A produção da farinha de penas hidrolisadas (FPH) está atrelada a produção de carne de frango. O processo da FPH é a hidrólise térmica, o que pode reduzir a disponibilidade de aminoácidos (aa) essências devido à alta temperatura e pressão que as penas são submetidas. O uso de micro-organismos (MIC) para hidrólise pode ser uma alternativa vantajosa por minimizar essas perdas. Foram conduzidos três experimentos com o objetivo de avaliar a capacidade de degradação das penas por MIC, o coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) das classes nutricionais e energia. Também avaliar as características fecais e urinárias em cães alimentados com dietas contendo FPH por micro-organismo Bacillus subtilis (FPHm) ou maneira convencional (FPHc) e a palatabilidade da FPHm. No experimento 1, foram realizadas hidrólises in vitro de penas, utilizando quatro cepas de MIC diferentes e blend enzimático, foram determinados o fator de degradação, o teor de proteína solúvel, a digestibilidade in vitro e aa livres. No experimento 2, determinou-se CDA das dietas experimentais com inclusão por cobertura de 10% de FPHm ou FPHc sobre a dieta basal e a influência nas características fecais e urinárias, além da observação da resistência dos Bacillus subtilis ao passar pelo trato gastrointestinal (TGI) No terceiro experimento, foi realizado teste de palatabilidade, utilizando o método “two-pan” com as mesmas dietas testadas no experimento 2. Os resultados do experimento 1 indicaram que os MIC utilizados tiveram capacidade de degradar as penas e de melhorar a solubilidade proteica quando as penas foram adicionadas em concentrações de 5 e 8%. No experimento 2, os CDA da matéria seca (MS), PB e energia foram menores para a dieta contendo 10% de FPHm (P < 0,05). Apesar de não haver diferença entre os tratamentos para densidade urinária, pH urinário e fecal e escore fecal (P > 0,05), os animais que consumiram dietas com FPHm produziram maior quantidade de fezes (MS) diárias (P < 0,05). Os valores de energia digestível para FPHm e FPHc foram 2.198 e 4.443 kcal/kg, respectivamente. Foi possível verificar maior presença de Bacillus sp. nas fezes dos cães que receberam FPHm, demonstrando que os MIC sobreviveram ao TGI. No experimento 3, a inclusão da FPHm melhorou significativamente a palatabilidade nas dietas para cães adultos (P < 0,05). / The production of hydrolyzed feather meal (FPH) is linked to the production of chicken meat. The process of FPH is thermal hydrolysis, which may reduce the availability of amino acids (aa) essences due to the high temperature and pressure that the feathers are subjected to. The use of microorganisms (MIC) for hydrolysis may be an advantageous alternative to minimize such losses. Three experiments were carried out with the objective of evaluating feather degradability by MIC, the apparent digestibility coefficient (CDA) of the nutritional and energy classes, and to evaluate fecal and urinary traits in dogs fed diets containing FPH by microorganism Bacillus subtilis (FPHm) or conventional manner (FPHc) and the palatability of FPHm. In experiment 1, in vitro hydrolyses of feathers were performed, using four different MIC strains and enzymatic blend, and the degradation factor, soluble protein content, in vitro and free digestibility were determined. In Experiment 2, CDA was determined from the experimental diets with inclusion of 10% FPHm or FPHc on the basal diet and the influence on fecal and urinary traits, as well as the observation of Bacillus subtilis resistance when passing through the gastrointestinal tract (TGI) In the third experiment, a palatability test was performed using the two-pan method with the same diets tested in experiment 2. The results of experiment 1 indicated that the MICs used had the ability to degrade feathers and to improve protein solubility when the feathers were added in concentrations of 5 and 8%. In experiment 2, CDA of dry matter (DM), CP and energy were lower for the diet containing 10% FPHm (P <0.05). Although there was no difference between the treatments for urinary density, urinary and fecal pH and fecal score (P> 0.05), the animals that consumed diets with FPHm produced a greater amount of feces (P <0.05). The digestible energy values for FPHm and FPHc were 2,198 and 4,443 kcal / kg, respectively. It was possible to verify greater presence of Bacillus sp. in the faeces of the dogs that received FPHm, demonstrating that the MICs survived the TGI. In experiment 3, the inclusion of FPHm significantly improved palatability in diets for adult dogs (P <0.05)

As global meat consumption is rising, the negative impact the animal husbandry sector has on the environment will increase. Greenhouse gas emissions have increased by 40 % during the last 200 years, and the animal husbandry sector is today responsible for 18 % of the total greenhouse gas emissions from food production. More environmentally friendly protein sources, such as soy and pea, must therefore be developed. Pisum sativum can (unlike the most popular meat alternative – soy) be grown all over Europe and might thus be a good alternative that allows for locally sourced alternatives to meat protein. Identifying genes with important agricultural properties might aid the development of pea cultivars with a more reliable protein content. One such gene was hypothesised to be the OMT gene, which is strongly expressed during the embryonic development of P. sativum and seems involved in functions such as seed storage and protein synthesis. Thirty-one accessions of P. sativum were tested to see if different improvement types differed from each other regarding protein content and seed weight, but no such differences were found. DNA was extracted from all accessions, sequenced, and successful sequences were tested to determine if variation in the gene correlated with protein content. Two haplotypes were identified, but there was no correlation between them and protein content found. Based on the results of this study, there is little evidence that the OMT gene correlates with protein content in the studied accessions.

A produção da farinha de penas hidrolisadas (FPH) está atrelada a produção de carne de frango. O processo da FPH é a hidrólise térmica, o que pode reduzir a disponibilidade de aminoácidos (aa) essências devido à alta temperatura e pressão que as penas são submetidas. O uso de micro-organismos (MIC) para hidrólise pode ser uma alternativa vantajosa por minimizar essas perdas. Foram conduzidos três experimentos com o objetivo de avaliar a capacidade de degradação das penas por MIC, o coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) das classes nutricionais e energia. Também avaliar as características fecais e urinárias em cães alimentados com dietas contendo FPH por micro-organismo Bacillus subtilis (FPHm) ou maneira convencional (FPHc) e a palatabilidade da FPHm. No experimento 1, foram realizadas hidrólises in vitro de penas, utilizando quatro cepas de MIC diferentes e blend enzimático, foram determinados o fator de degradação, o teor de proteína solúvel, a digestibilidade in vitro e aa livres. No experimento 2, determinou-se CDA das dietas experimentais com inclusão por cobertura de 10% de FPHm ou FPHc sobre a dieta basal e a influência nas características fecais e urinárias, além da observação da resistência dos Bacillus subtilis ao passar pelo trato gastrointestinal (TGI) No terceiro experimento, foi realizado teste de palatabilidade, utilizando o método “two-pan” com as mesmas dietas testadas no experimento 2. Os resultados do experimento 1 indicaram que os MIC utilizados tiveram capacidade de degradar as penas e de melhorar a solubilidade proteica quando as penas foram adicionadas em concentrações de 5 e 8%. No experimento 2, os CDA da matéria seca (MS), PB e energia foram menores para a dieta contendo 10% de FPHm (P < 0,05). Apesar de não haver diferença entre os tratamentos para densidade urinária, pH urinário e fecal e escore fecal (P > 0,05), os animais que consumiram dietas com FPHm produziram maior quantidade de fezes (MS) diárias (P < 0,05). Os valores de energia digestível para FPHm e FPHc foram 2.198 e 4.443 kcal/kg, respectivamente. Foi possível verificar maior presença de Bacillus sp. nas fezes dos cães que receberam FPHm, demonstrando que os MIC sobreviveram ao TGI. No experimento 3, a inclusão da FPHm melhorou significativamente a palatabilidade nas dietas para cães adultos (P < 0,05). / The production of hydrolyzed feather meal (FPH) is linked to the production of chicken meat. The process of FPH is thermal hydrolysis, which may reduce the availability of amino acids (aa) essences due to the high temperature and pressure that the feathers are subjected to. The use of microorganisms (MIC) for hydrolysis may be an advantageous alternative to minimize such losses. Three experiments were carried out with the objective of evaluating feather degradability by MIC, the apparent digestibility coefficient (CDA) of the nutritional and energy classes, and to evaluate fecal and urinary traits in dogs fed diets containing FPH by microorganism Bacillus subtilis (FPHm) or conventional manner (FPHc) and the palatability of FPHm. In experiment 1, in vitro hydrolyses of feathers were performed, using four different MIC strains and enzymatic blend, and the degradation factor, soluble protein content, in vitro and free digestibility were determined. In Experiment 2, CDA was determined from the experimental diets with inclusion of 10% FPHm or FPHc on the basal diet and the influence on fecal and urinary traits, as well as the observation of Bacillus subtilis resistance when passing through the gastrointestinal tract (TGI) In the third experiment, a palatability test was performed using the two-pan method with the same diets tested in experiment 2. The results of experiment 1 indicated that the MICs used had the ability to degrade feathers and to improve protein solubility when the feathers were added in concentrations of 5 and 8%. In experiment 2, CDA of dry matter (DM), CP and energy were lower for the diet containing 10% FPHm (P <0.05). Although there was no difference between the treatments for urinary density, urinary and fecal pH and fecal score (P> 0.05), the animals that consumed diets with FPHm produced a greater amount of feces (P <0.05). The digestible energy values for FPHm and FPHc were 2,198 and 4,443 kcal / kg, respectively. It was possible to verify greater presence of Bacillus sp. in the faeces of the dogs that received FPHm, demonstrating that the MICs survived the TGI. In experiment 3, the inclusion of FPHm significantly improved palatability in diets for adult dogs (P <0.05)

Aunque el uso de altos niveles de fuentes de proteína vegetal en piensos para doradas de engorde se ha alcanzado con éxito en cuanto al crecimiento, estas dietas todavía están asociadas a efectos negativos en la eficiencia nutricional y en la capacidad inmunitaria. El intestino es el órgano donde se produce la primera interacción entre el pez, los nutrientes y las bacterias del medio, y desarrolla un papel crucial en la digestión de los nutrientes y la respuesta infamatoria e inmune. Esta tesis doctoral se centra en el impacto de distintas dietas con altos niveles de proteína vegetal, y especialmente, en la evaluación del estatus intestinal de las doradas de engorde alimentadas con altos niveles de sustitución de la harina de pescado durante un periodo largo de tiempo. Los cambios observados en el intestino se caracterizaron mediante el uso de distintas estrategias, como el análisis de la digestibilidad y la retención de amino ácidos, de la excreción de amonio, de la actividad de enzimas digestivos, de los cambios histológico o de la expresión de genes relacionados con la función y el mantenimiento de la arquitectura intestinal, así como técnicas ómicas para el análisis del proteoma y de la microbiota intestinal. Se ensayaron distintos niveles de sustitución de harina de pescado, pero el impacto de las dietas con una sustitución completa, bien complementada con subproductos de origen marino o suplementada con aminoácidos libres sintéticos, recibió mayor atención. La sustitución completa de la harina de pescado provocó una reducción, aunque ligera, del crecimiento y de la eficiencia digestiva y nutritiva de la dorada de engorde, aunque el impacto sobre el crecimiento era mayor cuando los peces eran alimentados desde la época de juveniles con estas dietas. La digestibilidad y el nivel de síntesis de proteína se vio alterada, aunque no se observaron diferencias significativas en la actividad enzimática digestiva. No obstante, el impacto de las fuentes vegetales cuando no había fuentes de proteína marina en la dieta era especialmente crítico para la supervivencia de los peces. En el intestino de estos peces solo se observaron diferencias menores relacionadas con la inflamación a nivel histológico, pero también se observó una disminución en la expresión génica de genes involucrados en la inflamación y la respuesta inmune. El análisis de la microbiota intestinal reveló cambios significativos en la composición de su composición, especialmente en el intestino posterior, sugiriendo una posible falta de capacidad de regular la respuesta inmune y de modular la colonización de bacterias patógenas tras un largo periodo de alimentación con esta dieta. Por otro lado, el análisis del proteoma de la mucosa intestinal también mostró un claro impacto sobre distintos procesos biológicos relacionados con el mantenimiento del homeostasis intestinal y de la integridad epitelial. Por el contrario, no se observó un impacto de la sustitución de la harina de pescado a nivel de expresión génica o del proteoma cuando se incorporaba a la dieta una fuente de proteína marina complementaria, aunque sí que se observaron algunos signos menores de inflamación. Por último, se desarrolló un sistema ex vivo para estudiar la respuesta inflamatoria e inmune de la mucosa intestinal a la presencia de distintas bacterias, y se realizó un ensayo preliminar en dorada para evaluar el efecto de la dieta sobre esta respuesta. En resumen, en este trabajo se ha realizado una evaluación extensa y detallada de los efectos a nivel intestinal de la inclusión de altos niveles de proteína vegetal en la dieta para doradas de engorde. Los resultados indican que las alteraciones en la capacidad inmune, la homeostasis y la microbiota intestinal aparecían solo cuando la proteína procedía exclusivamente de fuentes vegetales, y podrían explicar la mayor mortalidad registrada con esta dieta. / Malgrat que la utilització d'alts nivells de proteïna vegetal en pinsos per a dorades en la fase d'engreixament s'ha aconseguit amb èxit en quan al creixement, aquestes dietes encara s'associen amb freqüència amb efectes negatius en l'eficiència nutricional i la capacitat immunitària. L'intestí és l'òrgan on es produeix la primera interacció entre el peix, els nutrients de la dieta i les bactèries de l'ambient, i juga un paper fonamental en la digestió dels nutrients i en la resposta inflamatòria i immune. Aquesta tesi doctoral es centra en l'impacte de diferents dietes experimentals amb un alt nivell de proteïna vegetal, i especialment, en l'avaluació de l'estat de l'intestí de les dorades d'engreixament alimentades durant un llarg període amb alts nivells de substitució de farina de peix. Els distints canvis observats a nivell intestinal es van descriure mitjançant l'ús de distintes estratègies, com l'anàlisi de la digestibilitat i la retenció dels aminoàcids, de l'excreció d'amoni i de l'activitat enzimàtica, dels canvis histològic o de l'expressió de gens relacionats amb la funció i el manteniment de l'estructura intestinal, així com tècniques òmiques per a l'anàlisi del proteoma i de la microbiota intestinal. Es van assatjar diferents nivells de substitució de farina de peix, però l'impacte de les dietes amb substitució completa, bé complementada amb subproductes d'origen marí o suplementada amb aminoàcids lliures sintètics, va rebre major atenció. La substitució completa de la farina de peix va tenir un efecte lleugerament negatiu sobre el creixement i l'eficiència digestiva i nutritiva de la dorada d'engreixament, encara que l'impacte era major quan els peixos eren alimentats des de la fase de juvenils amb aquesta dieta. La digestibilitat i el nivell de síntesis de proteïna es va veure alterada, encara que no s'observaren diferències significatives en l'activitat dels enzims digestius. No obstant, l'impacte de les fonts vegetals quan s'eliminaven per complet les fonts de proteïna marina de la dieta era especialment crític en la supervivència dels peixos. En l'intestí d'aquests peixos sols s'observaren xicotets indicis d'inflamació a nivell histològic, però també es va observar una disminució l'expressió de gens involucrats amb el procés inflamatori i la resposta immune. L'estudi de la microbiota intestinal va revelar canvis significatius en la composició, especialment a l'intestí posterior, suggerint una possible falta de capacitat de regular la resposta immunitària i de modular la colonització per part de patògens després d'un llarg període d'alimentació amb aquesta dieta. D'altra banda, l'anàlisi del proteoma de la mucosa intestinal també va mostrar un impacte clar sobre diferents processos biològics relacionats amb el manteniment de l'homeòstasi intestinal i de la integritat de l'epiteli. Per contra, no es van observar un impacte de la substitució de la farina de peix a nivell d'expressió gènica o proteoma quan s'incloïa a la dieta una font complementària de proteïna d'origen marí, encara que sí que s'observaven alguns signes d'inflamació. Per últim, es va desenvolupar un sistema ex vivo per avaluar la resposta inflamatòria i immune de la mucosa intestinal davant la presència de diferents bactèries, i es va realitzar un assaig preliminar per determinar l'efecte de la dieta sobre aquesta resposta. En resum, en aquest treball s'ha realitzat una avaluació extensa i detallada dels efectes a nivell intestinal de la inclusió d'alts nivells de fonts de proteïna vegetal a les dieta per a les dorades d'engreixament. Els resultats indiquen que les alteracions en la capacitat immunitària, l'homeòstasi i la microbiota intestinal eren observades solament quan la proteïna era exclusivament obtinguda de fonts vegetals, i podrien explicar la major mortalitat observada amb aquesta dieta. / Although the inclusion of plant protein sources at high levels in aquafeeds for on-growing gilthead seabream has been successfully achieved on gilthead seabream in terms of growth, these diets are still associated to detrimental effects in feed efficiency and immune capacity. The intestine is the organ where takes place the first interaction of the host with dietary antigen or environmental bacteria, and plays a major role in the digestion of nutrients and the inflammatory and the immune response. The present PhD thesis focus on the impact of classical formulated high plant protein diets on fish performance, but especially, on evaluation of the intestinal status in on-growing fish long-term fed with high levels of fishmeal replacement. Changes at intestinal level were characterized by using different approaches, including protein and amino acid digestibility and retention and ammonia excretion, digestive enzyme activity, histology, expression of genes related with inflammation, immunity, structure and digestion, but also using whole tissue-level techniques for the analysis of the impact on proteome and gut microbiota. Different levels of fishmeal replacement were assayed, although the impact of diets with total replacement, complemented by inclusion of alternative marine by-products or supplemented by free amino acids, received greater attention. Total fish replacement produced a negative but minor impact on the growth and nutritive and digestive performance of on-growing gilthead seabream. Nevertheless, when fish were fed from juvenile stage with plant protein based diets, a higher negative impact in growth terms was noticed. Digestibility and metabolic use of amino acids was altered, but no differences were observed in the digestive enzyme activities. Nonetheless, feeding fish with total dietary fishmeal replacement by plant protein without any marine protein source was especially critical for survival rate. In these fish, gut histological assessment only revealed minor alterations related with an inflammatory response, but gene expression assay showed a down-regulation of several genes involved in the inflammatory and immune response. Moreover, a drastic change in the microbiota composition was observed, especially at the hindgut, revealing a possible lack of capacity to regulate a defensive response and to face with pathogen colonisation after a long-term coupling with these diet. Likewise, gut mucosa proteome analysis also suggests an impact on biological processes related with the maintenance of gut homeostasis and the epithelial integrity. In contrast, total fishmeal replacement did not induce alterations at transcript or proteomic level when diet was complemented with marine ingredients, although some minor inflammatory signs were reported. On the other hand, an ex vivo system to study the inflammatory and immune response of the gut mucosa to the presence of different bacteria was developed, and a preliminary assay evaluating the impact of the diet on this response was performed. To sum up, present works represents a wide assessment at intestinal level of the effects of including plant protein sources at high levels in aqua feeds for on-growing gilthead seabream. Results indicate that alterations in the immune capacity, the gut homeostasis and the microbiota were observed when protein was exclusively provided by plant sources, and could explain the higher mortality reported with this diet. / Estruch Cucarella, G. (2018). ASSESSMENT OF THE LONG-TERM IMPACT OF HIGH PLANT PROTEIN DIETS ON THE INTESTINAL STATUS OF THE ON-GROWING GILTHEAD SEA BREAM (Sparus aurata, L.) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113063 / TESIS

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O objetivo do estudo foi avaliar o efeito de dois teores de proteína bruta (PB) e duas fontes nitrogenadas principais na dieta de vacas leiteiras, utilizando cana-de-açúcar como volumoso, sobre o consumo, a digestibilidade aparente, produção e a composição do leite. Foram utilizadas 12 vacas Holandesas em estágio intermediário de lactação, agrupadas em três quadrados latinos 4x4 contemporâneos, com período experimental de 21 dias, sendo 14 para adaptação às dietas e os sete últimos para coletas. As vacas foram alojadas em baias individuais e alimentadas \"ad libitum\" com 4 dietas com duas fontes nitrogenadas principais (farelo de algodão 38 e grão de soja cru integral) e dois teores de PB (130g e 148g/Kg de MS) na dieta. As amostras de leite para análise da composição foram coletadas do 14º ao 17º dia de cada período. A digestibilidade foi determinada por meio de indicador interno FDAi. O consumo de FDN e EE foi maior para vacas alimentadas com grão de soja que para as vacas alimentadas com farelo e algodão. O consumo de extrato etéreo (EE) foi maior para vacas alimentadas com dietas com 148g PB/Kg de MS. Por outro lado, vacas alimentadas com dietas contendo farelo de algodão, apresentaram maior consumo de matéria orgânica do que para vacas alimentadas com grão de soja. Houve interação entre fonte nitrogenada e teor de PB da dieta sobre CMS, que foi maior para vacas alimentadas com grão de soja e menor quantidade de nitrogênio na dieta, em contrapartida, o consumo de MS foi maior para vacas alimentadas com farelo de algodão e maior concentração de nitrogênio na dieta. A digestibilidade aparente da MS, MO e PB não diferiram entre os tratamentos. Vacas alimentadas com dietas contendo farelo de algodão apresentaram menor digestibilidade de FDN, EE e NDT que as vacas alimentadas com grão de soja. Vacas alimentadas com dietas contendo farelo de algodão apresentam maiores concentrações de PB e caseína no leite que as vacas alimentadas com grão de soja. Houve interação da fonte nitrogenada com o teor de PB da dieta sobre a produção de nitrogênio ureico de leite, sendo que, a produção foi maior para vacas alimentadas com farelo de algodão em dietas com alta concentração de PB. Conclui-se que a utilização de concentrações de proteína de 130g/Kg na MS não altera o desempenho produtivo e de composição do leite de vacas leiteiras em comparação com teores de 148g/Kg de PB na MS, além da menor excreção de nitrogênio no ambiente. / The objective of this study was to evaluate the effect of two crude protein (CP) levels and two nitrogen sources in the diets of dairy cows with sugar cane as forage on feed intake, total apparent digestibility, and milk yield and composition. Twelve Holstein cows in intermediate stage of lactation (160 days) were distributed into three contemporary 4x4 Latin squares, with experimental period of 21 days, 14 days for diet adaptation and the remaining seven for sampling. The cows were housed in individual pens and fed \"ad libitum\" with 4 diets containing two nitrogen sources (cottonseed meal 38% and whole soybean seed) and two levels of CP (130 and 148 g/Kg DM). Milk samples for compositional analysis were collected on the 14th to 17th day of each period. Apparent digestibility was determined by means of an internal indicator (ADFi). Cows fed diets with whole soybean seed had higher intake of NDF and EE and differed from the cows fed diets with cottonseed meal, where greater consumption of OM were observed. The EE intake was higher for the cows fed diets with 148 g CP/Kg DM. Interaction between nitrogen source and diet crude protein content were observed on the DMI. The intake and apparent digestibility of DM, OM and CP did not differ between treatments. Cows fed diets containing cottonseed meal had lower digestibility of NDF, EE and TDN than cows fed diets with whole soybeans seed. Cows fed diets with cottonseed meal have higher concentrations of crude protein and casein in the milk. Interaction between the nitrogen source and the diet CP content on the milk urea nitrogen excretion was observed, however, the milk urea nitrogen excretion was higher for cows fed diets with cottonseed meal and higher concentrations of PB. In conclusion the use of low concentrations of protein (130g/Kg in MS) does not affect the performance of dairy cows and provides lower excretion of nitrogen in the environment.

Em função de sua disponibilidade no mercado e qualidade nutricional, derivados da soja são importantes fontes de proteína na alimentação animal. Apresentam perfil de aminoácidos semelhante ao de fontes animais, o que estimula seu uso como potencial substituto da farinha de peixe nas rações para aquicultura. No entanto, são deficientes em aminoácidos sulfurados e apresentam fatores antinutricionais que prejudicam o crescimento de peixes. O processamento da soja permite obter produtos mais refinados e altamente digestíveis, como concentrados proteicos (CPS), que têm elevado teor proteico e baixa quantidade de fatores antinutricionais, extraídos no processo de fabricação. Neste contexto, foi determinado o Coeficiente de Digestibilidade Aparente (CDA) do CPS em dietas para juvenis de duas espécies de Characidae autóctones: pacu (Piaractus mesopotamicus) e dourado (Salminus brasiliensis). Também foram avaliados os efeitos do uso deste ingrediente em níveis crescentes de substituição da farinha de peixe na dieta (ensaios com seis tratamentos e quatro repetições), com o objetivo de determinar o nível seguro de substituição sem prejudicar o ganho de peso. O pacu apresentou CDA para proteína (95,33 %) e energia (84,29 %) mais altos que o dourado (CDAproteína = 82,6 %; CDAenergia = 66,6 %), indicando maior plasticidade da espécie para o aproveitamento de fontes vegetais. Baseado em ensaios de desempenho, nas dietas para pacu foi possível substituir até 78,05 % da farinha de peixe das dietas experimentais, enquanto que para dourados, até 37,2%. Acima destes níveis, houve redução no crescimento. A substituição crescente da farinha de peixe pelo CPS exerceu efeito regulatório sobre a atividade de enzimas pancreáticas nos primeiros segmentos do intestino das duas espécies, mensurada através da atividade da protease inespecífica, lipase inespecífica e &alpha;-amilase. Também promoveu redução na altura das dobras intestinais quando a substituição foi total, detectada através da morfometria da parede intestinal do intestino anterior. Estes efeitos podem ser consequência da ação conjunta de fatores antinutricionais da soja, principalmente inibidores de enzimas, potencializados quando a farinha de peixe foi totalmente substituída pelo CPS; e da habilidade com a qual cada espécie digere / absorve os nutrientes. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que o CPS pode ser utilizado em substituições parciais da farinha de peixe em dietas para peixes onívoros e carnívoros. / Because of market availability and nutritional quality, soybean and its by-products are important sources of protein for the animal feed industry. The amino acid profile of soy products is similar to that of animal sources, encouraging their use as surrogate protein source to fishmeal (FM) in aquafeeds. However, soy products and by-products are deficient in sulfur amino acids and contain anti-nutritional factors that hamper fish growth. Secondary processing of soybean meals yield more refined and highly digestible protein ingredients such as the soy protein concentrate (SPC), which have higher protein contents and lower concentration of anti-nutritional factors, partially extracted or inactivated during the manufacturing process. In such a context, this work determined SPC\'s Apparent Digestibility Coefficient (ADC) in diets for two juveniles neotropical, native Characins species: pacu (Piaractus mesopotamicus), and dourado (Salminus brasiliensis), and also studied the effects of replacing graded levels of FM by SPC (six treatment levels and four repetions) in the aim to determine the optimum substitution level for better growth. Pacu presented higher ADC for protein (95,33 %) and energy (84,29 %) than dourado (ADCprotein = 82,6 %; ADCenergy = 66,6 %), indicating the plasticity of the specie to utilize plant sources. Based on growth performance, for pacu it was possible to substitute until 78,05% of FM, whereas for dourado, until 37,20%. Above these levels, there were reduction on growth performance. The increasing replacement of FM by SPC had regulatory effect on the activity of pancreatic enzymes in the first segment of the intestine of both species, measured through enzymatic assays for unspecific protease, unspecific lipase and &alpha;-amylase. It also caused a reduction on intestinal fold height of proximal intestine. All of these effects can be attributed to soybean anti-nutritional factors, especially enzyme inhibitors, whose action was enhanced when FM was completely replaced by the SPC; and the specific ability of each specie to digest / absorb plant nutrients. It is safe to infer that SPC can only be used as partial replacement of FM in diets for omnivore and carnivore fish.

O estudo consistiu de dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito metabólico, custos e viabilidade econômica de dietas com diferentes fontes nitrogenadas e teores proteicos. No primeiro experimento avaliou-se o efeito de dois teores de proteína bruta (PB) (130 e 148g/kg de MS) e duas fontes nitrogenadas (farelo de algodão 38 e grão de soja cru integral) na dieta de vacas leiteiras com cana de açúcar como volumoso, sobre as frações nitrogenadas do leite, balanço de nitrogênio e perfil metabólico. Foram utilizadas 12 vacas da raça Holandesa com 155 (±65) dias em lactação, agrupadas em três quadrados latinos 4x4 contemporâneos, com período experimental de 21 dias, sendo 14 dias para adaptação às dietas e os sete últimos para a realização das coletas. As vacas foram alojadas em baias individuais e alimentadas ad libitum. As amostras de leite para análise do balanço nitrogenado e frações nitrogenadas foram coletadas no 15° dia de cada período. O consumo e balanço de nitrogênio foram maiores para vacas alimentadas com dietas com 148 g PB/kg de MS. Por outro lado, vacas alimentadas com dietas contendo farelo de algodão apresentaram maior excreção de nitrogênio no leite do que vacas alimentadas com grão de soja cru integral. A relação entre caseína e proteína verdadeira no leite foi maior em vacas alimentadas com grão de soja cru integral. Houve interação entre fonte nitrogenada e teor de PB da dieta sobre as concentrações de nitrogênio ureico no leite (NUL) e nitrogênio não proteico (NNP). A concentração de NUL foi maior em vacas alimentadas com farelo de algodão e com maior teor de PB, em contrapartida houve menor excreção de NUL em vacas alimentadas com grão de soja com maior teor proteico. Não houve efeito das dietas sobre os teores de proteína do leite, nitrogênio não caseinoso (NNC), caseína e proteína do soro. Conclui-se que o uso de dietas com 130g de PB/Kg na MS não altera o balanço de nitrogênio e de composição do leite de vacas leiteiras em comparação com teores de 148g/Kg de PB na MS, e resultam em menor excreção de nitrogênio no ambiente. No segundo experimento foram calculados os custos e margens totais de dietas com cinco fontes nitrogenadas principais (ureia, farelo de soja, farelo de algodão, grão de soja cru integral e farelo de glúten de milho) e cinco teores proteicos (130, 145, 148, 157 e 160 g/kg de MS) com cana de açúcar como volumoso para vacas em lactação. Os dados foram provenientes de três estudos conduzidos com a finalidade de coleta de dados produtivos e respostas metabólicas. A análise econômica foi realizada com base nos preços históricos deflacionados (corrigidos do efeito da inflação) praticados durante o período 2002 a 2012, e no cálculo dos custos de alimentação, em função do consumo de alimento, da produção de leite e do teor de proteína bruta no leite. Dietas com cana de açúcar com teor proteico de 14,5% com ureia como fonte nitrogenada principal apresentaram a maior margem bruta (diferença entre a receita da venda do leite e do custo da dieta) com valor médio anual de R$1,85.vaca-1.dia-1. A dieta com 14,8% de PB com grão de soja cru integral apresentou a menor margem bruta de R$ 2,16.vaca-1.dia-1. / The study consisted of two experiments to evaluate the N balance and economical analysis of diets with different nitrogen sources and crude protein levels. On the first experiment it was evaluated the effect of two crude protein (CP) levels (130 e 148 g/kg DM) and two nitrogen sources (cottonseed meal 38% and whole raw soybean) in diets of dairy cows using sugar cane as forage on nitrogen in milk, nitrogen balance and metabolic parameters. Twelve Holstein cows with 155 (±65) days in lactation were distributed into three contemporary 4x4 Latin squares, with experimental period of 21 days, 14 days for diet adaptation and the remaining seven days for sampling. The cows were housed in individual pens and fed ad libitum. Milk samples for nitrogen balance and milk nitrogen fractions analysis were collected on the 15th day of each experimental period. Nitrogen intake and nitrogen balance were higher for the cows fed diets with 148 g CP/kg DM. However cows fed diets with cottonseed meal had higher nitrogen excretion in milk than cows fed diets with whole raw soybean. The casein: true milk protein ratio was higher in cows fed diets with whole raw soybean. There was interaction between the nitrogen source and the diet CP content on the milk urea nitrogen and non-protein nitrogen. Milk urea nitrogen was higher in cows fed diets with cottonseed meal and higher CP concentrations, however lower milk urea nitrogen was observed in cows fed diets with whole raw soybean and higher CP concentration. The concentration of crude protein, noncasein protein, casein and whey protein in milk did not differ between diets. In conclusion the use of low concentrations of protein (130g/Kg in MS) does not affect the performance of dairy cows and provides lower excretion of nitrogen in the environment. On the second experiment, the costs and the gross margin were calculated for diets formulated with five nitrogen sources (urea, soybean meal, cottonseed meal, whole raw soybean and corn gluten meal) and five protein levels (130, 145, 148, 157 e 160 g/kg DM) using sugar cane as forage. Performance data were obtained from three experiments conducted previously. Economical analysis were performed based on historical prices adjusted for the effect of inflation during the period between 2002 and 2012 and based on the feed costs, cow intake, milk prodution and milk protein levels. The higher gross margin (difference between the income from milk sale and diet costs) were obtained for 145 g/kg of CP in DM diets and urea as main nitrogen source, with mean of R$1,85.vaca-1.dia-1. The lower gross margin were observed in the 148 g/kg of CP in DM diet and whole raw soybean as nitrogen source, with mean of R$ 2,16.vaca-1.dia-1.

O Characifome dourado, Salminus brasiliensis, tem despertado crescente interesse dos piscicultores por apresentar rápido crescimento e ótima qualidade de carne. Porém, a falta de conhecimento sobre as exigências nutricionais e valor biológico dos alimentos para a espécie têm dificultado a formulação de dietas que permitam o máximo desempenho e, por conseqüência, sua produção intensiva. Para determinação da exigência nutricional em energia e proteína, juvenis de dourado (5,29 ± 0,21 g) foram distribuídos em 75 gaiolas (60 L) alojadas em tanques de 1.000 L e alimentados por 60 dias com dietas contendo níveis de proteína bruta (PB) entre 35 e 51% (incremento de 4%) e teores de energia bruta (EB) de 4.200 a 5.000 kcal/kg de alimento (incremento de 200 kcal/kg). O experimento foi conduzido em um delineamento inteiramente aleatorizado em esquema fatorial 5 × 5 (cinco níveis de EB e cinco níveis de PB, com três repetições). Foram avaliados parâmetros de ganho de peso (GP), ganho de peso relativo (GPR), consumo alimentar diário (CAD), índice de conversão alimentar (ICA), taxa de crescimento específico (TCE) e retenção de nutrientes. Não houve interação significativa (P>0,05) entre os níveis de proteína e energia para os parâmetros avaliados. Os valores de CAD, GP, GPR, CA e TCE e de retenção de nutrientes foram influenciados (P<0,05) pelos níveis de proteína e de energia da dieta. O CAD diminuiu com o aumento do nível energético das dietas. As relações lipo-somáticas e víscero-somáticas foram afetadas (P<0,05) pela energia dietética, aumentando com o aumento dos níveis de energia. Por meio do uso da regressão segmentada estimou-se a exigência protéica e energética para juvenis de dourado como sendo de 45,08% de PB e 4.600,0 kcal EB/kg, e uma relação energia:proteína variando entre 10,20 e 10,65 kcal de EB/g de PB, como ideal para ótimo desempenho e retenção de nutrientes e energia. Para avaliação do valor nutricional dos alimentos, foi determinado o coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) da energia e nutrientes de fontes protéicas de origem animal e vegetal em dietas práticas para o dourado (19,49 ± 5,04 g). Os peixes, foram confinados em gaiolas de polipropileno (80 L; 40 peixes/gaiola) e alimentados com dietas teste granuladas que continham 30% do ingrediente teste e 70% de uma ração referência (RR) prática contendo 48,14% de PB, 4.453,2 kcal de EB/kg e 0,1% de óxido de crômio III. Após a última alimentação, as gaiolas eram transferidas para aquários cilindro-cônicos (200 L) onde as fezes eram coletadas por sedimentação em recipientes refrigerados. Houve diferença (P<0,01) para os CDAs dos nutrientes e energia das diferentes fontes protéicas. Foram obtidos valores de CDA de: 94,25; 91,26; 93,05 e 93,47% para a PB, 91,03; 90,33; 87,83 e 88,78% para a EB, 92,06; 84,49; 80,58 e 79,25% para matéria mineral, 83,90; 80,26; 84,25 e 84,55% para matéria seca e 97,38; 96,74; 93,32 e 91,46% para os lipídios, para a farinha de peixe (FP), farinha de vísceras (FV), farelo de soja (FS) e farelo de glúten de milho (FGM), respectivamente. O CDA médio dos aminoácidos foi de: 93,60; 89,95; 92,07 e 92,45% para FP, FV, FS e FGM, respectivamente. Todos os ingredientes testados foram eficientemente aproveitados e podem substituir parcialmente a FP em rações para o dourado. / The dourado, Salminus brasiliensis, presents excellent farming characteristics, such as fast growth and excellent flesh quality. However, the lack of the knowledge on the species nutritional requirements and biological value of feedstuffs hamper the formulation of diets for optimized performance and, consequently, the species\' intensive farming. To determine de species nutritional requirements, juveniles dourado (5.29 ± 0.21 g) were stocked in 75 cages (60-L) set up in 1,000-L containers, and fed for 60 days diets containing levels of crude protein (CP) between 35 to 51% (4% increments) and gross energy (GE) varying of 4,200 to 5,000 kcal/kg feed (200 kcal increments). The trial was set up in a completely randomized design, 5 × 5 factorial scheme (five levels of GE and five levels of CP, with three replications). Data on weight gain (WG), percentage weight gain (PWG), daily feed consumption (DFC), food conversion ratio (FCR), specific growth rate (SGR) and nutrient retention were recorded. No interaction (P>0.05) between dietary energy and protein levels for all parameters was detected. The values of DFC, WG, RWG, FCR, SGR and nutrient retention were affected (P<0.05) by the dietary protein and energy levels. DFC decreased with increasing energy levels. The liposomatic and viscerosomatic indexes were affected (P<0.05) by dietary energy levels, and increased with increasing energy levels. Through broken line analysis technique, the requirements estimated for optimum performance and nutrient and energy retention of dourado were 45.08% CP, 4,600.0 kcal GE/kg, and a energy:protein ratio varying between 10.20 and 10.65 kcal of GE/g of CP. Apparent digestibility is one of the main tools to evaluate the potential of an ingredient to be used in aquafeeds. To evaluate the apparent digestibility coefficient (ADC) of energy and nutrients of animal and plant protein sources in practical diets for the dourado (19.49 ± 5.04 g), fish were stocked in plastic cages (80-L) and fed pelleted test diets containing 30% of test ingredients plus 70% of a reference diet (RR) containing 48.14% CP, 4,453.2 kcal GE/kg, and 0.1% of chromium oxide III. After the last daily meal, cages were transferred to cylindrical conical-bottomed aquaria (200-L) where feces were collected by sedimentation in refrigerated containers. ADCs of nutrients and energy of selected protein sources differed (P<0.01); ADC values were: 94.25; 91.26; 93.05 and 93.47% for CP, 91.03; 90.33; 87.83 and 88.78% for GE, 92.06; 84.49; 80.58 and 79.25% for ash, 83.90; 80.26; 84.25 and 84.55% for dry matter, 97.38; 96.74; 93.32 and 91.46% for lipid for fish meal (FM), poultry by-product meal (PBM), soybean meal (SBM), and corn gluten meal (CGM), respectively. The average ADC of amino acids was: 93.60; 89.95; 92.07 and 92.45% of FM, PBM, SBM and CGM, respectively. All tested ingredients were efficiently used and can partially replace FM in diets for carnivorous dourado.

No presente estudo foram efetuados três ensaios. No primeiro, foram comparados os efeitos de teores crescentes de proteína metabolizável (PM), de acordo com o NRC (2001) para vacas lactantes mantidas em pastagens de capim Elefante. Os aumentos em PM foram obtidos com o aumento da proporção de farelo de soja na ração. Foram utilizadas 12 vacas, delineadas em quadrado latino 3 x 3 com quatro repetições, durante 60 dias de avaliação. Não foi observado efeito (P>0,05) sobre a produção de leite e leite corrigido para 3,5% de gordura, teores e produção de gordura, proteína e sólidos totais. Houve aumento linear (P<0,05) nos teores de nitrogênio uréico no leite (11,17; 13,17; 15,63 mg dL-1) e no plasma (18,57; 19,93; 21,99 mg dL-1). No segundo ensaio, foram avaliados os efeitos de dois diferentes intervalos entre desfolhas (95% de interceptação de luz pelo dossel - T1 e 27 dias fixos - T2) das pastagens de capim Elefante sobre o desempenho lactacional de vacas leiteiras. Foram utilizadas oito vacas lactantes, delineadas em cross-over, durante 80 dias. Os dados das pastagens foram analisados através de delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas no tempo. Foi observado maior (P<0,05) altura do dossel em pré (1,03 e 1,21m) e pós-pastejo (0,62 e 0,71m), interceptação de luz pelo dossel (95,47 e 97,91%), teor de fibra em detergente ácido (35,88 e 37,05%) e fibra em detergente neutro (65,08 e 66,99%). Não houve efeito dos tratamentos (P>0,05) sobre a massa de forragem em pré (6.270 e 6.310 kg de MS ha-1) e pós-pastejo (3.580 e 3.850 kg de MS ha-1). Houve tendência de maior produção de leite (16,72 e 14,09 kg dia-1), produção de gordura (0,64 e 0,54 kg dia-1), lactose (0,72 e 0,58 kg dia-1) e de sólidos totais (2,04 e 1,70 kg dia-1) para o T1 em comparação com o T2. No terceiro estudo, foram avaliados os efeitos de três estratégias de suplementação protéica nas rações (isoprotéicas) com cana-de-açúcar para vacas em lactação, em dois níveis de produção, 18 kg dia-1 (T1, T2 e T3) e 10 kg dia-1 (T4, T5 e T6). No T1 e T4, foi usado o teor de 1 kg de uréia para cada 100 kg de cana-de-açúcar in natura, no T2 e T5 as rações foram formuladas com teores ajustados de PM, enquanto no T3 e T6 havia teores excessivos de PM, conforme o NRC (2001), através do aumento em farelo de soja e redução na uréia. Para a análise dos dados foi utilizado o delineamento em quadrado latino 3 x 3 com três replicações. Não houve efeito dos tratamentos (P>0,05) sobre o consumo de matéria seca, produção de leite, teor de gordura, proteína e sólidos totais. Também não houve efeito dos tratamentos (P>0,05) sobre os teores de nitrogênio uréico no leite (13,42; 13,26; 14,03 e 13,62; 13,48; 14,12 mg dL-1) e no plasma (19,03; 19,22; 20,02 e 19,23; 19,32 e 20,12 mg dL-1), para ambos os grupos avaliados. / In the present study three trials were conducted. Trial 1: Three concentrates with increasing metabolizable protein (MP) contents were fed to lactating dairy cows grazing Elephant grass. Extra soybean meal was fed to increase MP in the diet beyond NRC (2001) recommendation. Twelve cows were used in a 3 x 3 latin square design, replicated four times, for 60 days. There were no effects (P>0.05) of treatments on milk yield, 3,5% fat corrected milk, on fat, protein and total solids contents and yields. Milk urea nitrogen and plasma urea nitrogen concentrations increased linearly (P<0.05)(11.17; 13.17; 15.63 and 18.57; 19.93; 21.99 mg dL-1) with increasing concentrate crude protein content. Trial 2: Two different intervals between defoliation (95% of light interception - T1 and 27 days fixed - T2) of Elephant grass pasture were compared for lactating dairy cows. Eight cows were used in a cross-over design during 80 days. The pasture data were analyzed in a complete random design with time repeated measurements. The sward heights pre-grazing (1.03 and 1.21m), and post-grazing (0.62 and 0.71m), light interception (95.47 and 97.91%), acid detergent fiber (35.88 and 37.05%) and neutral detergent fiber (65.08 and 66.99%) were higher for T2 compared to T1. Forage mass pre-grazing (6270 and 6310 kg DM ha-1) and post-grazing (3580 and 3850 kg DM ha-1) were not affected by treatments (P>0.05). There were tendencies for higher milk yield (16.72 and 14.09 kg day-1), fat yield (0.64 and 0.54 kg day-1), lactose yield (0.72 and 0.58 kg day-1) and total solids yield (2.04 and 1.70 kg day-1) for T1 in comparison with T2. Trial 3: Three strategies for protein adequacy in sugarcane based diets were compared for lactating dairy cows producing 18 kg milk day-1 (T1, T2 and T3), or 10 kg of milk day-1 (T4, T5 and T6). In treatment 1 (T1 and T4) urea was added to the diets in the dose of 1% of sugarcane (as fed), as traditionally done in Brazil. In treatment 2 (T2 and T5), diets were formulated according to NRC (2001) to be adequate in MP. In treatment 3 (T3 and T6), MP was fed in excess of NRC (2001) recommendation. All the three diets were isonitrogenous. Increasing soybean meal and decreasing urea in the diets was done to increase MP. Eighteen dairy cows, separated in two groups (10 and 18 kg milk-1 day-1) with nine cows each, were used during sixty days, in a 3 x 3 latin square design replicated three times. There were not effects of treatments (P>0.05) on DMI, milk yield, fat contents and yields, protein contents and yields and total solids contents and yields. There were not effects of treatments (P>0.05) on milk urea nitrogen (13,42; 13,26; 14,03 e 13,62; 13,48; 14,12 mg dL-1) and plasma urea nitrogen (19.03; 19.22; 20.02 and 19.23; 19.32 e 20.02 mg dL-1).