No presente trabalho estudou-se o metabolismo ruminal e a fermentação com produção de gases e de metano avaliadas pela técnica de ex-situ (micro-rúmen) em duas espécies de ruminantes domésticos, o bovino e o bubalino, visando contribuir com a importante área da nutrição de ruminantes na geração de dados para realização de uma alimentação mais eficiente e econômica desses animais. Para tanto, o trabalho está apresentado em forma de capítulos com uma Introdução sobre o tema, uma revisão da literatura e o Capítulo 3 redigido na forma de um artigo científico para futura publicação. Na revisão da literatura (Capítulo 2) são apresentadas discussões sobre os principais trabalhos publicados em literatura especializada em importantes aspectos, subdivididos nos seguintes tópicos: Diferenças fisiológicas no processo digestivo entre bovinos e bubalinos; a proteína na nutrição de ruminantes; a uréia como fonte proteica; fermentação ruminal e seus produtos e fatores que influenciam a fermentação ruminal. Ressalta-se, porém, que há escassez de trabalhos publicados comparando as duas espécies de ruminantes nessa área, especialmente com o uso de uréia em dietas. Como os ruminantes possuem a capacidade de transformar fonte de nitrogênio não proteico em proteína de alto valor biológico há necessidade de explorar essa vantagem da espécie para diminuir os custos de produção sem afetar a produção desses animais. Há vantagens e desvantagens do uso da uréia na alimentação animal, mas é necessário elucidar as diferenças que existem nas duas espécies quando utilizamos essa fonte de nitrogênio. Neste estudo foi possível caracterizar o perfil da fermentação ruminal das duas espécies estudadas. A produção de metano pelos ruminantes é apontada como fator contribuidor para o efeito estufa, e neste trabalho avaliamos esses parâmetros tanto de metabolismo como de fermentação existentes nessas espécies e a influência da uréia nesses sistemas. A utilização de uréia em uma dieta com 50% de volumoso promoveu maior consumo de matéria seca e extrato etéreo e maior produção de ácido propiônico com menos relação acético:propiônico, não influenciando nos coeficientes de digestibilidade dos nutrientes, na dinâmica ruminal e no pH em relação às dietas com 50% de volumoso sem uréia e com 80% de volumoso com uréia. Além disso, essa última dieta promoveu redução da produção de metano em relação à dieta contendo 50% de volumoso e 50% de concentrado com nitrogênio proteico com farelo de soja, modulando de forma a evidenciar sua importância na nutrição de ruminantes, com redução de custos de produção e dos efeitos deletérios causados pelo gás metano ao meio ambiente. / We have studied the ruminal metabolism fermentation with gas production and methane measured by ex-situ technique (micro-rumen) in two species of domestic ruminants, cattle and buffaloes to contribute to the important area of ruminant nutrition in order to become more efficient and economical feeding of these animals. To this end, the work is presented in the form of chapters with an introduction on the topic, a literature review and Chapter 3 written as a scientific paper for future publication. In the literature review (Chapter 2) discussions of important papers published in specialized literature is divided into the following topics: cattle vs buffaloes - physiological differences; protein in ruminant nutrition; urea as the protein source; ruminal fermentation and its products; factors that influence the rumen fermentation,. It is noteworthy, however, that there is scarcity of studies comparing the two ruminant species in this area, especially with the use of urea in diets. As ruminants have the ability to transform source of non-protein nitrogen in protein of high biological value there is need to explore this kind of advantage to reduce production costs without affecting the total production. There are advantages and disadvantages of the use of urea in animal feed, but it is necessary to elucidate the differences between the two animal species when using this source of nitrogen. In this study it was possible to characterize the profile of ruminal fermentation of both species. Methane production by ruminants is implicated as contributing factor to the greenhouse effect, and in this paper we have evaluated these parameters as fermentation metabolism in buffalo and cattle and the influence of urea on feeding systems. The use of urea in a diet with 50% forage promoted greater dry matter and fat intake and increased propionic acid production with less acetic:propionic ratio, but no influence was observed in the digestibility of nutrients, ruminal pH and rumen dynamics when compared to diets with 50% forage without urea and 80% of forage with urea. Moreover, this latest diet promoted reduction of methane production in relation to the diet containing 50% forage and 50% concentrate without urea, modulating in order to highlight its importance in ruminant nutrition, reducing costs production and the damaging effects to the environment by emission of methane gas.

A qualidade da fibra é um dos fatores mais importantes que regulam o consumo de matéria seca dos ruminantes. A ensilagem altera a qualidade nutricional da forragem conservada. Contudo, o objetivo deste estudo foi avaliar o consumo, cinética e ecossistema ruminal de tourinhos alimentados com dietas contendo cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) fresca ou ensilada, com alta ou baixa digestibilidade da fibra, sobre os seguintes parâmetros: 1) consumo de matéria seca; 2) taxa de digestão e passagem ruminal da FDN; 3) parâmetros de fermentação ruminal e 4) quantificação de bactérias ruminais celulolíticas e amilolíticas. Foram utilizados oito novilhos da raça Nelore, fistulados no rúmen, com peso vivo de 275 ± 22 kg e 18 meses de idade. As rações experimentais foram compostas de 60% de concentrado na matéria seca. O delineamento experimental foi de dois quadrados latinos 4x4 contemporâneos. A massa total do conteúdo ruminal e volume foram determinados por esvaziamento total do rúmen. O genótipo de alta DFDN aumentou o consumo de MS, somente na forma de silagem. O processo de ensilagem não alterou o efeito da alta DFDN sobre o CMS. Os tratamentos com cana fresca não tiveram diferença no CMS, quanto ao genótipo da cana. O aumento da DFDN ou o modo de conservação da cana não afetaram a digesta total do rúmen, a quantidade de MS e o teor FDNi no compartimento ruminal. Já a quantidade de FDN na digesta ruminal aumentou com a redução da qualidade da fibra. A maior digestibilidade da fibra e a conservação na forma de silagem aumentaram a taxa de renovação e a taxa de passagem da FDN. A taxa de digestão foi maior para os tratamentos com silagem de cana. A alimentação com cana fresca aumentou o total de AGCC e a concentração molar de propionato. Já os tratamentos com silagem obtiveram pH mais elevado e maior concentração molar de ácido acético. A menor digestibilidade da fibra aumentou a concentração da amônia ruminal. A alimentação com cana fresca aumentou a população das bactérias amilolíticas da espécie Streptococcus bovis, assim com as bactérias fibrolíticas das espécies Ruminococcus albuns e Fibrobacter succinogenes. A maior digestibilidade da fibra aumenta a taxa de passagem e consequentemente, o consumo de matéria seca de novilhos alimentados com silagem de cana-de-açúcar. O processo de ensilagem não interfere no efeito da maior DFDN sobre o CMS. / The quality of fiber is one of the most important factors that regulate dry matter intake of ruminants. The ensiling process affects the nutritional quality of the conserved forage. Therefore, the aim of this study was to evaluate the intake, kinetics and ruminal ecosystem in young steers fed either fresh or ensiled sugarcane (Saccharum officinarum L.), with either high or low fiber digestibility, on the following parameters: 1) dry matter intake, 2) ruminal NDF digestion and passage rate, 3) ruminal fermentation parameters, and 4) quantification of amylolytic and cellulolytic rumen bacteria. Eight ruminally cannulated Nelore steers (275 ± 22 kg), approximately 18 months old, were used. The experimental diets contained 60% of concentrate on a dry matter basis. The experimental design was a replicated 4 x 4 Latin square. The total digesta and ruminal volume were measured by manual evacuation of digesta. Greater fiber digestibility increased DM intake only when fed as silage, therefore the ensiling process does not alter the effect of high digestibility on DMI. When fed as fresh sugarcane, the treatments (high or low NDFD) had no effect on DMI. High NDFD, or method of conservation, had no effect on rumen digesta, amounts of DM or indigestible NDF (INDF), in the rumen. Low digestibility increased the amount of NDF in the rumen. High NDFD and sugarcane preserved as silage increased ruminal NDF turnover and passage rate. Ensiling sugarcane increased the NDF digestion rate. Fresh sugarcane increased the total of SCFA and molar concentration of propionate in the rumen. Sugarcane silage treatments had a higher rumen pH and molar concentration of acetate. Low NDFD increased the concentration of ruminal ammonia. Fresh sugarcane increased the population of amylolytic and fibrolytic rumen bacteria. The higher NDFD increases the passage rate and consequently the DMI of steers fed sugarcane silage. The ensiling process does not alter the effect that high NDFD has on DMI.

Os baixos índices produtivos da pecuária de corte no Brasil são normalmente associados à baixa produtividade e ao baixo valor nutritivo das espécies de gramíneas forrageiras tropicais nas condições edafo-climáticas onde se desenvolve a atividade no país. O presente trabalho procurou elucidar se a freqüência de desfolhação baseada em tempo cronológico constante iria gerar, além de dosséis com condição estrutural e fisiológica diferente a cada pastejo, forragem em oferta com características qualitativas também diferentes em cada evento de pastejo tentando-se estabelecer a importância relativa da idade fisiológica em comparação com a idade cronológica na determinação dos indicadores (químico-bromatológicos e físicos) do valor nutritivo da forragem em oferta. O experimento foi conduzido em Piracicaba, na ESALQ/USP, no Departamento de Zootecnia de setembro de 2005 a fevereiro de 2006. O delineamento foi inteiramente casualizado, com três tratamentos correspondendo às estratégias de pastejo, sendo duas definidas em função da interceptação luminosa (IL) pelo dossel durante a rebrotação (pastejos iniciados com 95% ou 100% de IL) e um baseado no tempo cronológico (pastejos iniciados a cada 28 dias), e três repetições. Piquetes manejados com 95% IL produziram forragem composta basicamente por folhas (92,5%). Esse mesmo tratamento produziu forragem com alto teor de proteína bruta (PB; 141 g kg-1 nas folhas, 89 g kg-1 nos colmos e 138 g kg-1 na forragem íntegra), concentrações menores de fibra em detergente neutro (FDN) de colmos (740 g kg-1), e maiores valores de digestibilidade in vitro da matéria seca de folhas (690 g kg-1) e de colmos (660 g kg- 1), resultando portanto em forragem com melhor valor nutritivo. Os tratamentos com menor freqüência de pastejo (100% IL e 28 dias) resultaram em forragem com maior proporção de colmos (9,8 e 9,1 % respectivamente). Teores de PB foram inferiores na forragem pastejada a cada 28 dias (71 g kg-1 para colmos e 114 g kg-1 para forragem íntegra) e as maiores concentrações de FDN de colmos foram obtidas na forragem colhida com 100% IL (769 g kg-1) e com 28 dias (764 g kg-1). A resistência ao cisalhamento de colmos foi menor na forragem produzida a 95% IL (9 kgf), enquanto que os maiores índices foram encontrados para os tratamentos 100% IL (10,5 kgf) e 28 dias (11,2 kgf). A uniformização fisiológica dos tratamentos baseados em IL não resultou em conseqüente uniformização dos determinantes qualitativos da forragem em oferta, pois tanto o tratamento 95% IL quanto o 100% IL resultaram em forragem com diferenças entre os ciclos de pastejo, principalmente com relação à forragem íntegra. O tratamento baseado em dias fixos, como esperado, também não foi considerado uniforme neste mesmo sentido. / The low productive indices of the beef cattle industry in Brazil are normally associated with the low productivity and the low nutritive value of the tropical forage species in the climatic conditions where the activity is developed in the country. The objective of this study was to ascertain whether the defoliation frequency based on constant chronological time would generate, besides different sward structural and physiological conditions at each grazing, forage on offer with different qualitative characteristics, and try to establish the relative importance of the physiological age in comparison with the chronological age in the determination of the indicators (chemical and physical) of forage nutritive value. The experiment was carried out in Piracicaba, at ESALQ/USP - Departamento de Zootecnia from September 2005 through February 2006. The experimental design was completely randomized, with three treatments corresponding to the grazing strategies, which was two defined by light interception (LI) (grazing started with 95% LI or 100% LI) and one based on chronological time (grazing started every 28 days), each replicated three times. Forage produced on paddocks managed with 95% LI were mostly leaves (92,5%). That same treatment produced forage with high concentration of crude protein (CP; 141 g kg-1 in leaves, 89 g kg-1 in stems and 138 g kg-1 in whole forage), low concentrations of neutral detergent fiber (NDF) in stems (740 g kg-1), and higher values of in vitro dry matter digestibility (IVDMD) of leaves (690 g kg-1) and stems (660 g kg-1), resulting in forage with higher nutritive value. Low grazing frequency treatments (100% LI and 28 days) resulted in forage with higher proportion of stems (9,8 and 9,1 %, respectively). Concentrations of CP were lower in forage grazed every 28 days (71 g kg-1 in stems and 114 g kg-1 in whole forage) and the higher concentrations of NDF in stems were obtained from forage harvested with 100% LI (769 g kg-1) and with 28 days (764 g kg1). The shear strength of stems was lower in forage produced with 95% LI (9 kgf), whereas that with the higher indices was founded for the treatments 100% (10,5 kgf) and 28 days (11,2 kgf). The physiological uniformization of treatments based in LI did not resulted in consequent uniformization of qualitative determinants of the offered forage, because both treatments 95% LI and 100% LI resulted in forage with differences among grazing cycles, mainly in relation to whole forage. The treatment based on fixed days of rest, as expected, did not resulted in uniformity as well.

O estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da formulação de dietas com diferentes níveis nutricionais sobre o desempenho, rendimento de carcaça, cortes comerciais, digestibilidade e viabilidade econômica da criação comercial de frangos de corte machos e fêmeas. Utilizou-se 180 pintainhos (90 machos e 90 fêmeas) COBB-500™ de 1 dia de idade, alojados em baterias metálicas e distribuídos em delineamento inteiramente ao acaso em esquema fatorial 2 x 3, sendo os fatores sexo (macho e fêmea) e dietas (macho, fêmea e misto), totalizando 6 tratamentos com 6 repetições de 5 aves cada. As características avaliadas foram: consumo de ração (CR), peso corporal (PC), ganho de peso (GP), conversão alimentar (CA), viabilidade criatória (VC), índice europeu de eficiência produtiva (IEP), rendimentos de carcaça (RC), filé de peito (FPt), dorso (DS), coxa (Cx), sobre coxa (SCx), asas (AS), cabeça+pés (CaP), gordura abdominal (GA), coeficientes de digestibilidade de matéria seca (CDAMS), proteína bruta (CDAPB) e energia bruta (CDAEB), receita bruta média (RBM), custo médio da alimentação (CMa) e o índice de rentabilidade (IR). Os dados foram submetidos à análise estatística pelo programa SAS® 9.2 e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Verificou-se que fator sexo interferiu (P<0,05) para o desempenho e rendimento de carcaça com superioridade do frango macho nas características CR, PC, GP, IEP, Cx, SCx e melhor CA. No entanto o frango fêmea apresentou maior rendimento de FPt e GA quando comparada com o frango macho. Para o fator dietas, os níveis nutricionais não interferiram (P>0,05) nas características de desempenho e rendimento de carcaça até os 28 dias de idade das aves, contudo, influenciaram (P<0,05) o desempenho e rendimento de carcaça dos 29 aos 42 dias, com a dieta de exigências para ave fêmea como a que apresentou efeito positivo com maiores CR que resultaram em maiores PC e GP, além de resultados mais uniformes, para FPt, Cx, SCx e AS. No ensaio de metabolismo aos 28 e 42 dias de idade, os níveis nutricionais das dietas não afetaram (P>0,05) o CDAMS, entretanto, influenciaram (P<0,05) os CDAPB e CDAEB, de tal forma que a dieta para ave fêmea demonstrou os melhores resultados através das maiores retenções de EB e PB. Quanto à viabilidade econômica a dieta para ave fêmea atingiu para os dois sexos, a maior margem bruta e índice de rentabilidade, que são as principais variáveis que representam o lucro do produtor. Portanto, conclui-se que a dieta para ave fêmea apresentou efeito positivo quando foi fornecida a ambos os sexos e que pode ser uma alternativa promissora para sua aplicação junto ao nível produtivo. / The study was conducted to evaluate the effect of the feed formulation with different nutritional levels on performance, carcass yield, commercial cuts, digestibility and economical viability of male and female broilers. It was used 180 chicks (90 males and 90 females) COBB-500™ one-day-old, housed in metal batteries and subjected to a completely randomized design in a 2x3 factorial arrangement, of two sexes (male and female) and three diets (male, female and mixed), totaling 6 treatments with 6 replicates of 5 birds each. The characteristics evaluated were: feed intake, body weight, weight gain, feed conversion, production viability, the index of production efficiency, carcass yield, breast fillet, back, thigh, drumstick, wings, head+feet, abdominal fat, dry matter digestibility coefficients, crude protein digestibility coefficients and gross energy digestibility coefficients, gross average income, average feed cost and the profitability index. Data were statistically analyzed by the SAS® 9.2 program and the means were compared by Tukey test at 5% probability It was found that factor sex interfered (P<0.05) for performance and carcass yield with male chicken superiority in relation to the characteristics of feed intake, body weight, weight gain, index of production efficiency, thigh, drumstick and lower feed conversion. Nevertheless, the female chicken showed higher yield of breast fillet and abdominal fat when compared to male chicken. For the diets factor, nutritional levels did not affect (P>0.05) on the performance characteristics and carcass yield up to 28 days of age of the birds, however, influenced (P<0.05) the performance and yield carcass from 29 to 42 days of age with the requirements diet for female chicken as it had a positive effect with higher feed intake resulting in higher body weights and weight gain, and more consistent results, with intermediate yields for breast fillet, thigh, drumstick, wing and abdominal fat. Metabolism assay at 28 and 42 days of age of the birds, the nutritional levels of the diet did not affect (P>0.05) the apparent digestibility of dry matter, however, they influenced (P<0.05) the coefficient apparent digestibility of crude protein and gross energy, in such a way that the diet for female chicken showed the best results through the higher retentions of gross energy and crude protein. For the economic viability the diet for female chicken reached for both sexes, the higher gross margin and profitability ratios, which are the main variables that represent the profit of the producer. Therefore, it is concluded that the diet for female chicken had a positive effect when it was provided to both sexes and that may be a promising alternative for its application in a productive level.

Foi objetivo do presente estudo avaliar o efeito do estresse térmico sobre a seleção da dieta e digestibilidade dos nutrientes em bovinos através de um ensaio delineado inteiramente ao acaso, utilizando-se doze vacas secas, não gestantes e portadoras de cânulas ruminais. O ensaio foi conduzido no período de 20 dias e contou com dois tratamentos: conforto (galpão aberto, 21°C) e estresse (câmara climática, 38°C). Os alimentos oferecidos, separadamente e à vontade, foram cana-de-açúcar e uréia (14% PB) e concentrado a base de milho e farelo de soja (14% PB). A capacidade de seleção dos animais foi identificada através da comparação da dieta selecionada nos dois diferentes ambientes, dos parâmetros da fermentação ruminal e digestibilidade total obtida pelo marcador externo óxido de cromo. Os animais em estresse térmico reduziram em 22% o consumo de matéria seca (kgMS/dia) comparados aos mantidos em temperatura de conforto. A relação concentrado:volumoso escolhida não diferiu entre os tratamentos. Isto sugere que os animais reduziram a ingestão total de matéria seca sem alterar a concentração de energia e fibra das suas dietas, na tentativa de manter estável o ambiente ruminal. Quanto aos parâmetros ruminais, não houve diferença sobre a concentração total dos ácidos graxos voláteis, porcentagens molares dos ácidos acético, propiônico e butírico, relação acético/propiônico e pH ruminal. Foi observado aumento de 47% na concentração de N-amoniacal nos animais estressados. Esses achados sugerem que os animais, através da seleção de dietas, objetivam a manutenção de seu ambiente ótimo, corrigindo desbalanços e minimizando seu desconforto. Em contrapartida, houve redução na digestibilidade (49% para a matéria seca, 55% para a proteína bruta, 26% para extrativo não nitrogenado, 31% para extrato etéreo, 44% para o amido e 52% para energia bruta) nos animais em estresse térmico, reduzindo assim a disponibilidade dos nutrientes da dieta pelos bovinos. / The effect of heat stress on diet selection of ruminants was studied in a completely randomized design with 12 fistulated dry cows. The trial was conducted in 20 days with two treatments: thermal comfort (open barn, 21°C) and heat stress (climatic chamber, 38°C). Feeds were offered separately and ad libitum and composed by sugar cane + urea (14% CP) and concentrate, based on corn + soybean meal (14% CP). The ability of bovine to select their diets was identified comparing the composition of diet selected, ruminal fermentation parameters and total tract digestibility (chromic oxide as external marker) in different environments. A decrease of 22% in total dry matter intake was observed for animals in heat stress compared to the ones in comfort environment. Concentrate:roughage radio chosen was similar for both treatments. These data suggest that animals decreased dry matter intake without changing energy and fiber concentration in their diets, attempting maintain a stable ruminal environment. There was not difference on total volatile fatty acids production in the rumen, molar percentage of acetate, propionate and butirate, acetate/propionate ratio and ruminal pH. Ammoniacal-N concentration in the rumen was 47% higher for stressed than for comfort animals. This indicates that animals do make wise choices in order to maintain an ideal ruminal environment. However, there was a decrease in digestibility (49% for dry matter, 55% for crude protein, 26% for nitrogen-free extractive, 31% for ether extract, 44% for starch and 52% for gross energy) for animals in stress, reducing the availability of nutrients for bovine.

O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da radiação gama e da irradiação seguida de tratamentos hidrotérmicos sobre as características físico-químicas, funcionais e nutricionais (digestibilidade) de farinha e amido de banana verde. Bananas verdes Musa acuminata (AAA Cavendish) foram processadas visando a obtenção de farinha e a extração do amido. A farinha foi submetida às doses de radiação gama de 0 (controle); 1,0; 2,0; 5,0 e 10,0 kGy e o amido à 0 (controle); 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 kGy. Parte da farinha e do amido seguiu para os tratamentos hidrotérmicos, que constaram de umidificação na a proporção 1:20 p/v (farinha ou amido : água destilada), banho térmico (80 °C por 1 hora), armazenamento refrigerado (5 °C por 24 horas) e desidratação em estufa (45 °C por 24 horas). A avaliação da farinha somente irradiada demonstrou que, com o aumento da dose de radiação aplicada, houve aumento dos teores de açúcares redutores e de redutores totais, índice de solubilidade em água (ISA), croma (C), índice de escurecimento (IE) e dos teores de amido rapidamente digerível (ARD) e lentamente digerível (ALD). Houve também redução dos teores de amido resistente (AR) e das viscosidades de pasta (máxima, final e de quebra), além da tendência a retrogradação. Nas farinhas irradiadas e tratadas hidrotermicamente, o aumento da dose causou elevação dos teores de açúcares redutores e de ALD, do ISA, temperatura de pasta, C e IE. Nestas houve também redução do índice de absorção de água (IAA), do teor de ARD, das viscosidades máxima, final e tendência a retrogradação. O teor de AR das farinhas destes tratamentos apresentou elevação até 2 kGy. A inclusão dos tratamentos hidrotérmicos às farinhas irradiadas alterou a digestibilidade do amido, elevando o teor de ARD e reduzindo os de ALD e AR em função da gelatinização em todas as doses. Também houve elevação dos teores de fibra dietética total (FDT) em doses acima de 2 kGy. A cor foi alterada, com redução de luminosidade (L) e do ângulo Hue (°H), e elevação de C e IE. Houve aumento do IAA e redução do ISA. Os tratamentos hidrotérmicos alteraram o perfil viscoamilográfico das amostras gerando picos menos agudos, com menor quebra de viscosidade e maior tendência a retrogradação. A avaliação dos amidos somente irradiados demonstrou que, com o aumento da dose de radiação aplicada, houve apenas aumento do °H. Tanto no amido somente irradiado como no irradiado com posteriores tratamentos hidrotérmicos, houve elevação do teor de amido com ligações beta e redução do teor de amilose, da cristalinidade relativa, das viscosidades máxima, final e de quebra e também houve quebra da amilopectina. A inclusão dos tratamentos hidrotérmicos promoveu ainda o escurecimento dos amidos (redução de L e elevação de C, °H e IE). Os teores de amilose foram reduzidos e os de FDT elevados. A digestibilidade in vitro apresentou elevação do teor de ARD e redução em ALD e AR. Foi observada quebra da amilopectina, principalmente, e também redução da cristalinidade relativa. Todos os pontos críticos dos viscoamilogramas apresentaram elevação com os tratamentos hidrotérmicos, exceto a temperatura de pasta, que permaneceu inalterada. / The aim of this study was to evaluate the effect of gamma radiation and gamma radiation followed by hydrothermal treatments on the physicochemical, functional and nutritional (digestibility) characteristics of flour and starch from green bananas. Green bananas Musa acuminata (AAA Cavendish) were processed in order to obtain flour and extract starch. The flour was subjected to gamma radiation doses of 0 (control); 1,0; 2,0; 5,0 and 10,0 kGy and the starch to doses of 0 (control); 0,5; 1,0; 1,5 and 2,0 kGy. Part of the flour and starch received hydrothermal treatments, consisted of humidification in the ratio 1:20 w/v (flour or starch : distilled water), thermal bath (80 °C for 1 hour), cold storage (5 °C for 24 hours) and dehydration in oven (45 °C for 24 hours). The assessment of only irradiated flours showed that with the increase of radiation dose, there was an increase in levels of reducing sugars and total reducing sugar, water solubility index (WSI), chroma (C), browning index (BI) and of rapidly digestible (RDS) and slowly digestible starch (SDS) content. There was also a reduction in resistant starch (RS) levels and in paste viscosities (maximum, final and breakdown) and setback. In the irradiated and hydrothermically treated flours, the dose increase caused an elevation in levels of reducing sugars and SLS, of WSI, pasting temperature, C and BI. In these flours there was also reduction in the water absorption index (WAI), RDS content, maximum and final viscosities, and setback. The content of RS from the flours of these treatments increased up to 2 kGy. The inclusion of hydrothermal treatments (gelatinization and retrogradation) to irradiated flours changed the digestibility, raising RDS level and reducing the SDS and RS levels at all doses. There was an increase in the levels of total dietary fiber (TDF) at doses above 2 kGy. The color was altered with reduction of luminosity (L) and Hue angle (°H), and elevation of C and BI. There was an increase of WAI and reduction of WSI. The hydrothermal treatments altered the viscosity profile of the samples generating less sharp peaks, with less viscosity breakdown and a greater setback. The evaluation of only irradiated starches showed that with the use of increasing radiation dose, there was only an increase of °H. Both in the only irradiated starch and in the irradiated one with subsequent hydrothermal treatments, there was an increase of starch with beta bonds and reduction of amylose content, relative crystallinity, maximum and final viscosity, breakdown as well as amylopectin molecules break. The inclusion of hydrothermal treatments promoted browning of starches (reduction of L and elevation of C, °H and BI). The amylose contents were reduced and those of TDF were elevated. The in vitro digestibility presented elevated levels of RDS and reduction in SDS and RS. It was observed amylopectin break and also relative crystallinity reduction. All critical points of viscoamylograms showed an increase caused by hydrothermal treatments, except for pasting temperature, that remained unchanged.

Esta tese teve como objetivo o desenvolvimento de método in vitro pH-stat com enzimas espécie-específicas, avaliando a digestão de proteína (PB) e fósforo (P) em peixes, para prever a digestibilidade in vivo. As espécies utilizadas como modelos experimentais foram a truta arco-íris, Oncorhynchus mykiss, o bijupirá, Rachycentron canadum e a tilápia-do-Nilo, Oreochromis niloticus. Extratos enzimáticos foram obtidos de estômago, cecos pilóricos (truta e bijupirá) ou intestino (tilápia) de indivíduos de diferentes tamanhos e estado alimentar. A capacidade hidrolítica das enzimas foi padronizada utilizando substratos protéicos de grau analítico por meio da determinação do grau de hidrólise protéica (DH) em ensaio pH-stat. Ingredientes práticos foram hidrolisados com extrato enzimático de (i) estômago, (ii) cecos pilóricos (truta e bijupirá)/intestino (tilápia) ou (iii) estômago seguido de cecos pilóricos/intestino (dupla hidrólise) para determinar os valores de DH. O método de determinação de DH apresenta baixo coeficiente de variação, e pode ser uma ferramenta útil no ranqueamento e no controle de qualidade de ingredientes práticos. O P solúvel liberado de amostras de nove rações comerciais para tilápia, com níveis de garantia similares (32% proteína bruta, 4-6 mm) submetidos à digestão in vitro com extrato de estômago, intestino ou dupla hidrólise foram avaliados. Os extratos enzimáticos foram obtidos de tilápias cultivadas em condições comerciais em tanque-rede. Liberação de P solúvel foi determinada em amostras incubadas somente em água destilada (pH 6.4 &plusmn; 0.4), em água destilada a pH 2.0, pH 8.0, e sequencialmente em pH 2.0 e 8.0. Amostras também foram incubadas nesses valores de pH e incluindo os extratos enzimáticos de estômago e intestino separada e sequencialmente (dupla hidrólise). A liberação de P solúvel após digestão do estômago foi maior do que após digestão do intestino ou após dupla hidrólise. A digestibilidade do P parece estar relacionada mais ao pH do meio do que à hidrólise enzimática. Correlações significativas (P<0,05) foram observadas entre P total das rações e o P solúvel liberado em água destilada, e entre P total da ração e P liberado após digestão intestinal. O método in vitro apresentou baixo coeficiente de variação (< 5% c.v.). Coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) de PB e P de nove rações comerciais para tilápia foram avaliados in vivo utilizando cinzas insolúveis em ácido como marcador interno. O ensaio foi feito em laboratório com tilápias em fase de crescimento simulando condições comerciais de estocagem. Foram avaliados também o crescimento e correlações entre CDA in vivo e DH in vitro de PB e CDA P in vivo e liberação in vitro de P solúvel. Não houve diferença no ganho de peso entre as rações (P>0,05). Valores de DH não apresentaram correlação significativa (P>0,05) com CDA PB, mas foi possível discriminar entre os maiores e menores valores de CDA PB. A liberação in vitro de P solúvel em água destilada e após digestão intestinal demostraram correlação significativa (P<0,05) com o teor de P total da ração e com o P disponível. Mais estudos são necessários para aumentar a precisão analítica dos teores de cinzas insolúveis em ácido, bem como aprimorar os métodos para correlacionar valores de digestibilidade in vivo com dados de métodos in vitro para proteína e fósforo. / The aim of this study was to develop a species-specific in vitro pH-stat method to assess protein and phosphorus digestion in fish. The fish species used as models to assess protein digestion of feed ingredients were rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, cobia, Rachycentron canadum, and Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Crude digestive enzyme extracts were recovered from stomach and pyloric caeca or intestine of different groups of individuals. The hydrolytic capacity of the enzyme extracts was standardized on analytical grade protein substrates and measured as degree of protein hydrolysis (DH) in the pH-stat assay. Feed ingredients were assessed for DH and hydrolyzed with fish (i) stomach extract, (ii) pyloric caeca/intestine extract or (iii) stomach enzymes followed by pyloric caeca/intestine extract (two-stage). The DH determination has shown to be a precise method that may be a useful tool to rank feed ingredients, and also an accessory method in the quality control of feedstuffs. The amount of soluble phosphorus (P) released from feeds submitted to in vitro digestion with stomach, intestine, and stomach followed by intestine (two-stage) enzyme extracts was evaluated. Nine commercial feeds for Nile tilapia from different manufacturers with similar crude protein content (32%, label value) and pellet size (4-6 mm) were tested. Digestive enzyme extracts were obtained from growing Nile tilapia, Oreochromis niloticus, commercially farmed in cages. Release of soluble P (%) was determined after feed samples were incubated in distilled water (pH 6.4 &plusmn; 0.4), in distilled water at pH 2.0, in distilled water at pH 8.0, and after feed digestion with stomach and intestine extracts separately and sequentially (two-stage digestion). The amounts of enzyme extracts tested were 50, 100 and 200 &micro;L. In general, released soluble P with stomach digestion was higher compared to intestine digestion or two-stage digestion. Solubility of P appeared to be more related to medium pH rather than enzymatic hydrolysis. Significant correlations (P<0.05) were observed between feed total P and soluble P released in distilled water and between soluble P released in distilled water and soluble P released in intestinal digestion. This in vitro method was found reproducible as variation was low (<5% c.v.). Crude protein and phosphorus digestibility coefficients of commercial feeds simulating commercial stocking density, using AIA as internal marker, further to evaluate fish growth and the potential correlation of in vivo apparent digestibility data with in vitro protein digestion and released soluble phosphorus from commercial feeds for Nile tilapia. Growth performance between feeds were not significantly different (P>0.05). The in vitro DH did not correlate significantly (P>0.05) with ADC of CP, but it was possible to discriminate between the highest and lowest ADC of CP. In vitro release of soluble P in distilled water and after digestion with intestine extract correlated significantly (P<0.05) with total feed P and available P. Further studies are necessary to increase analytical precision of the AIA determination and also to improve methods to predict in vivo digestibility values with in vitro methods for protein and phosphorus.

O objetivo do presente estudo foi determinar, em presença de multi-carboidrase (MC: galactomananase, xilanase, beta-glucanase, e alfa-galactosidase) e fitase (10.000 FTU/g) o balanço nutricional, uso aparente da energia (EMA), a digestibilidade ileal aparente e estandardizada dos aminoácidos em diferentes ingredientes usados na alimentação de frangos de corte. Sob o delineamento inteiramente casualizado 1960 frangos machos (Cobb 500) foram distribuídos do 1 aos 21 dias de idade para receberem cinco tratamentos, em sete repetições com sete aves cada. A adaptação das aves às gaiolas, sob níveis nutricionais dietéticos recomendados à fase, se deu do 1º ao 10º dia de idade. A seguir, receberam as dietas experimentais dos 11 aos 18 dias, quando se procedeu a coleta de excretas, período esse, definido como Ensaio 1. A partir do 19º dia as aves receberam nova dieta até os 21 dias de idade, quando se deu o abate para amostragens do conteúdo ileal, período definido como Ensaio 2. As dietas do período experimental foram: dieta de referência e quatro dietas a base de milho (Ensaio 1) e quatro dietas a base de amido de milho (Ensaio 2). As dietas experimentais tinham como única fonte de proteína 30% do ingrediente testado, sendo fornecidas sob arranjo fatorial 2 MC (0 ou 200 mg/kg) x 2 fitase (0 ou 50 mg/kg). Os ingredientes testados foram: farelo de trigo, farelo de arroz, sorgo, farelo de canola, farelo de girassol, milho, farelo de soja e soja integral extrusada. Os dados foram submetidos à análise de variância utilizando o PROC GLM do SAS 9.2. As enzimas melhoraram (P < 0,05) o balanço de nutrientes, a EMA, digestibilidade ileal aparente e estandardizada dos aminoácidos nos diferentes ingredientes testados. Separada ou combinada a multi-carboidrase e fitase tiveram eficiência diferenciada para cada ingrediente estudado e utilizado na formulação das rações de frangos de corte na fase inicial, correspondente ao período de 14 aos 21 dias de idade / The aim of this study was to determine the effects of multi-carbohydrase (MC, that consist in: galactomannanase, xylanase, beta-glucanase and alpha-galactosidase) and phytase (10000 FTU/g of activity) the nutrients balance, apparent energy use (AME), apparent and standardized ileal amino acids digestibility in some feedstuffs fed to young chickens. Under a completely randomized design 1960 male broilers (Cobb 500) were allotted from 1 to 21 days old to receive five treatments in seven replicates with seven birds each. Birds cages adaptation under dietary nutritional levels recommended to the stage occurred from the 1st to 10th day of age. Then, the birds received the experimental diet from 11 to 18 days when was realized the excreta collection, period defined as Assay 1. From the 19th day the birds received the new diet until 21 days old when birds were slaughter for ileal digesta collection, this period was defined like Assay 2. The experimental diets were: one reference diet and four corn-based diets (Assay 1) and four corn-starch-based diets (Assay 2). The experimental diets containing 30% of ingredient test as a sole protein source in 2 MC (0 or 200 mg/kg) x 2 phytase (0 or 50 mg/kg) factorial arrangement. The ingredients tested were: wheat bran, rice bran, sorghum, canola meal, sunflower meal, corn, soybean meal and extruded soybean meal. Data were subjected to variance analysis using the PROC GLM of SAS 9.2. Enzymes improved (P < 0.05) the nutrients balance, AME use, apparent and standardized ileal amino acids digestibility on different tested ingredients. Isolated or combined the multi-carbohydrase and phytase have different efficiency for each studied ingredient and used on feed formulation for broiler chickens in initial phase, that corresponding from 14 to 21 days old

O feijão constitui-se em um dos alimentos básicos da população brasileira e proporciona vários benefícios à saúde. No entanto, possui fatores antinutricionais que impedem parte do aproveitamento de alguns de seus nutrientes, destacando-se dentre esses fatores os polifenóis. Estes podem complexar com proteínas, diminuindo a sua digestibilidade e seu aproveitamento pelo organismo. Assim, esta pesquisa teve por objetivo avaliar o potencial antioxidante de feijão comum (Phaseolus vulgaris, L.) e, após a complexação de suas proteínas e polifenóis, avaliar os efeitos dos tratamentos dados e dessa ligação na digestibilidade protéica. Foi utilizado duas cultivares de feijão comum de duas diferentes cores, preto (Xamego) e marrom (BRS9435-Cometa), e uma linhagem de coloração branca (G2358). Os grãos foram analisados na forma crua e cozidos em autoclave, macerados ou não. Foram realizadas análises de: teor de taninos, fenólicos totais, atividade antioxidante, eletroforese, digestibilidade protéica in vitro, e ácidos fenólicos e flavonóides por CLAE. Nas análises dos grãos íntegros, a cultivar BRS9435-Cometa crua apresentou a maior atividade antioxidante e, apesar da maceração e da cocção terem reduzido teor de taninos, compostos fenólicos e atividade antioxidante da maior parte dos feijões, a maceração aumentou significativamente a quantidade de fenólicos totais em feijão preto. Houve alteração no perfil eletroforético da proteína dos grãos após a complexação com os polifenóis. As bandas com maior peso molecular, presentes nas faseolinas puras, apresentaram menor intensidade quando houve a complexação com polifenóis. A digestibilidade das faseolinas de feijões crus variou de 95,67 a 97,66% e a de feijões cozidos de 90,44 a 97,02%. Na digestibilidade de faseolinas puras a maceração seguida de cocção somente exerceu influência significativa em grãos brancos, reduzindo a digestibilidade da faseolina. De modo geral a complexação faseolinapolifenóis aumentou o percentual de digestibilidade. O efeito esperado da complexação faseolina-frações de polifenóis em reduzir a digestibilidade da faseolina foi muito discreto e muitas vezes inexistente, e o de aumento da digestibilidade pela cocção com ou sem maceração também foi limitado. Para os extratos brutos dos feijões, os resultados de DPPH variaram de 2,96 a 14,04 mg de TEAC.g-1 de extrato, e os de ABTS entre 13,70 e 29,51 mg de TEAC.g-1 de extrato. Em ambos os métodos de avaliação da atividade antioxidante, os resultados foram maiores para a maioria dos extratos das cultivares marrom e preta. Quanto às análises realizadas por CLAE, para ácidos fenólicos contatou-se que todos os extratos avaliados possuem os ácidos gálico, clorogênico, vanílico e sinápico, e que os dois primeiros foram os encontrados em maiores teores; praticamente todos os flavonóides foram detectados em quase todas as amostras, com exceção do Caempferol, que somente foi detectado nas amostras maceradas e cozidas. Para extratos de feijões brancos, os flavonóides encontrados em maiores concentrações foram a catequina e o caempferol-3-rutinosídeo; extratos de feijões marrons apresentaram predominantemente a catequina e o caempferol-3-glicosídeo; e em extratos de feijões pretos, predominantemente a catequina, caempferol-3-glicosídeo e quercetina-3-glicosídeo. De maneira geral, o efeito do tratamento térmico aumentou a atividade antioxidante, bem como a concentração dos compostos fenólicos avaliados nos extratos de feijões. / Common bean is one of the staples of the brazilian population and provides numerous health benefits. Nevertheless, it has antinutritional factors that prevent the use of some part of their nutrients, especially polyphenols. These can complex with proteins, decreasing their digestibility and utilization by the body. Thus, this research aimed to evaluate the antioxidant potential of common bean (Phaseolus vulgaris L.) and, after complexation of proteins and polyphenols, assess the effects of treatments given and of this complexation on protein digestibility. Was used two common bean cultivars in two different colors, black (Xamego) and brown (BRS9435-Comet), and a line of white color (G2358). The grains were analyzed as raw and cooked in an autoclave, soaked or not. The analyses that were performed are: content of tannins, total phenolics, antioxidant activity, electrophoresis, in vitro protein digestibility, and phenolic acids and flavonoids by HPLC. In the analyses of whole grains, raw BRS9435- Comet had the highest antioxidant activity and, despite soaking and cooking have shown low levels of tannins, phenolic compounds and antioxidant activity of most beans, soaking significantly increased the amount of total phenolic in black beans. There were changes in the electrophoretic profile of protein from grains by complexation with polyphenols. The bands with higher molecular weight, present in pure phaseolins, had a lower intensity when there was complexation with polyphenols. The digestibility of phaseolins from raw beans ranged from 95.67 to 97.66% and from cooked beans from 90.44 to 97.02%. Digestibility of pure phaseolins from soaked beans only exerted significant influence on white grains, reducing the digestibility of phaseolin. In general, the complexation of phaseolin and polyphenols increased percentage of digestibility. The expected effect of complexation of fractions of polyphenols and phaseolins in reduce the digestibility of phaseolins was very low and often non-existent, and the increase in the digestibility by cooking with or without soaking was also limited. For crude extracts of the beans, the results of DPPH ranged from 2.96 to 14.04 mg TEAC.g-1 extract, and of ABTS between 13.70 and 29.51 mg TEAC.g-1 extract. In both methods of assessing antioxidant activity, the results were higher for most of the extracts of brown and black cultivars. For analyses performed by HPLC it was found for phenolic acids that all extracts evaluated have the gallic acid, chlorogenic, vanillic and sinapic, and the first two were found at higher levels. Practically all flavonoids were detected in almost all samples, except for kaempferol, wich was only detected in soaked and cooked samples. For extracts from white beans, flavonoids found in highest concentrations were catechin and kaempferol-3-rutinoside; brown beans extracts showed mostly catechin and kaempferol-3- glucoside, and in extracts of black beans, mainly catechin, kaempferol-3-glucoside and quercetin-3-glucoside. In general, the effect of heat treatment increased the antioxidant activity and concentration of phenolic compounds evaluated in extracts of beans.

Com a utilização de quatro eqüinos, fêmeas, adultas, sem raça definida, com peso médio de 450 Kg em um delineamento experimental quadrado latino 4X4, com arranjo fatorial dos tratamentos e medidas repetidas no tempo, os objetivos deste trabalho foram, avaliar a digestibilidade aparente total da matéria seca, da matéria orgânica, do amido, da proteína bruta, da fibra em detergente neutro, da fibra em detergente ácido e a aceitabilidade de dietas contendo concentrado a base de milho ou sorgo nas duas formas de processamento, triturado ou extrusado; quantificar os parâmetros do metabolismo da glicose e insulina pós-ingestão nos diferentes tratamentos; analisar a viabilidade econômica da substituição de milho por sorgo em dietas para eqüinos. Os resultados indicaram que os tratamentos contendo ingrediente extrusado apresentaram coeficientes de digestibilidade aparente total da MS, MO, FDN e FDA maiores que os triturados. Em relação ao amido, os coeficientes de digestibilidade aparente total apresentam valores semelhantes entre os tratamentos. A resposta glicêmica e insulinêmica maior nos tratamentos extrusados indica que o processamento pode ser útil na alimentação de eqüinos. Os resultados da análise econômica indicaram a vantagem da substituição do milho por sorgo em dietas para eqüinos e a desvantagem do uso do processo de extrusão para milho e sorgo, tomando-se como referência a digestibilidade dos nutrientes, mas, quando se toma como referência a resposta plasmática de glicose e insulina o uso da técnica de processamento passa a ser economicamente viável / With the utilization of four horses, females, without defined breed , with middleweight of 450 Kg a tracing experimental Latin square person 4X4, with factorial arrangement for the treatments and repeated measures in time, the objectives of this work have been , access the digestibility apparent total from dry mater , organic mater, starch, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber and the acceptability of diets containing concentrated the base of corn or sorghum on the two forms of processing , pounded or extrusion measure the settings of the metabolism from glucose and insulin after ingestion on the different treatments; analyze the economic viability from substitution of corn for sorghum in diets to horses. The results indicate as the treatments containing ingredient extrusion they presented greater coefficient of total apparent digestibility total from DM, OM, CP, NDF and ADF. In starch relation, the coefficients of total apparent digestibility they present similar values among the treatments. The glicemic insulinemic response major on the treatments extrusados indicates what the processing may be useful on feed of horses. The results from economic analysis indicate the gain from substitution of the corn for sorghum in diets about to equines and the disadvantage of the use of the sue of extrusion about to corn and sorghum, taking - if I eat reference the digestibility from the nutrients, but, when if she takes eat reference the plasmatic response of glucose and insulin the use from technique of processing currant the be economically viable