Xilooligossacarídeos (XOS) são produzidos a partir materiais lignocelulósicos contendo xilanos através de métodos químicos, hidrólise enzimática direta de um substrato susceptível à ação de xilanases e outras enzimas líticas, ou uma combinação de tratamentos químicos e enzimáticos. Os XOS são reconhecidos por trazerem benefício a saúde e são considerados ingredientes prebióticos. A utilização de resíduos agro-industriais produzidos no Rio Grande do Sul, tais como a casca de arroz, a casca de soja e o extrato de malte proveniente de cervejarias tornam-se substratos com grande potencial para a produção da enzima xilanase, principalmente em cultivo em estado sólido. Neste trabalho, foram analisados o potencial de diversos fungos selvagens e de um fungo recombinante na produção da enzima xilanase e outras enzimas importantes para a hidrólise de biomassa lignocelulósica, e a aplicação destes microrganismos para a produção de XOS em cultivos em estado sólido. Através de uma seleção de fungos foi possível definir o Aspergillus brasiliensis BLf1 como maior produtor de xilanase em cultivo sobre casca de arroz, obtendo atividade de 120,5 U.g-1 substrato. Nesta seleção foram analisadas também as enzimas celulase, β-glicosidase e β-xilosidase Um planejamento experimental fracionário 2(5-1) deste fungo selecionado e do fungo recombinante Aspergillus nidulans XynC A773 determinaram variáveis que influenciam a produção da enzima xilanase, chegando a uma atividade máxima de 230,7 U.g-1 para A. brasiliensis BLf1 e 187,9 U.g-1 para A. nidulans XynC A773. Posteriormente, estas preparações enzimáticas foram aplicadas à casca de arroz para hidrolisar sua estrutura hemicelulósica polimérica e obter xilolossacarídeos (37,25 mg de XOS.g-1 de substrato e 75,92 mg de XOS.g-1 de substrato, respectivamente). Por fim, foi avaliado o potencial prebiótico de XOS obtidos. Os resultados deste estudo revelaram o crescimento de L. plantarum BL011 e B. lactis BB-12 em XOS, com um aumento de massa celular seca de até 1,7 g.L-1 em 120h. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que é possível a obtenção de XOS a partir de resíduos abundantes no Estado e que os mesmos possuem potencial para serem utilizados como prebióticos, podendo, portanto, ser usados em aplicações relacionadas aos alimentos funcionais. / Xylooligosaccharides (XOS) are produced from lignocellulosic materials containing xylan by chemical methods, direct enzymatic hydrolysis of susceptible substrates using xylanases and other lytic enzymes, or a combination of chemical and enzymatic treatments. XOS are recognized for bringing benefit to health of the host and are considered prebiotic ingredients. The use of lignocellulosic residues produced in Rio Grande do Sul, such as rice husk, soybean hulls, and spent malt from brewery hold potential for the production of xylanase enzyme, especially under solid-state cultivation. In this work, several wild strains of fungi and one recombinant strain were tested for their potential of producing xylanase and their application in solid-state cultivation to obtain XOS. It was possible to define the Aspergillus brasiliensis BLf1 as the best producer of xylanase on rice husk, obtaining an activity of 120.5 U.g-1. Other important lytic enzymes were also analyzed: cellulase, β-glucosidase, and β-xylosidase The statistical experiment fractional factorial design 2(5-1) of cultures of this fungus and of the recombinant strain Aspergillus nidulans XynC A773 defined the variables that influenced the production of xylanase, showing maximal activities of 230.7 U.g-1 for A. brasiliensis BLf1 and 187.9 U.g-1 for A. nidulans XynC A773. Subsequently, these enzymatic preparations were applied to rice husk to hydrolyse its polymeric hemicellulosic structure and obtain xylooligosaccharides (37.25 mg XOS.g-1 substrate and 75.92 mg XOS.g-1 substrate, respectively). Finally, the prebiotic potential of XOS was evaluated by using them to grow L. plantarum BL011 and B. lactis BB-12, showing an increase in the dry cell mass of 1.7 g.L-1 at 120 hours. The results obtained in this research suggest that it is possible to obtain XOS from agro industrial residues of local production and they have the potential to be used as prebiotics, and could be used in food related applications.

O yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz de origem andina, considerada como um alimento funcional por apresentar em sua composição frutoligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos. Os FOS são polímeros de frutose com grau de polimerização de 3-10 e têm sido designados como prebióticos e fibras alimentares por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestivo humano e por estimulando seletivamente o crescimento e a atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde. Além da ação prebiótica, as raízes de yacon são ricas em compostos fenólicos com propriedades antioxidantes, que protegem o corpo humano dos processos oxidativos. Entretanto, a presença desses compostos torna as raízes suscetíveis à reação de escurecimento enzimático causado pela peroxidase e polifenoloxidase. Diante disso, inicialmente, foi estudada a cinética da inativação térmica e parâmetros termodinâmicos durante o branqueamento dessas enzimas e da enzima inulinase no suco de yacon. O suco de yacon, previamente acidificado com 1% de ácido cítrico foi branqueado com diferentes combinações de tempo-temperatura na faixa de 0-10minutos e 80-100 ºC. O comportamento cinético das três enzimas indicou a presença de duas isoenzimas com diferentes estabilidades térmicas, seguindo o modelo bifásico. A análise cinética demonstrou ainda, a alta resistência térmica das enzimas avaliadas, sendo que a inulinase foi a mais resistente ao calor. A análise termodinâmica indicou que a adição do ácido cítrico ao suco de yacon, provavelmente, causou a desnaturação da maior parte das enzimas que posteriormente foram agregadas durante o branqueamento. Posteriormente, o suco de yacon foi microencapsulado por atomização a fim de avaliar o uso da polidextrose como material de parede através da comparação com a goma arábica que é um dos encapsulantes mais utilizados em alimentos. Os efeitos da concentração dos agentes encapsulantes e da temperatura de secagem no teor de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, frutoligossacarídeos, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, cor e morfologia foram investigados. Os resultados indicaram que a polidextrose apresentou bom desempenho no microencapsulamento de componentes bioativos do suco de yacon, apresentando alta retenção dos compostos fenólicos e da atividade antioxidante. Em todos os tratamentos avaliados teve comportamento muito similar à goma arábica apresentando boas características, tais como baixa umidade, atividade de água e higroscopicidade e elevada solubilidade. Posteriormente, a cinética e termodinâmica de degradação dos compostos fenólicos e a cinética da degradação da diferença total de cor dessas microcápsulas foram avaliadas sob condições de cinética acelerada de armazenamento, com umidade relativa de 75 e 90% e temperaturas de 35 e 45 ºC. As microcápsulas foram atomizadas na temperatura de 140 ºC com goma arábica e polidextrose na proporção de 10% e armazenadas nessas condições por 35 dias. A degradação dos compostos fenólicos e da diferença total de cor das microcápsulas exibiram cinética de primeira ordem. Em relação à degradação dos compostos fenólicos, para todas as condições de umidade e temperatura, as microcápsulas com goma arábica foram mais estáveis do que as encapsuladas com polidextrose, apresentando maiores tempos de meia vida. Entretanto, os valores dos parâmetros termodinâmicos tiveram valores similares, indicando que a degradação dos fenóis ocorreu de forma similar nas microcápsulas independente do material de parede utilizado. As constantes de velocidades da degradação da diferença total de cor das microcápsulas não apresentaram diferença significativa com o aumento da temperatura e/ou da umidade relativa. Paralelamente, foi avaliada a estabilidade do bagaço de yacon desidratado através das isotermas de sorção e análise termodinâmica. O bagaço é o subproduto do processo de extração do suco, tem baixa atividade de água e potencial para uso em formulações alimentícias devido ao teor de FOS que permanece mesmo após a secagem. Os dados de umidade de equilíbrio de bagaço de yacon desidratado em pó foram determinados nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50 ºC e o modelo de Halsey ajustou adequadamente os dados de sorção. As isotermas obtidas foram do tipo III, características de produtos contendo açúcares. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a root of Andean origin, considered to be a functional food as it presents fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds in its composition. FOS are fructose polymers with a polymerization degree of 3–10 units and have been referred to as prebiotics and dietary fibers because they are not digestible by the enzymes of the human digestive tract and they selectively stimulate the growth and activity of of health promoting bacteria. Other than their prebiotic action, yacon roots are rich on phenolic compounds with antioxidant properties, which protect the human body from oxidative processes. However, the presence of such compounds makes the roots susceptible to enzymatic browning reaction caused by peroxidase and polyphenoloxidase. Thereby, initially, a study was conducted on the kinetics of thermal inactivation and thermodynamic parameters during blanching of these enzymes as well as inulinase enzyme on yacon juice. The yacon juice, previously acidified with 1% citric acid was blanched with different time-temperature combinations in the ranges of 0-10 minutes and 80-100 °C. The kinetic behavior of the three enzymes indicated the presence of two isoenzymes with different thermal stabilities, following the biphasic model. Furthermore, the kinetic analysis showed high thermal resistance for the evaluated enzymes, where in inulinase was the most heat resistant. Thermodynamic analysis indicated that the adding of citric acid to the yacon juice, probably, caused the denaturation of the most of the enzymes that were subsequently aggregated during blanching. Afterwards, yacon juice was microencapsulated by spray drying with the aim of evaluating the use of polydextrose as wall material through in comparison to gum arabic, which is one of the more often used encapsulants in food. The effects of the concentration of the encapsulating agents and drying temperature in the content of total phenolic compounds, antioxidant activity, fructooligosaccharides, moisture, water activity, solubility, hygroscopicity, color, and morphology were investigated. The results indicated that polydextrose presented a good performance in the encapsulation of yacon juice, presenting high retention of phenolic compounds and antioxidant activity. On all the evaluated treatments, a behavior similar to arabic gum was observed, presenting good characteristics, such as low moisture content, water activity and hygroscopicity and high solubility. Hereafter, the kinetics and thermodynamics of the degradation of phenolic compounds and the kinetics of the degradation of the total color difference of these microcapsules were evaluated under accelerated storage kinetics conditions, with relative humidity of 75 and 90% and temperatures between 35 and 45 °C. The spray drying process was performed under a temperature of 140°C with arabic gum and polydextrose in a 10% concentration and stored under such conditions for 35 days. Degradation of phenolic compounds and total color of microcapsules showed first order kinetics. As of phenolic compound degradation, for all the conditions of relative humidity and temperature the microcapsules with arabic gum were more stable than the ones encapsulated with polydextrose, presenting longer half-lives. Nevertheless, values for the thermodynamic parameters were similar, indicating that the degradation of the phenols occurred in a similar way in the microcapsules, regardless of the wall material used. The kinetic analysis for total color difference of the microcapsules showed that the increase in temperature and/or relative humidity caused no significant difference on the the rate constants. Meantime, the stability of dehydrated yacon bagasse was evaluated by use of sorption isotherms and thermodynamic analysis. The bagasse is a byproduct of the juice extraction process, with low water activity and potential for usage in food formulations due to residual FOS content, even after drying. Equilibrium moisture data for powdered dehydrated yacon bagasse was determined under temperatures of 20, 30, 40, and 50°C and the Halsey model suitably adjusted to the sorption data. The isotherms thus obtained were class III isotherms, typical of sugar rich products.

Uma notável tendência na área de alimentos é o desenvolvimento de produtos que agreguem sabor, praticidade, conveniência e tragam benefícios à saúde. Dentro desse cenário, encontram-se os alimentos funcionais, que têm sido alvos de pesquisas científicas para elucidar os benefícios que trazem ao homem. Os probióticos e prebióticos são os ingredientes fisiologicamente ativos que compõem o alimento e agem na manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrintestinal humano. A combinação de probióticos e prebióticos resulta em um produto simbiótico. Com outro apelo de alimento funcional, pode-se citar o tomate, fruto que apresenta licopeno em sua composição, pigmento com potencial antioxidante e ação preventiva contra diversos tipos de câncer. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um produto tipo patê potencialmente simbiótico, à base de queijo quark, adicionado de derivados de tomate, manjericão e queijo parmesão, bem como avaliar as suas características físico-químicas, microbiológicas, de textura instrumental e sua aceitabilidade sob o ponto de vista sensorial durante o seu armazenamento a 4 ± 1 °C por até 28 dias. Foram produzidos três tratamentos do produto tipo patê (em triplicata), todos eles suplementados com inulina: T1 (controle) com a cultura starter Streptococcus thermophilus ST-M6; T2 com a cultura starter ST-M6 e a adição dos probióticos Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb-12 e Lactobacillus acidophilus NFCMe T3 com a cultura starterST-M6, a cultura probiótica Bb-12 e a adição de Lactobacillus sakei 2a. Os produtos foram armazenados a 4 ± 1 °C e durante os períodos de amo stragem (1, 7, 14, 21 e 28 dias), foi analisada a viabilidade dos probióticos, da cultura starter e de L. sakei 2a, a fim de avaliar a possível adaptação desta cepa bacteriocinogênica ao meio lácteo, uma vez que foi isolada de linguiça frescal. Adicionalmente, o pH e o perfil de textura instrumental do produto (teste de dupla penetração de amostras em analisador de textura TA-XT2) foram analisados e, a partir de amostras mantidas congeladas no dia seguinte à sua fabricação, foi determinada a composição centesimal das diferentes formulações. Além disso, aos 7, 14 e 21 dias, as amostras foram avaliadas sensorialmente (teste de aceitabilidade com escala hedônica estruturada de 9 pontos) por 50 provadores em cada seção. Paralelamente, foi feito um monitoramento microbiológico das amostras quanto à presença de contaminantes. O pH dos três tratamentos apresentou uma queda significativa ao longo dos 28 dias (0,16 a 0,21) e foi significativamente menor (p<0,05) para T2 (4,67 após 28 dias) em relação a T1 (4,85) e T3 (4,76). Quanto à viabilidade da cultura starter, os produtos apresentaram populações médias ao longo do armazenamento sempre acima de 8,95 log UFC/g. As culturas probióticas NCFM e Bb-12 apresentaram contagens acima do mínimo recomendado pela legislação durante o armazenamento, com populações acima de 8 log UFC/g para Bb- 12 e populações de NCFM que diminuíram significativamente (p<0,05) de 8,61 (7 dias) a 7,93 log UFC/g (28 dias) para T2. L. sakei 2a mostrou-se adaptar bem ao produto lácteo, com viabilidade que se manteve na faixa de 8,10 a 8,18 log UFC/g ao longo dos 28 dias. Quanto ao perfil de textura, T2 foi mais estável durante o armazenamento, com parâmetros mais constantes ao longo do estudo, em comparação a T1 e T3. Na análise sensorial, não foram encontradas diferenças significativas (p>0,05) entre os tratamentos durante os dias avaliados e, tampouco, entre os dias estudados para um mesmo tratamento. As amostras tiveram uma boa aceitação pelos provadores, principalmente T2, com notas médias acima de 7 (gostei regularmente), apesar de não diferirem significativamente. O produto inovador tipo patê de base láctea no sabor tomate desenvolvido mostrou-se um bom veículo para os micro-organismos probióticos B. animalis Bb-12 e L. acidophilus NCFM e para L. sakei 2a, potencialmente simbiótico e sensorialmente aceitável. / A remarkable trend in the food area is the development of products that are tasty, convenient, and able to bring healthy benefits. Within this scenario, functional foodshave been object of scientific studies to elucidate their benefits to the human being. Probiotics and prebiotics are physiologically active ingredients in food which positively influence the maintenance of the human gastrointestinal tract balance. A synbiotic product combines probiotic and prebiotics ingredients. The tomato is also remarkable, regarding some compounds with functional attributes in its composition. Lycopene is the pigment present in the fruit that has antioxidant potential and is correlated with reduced incidence of some cancer types. This study aimed to develop a potentially synbiotic quark cheese-based spread product containing tomato and with basil and parmesan cheese, as well as evaluating its physico-chemical and microbiological features, and its instrumental texture profile and sensory acceptability, during storage at 4 ± 1 °C f or up to 28 days. Three different trials of quark cheese-based spread product were produced (in triplicates), all supplemented with inulin: T1 (control) with the starter culture Streptococcus thermophilus ST-M6; T2 with the starter culture ST-M6 plus the addition of the probiotics Lactobacillus acidophilus NCFM and Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb-12, and T3 with the starter culture ST-M6, the probiotic culture Bb-12, and the addition of Lactobacillus sakei 2a. The products were stored at 4 ± 1 °C and, duri ng the sampling periods (1, 7, 14, 21, and 28 days), the viability of probiotics, starter culture, and L. sakei 2a was assessed. The adaptation of L. sakei 2a to the dairy matrix was also evaluated, once this bacteriocin-producing strain was isolated from a Brazilian sausage. Additionally, the pH and instrumental texture profile of the product was assessed (double penetration of samples test, using a TA-XT2 texture analyzer), and the chemical composition was determined, using samples kept frozen after the first day of production. Besides, the trials were sensory evaluated (acceptability test, using a 9-point structured hedonic scale), after 7, 14, and 21 days, by 50 consumers in each session. At the same time, samples were microbiologically monitored for the presence of contaminants. The pH of the three trials displayed a significantly decrease throughout the 28 days of storage (0.16 up to 0.21), and it was significantly lower (p<0.05) for T2 (4.67 after 28 days), compared to T1 (4.85) and T3 (4.76). Regarding the viability of the starter culture, the products showed mean populations always above 8.95 log CFU/g during storage. The probiotic cultures NCFM and Bb-12 displayed counts above the minimum recommended by the Brazilian regulatory standards throughout storage, with populations above 8 log CFU/g for Bb-12, and counts of NCFM decreased significantly (p<0.05) from 8.61 (7 days) to 7.93 log CFU/g (28 days) for T2. L. sakei 2a was able to adequately adapt to the dairy product, with populations that maintained between 8.10 and 8.18 log CFU/g during the 28 days of storage. With respect to the texture profile, T2 was considered the most stable trial during storage, as displayed preservation ofmore homogeneous parameters throughout study, compared to T1 and T3. Regarding sensory evaluation, there were neither significantly differences (p>0,05) among the trials during the studied period nor among the studied periods for the same trial. The samples had a good acceptance by consumers, with mean scores above 7 (like regularly), mainly T2, although the trials did not differ significantly. The innovative tomato dairy-based spread product developed revealed to be an adequate matrix for the probiotic microorganisms B. animalis Bb-12 and L. acidophilus NCFM, and for L. sakei 2a, potentially synbiotic, and sensory acceptable.

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T04:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lemos_AdrianeCristinaGarcia_M.pdf: 3126675 bytes, checksum: d4e933e5a55a5976601fb2fd461ad4cb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os prebióticos são alimentos indigeríveis, porém fermentáveis, que afetam o hospedeiro por estimulação seletiva do crescimento e atividade de uma espécie de bactérias ou um número limitado de bactérias no cólon. De todos os prebióticos disponíveis, os únicos que possuem estudos para serem classificados como componentes ativos de alimentos funcionais são os frutooligossacarídeos (FOS), inulina e o galactooligossacarídeos (GOS). Devido à sua estrutura química são fermentados no cólon por bactérias endógenas para substratos metabólicos e energéticos e promove melhoria das funções intestinais por meio do estímulo ao crescimento de bactérias benéficas, resultando em efeitos específicos sobre a fisiologia gastrointestinal, biodisponibilidade de minerais, sistema imune, gênese de tumores e regulação do colesterol sérico. No momento pouco é conhecido sobre o efeito do FOS no desenvolvimento de órgãos linfóides ou os mecanismos moleculares de sua ação na resposta imunológica. O objetivo do presente estudo é investigar o efeito da suplementação de FOS sobre o sistema imunológico em ratos. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados 32 ratos machos, adultos jovens, da linhagem Wistar. Os animais foram alimentados com ração balanceada padrão para roedores (Purina) e água ¿ad libidum¿, mantidos em gaiolas à temperatura ambiente de 25ºC e foto período de 12 horas de claro e 12 de escuro. Durante o ensaio biológico os animais foram divididos em 4 grupos (n=8), o suplemento foi administrado diariamente por 21 e 42 dias por gavagem, nas diferentes concentrações (0, 50, 100 e 150 mg/kg). Ao final do período experimental os animais foram anestesiados e as amostras de sangue (5ml) coletadas por punção cardíaca, centrifugadas por 15 minutos, sendo o soro sanguíneo separado. Os órgãos linfóides (timo, baço) foram removidos e pesados. Todos os procedimentos experimentais foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal da Universidade Estadual de Campinas. O soro coletado foi mantido a temperatura de 5°C e encaminhado ao laboratório de Bioquímica da Universidade do Sagrado Coração (Bauru) para a quantificação das imunoglobulinas IgA, IgG e IgM através da técnica de nefelometria. Os dados foram expressos como média ± erro padrão da média (EPM) e submetidos a analise de variância (ANOVA) As comparações entre grupos foram realizadas empregando-se o teste Tukey. As diferenças foram consideradas estatisticamente significativas para p<0,05. O efeito da suplementação dietética com FOS na concentração de 100 e 150 mg/kg aumentou (p <0,05) as concentrações no soro das Imunoglobulinas IgA, IgG e IgM. Em ambos os períodos de 21 e 42 dias a suplementação dietética com 50 mg/Kg não aumentam (p>0,05) as concentrações no soro de imunoglobulinas. A suplementação dietética com 100 mg/Kg e 150 mg/kg promoveu um aumento (p <0,05) nas concentrações no soro de imunoglobulinas durantes os 21 e 42 dias de suplementação. A Suplementação com FOS não promoveu o aumento (p>0,05) no desenvolvimento dos órgãos linfóides. Os animais que foram suplementados com 100 e 150 mg/kg apresentaram um ganho de peso estatisticamente significativo (p<0,05) quando comparados com grupo controle. Com os resultados do presente estudo pode se concluir que o FOS melhorou a resposta imune em ratos, por modulação positiva da resposta imune / Abstract: The prebiotics are non-digestible foods, however fermented, they affect the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one of a limited number of bacteria in the colon. From all the available prebiotics, the only ones that possess enough studies of activity are the Fructooligosaccharides (FOS), inulin and galactooligosaccharides. Due to their chemical structure, they are fermented in the colon by endogenous bacterias to metabolic and energy substrata and they promote improvement of the intestinal functions by inducing the growth of beneficial bacterias, resulting in specific effects on the gastrointestinal physiology, mineral availability, immune system, genesis of tumors and regulation of the Serum cholesterol. At present, little is known about the effect of FOS on the development of lymphoid organs or the molecular mechanisms of it's action on the immune response. The objective of this study was to determine the effects of supplementation with FOS on immune system in rats. For the development of this work, 32 male Wister rats were used, young adults, of the lineage Wistar. The animals were fed with standard food for rodents (Purina) and water ¿ad libitum¿, maintained in cages at temperature of 25ºC and picture period of 12 hours of light and 12 of darkness. During biological assays the animals were divided into 4 groups (n=8), the supplement was administered daily by 21 and 42 days by gavage, in different concentrations (0, 50, 100 and 150 mg/kg). At the end of the experimental period the animals were anesthetized and the samples of blood (5ml) collected by heart puncture, centrifuged by 15 minutes, being the separate sanguine serum. The llymphoid organs (thymus, spleen) they were removed and wighted. All the experimental procedures were previously approved for the Committee of ethical in Animal Research of the State University of Campinas. The collected serum was maintained at 5°C and direc ted to the laboratory of Biochemistry of the University of the Sacred Heart (Bauru) for the quantification of imunoglobulins IgA, IgG and IgM following the nefelometria technique. The data were expressed as average ± standard deviation of the average (SD) and submitted to analyzes of variance (ANOVA). The comparisons among groups were accomplished Tukey test. The differences were considered statistically significative for p <0,05. The effect of dietary supplementation with FOS in the concentration of 100 to 150 mg/kg increased (p<0,05) on serum concentrations of Imunoglobulins IgA, IgG e IgM. In both of periods 21 and 42 day, dietary supplementation wich 50 mg/Kg did not increase (p>0,05) serum concentrations of imunoglobulins, Dietary supplementation with 100 mg/Kg e 150 mg/kg resulted in higher (p <0,05) serum concentration of imunoglobulins and 21 and 42 day. The suplementation with FOS don¿t increase (p>0,05) lymphoid organ development. The animals that were suplementation with 100 and 150 mg/kg presented an weight gain statistically significant (p <0,05) when compared with control group. The results of the present study it may concluded that FOS can improve immune response in rats, Through positive modulation of the immune response / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

A presença de Salmonella sp. em suínos ao abate evidencia a necessidade da implantação de programas de controle nas granjas produtoras, tanto pela correção de fatores de risco como pela adoção de medidas auxiliares que contribuam para diminuir o número de animais portadores e excretores da bactéria. O objetivo desse estudo foi testar o efeito da adição de ácidos orgânicos e prebiótico à dieta de suínos infectados experimentalmente por Salmonella Typhimurium. Foram utilizados 46 leitões com 43 dias de idade, distribuídos em blocos casualizados e em quatro tratamentos: T1 – Dieta Basal; T2 - Dieta Basal + Ácido Orgânico Encapsulado; T3 - Dieta Basal + Ácido Orgânico não Encapsulado; T4 - Dieta Basal + Prebiótico (mananoligossacarídeo). As dietas foram administradas aos animais por oito semanas, sendo que após duas semanas todos os animais foram inoculados pela via oral com Salmonella Typhimurium (dia 0PI). Foram realizadas colheitas de sangue (-14, 0, 7, 14, 21, 28 e 35 PI) para pesquisa de IgG anti-Salmonella, e de fezes (-14, -7, 0, 3, 7, 14, 21 e 28) para pesquisa e quantificação de Salmonella, Enterococcus, Lactobacillus e coliformes totais. No dia 35PI os animais foram eutanaziados e fragmentos de órgãos foram submetidos à pesquisa de Salmonella. Foram coletados segmentos do intestino delgado, de cada animal, para análise de morfometria e pesquisa de IgA de mucosa. Os resultados indicam que a adição de ácidos orgânicos e mananoligossacarídeo na dieta de suínos na fase de crescimento não foi capaz de impedir a infecção dos animais, e a soroconversão foi observada a partir do dia 7PI. Observou-se menor excreção de Salmonella no grupo tratado com mananoligossacarídeo, com diferença estatística no dia 28PI. No dia 35PI, os grupos tratados com ácidos orgânicos e com prebiótico apresentaram menor contagem de Salmonella no conteúdo cecal em um dos blocos do experimento. Apenas na população de Lactobacillus observou-se, em um dos blocos do experimento, aumento significativo nos grupos tratados (T2, T3 e T4) em relação ao grupo controle. Diferenças de morfometria de vilosidades e concentração de IgA na mucosa intestinal não foram observadas entre os grupos. A partir disso, conclui-se que a adição de mananoligossacarídeo na dieta pode contribuir para a menor excreção de Salmonella Typhimurium em suínos. / The presence of Salmonella sp. in pigs at slaughter highlights the need to implement control programs in producing farms, both for the correction of risk factors,and to adoptio measures, which are effective for reducing the number of carrier animals and excretion of the bacteria. The aim of this study was to assess the effect of the addition of organic acids and prebiotic to the diet of pigs experimentally infected with Salmonella Typhimurium. We used 46 piglets, with 43 days old, distributed in a randomized block design with four treatments: T1 - Basal Diet, T2 - BD + Encapsulated Organic Acid, T3 - BD + not Encapsulated Organic acid, T4 - BD + prebiotic (mannanoligosaccharide). The diets were fed to animals for eight weeks, and after two weeks all animals were inoculated orally with Salmonella Typhimurium (day 0 PI). Blood was collected (-14, 0, 7, 14, 21, 28 and 35 PI) for the detection of IgG anti-Salmonella, and feces (-14, -7, 0, 3, 7, 14, 21, 28) for detection and quantification of Salmonella, Enterococcus, Lactobacillus and Coliforms. On 35PI, the animals were euthanized and organs samples were collected for Salmonella. Segments of the small intestine of each animal for morphometric analysis and mucosal IgA detection. The results indicate that the addition of mannanoligosaccharide and organic acids in the diet of pigs in the growing phase was not able to prevent infection of animals, and seroconversion occurred on the day 7PI. There was a lower excretion of Salmonella in the group treated with mannanoligosaccharides, with no statistical difference in the day 28PI. On day 35PI, the groups treated with both organic acids and prebiotics showed lower counts of Salmonella in cecal contents. A significant increase on the Lactobacillus population was observed in the treated groups (T2, T3 and T4), in are experimental block. No differences in morphology of villi and concentration of IgA in the intestinal mucosa were observed between the groups. We conclude that the addition of mannanoligosaccharides in the diet can contribute to decrease excretion of Salmonella Typhimurium in pigs.

O yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz de origem andina, considerada como um alimento funcional por apresentar em sua composição frutoligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos. Os FOS são polímeros de frutose com grau de polimerização de 3-10 e têm sido designados como prebióticos e fibras alimentares por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestivo humano e por estimulando seletivamente o crescimento e a atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde. Além da ação prebiótica, as raízes de yacon são ricas em compostos fenólicos com propriedades antioxidantes, que protegem o corpo humano dos processos oxidativos. Entretanto, a presença desses compostos torna as raízes suscetíveis à reação de escurecimento enzimático causado pela peroxidase e polifenoloxidase. Diante disso, inicialmente, foi estudada a cinética da inativação térmica e parâmetros termodinâmicos durante o branqueamento dessas enzimas e da enzima inulinase no suco de yacon. O suco de yacon, previamente acidificado com 1% de ácido cítrico foi branqueado com diferentes combinações de tempo-temperatura na faixa de 0-10minutos e 80-100 ºC. O comportamento cinético das três enzimas indicou a presença de duas isoenzimas com diferentes estabilidades térmicas, seguindo o modelo bifásico. A análise cinética demonstrou ainda, a alta resistência térmica das enzimas avaliadas, sendo que a inulinase foi a mais resistente ao calor. A análise termodinâmica indicou que a adição do ácido cítrico ao suco de yacon, provavelmente, causou a desnaturação da maior parte das enzimas que posteriormente foram agregadas durante o branqueamento. Posteriormente, o suco de yacon foi microencapsulado por atomização a fim de avaliar o uso da polidextrose como material de parede através da comparação com a goma arábica que é um dos encapsulantes mais utilizados em alimentos. Os efeitos da concentração dos agentes encapsulantes e da temperatura de secagem no teor de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, frutoligossacarídeos, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, cor e morfologia foram investigados. Os resultados indicaram que a polidextrose apresentou bom desempenho no microencapsulamento de componentes bioativos do suco de yacon, apresentando alta retenção dos compostos fenólicos e da atividade antioxidante. Em todos os tratamentos avaliados teve comportamento muito similar à goma arábica apresentando boas características, tais como baixa umidade, atividade de água e higroscopicidade e elevada solubilidade. Posteriormente, a cinética e termodinâmica de degradação dos compostos fenólicos e a cinética da degradação da diferença total de cor dessas microcápsulas foram avaliadas sob condições de cinética acelerada de armazenamento, com umidade relativa de 75 e 90% e temperaturas de 35 e 45 ºC. As microcápsulas foram atomizadas na temperatura de 140 ºC com goma arábica e polidextrose na proporção de 10% e armazenadas nessas condições por 35 dias. A degradação dos compostos fenólicos e da diferença total de cor das microcápsulas exibiram cinética de primeira ordem. Em relação à degradação dos compostos fenólicos, para todas as condições de umidade e temperatura, as microcápsulas com goma arábica foram mais estáveis do que as encapsuladas com polidextrose, apresentando maiores tempos de meia vida. Entretanto, os valores dos parâmetros termodinâmicos tiveram valores similares, indicando que a degradação dos fenóis ocorreu de forma similar nas microcápsulas independente do material de parede utilizado. As constantes de velocidades da degradação da diferença total de cor das microcápsulas não apresentaram diferença significativa com o aumento da temperatura e/ou da umidade relativa. Paralelamente, foi avaliada a estabilidade do bagaço de yacon desidratado através das isotermas de sorção e análise termodinâmica. O bagaço é o subproduto do processo de extração do suco, tem baixa atividade de água e potencial para uso em formulações alimentícias devido ao teor de FOS que permanece mesmo após a secagem. Os dados de umidade de equilíbrio de bagaço de yacon desidratado em pó foram determinados nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50 ºC e o modelo de Halsey ajustou adequadamente os dados de sorção. As isotermas obtidas foram do tipo III, características de produtos contendo açúcares. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a root of Andean origin, considered to be a functional food as it presents fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds in its composition. FOS are fructose polymers with a polymerization degree of 3–10 units and have been referred to as prebiotics and dietary fibers because they are not digestible by the enzymes of the human digestive tract and they selectively stimulate the growth and activity of of health promoting bacteria. Other than their prebiotic action, yacon roots are rich on phenolic compounds with antioxidant properties, which protect the human body from oxidative processes. However, the presence of such compounds makes the roots susceptible to enzymatic browning reaction caused by peroxidase and polyphenoloxidase. Thereby, initially, a study was conducted on the kinetics of thermal inactivation and thermodynamic parameters during blanching of these enzymes as well as inulinase enzyme on yacon juice. The yacon juice, previously acidified with 1% citric acid was blanched with different time-temperature combinations in the ranges of 0-10 minutes and 80-100 °C. The kinetic behavior of the three enzymes indicated the presence of two isoenzymes with different thermal stabilities, following the biphasic model. Furthermore, the kinetic analysis showed high thermal resistance for the evaluated enzymes, where in inulinase was the most heat resistant. Thermodynamic analysis indicated that the adding of citric acid to the yacon juice, probably, caused the denaturation of the most of the enzymes that were subsequently aggregated during blanching. Afterwards, yacon juice was microencapsulated by spray drying with the aim of evaluating the use of polydextrose as wall material through in comparison to gum arabic, which is one of the more often used encapsulants in food. The effects of the concentration of the encapsulating agents and drying temperature in the content of total phenolic compounds, antioxidant activity, fructooligosaccharides, moisture, water activity, solubility, hygroscopicity, color, and morphology were investigated. The results indicated that polydextrose presented a good performance in the encapsulation of yacon juice, presenting high retention of phenolic compounds and antioxidant activity. On all the evaluated treatments, a behavior similar to arabic gum was observed, presenting good characteristics, such as low moisture content, water activity and hygroscopicity and high solubility. Hereafter, the kinetics and thermodynamics of the degradation of phenolic compounds and the kinetics of the degradation of the total color difference of these microcapsules were evaluated under accelerated storage kinetics conditions, with relative humidity of 75 and 90% and temperatures between 35 and 45 °C. The spray drying process was performed under a temperature of 140°C with arabic gum and polydextrose in a 10% concentration and stored under such conditions for 35 days. Degradation of phenolic compounds and total color of microcapsules showed first order kinetics. As of phenolic compound degradation, for all the conditions of relative humidity and temperature the microcapsules with arabic gum were more stable than the ones encapsulated with polydextrose, presenting longer half-lives. Nevertheless, values for the thermodynamic parameters were similar, indicating that the degradation of the phenols occurred in a similar way in the microcapsules, regardless of the wall material used. The kinetic analysis for total color difference of the microcapsules showed that the increase in temperature and/or relative humidity caused no significant difference on the the rate constants. Meantime, the stability of dehydrated yacon bagasse was evaluated by use of sorption isotherms and thermodynamic analysis. The bagasse is a byproduct of the juice extraction process, with low water activity and potential for usage in food formulations due to residual FOS content, even after drying. Equilibrium moisture data for powdered dehydrated yacon bagasse was determined under temperatures of 20, 30, 40, and 50°C and the Halsey model suitably adjusted to the sorption data. The isotherms thus obtained were class III isotherms, typical of sugar rich products.

Orientador: Mário Roberto Maróstica Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_GlauciaCarielo_M.pdf: 794328 bytes, checksum: 905ed92bfa1f9e04a2c521c1c5e898b7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Muitos estudos tem demonstrado que o consumo acumulado de galactooligossacarídeo (GOS) e frutooligossacarídeo (FOS) pode trazer benefícios significativos para a saúde, relacionados com a sua resistência à digestão, sendo utilizados como substrato pelas bactérias intestinais, em especial as bifidobactérias. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos de alteração de pH e microbiota (contagem de Bifidobacterium e Lactobacillus) no intestino grosso de ratas Wistar após o consumo dos oligossacarídeos não digeríveis (ONDs) FOS e GOS. Foram confeccionadas quatro dietas baseadas na AIN93G para roedores utilizando os ONDs em substituição parcial à sacarose para os grupos experimentais. Desta forma, o experimento contou com quatro grupos experimentais, sendo: grupo Controle, grupo FOS, grupo GOS e grupo FOS + GOS. O ensaio biológico contou com 32 animais divididos em grupos de 8 animais cada, mantidos em gaiolas separadas, sob ciclo claro/escuro de 12 horas, com temperatura e umidade controladas, durante o período de 90 dias. O consumo de dieta e o ganho de peso foram monitorados. Ao final do experimento, os animais foram sacrificados por decapitação, seu ceco retirado para coleta de material para análises posteriores de pH e microbiota intestinal. A análise de pH foi realizada por meio de peagômetro digital (TEC 5MP, Tecnal) e a análise de microbiota, a partir de diluições do conteúdo fecal e inoculação em meios de cultura específicos. Todas as placas foram incubadas em câmaras de anaerobiose contendo sistema gerador de anaerobiose Anaerogen (Oxoid Ltd., Basingstoke, Hampshire, England) durante 24 - 48 horas a 37°C. Os resultados foram e xpressos na forma do logaritmo decimal das unidades formadoras de colônia/g material (Log10 UFC). Para a análise estatística, foi utilizado o software GraphPad Prism 5.0. A análise de variância (ANOVA) foi realizada e os dados paramétricos foram analisados por meio do teste de Tukey, a 5% de significância e os não paramétricos por teste de Dunnett. Os resultados obtidos demonstraram um abaixamento do pH intestinal nos grupos que consumiram FOS e FOS + GOS e aumento da contagem de Bifidobacterium no conteúdo cecal dos grupos FOS, GOS e FOS + GOS e aumento de Lactobacillus dos grupos FOS e FOS + GOS / Abstract: Many studies have shown that consumption of galactooligosaccharide (GOS) and fructooligosaccharides (FOS) can bring significant benefits to health. NDC are used as substrate by intestinal bacteria, especially bifidobacteria, as these compounds are resistance to digestion. The aim of this study was to evaluate the effects in pH and microbiota (specifically for Lactobacillus and Bifidobacterium growth) in the large intestine of Wistar rats after consumption of non-digestible oligosaccharides (NDOs) FOS and GOS. Four different diets were produced, based on the AIN93G formula for rodents, using NDOs in partial replacement of sucrose by prebiotics FOS and GOS for the experimental groups. Thus, the experiment had four experimental groups, as described: Control group, FOS group, GOS group and FOS + GOS group. For the 'in vivo¿ experiment, the 32 animals were divided into groups of 8 animals each. The rats were kept in separate cages under light / dark cycles of 12 hours, with controlled temperature and humidity during 90 days. The diet consumption and weight gain were monitored. At the end of the experiment, the animals were killed by decapitation, their cecum removed to collect material for further analysis of pH and intestinal microbiota. The pH analysis was performed using digital pH meter (TEC 5MP Tecnal) and analysis of microbiota from dilutions of fecal contents and inoculation on specific culture media. All plates were incubated in anaerobic chambers containing anaerobic generation system Anaerogen (Oxoid Ltd., Basingstoke, Hampshire, England) for 24-48 hours at 37 °C. The results were expressed as the logarithm of colony forming units / g material (Log10 CFU). For statistical analysis, GraphPad Prism 5.0 was used. The analysis of variance (ANOVA) was performed and parametric data were analyzed using the Tukey test at 5% significance and the nonparametric by Dunnett's test. The results showed a lowering of intestinal pH in the groups consuming FOS and FOS + GOS and increased count of Bifidobacterium in the cecal contents of the groups FOS, GOS and FOS + GOS and increase of Lactobacillus in the groups FOS and FOS + GOS / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-11-05T17:20:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 494473 bytes, checksum: 2f16f51519536bd0fad03e5c9c882852 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T17:20:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 494473 bytes, checksum: 2f16f51519536bd0fad03e5c9c882852 (MD5) Previous issue date: 2018-07-16 / Este trabalho foi conduzido com objetivo de avaliar os efeitos de níveis de proteína bruta e lactose no desempenho, na concentração de ureia sérica e na morfologia intestinal de leitões desmamados aos 21 dias de idade. Foram utilizados 144 leitões híbridos comerciais, machos castrados e fêmeas, com peso inicial de 7,17 ± 0,97 kg, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2 × 3, sendo 2 níveis de proteína bruta (PB -20,0 e 24,0%) e 3 níveis de lactose (LAC -8,0; 12,0 e 16,0%), com 8 repetições e 3 animais por unidade experimental. Os tratamentos foram assim constituídos: ração com 20,0% de PB e 8,0% de LAC; ração com 20,0% de PB e 12,0% de LAC; ração com 20,0% de PB e 16,0% de LAC; ração com 24,0% de PB e 8,0% de LAC; ração com 24,0% de PB e 12,0% de LAC; ração com 24,0% de PB e 16,0% de LAC. Não foram observadas interações (P=0,943) entre os níveis de PB e LAC das rações para o consumo de ração médio diário (CRD) e ganho de peso médio diário (GPD) (P=0,910). Os animais que receberam dietas com 20,0% de PB apresentaram maior CRD (P=0,008) e maior GPD (P<0,05) em relação aos animais alimentados com 24,0% de PB. Os leitões alimentados com 20,0% de PB apresentaram maior (P<0,05) peso médio aos 35 dias. Os animais que consumiram as rações com 20,0% de PB apresentaram menor concentração de ureia sérica (P<0,001). Foram observadas interações (P=0,006) entre os níveis de LAC e PB sobre a altura de vilosidade do duodeno (AVD). Os animais alimentados com 20,0% de PB apresentaram maior AVD com a utilização de 12,0 ou 16,0% de LAC. Por sua vez, os leitões que consumiram ração com 24,0% de PB tiveram maior AVD com de 16,0% de LAC na ração. Não foram observadas interações (P=0,095) entre os níveis de LAC e PB na profundidade de cripta do duodeno (PCD). Foi observada redução (P=0,010) da PCD com a suplementação de 12,0 e 16,0% de lactose. Em relação ao nível de PB, os animais que consumiram ração com 20,0% de PB apresentaram maior PCD (P=0,020). Os níveis de LAC influenciaram (P<0,001) a relação vilo:cripta do duodeno (RVCD). Os níveis de 12,0% e 16,0% de LAC proporcionaram aumento da RVCD. Houve interação (P=0,001) entre os níveis de LAC e PB sobre a AV do jejuno (AVJ), foi verificado que o nível de 12,0% de LAC proporcionou maior AVJ nos animais consumindo 24,0% PB na ração. Entretanto, não foram observadas diferenças entre as AVJ dos animais consumindo 20,0% de PB na ração. A PC do jejuno (PCJ) não foi influenciada (P=0,540) pelos níveis de LAC e PB. Não foi observada interação (P=0,180) entre os níveis de LAC e PB sobre a RVC do jejuno (RVCJ). A suplementação de 12,0 e 16,0% de LAC promoveu maior (P<0,001) RVCJ, que não diferiram entre si. Os animais que receberam ração com 20,0% de PB apresentaram maior (P=0,029) RVCJ que os leitões alimentados com 24,0% de PB. Para a AV do íleo (AVI), foi observado interação (P=0,007). Avaliando os níveis de LAC em relação ao nível 20,0% de PB, verificou-se maior AVI com a suplementação de 16,0% de LAC. Já os animais suplementados com 24,0% de PB apresentaram maior AVI com o fornecimento de 12,0 e 16,0% de LAC, que não diferiram entre si. Foi observada interação (P=0,039) entre os níveis de LAC e PB sobre a PC do íleo (PCI). Dentro do nível de 20,0% de PB, o nível de 16,0% de LAC proporcionou maior PCI dos leitões. No nível de 24,0% de PB não houve alterações na PCI com a suplementação de LAC. Para a RVC no íleo (RVCI) também foi observado efeito interativo (P<0,001). Entretanto, no nível de 20,0% de PB as RVCI foram semelhantes. Já para a concentração de 24,0% de PB, os níveis de 12,0% e 16,0% de LAC proporcionaram maior RVCI. Em conclusão, o consumo de ração com 20,0% de PB resulta em maior GPD e CRD de leitões dos 21 aos 35 dias de idade, comparado ao consumo de 24,0% de PB. Em rações com 20,0% de PB, a inclusão de 12,0% de LAC proporciona maior AV no duodeno. A inclusão de 12,0% de LAC em rações com 24,0% de PB resulta em maior AV no jejuno e íleo e maior RVC no íleo dos leitões. A LAC tem maior potencial de efeito sobre morfometria intestinal de leitões consumindo rações com 24,0% de PB. / A hundred forty-four crossbred castrated male and female (initial BW=7.17 ± 0.97 kg) were randomly distributed in a 2 × 3 factorial arrangement, where 2 crude protein (CP) levels (20.0 and 24.0%) and 3 levels of lactose (LAC) (8.0, 12.0 and 16.0%) were the main factors, with 8 replicates per treatment and 3 animals per experimental unit. The experimental treatments were: 20.0% CP and 8.0% LAC; 20.0% CP and 12.0% LAC; 20.0% PB and 16.0% LAC; 24.0% CP and 8.0% LAC; 24.0% CP and 12.0% LAC; 24.0% CP and 16.0% LAC. There were no interactions (P=0,943) between CP and LAC levels of diets on feed intake and average daily gain (ADG) (P=0,910). Piglets that received diets with 20.0% CP had higher feed intake (P=0,008) and higher ADG (P<0,05) compared to animals fed with 24.0% CP. Piglets fed with 20.0% CP had higher (P<0,05) average weight at 35 days, regardless of the level of LAC. Piglets fed diets with 20% CP had a lower concentration of serum urea (P<0,001). There were interactions (P=0,006) between the PB and LAC levels on duodenal villus height (DVH). Animals fed with 20.0% of PB presented higher DVH with 12.0 or 16.0% of LAC. On the other hand, animals that were fed with 24.0% of PB had greater DVH with the level of 16.0% of LAC. No interactions (P=0,095) were observed between CP and LAC levels on duodenal crypt depth (DCD). A reduction (P=0,010) was observed in DCD with 12.0 and 16.0% of LAC. Animals fed with 20.0% of CP presented higher DCD (P=0,020). LAC levels influenced (P<0,001) the duodenal villus:crypt ratio (DVCR). Levels of 12.0% and 16.0% of LAC increased VCR. On jejunum, there was interaction between CP and LAC levels on JVH (P = 0.001), where 12.0% of LAC increased JVH of animals fed with 24.0% CP. However, no differences were observed between JVH of animals that consumed 20.0% of CP. Jejunum crypt depth (JCD) was not influenced (P=0,540) by CP and LAC levels. No interaction (P=0,180) was observed between CP and LAC levels on jejunal villus:crypt ratio (JVCR). Supplementation of 12.0 and 16.0% LAC increased (P<0.001) JVCR, but did not differ from each other. Piglets fed with 20.0% CP had higher JVCR (P=0,029) than those that received 24.0% CP. On ileum, an interaction was observed (P=0,007) in ileal villus height (IVH). Evaluating LAC levels, when 20.0% CP level was supplemented, a higher IVH was observed with 16.0% LAC. On the other hand, piglets supplemented with 24.0% of CP showed higher IVH with 12.0 and 16.0% of LAC. Interaction (P=0,038) was observed between CP and LAC levels on ileal crypt depth (ICD). At the level of 20.0% of CP, 16.0% of LAC increased ICD of piglets. When 24.0% CP was supplemented, there were no changes in ICD with LAC consumption. Interaction were also observed on IVCR (P<0.001). However, at the level of 20.0% of CP, IVCR were similar. At concentration of 24.0% of CP, 12.0% and 16.0% of LAC levels provided higher VCR. In conclusion, the piglets received diets with 20.0% of CP present higher ADG and feed intake than the animals consuming 24.0% of CP. The inclusion of 12.0% of LAC in diets with 20.0% of CP results in higher VH in the duodenum. In diets with 24.0% CP, the inclusion of 12.0% of LAC provides a higher VH in the jejunum and ileum and higher VCR in the ileum of the piglets. LAC has a greater potential for effect on the intestinal morphometry of piglets consuming diets with 24.0% CP.

Orientadores: Alba Regina Monteiro Souza Brito, Elisangela Farias Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_CibeleLimade_D.pdf: 1778868 bytes, checksum: a9a755f5ae6caae2a3d6ffe56099e46b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Apesar da amplitude de possibilidades terapêuticas, ainda não existe um tratamento ideal para as doenças inflamatórias intestinais (DII), com perfil adequado de eficácia e segurança. Por essa razão, é de grande interesse estudar agentes com pouco efeito colateral, como um nutracêutico, no tratamento/prevenção dessas enfermidades. Neste contexto, surgiu o interesse em se estudar couve e mamão, vegetais com alto teor de carotenóides e fibras dietéticas, além de ter baixo custo e ser de uso comum na dieta de brasileiros. Sabe-se que substâncias antioxidantes e os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), principalmente o ácido butírico, proveniente da fermentação de fibras dietéticas, podem estar envolvidas na prevenção e tratamento de doenças intestinais. O ácido butírico é substrato para a reparação do tecido inflamado e inibe fatores pró-inflamatórios; portanto, quantificar a produção desse ácido é imprescindível, dado que quanto maior for sua produção, maior será a eficiência da dieta para a recuperação do tecido. Para tanto, foi realizada uma análise in vitro que demonstrou que a dose de 0,3 g couve acrescido de 0,2 g de mamão era a dieta que produzia maiores quantidades de butirato, o dado foi obtido através da leitura por cromatografia de íons, metodologia essa padronizada e validada pelo grupo de pesquisa. Após a escolha da proporção dos vegetais, seguiu-se o estudo in vivo. A princípio, verificou-se a ação da mistura na modulação da microbiota intestinal em ratos saudáveis, assim como em ratos com colite induzida por ácido trinitrobenzenosulfônico (TNBS), pelo aumento do número de colônias de bactérias benéficas e redução do número de colônias de bactérias potencialmente patogênicas. Estudos têm demonstrado que o efeito prebiótico é benéfico na prevenção ou melhora dos diferentes sinais e sintomas envolvidos nas DII. Isso foi confirmado no presente estudo, uma vez que o tratamento dos ratos colíticos com a mistura que apresentou efeito prebiótico foi capaz de exercer efeito antiinflamatório intestinal, já que os animais tratados apresentaram diminuição no escore da lesão e dos níveis de alguns mediadores pró-inflamatórios, como o TNF-a, IL-1ß, atividade da MPO e expressão de iNOS. Os mesmos resultados não foram observados quando os animais foram tratados com os vegetais isolados. Conclui-se, que a mistura de couve e mamão mostrou habilidade em modular a microbiota intestinal, tanto em ratos saudáveis quanto em ratos com colite experimental induzida por TNBS; que esse efeito prebiótico veio acompanhado de recuperação da inflamação intestinal em ratos colíticos; e que houve uma ação sinérgica dos componentes ativos da couve e do mamão, quando esses estão associados. / Abstract: Despite the range of therapeutic possibilities, there is still no ideal treatment for inflammatory bowel disease (IBD), with the right profile of efficacy and safety. For this reason, it is of great interest to study agents with little side effect, as a nutraceutical, on the treatment/prevention of such diseases. In this context, emerged the interest in studying kale and papaya plants with high content of carotenoids and dietary fiber, in addition to low cost and their common use in the diet of Brazilians. It is known that antioxidants and short chain fatty acids (SCFA), especially butyric acid, obtained from the fermentation of dietary fiber, may be involved in the prevention and treatment of intestinal diseases. The butyric acid is a substrate for the repair of inflamed tissue and inhibits pro-inflammatory factors; for that reason, to quantify the production of this acid is mandatory, given that the higher the production, the greater the efficiency of the diet for tissue recovery. Therefore, an in vitro analysis showed that the dose of 0.3 g of kale with 0.2 g of papaya was the one that produced the greatest amount of butyrate. The data was obtained by ion chromatography readings, methodology standardized and validated by the research group. After choosing the proportion of the vegetables, the next step was an in vivo study. At first, the action of the mixture in the modulation of bacterial flora was checked in healthy rats, as well as in rats with colitis induced by trinitrobenzenosulfonic acid (TNBS), by the increase on the number of colonies of beneficial bacteria and the reduction on the number of potentially pathogenic bacteria colonies. Studies have demonstrated that the prebiotic effect is beneficial in the prevention or improvement of the different signs and symptoms involved in IBD. This was confirmed by this study, since the treatment of the affected rats with the mixture that showed prebiotic effect was able to exert intestinal anti-inflammatory effect, since the treated animals showed lower scores of the lesion and reduced some pro-inflammatory mediators such as TNF-a, IL-1ß, MPO activity and iNOS expression. The same results were not observed when the animals were treated with the isolated plants. It can be concluded that the mixture of kale and papaya showed ability to modulate the intestinal flora in both healthy rats and in rats with experimental colitis induced by TNBS, whereas this prebiotic effect was accompanied by recovery of intestinal inflammation in rats with colitis and that there was a synergistic action of the active components of kale and papaya, when these are combined. / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_Rosangelados_D.pdf: 1329629 bytes, checksum: 3c51b0ca511ea2a0133affa7ea5d0039 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A maioria dos estudos que envolvem prebióticos têm sido realizados comfrutooligossacarídeos (FOS) e galactooligossacarídeos (GOS) devido a segurança, estabilidade, propriedades sensoriais, resistência à digestão na parte superior do intestino e fermentabilidade no cólon, bem como suas capacidades em promover o crescimento das bactérias benéficas no trato gastrintestinal. Assim, esta pesquisa teve como objetivo estudar a produção e aplicação do prebiótico galactooligossacarídeo (GOS) em estudos in vitro e in vivo. A produção de GOS foi realizada utilizando a enzima ß-galactosidase, extraída de Scopulariopsis sp., na forma livre e imobilizada no suporte orgânico DEAE-celulose. Por meio do estudo in vitro avaliou-se o efeito do GOS sobre a produção de citocinas em culturas de células tumorais, utilizando interferon gama (INF-?) como marcador. Verificou-se também o efeito bifidogênico do GOS, utilizando as culturas probióticas Lactobacillus acidophillus (LA05) e Bifidobacterium animalis (Bb12), bem como a ação dos metabolitos, resultantes da fermentação por estes micro-organismos probióticos, em relação à atividade antiproliferativa em modelos de células tumorais. Foi realizado ainda o estudo in vivo com ratas adultas, com o objetivo de avaliar o impacto fisiológico dos prebióticos FOS e GOS no intestino (ceco) dos animais, através das análises de pH fecal e técnicas de morfometria intestinal. O rendimento da produção de GOS foi de 30% em 12 horas e 24% em 15 dias para a enzima livre e imobilizada, respectivamente. Nos estudos in vitro, a ação direta do GOS apresentou indícios de atividade antiproliferativa na linhagem HT-29 (adenocarcinoma de cólon), todavia, não foi capaz de reduzir em pelo menos 50% o crescimento das células tumorais. Não houve diferença significativa (p>0,05) entre as células tumorais estudadas em relação à concentração de IFN-?. O efeito bifidogênico do GOS foi demonstrado pelas diferenças observadas entre as contagens iniciais e finais ( logUFC.mL-1) utilizando o meio MRS+GOS, que foram de 3,98 logUFC.mL-1 para LA05 e de 4,6 logUFC.mL-1 para Bb12. Os metabólitos resultantes da fermentação da linhagem LA05 foram testados quanto à atividade antiproliferativa em linhagens tumorais humanas. Verificou-se que o meio sem dextrose (MRS-mínimo) apresentou atividade antiproliferativa para as linhagens UACC-62 (melanoma), MCF-7 (mama), NCI-ADR/RES (ovário), 786-0 (renal), NCI-H460 (pulmão) e HT-29 (cólon). O meio de cultura acrescido com GOS, por sua vez, apresentou efeito citostático apenas para duas linhagens (UACC-62 e HT-29). Os resultados obtidos sugerem que os metabólitos bacterianos provenientes da LA05 cultivada em meio sem GOS exercem efeito antiproliferativo e que o GOS reduz a produção desses compostos resultando em diminuição da atividade antiproliferativa. Quanto aos estudos in vivo, os animais que consumiram ração com os prebióticos tiveram um discreto aumento de peso, sem aumento no consumo de ração; além disso, não foi observado decréscimo relevante em relação ao pH do ceco. Os animais alimentados com FOS ou com GOS apresentaram aumento na altura das vilosidades intestinais em relação ao grupo controle (p<0.05). Foi verificado que apenas as vilosidades intestinais dos animais que consumiram FOS apresentavam-se mais largas, quando comparado com o grupo controle. Por outro lado, quanto à altura dos enterócitos, as ratas que consumiram GOS apresentaram média maior que o grupo padrão, enquanto as alimentadas com FOS não apresentaram diferença significativa (p<0,05). Embora os mecanismos envolvidos em relação à atividade metabólica do GOS não estejam totalmente esclarecidos, sugere-se que este oligossacarídeo tenha potencial de modulação no epitélio intestinal das células. Não é possível, no entanto, excluir o efeito mediado pelos ácidos graxos de cadeia curta, estimulados a partir da ingestão dos prebióticos, em relação à nutrição dos enterócitos / Abstract: Most studies involving prebiotic have been performed with fructooligossacarídeos (FOS) and galactooligosaccharides (GOS), due to security, stability, sensory properties, resistance to digestion in the upper bowel and fermentability in the colon as well as their ability to promote beneficial bacteria growth in the gastrointestinal tract. Thus, the aim of this research was to study the prebiotic galactooligosaccharide (GOS) production and application in vitro and in vivo. GOS production was performed using ß-galactosidase enzyme extracted from Scopulariopsis sp. in free form and immobilized on an organic DEAE-cellulose. The in vitro study GOS effect on cytokine production was evaluated on human cancer cell lines, using interferon gamma (INF-?) as a marker. GOS bifidogenic effect was determined using probiotic cultures Lactobacillus acidophillus (LA05) and Bifidobacterium animalis (Bb12) and the antiproliferative activity of metabolites resulting from these probiotics microorganisms fermentation was studied in human cancer cell lines. An in vivo study was also performed with adult female rats in order to evaluate the physiological impact of prebiotics FOS and GOS in the cecum of animals by analyzing fecal pH and intestinal morphology was done. The yield of GOS production was 30% at 12 hours and 24% at 15 days for free and immobilized enzyme, respectively. The direct action of GOS in vitro showed evidence of antiproliferative activity in HT-29 line (colon adenocarcinoma), however, it was not able to reduce at least 50% growth of tumor cells. There was no significant difference (p> 0.05) between tumor cells studied in IFN-? concentration. GOS bifidogenic effect was demonstrated by differences between initial and final scores ( logUFC.mL-1) when MRS + GOS was used. The difference was 3,98 logUFC.mL-1 for LA05 and 4,6 logUFC.mL-1 for Bb12. The metabolites resulting from LA05 fermentation were tested for antiproliferative activity on human cancer cell lines. The medium without dextrose (MRS-minimum) showed antiproliferative activity for the cell lines UACC-62 (melanoma), MCF-7 (breast), NCI-ADR/RES (ovary), 786-0 (renal) NCI-H460 (lung) and HT-29 (colon). The culture medium supplemented with GOS, in turn, showed only a cytostatic effect for two cell lines (UACC-62 and HT-29). The results suggest that bacterial metabolites from LA05 grown in medium without GOS exert antiproliferative effect while GOS supplementation propably reduced the active metabolites concentration. Animals fed with diet supplemented by prebiotics showed slight weight gain with no changes in fed intake and no significant decrease on cecal pH. Animals fed with FOS or GOS showed an increase in villus height in comparison with control group (p <0.05). It was found that only the villi of the animals fed with FOS were wider when compared with control group. Moreover, the enterocytes height was larger in rats that consumed GOS in comparison of control group, while those fed with FOS did not differ significantly (p<0.05). Although the mechanisms involved in GOS metabolic activity are not entirely clear, our results suggested that this oligosaccharide has a potential as intestinal epithelial cells modulator. It is not possible, however, to exclude the effect mediated by short-chain fatty acids, stimulated by prebiotics ingestion in enterocytes nutrition / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos