributed in a completely randomized design in a 2 x 4 factorial scheme. Animals were supplemented with functional foods and passively or not exposed to cigarette smoke for 180 days for one hour daily five days a week. At the end of the experimental period, samples of the initial duodenum were collected for histomorphometric evaluation and histopathological analysis. Animals exposed to secondhand smoke showed less development of duodenal villi and crypts, increased inflammatory profiles and degenerative changes. It was observed that supplementation with functional foods provided a mitigating effect of the toxic effects of exposure to passive smoking in all analyzed parameters. It is concluded that the use of prebiotic, probiotic and symbiotic in the diet of rats exposed to passive smoking may be a possible way to attenuate the toxic effects induced by secondhand smoke on the duodenal mucosa, and may serve as prevention of mucosal damage and development of Diseases caused by passive exposure to cigarette smoke. / O tabagismo passivo tornou-se um grande problema decorrente de danos causados ao organismo de pessoas expostas involuntariamente a fumaça de cigarro. A preocupação com esse grupo de pessoas levou a comunidade científica a pesquisar alternativas que possam vir a ser utilizadas para prevenir os danos causados pelo fumo passivo. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos deletérios do tabagismo passivo crônico sobre a histomorfometria e histopatologia do duodeno de ratos em crescimento suplementados ou não com os alimentos funcionais prebiótico, probiótico e simbiótico. Foram utilizados 96 ratos distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4. Os animais foram suplementados com os alimentos funcionais e expostos passivamente ou não a fumaça de cigarro durante 180 dias por uma hora diária cinco dias por semana. Ao final do período experimental, foram colhidas amostras da porção inicial do duodeno para avaliação histomorfométrica e análise histopatológica. Os animais expostos ao fumo passivo apresentaram menor desenvolvimento das vilosidades e criptas duodenais, aumento nos perfis inflamatórios e alterações degenerativas. Foi observado que a suplementação com os alimentos funcionais proporcionou um efeito mitigador dos efeitos tóxicos da exposição ao tabagismo passivo em todos os parâmetros analisados. Conclui-se que a utilização de prebiótico, probiótico e simbiótico na dieta de ratos expostos ao tabagismo passivo pode ser uma possível forma de atenuar os efeitos tóxicos induzidos pelo fumo passivo sobre a mucosa duodenal, podendo servir como prevenção de danos a mucosa e desenvolvimento de doenças futuras ocasionadas pela exposição passiva a fumaça de cigarro.

O objetivo do trabalho foi estudar os efeitos de probióticos, prebióticos e extratos vegetais como alternativas ao uso de agentes antimicrobianos como promotores do crescimento de leitões recém-desmamados, por meio da morfologia de órgãos, frequência de diarréia, microbiologia intestinal, histologia de epitélio intestinal, digestibilidade dos nutrientes e desempenho. Foram realizados dois experimentos em blocos casualizados, nos quais foram testados cinco tratamentos: controle - ração basal; antimicrobiano - basal com 50 ppm de bacitracina de zinco + 50 ppm de olaquindox; probiótico - basal com 1300 ppm de probiótico à base de Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis; prebiótico - basal com 3000 ppm de mananoligossacarídeo; extrato vegetal – basal com 500 ppm de extrato vegetal (alho, cravo, canela, pimenta, tomilho, cinamaldeído e eugenol). No Experimento I utilizaram-se 40 leitões desmamados aos 21 dias de idade, distribuídos a 20 gaiolas suspensas com dois leitões (um macho castrado e uma fêmea) em cada gaiola (unidade experimental) e quatro repetições por tratamento. Durante a última semana do período experimental foi realizado o ensaio de digestibilidade dos nutrientes, por meio da metodologia da coleta parcial de fezes, tendo o óxido crômico (Cr2O3) como marcador. Ao 35º dia, um animal de cada unidade experimental foi abatido para a coleta de dados referentes à morfometria de órgãos, de amostras do epitélio intestinal para análise histológica e de amostras do conteúdo do jejuno/íleo para análise microbiológica. No Experimento II, foram utilizados 120 leitões desmamados aos 21 dias de idade, alocados em 60 baias com dois animais (um macho castrado e uma fêmea) por baia (unidade experimental), perfazendo 12 repetições por tratamento. As variáveis de consumo diário de ração, ganho diário de peso e conversão alimentar foram coletadas e analisadas nos períodos de 1-14, 15-35 e 1-35 dias de experimentação. Também foi avaliada a frequência de diarréia. Apesar da diferença não ser significativa (P>0,05), em valores numéricos, os agentes antimicrobianos melhoraram o ganho diário de peso nos períodos de 15-35 (+22%) e 1-35 (+21,4%) dias de experimentação. Também melhoraram (P<0,05) a digestibilidade aparente de nutrientes (P<0,05) em relação ao tratamento controle. O prebiótico mananoligossacarídeo foi a melhor alternativa aos antimicrobianos, proporcionando um ganho diário de peso, numericamente (P>0,05), 25,7% superior ao tratamento controle e equivalente ao tratamento antimicrobiano, nos primeiros 14 dias de experimentação. Entretanto, o prebiótico mananoligossacarídeo não melhorou a conversão alimentar (P>0,10). Nos períodos de 15-35 dias e no período total, o desempenho dos animais do tratamento prebiótico foi intermediário entre o tratamento controle e antimicrobiano. O probiótico não melhorou o desempenho (P>0,10) e não proporcionou nenhuma alteração nas outras variáveis estudadas. Os extratos vegetais aumentaram o peso relativo do pâncreas (P<0,05) e melhoraram a digestibilidade aparente da matéria seca da dieta (P<0,05). No entanto, os extratos vegetais não melhoraram (P>0,10) o desempenho dos leitões. / The purpose of this work was to evaluate the probiotics, prebiotics and herbal extracts as alternatives to antimicrobial agents as growth promoters of weanling pigs, based on the morphometry of organs, fecal score, intestinal microbiology, intestinal histology, nutrient digestibility and performance. Two randomized complete block design experiments were carried out to compare five treatments: control - basal diet; antimicrobial - basal diet plus Zn bacitracin and olaquindox (50 ppm of each); probiotic - basal diet plus 1300 ppm of probiotic (Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis); prebiotic - basal diet plus 3000 ppm of mannanoligosaccharide; herbal extract - basal diet plus 500 ppm of herbal extract (garlic, clove, cinnamon, pepper, thyme, cinnamaldehyde and eugenol). In Experiment I, forty 21-d-weaned pigs were alloted to 20 suspended pens, with two pigs (a barrow and a gilt) per pen (experimental unit) and four replications per treatment. In the last week, the digestibility assay was carried out, using the method of the partial faeces collection, with the chromium oxide (Cr2O3) as fecal marker. On 35th day, an animal of each experimental unit was slaughtered to collect the morphometry data, the intestinal epithelium samples for histological analysis, and the content of the jejunum/ileum for microbiological analysis. In Experiment II, one hundred and twenty 21-d-weaned pigs were used, with 12 replications per treatment and two animals (a barrow and a gilt) per experimental unit. The daily feed intake, the average daily gain and the feed conversion were analyzed for 1-14, 15-35 and 1-35 days of experimental periods. The fecal score was also evaluated. Although not significant (P>.05), the antimicrobial agents improved the average daily gain of weanling pigs, during 1-35 (+21.4%) and 15-35 (+22%) days of experimental periods, compared to pigs fed control diet. The nutrient apparent digestibility of pigs fed antimicrobial were higher (P<.05) than of those fed control. The prebiotic mannanoligosaccharide showed to be the most efficient alternative to antimicrobials. The average daily gain of pigs fed mannanoligosaccharide was, in numerical values (P<.05), 25.7% higher than of those fed control (P>.05) and similar (P>.05) to the animals of the antimicrobial treatment, during 1-14 days of experimental period. However, the feed conversion was not improved (P>.10). During 15-35 and 1-35 days of experimental periods, the performance of animals fed mannanoligosaccharide was intermediate between of those fed control and antimicrobial diet. The probiotic did not improve the growth performance of pigs (P>.10) and did not cause any effect. The herbal extracts increased the relative weight of pancreas (P<.10) and improved the dry matter apparent digestibility of the diet (P<.05), compared to control treatment. However, the herbal extracts did not improve pig performance (P>.10) in any period.

El sorbitol es un poliol natural que se utiliza ampliamente en la industria de alimentos, como edulcorante, estabilizante, espesante y humectante. Este azúcar alcohol es utilizado por algunas especies del género Lactobacillus y como fuente de carbono por bífidobacterias indígenas del intestino humano. Por esta razón, algunos autores han concluido que el sorbitol podría ser un prebiótico. Sin embargo, existen pocos datos experimentalesque lo confirmen. En este trabajo se han analizado los efectos in vivo del sorbitol sobre la microbiota intestinal de ratas y se han comparado con un reconocido prebiótico como son los fructooligosacáridos (FOS). Se analizó la microbiota intestinal por métodos culturales tradicionales, así como mediante técnicas moleculares tales como PCR-DGGE y PCR cuantitativa. Los resultados mostraron que el consumo de sorbitol y FOS modificó cualitativa y cuantitativamente la microbiota intestinal de manera similar. El sorbitol aumentó y favoreció, respectivamente, la permanencia de Lactobacillus reuteri y Lactobacillus sp. AD102 en el tracto gastrointestinal de las ratas. El análisis de las concentraciones de ácidos orgánicos en el contenido intestinal demostró que la ingestión de sorbitol aumenta los niveles de butirato en el ciego y en el colon. Por lo tanto, podría contribuir al mantenimiento de una mucosa intestinal sana. Se han aislado cinco especies de Lactobacillus del contenido intestinal de ratas. La secuenciación del gen que codifica para el 16S rRNA y su posterior análisis filogenético, han permitido identificarlas como Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus intestinalis, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus murinus y Lactobacillus sp. AD102. Para esta última se llevó a cabo su clasificación taxonómica y ha sido propuesta como una nueva especie denominada Lactobacillus iatae sp. nov. / Sarmiento Rubiano, LA. (2008). Influencia del consumo de sorbitol en la microbiota intestinal de un modelo animal [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2184

This study aimed to evaluate the effect of vegetable by-products, including fruit by-products (passion fruit, orange, acerola, and mango) and soy by-product (okara), on the folate production by starter and probiotic strains for the bio-enrichment of fermented soy products. In the first part of this study, the impact of amaranth flour on folate production by these microorganisms was also evaluated. The effect of vegetable by-products and amaranth flour on the ability of three starters - Streptococcus thermophilus (ST-M6, TH-4, and TA-40) and ten probiotic strains (Lactobacillus (Lb.) acidophilus LA-5, Lb. fermentum PCC, Lb. reuteri RC-14, Lb. paracasei subsp. paracasei Lb. casei 431, Lb. paracasei subsp. paracasei F19, Lb. rhamnosus GR-1, and Lb. rhamnosus LGG, Bifidobacterium (B.) animalis subsp. lactis BB-12, B. longum subsp. longum BB-46, and B. longum subsp. infantis BB-02) to produce folate was evaluated, using a modified MRS broth. Most of the microorganisms were able to produce folate. However, folate production was strain-dependent and also dependent on the environmental conditions and on the vegetable substrate used. Passion fruit by-product presented the lowest folate concentration and was selected for the following experiments. Thus, the impact of the supplementation of soymilk with passion fruit by-product and/or commercial prebiotic fructooligosaccharides FOS P95 on the folate production by three St. thermophilus strains, as well as four probiotic Lactobacillus strains (LA-5, LGG, PCC, and RC-14) were evaluated. St. thermophilus ST-M6 and TH-4 produced the highest amounts of folate in all fermented soymilks. The concentration of the vitamin was also high when these strains grew in co-culture with LA-5 and LGG. Soymilk supplemented with both passion fruit by-product and FOS together presented the highest concentration of folate when fermented by the co-culture TH-4+LGG. This co-culture was selected to produce four fermented soy products (FSP). All FSP were bio-enriched with folate produced by the co-culture and the probiotic strain LGG remained always above 8 log CFU/mL until the end of the storage period (28 days at 4ºC). In contrast, the concentration of the vitamin was stable until day 14 then a slight decrease was observed at the end of the storage period. The FSP supplemented with both passion fruit by-product and FOS together may contribute with around 14% of the recommended daily intake for folate if consumed until day 14 of storage. During the in vitro simulated gastrointestinal conditions, the folate content of the digested FSP increased from 1.3 to 3.6-fold, especially at the small and large intestinal in vitro phases and the strain LGG was recovered. In contrast, St. thermophilus TH-4 was not recovered during the assay. Finally, the prebiotic potential of the bioactive compounds present in the fruit by-products was characterized. Fruit by-product water extracts (FWE) containing soluble fibres from fruit by-products were obtained through a hot-water extraction and were associated to phenolic compounds and showed antioxidant activity. The FWE (especially, orange and mango water extracts) presented an anti-inflammatory potential by decreasing the nitric oxide concentration produced in vitro by macrophages stimulated with lipopolisaccharides (LPS) from Salmonella Thyphymurium. The FWE (especially from mango) were able to stimulate the growth of the strains TH-4 and LGG, as well the folate production by these microorganisms when tested individually and in co-culture. The FWE also increased the adhesion of TH-4 and LGG to Caco-2 cells in an in vitro model. These results suggest a prebiotic potential of the fruit by-products evaluated and their potential towards increased folate production by the selected microorganisms. Therefore, the bio-enrichment of fermented soy products with folate produced by beneficial microorganisms is an alternative for the development of functional foods with high folate content. Additionally, fermentable bioactive compounds with functional and/or biological activity, such as soluble fibres associated to phenolic compounds with antioxidant activity, present in the fruit by-products, may act as potential prebiotic ingredients. These bioactive molecules may represent a potential natural alternative to synthetic drugs for the treatment of inflammatory processes. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de subprodutos vegetais, incluindo subprodutos do processamento de fruta (maracujá, laranja, acerola e manga) e de soja (okara) na produção de folatos de novo por microrganismos strater e probióticos para bioenriquecer um produto de soja fermentado. Na primeira etapa deste trabalho, o impacto da farinha de amaranto na produção de folatos pelos microrganismos também foi avaliado. Neste sentido, primeiramente, verificou-se o efeito desses subprodutos vegetais e da farinha de amaranto na capacidade de três cepas starter - Streptococcus thermophilus (ST-M6, TH-4 e TA-40) e 10 cepas probióticas (Lactobacillus (Lb.) acidophilus LA-5, Lb. fermentum PCC, Lb. reuteri RC-14, Lb. paracasei subsp. paracasei Lb. casei 431, Lb. paracasei subsp. paracasei F19, Lb. rhamnosus GR-1, and Lb. rhamnosus LGG, Bifidobacterium (B.) animalis subsp. lactis BB-12, B. longum subsp. longum BB-46, e B. longum subsp. infantis BB-02) em produzir folato utilizando um caldo MRS modificado. A maior parte dos microrganismos testados foi capaz de produzir folato. Entretanto, a produção foi considerada cepa-dependente e, também, dependente das condições ambientais e do tipo de subproduto vegetal empregado. O subproduto de maracujá apresentou a menor concentração de folato e, por isso, foi selecionado para os testes seguintes. Neste sentido, o impacto da suplementação do leite de soja com subproduto de maracujá e/ou com o prebiótico comercial fruto-oligosacarídeo FOS P95 na produção de folato pelas três cepas de St. thermophilus, bem como quarto cepas probióticas do gênero Lactobacillus (LA-5, LGG, PCC e RC-14), também foi avaliado. Em cultura pura, as cepas de St. thermophilus ST-M6 e TH-4 produziram grande quantidade de folato nas formulações de extrato de soja fermentados. A concentração da vitamina foi maior quando tais cepas se desenvolveram em co-cultura com LA-5 e LGG. Observou-se que o extrato de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS apresentou a maior quantidade de folato quando fermentado pela co-cultura TH-4+LGG. Esta co-cultura, portanto, foi selecionada para desenvolver os produtos fermentados de soja (PFS). Todas as formulações foram bioenriquecidas e a cepa LGG manteve-se viável por todo o período de armazenamento (28 dias a 4ºC). Entretanto, a concentração da vitamina manteve-se estável apenas até o dia 14, observando-se uma diminuição da quantidade de folato ao final do período de armazenamento. Constatou-se que o produto fermentado de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS pode contribuir com cerca de 14% da ingestão diária recomendada para folato se consumido até o dia 14 do armazenamento. Além disso, durante a simulação gastrointestinal in vitro, observou-se que a digestão aumentou de 1,3 a 3,6 vezes a concentração da vitamina incrementando, consideravelmente, a bioacessibilidade do folato, principalmente nas porções simuladas do intestino delgado e grosso do intestino e a cepa LGG foi recuperada. Entretanto, a cepa St. thermophilus TH-4 não foi recuperada durante o ensaio. Por fim, o potencial prebiótico de componentes bioativos presentes nos subprodutos de fruta foi caracterizado. Uma extração Hot Water foi conduzida, a fim de obter extratos aquosos de subprodutos de fruta ricos em fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante. Observou-se, ainda, que tais extratos aquosos de subprodutos de fruta (laranja e manga) apresentaram potencial anti-inflamatório constatado pela diminuição da concentração de óxido nítrico produzido por macrófagos estimulados com lipopolissacarideo (LPS) de Salmonella Typhymurium in vitro. Além disso, os extratos aquosos de subprodutos de fruta (principalmente o extrato aquoso de subproduto de manga) foram capazes de estimular a multiplicação das cepas TH-4 e LGG, bem como a produção de folatos por estes microrganismos quando avaliados individualmente e em co-cultura. Adicionalmente, esses extratos aquosos de subprodutos de fruta aumentaram a adesao do TH-4 e do LGG a células Caco-2 em modelo in vitro. Neste sentido, os resultados sugerem um potencial prebiótico dos subprodutos de fruta testados, de modo a estimular, não somente o desenvolvimento dos microrganismos avaliados mas, principalmente, o potencial destes em produzir folatos na presença dos substratos vegetais testados. O bioenriquecimento dos produtos fermentados de soja com folatos produzidos por microrganismos benéficos emerge como alternativa de alimento potencialmente funcional com alto teor de folato. Adicionalmente, compostos bioativos fermentescíveis e com atividade biológica como, por exemplo, as fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante, presentes nos subprodutos de fruta testados podem constituir potenciais ingredientes prebióticos, além de representarem uma possível alternativa natural para o tratamento de processos inflamatórios.