O crescente aumento da contaminação do solo por metais pesados, em especial o cádmio (Cd), associado à importância dos cereais, sendo estes nos países subdesenvolvidos e alguns em desenvolvimento a maior fonte protéica, são aspectos importantes que originaram a ideia deste estudo que procura analisar o metabolismo do aminoácido essencial lisina em milho (Zea mays), submetido à contaminação por Cd. Foram realizados vários ensaios a fim de se avaliar a atividade das principais enzimas do sistema antioxidante, a quantidade de aminoácidos solúveis totais e a atividade das enzimas da via do anabolismo e catabolismo da lisina. Os resultados foram apresentados na forma de dois capítulos. O capítulo 1 apresenta a caracterização bioquímica das plantas de milho (linhagem 161) submetidas ao estresse pelo Cd analisando-se a quantificação do metal nos diferentes tecidos vegetais, análise das principais enzimas do sistema antioxidante, quantificação de proteínas de reserva e aminoácidos solúveis totais, além da análise das principais enzimas da via da lisina. Os resultados da caracterização bioquímica mostraram que estes parâmetros avaliados não diferiram significativamente entre as plantas contaminadas e as do controle. No capítulo 2 foi realizada a análise das principais enzimas da via da lisina em um outro genótipo de milho, sendo uma variedade comercial (AL Avaré). De maneira geral, os resultados mostraram que o Cd induziu leves alterações nas atividades de algumas enzimas da via da lisina. Além disso, foram observadas diferenças entre os dois genótipos, tanto nas atividades específicas de enzimas como na quantificação de aminoácidos livres. Além dos dois capítulos, foram incluídos dois estudos complementares, que trouxeram análises adicionais ao estudo principal. O estudo complementar 1, apresenta os resultados de um estudo com plântulas de milho, de diferentes genótipos, sendo um com maiores teores de lisina (opaco2) e os outros para alta eficiência no uso de nitrogênio (EUN) e para baixa EUN. Tanto os resultados da peroxidação lipídica, quanto a quantidade de aminoácidos solúveis totais apresentaram diferenças entre os genótipos e doses de Cd utilizadas. O estudo complementar 2 apresenta alguns dados de enzimas antioxidantes, em PAGE não-desnaturante, de coleóptilos e radículas de embriões imaturos (sem a presença de endosperma) e germinados na presença de Cd. Estes dados mostraram uma nítida resposta antioxidante. Além disso, foram analisadas algumas células provenientes de radículas de sementes de milho germinada na presença de Cd, a fim de se avaliar os danos do metal sobre o DNA. Em resumo, os resultados obtidos neste estudo nos ajudaram a entender um pouco mais sobre o efeito do Cd nos processos fisiológicos e bioquímicos das plantas analisadas. Entretanto, estes dados podem ser considerados o ponto de partida para estudos mais detalhados. / The increase of soil contamination by heavy metals, especially cadmium (Cd), associated with the importance of cereals, which are the major source of protein in the underdeveloped and some developing countries, are important aspects that gave rise to the idea for this study which tries to analyze the metabolism of the essential amino acid lysine in maize (Zea mays), submitted to the contamination by Cd. Several tests were carried out to evaluate the activity of the main enzymes of the antioxidant system, the amount of total soluble amino acids and the activity of enzymes of lysine metabolism. The results were presented two chapters. Chapter 1 reports the biochemical characterization of the maize plants (a line with higher levels of lysine, L161) submitted to stress by Cd analyzing the metal quantification in different plant tissues, analysis of the main enzymes of the antioxidant system, quantification of reserve proteins and total soluble amino acids, in addition to the analysis of the main enzymes of lysine pathway The results showed that these parameters did not differ significantly between contaminated plants and those of the control. In Chapter 2 the main enzymes of lysine metabolism were analyzed in a commercial variety of maize (AL Avaré). Overall, the results showed that Cd induced slight changes in the activities of some enzymes of lysine pathway. In addition, differences were observed between the two genotypes, both in the specific activities of enzymes and on quantification of soluble amino acids. In addition to the two chapters, two complementary studies were included, which provided additional analyzes to the main study. Complementary study 1 presents the results of a study with maize seedlings of different genotypes, one with higher lysine (opaque2) and others for high efficiency in nitrogen use (EUN) and low EUN. Lipid peroxidation results and the amount of total soluble amino acids showed differences between the genotypes and the Cd concentrations used. Complementary study 2 presents some non-denaturing antioxidant enzyme data from coleoptiles and immature embryo rootlets (without the presence of endosperm) and germinated in the presence of Cd. These data showed a clear antioxidant response. In addition, some cells from germinated maize seedlings were analyzed in presence of Cd in order to evaluate the damage of the metal on the DNA. In summary, the results obtained in this study helped us to understand a little more about the effect of Cd on the physiological and biochemical processes of the plants analyzed. However, these data can be considered the starting point for more detailed studies.

As aflatoxinas são compostos carcinogênicos produzidos por fungos do gênero Aspergillus, que contaminam alimentos antes e após o processamento, causando riscos à saúde humana e perdas econômicas na produção animal. A exposição à aflatoxina B1 (AFB1), principal metabólito com maior toxicidade produzido pelo fungo, ocorre predominantemente através da ingestão de alimentos contaminados, sobretudo milho, amendoim e derivados. Após absorção e biotransformação da AFB1 por enzimas hepáticas microssomais, a toxina biotransformada liga-se com macromoléculas originando adutos tais como AFB1-lisina. A AFB1-lisina indica a dose interna de AFB1 que foi efetivamente absorvida através de alimentos contaminados. Os objetivos deste estudo foram determinar a concentração dos níveis séricos de AFB1-lisina em frangos de corte e suínos, e verificar a correlação entre os parâmetros bioquímicos séricos (aspartato aminotransferase [AST] e gama glutamiltransferase [GGT], proteína total [PT], albumina [Alb] e globulina [Glob]) e a concentração de AFB1-lisina em soro dos referidos animais. Para isto, foram realizados dois experimentos independentes, sendo um com frangos de corte (N = 40) subdivididos em dois grupos iguais (ração controle e ração contendo 222,17 µg/kg AFB1) alimentados com as dietas experimentais durante 14 dias, e outro com suínos (N = 20) alimentados com ração normal utilizada rotineiramente em um Campus universitário, sem qualquer intervenção. As rações foram analisadas quanto à presença de aflatoxinas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), enquanto que a AFB1-lisina no soro foi determinada através de CLAE acoplada a espectrômetro de massas (EM/EM). A AFB1 no nível testado não causou sinais visíveis de intoxicação. Os níveis das enzimas séricas (AST e GGT), PT e Glob não apresentaram diferenças (p>0,05) entre os tratamentos, nem entre os dias, exceto no 42º dia, quando GGT foi menor (p<0,05) que nos dias 28 e 35. Os valores de Alb foram menores (p<0,05) no tratamento com AFB1 aos 42 dias. A AFB1-lisina foi detectada no soro de todos os frangos do tratamento com AFB1, em níveis de 56.52 a 77.83 ng/mg Alb nos dias 35 e 42 de idade, respectivamente. Esses valores indicam a dose interna de AFB1 nas aves, a qual se correlacionou negativamente (p<0,05) com os níveis de PT, Alb e Glob. No experimento com suínos, a dieta apresentou níveis não detectáveis ou muito baixos de AFB1; portanto, a AFB1-lisina não foi detectada nas amostras de soro dos suínos. Os dados indicam que a AFB1-lisina apresenta potencial como biomarcador específico e sensível para a avaliação da exposição de aflatoxinas na dieta, bem como para fins de diagnósticos. / Aflatoxins are carcinogenic compounds produced by fungi of the genus Aspergillus that contaminate food before and after processing, resulting in risks to human health and economic losses in animal production. Exposure to aflatoxin B1 (AFB1), the main metabolite with greater toxicity produced by the fungus, occurs predominantly through ingestion of contaminated food, especially mayze, groundnuts and derivatives. After absorption and biotransformation of AFB1 by hepatic microsomal enzymes, the biotransformed toxin binds to macromolecules thus originating adducts such as AFB1-lysine. The AFB1-lysine adduct indicates the internal AFB1 dose that was actually absorbed through contaminated food. The objectives of this study were to determine the serum AFB1-lysine levels in broiler chicks and pigs, and check the correlation between the serum biochemistry parameters (aspartate aminotransferase [AST] e gamma-glutamyl transferase [GGT], total proteína [TP], albumin [Alb] and globulin [Glob]) and the concentration of AFB1-lysine in the serum of those animals. To this end, two independent experiments were conducted, one with broiler chicks (N = 40) subdivided into two equal groups (control feed, and feed containing 222,17 µg/kg AFB1) fed the experimental diets during 14 days, and the other with pigs (N = 20) fed normal diets routinely prepared in an University Campus, without any intervention. Feeds were analyzed for afltaoxins by high performance liquid chromatography (HPLC), while serum AFB1-lysin was determined by HPLC coupled to mass spectrometry (MS/MS). AFB1 at the level tested did not cause any sign of intoxication. The levels of serum enzymes (AST and GGT), TP and Glob did not show any difference (p>0.05) between treatments, or at different days, except for GGT on the 42nd day, which as lower (p<0.05) than concentrations on days 28 and 35. AFB1-lysine levels were detected in serum of all broilers fed the AFB1-contaminated diet, at mean levels of 56.52 to 77.83 ng/mg Alb on days 35 and 42 of age, respectively. These values indicated the internal dose of AFB1 in the birds, which negatively correlated (p<0.05) with the TP, Alb and Glob levels. In the experiment with pigs, non detectable or very low levels of AFB1 were found in the diets; therefore no AFB1-lysin was detected in the pig serum samples. Data indicated that AFB1-lysine shows the potential to be a sensitive and specific biomarker for the evaluation of broiler exposure to dietary aflatoxin, as well as for use in diagnostic purposes.

O objetivo neste trabalho foi avaliar a concentração de aminoácidos essenciais (Lisina e Metionina) considerada na literatura como ideal, de acordo com a via de fornecimento (sucedâneo ou concentrado inicial), e sua associação com a suplementação de Glutamato e Glutamina, para bezerros em dois sistemas de aleitamento: convencional ou programado. No primeiro experimento foi realizado o levantamento da composição bromatológica e em aminoácidos dos principais sucedâneos comercializados no Brasil. Nos segundo e terceiro experimentos foram utilizados 45 bezerros da raça Holandês, em delineamento de blocos casualizados distribuídos nos tratamentos: 1) Controle: sem suplementação; 2) Suplementação de lisina e metionina para atingir consumo de 17 e 5,3 g/d, respectivamente, com correção feita com base na análise do sucedâneo, 3) Suplementação de lisina e metionina, para atingir consumo de 17 e 5,3 g/d, respectivamente, com correção feita com base na análise do concentrado inicial. A diferença entre os experimentos foi o sistema de aleitamento ao qual os bezerros foram submetidos: no segundo experimento os animais receberam 6L/d de sucedâneo; enquanto no terceiro estudo os animais foram submetidos ao sistema de aleitamento programado (4L/d até a 2ª semana; 8L/d da 3ª a 6ª semana; 4L/d da 7ª a 8ª semana). No quarto experimento o mesmo delineamento foi utilizado para avaliar, em sistema de aleitamento convencional, os tratamentos: 1) Controle: sem suplementação; 2) Sucedâneo lácteo suplementado com Lisina e Metionina, para atingir consumo de 17 e 5,3g/d, respectivamente + 1% na MS de produto contendo 10% de glutamato e de glutamina; 3) Sucedâneo lácteo suplementado com Lisina e Metionina para atingir consumo de 17 e 5,3g/d + 0,6% na MS de produto contendo 10% de glutamato e de glutamina. Os animais foram alojados em abrigos individuais, com livre acesso a água e concentrado inicial. O consumo de concentrado inicial e o escore fecal dos animais foram registrados diariamente. Semanalmente, foram realizadas pesagens e medidas de crescimento corporal. Nas semanas 2, 4, 6, 8 e 10 de vida foram realizadas colheitas de sangue para determinação de metabólitos como marcadores do status protéico dos animais (albumina, proteína total, N-ureico), status energético (glicose e ?-hidroxibutirato), crescimento ósseo (fosfatase alcalina) e crescimento muscular (creatinina). A composição em aminoácidos dos sucedâneos comercializados no Brasil foi menor que o esperado para dieta que substitui o leite integral. Nos experimentos 2 e 3 a suplementação com lisina e metionina no sucedâneo ou no concentrado inicial para bezerros não resultou em benefícios no desempenho ou no metabolismo. No estudo 4, a suplementação do sucedâneo com lisina, metionina em associação com glutamato e glutamina não alterou o desempenho, a saúde intestinal ou o metabolismo de bezerros leiteiros. / The aim in this work was to evaluate the concentration of essential amino acids (Lysine and Methionine) considered in the literature as ideal, according to feeding route (milk replacer or starter concentrate), and its association with the supplementation of glutamate and glutamine to calves in two feeding systems: conventional or step-down. In the first study, the chemical composition was analyzed and in amino acids of main milk replacer marketed in Brazil. In the second and third studies, 45 Holstein calves were used, in randomized blocks distributed in treatments: 1) Control: without supplementation; 2) Supplementation with lysine and methionine to reach consumption of 17 and 5.3 g/d, respectively, with correction based on the analysis basis of the milk replacer, 3) Supplementation of lysine and methionine to reach consumption of 17 and 5.3 g/d, respectively, with correction based on the analysis basis of starter concentrate. The difference between the experiments was the feeding system applied to the calves: in the second study, the animals received 6 L/d of milk replacer; while in the third study, the animals were submitted to the step-down system (4L/d until the 2nd week; 8L/d of the 3nd to 6th week; 4L/d of the 7th to 8th week). In the fourth study, the same experimental design was used to evaluate, in a conventional feeding system, treatments: 1) Control: without supplementation; 2) AminoGut 0.6%: milk replacer supplemented with Lysine and Methionine, to reach consumption 17 and 5.3g/d, respectively + 0.6% product containing 10% of glutamate and glutamine; 3) AminoGut 1%: milk replacer supplemented with Lysine and Methionine to reach consumption 17 and 5.3g/d + 0.6% product containing 10% of glutamate and glutamine. The animals were housed in individual hutches, with free access to water and starter concentrate. The consumption of starter concentrate and fecal scores of animals were monitored daily. Body growth was weighed and measured weekly. In weeks 2, 4, 6, 8 and 10, blood samples were collected to determine the metabolites as markers of protein status of animals (albumin, total protein, N-urea), energy status (glucose and BHBA), bone growth (alkaline phosphatase) and muscular growth (creatinine). The composition of amino acids of the milk replacer marketed in Brazil was lower than expected for diet that replaces the whole milk. In study 2 and 3, the supplementation of the milk replacer or starter concentrate with lysine and methionine resulted in no benefit on dairy calves performance or metabolism. In study 4 the supplementation of the milk replacer with lysine and methionine in association with glutamate and glutmine had no effect on performance, gut health nor metabolism of dairy calves.

As aflatoxinas são metabólitos secundários produzidos por fungos toxigênicos das espécies Aspergillus flavus, A. parasiticus e A. nomius. São amplamente encontradas em matérias-primas de rações animais, em especial o milho, e têm a capacidade de levar a quadros clínicos agudos ou crônicos de aflatoxicose, caracterizados por, desde a morte por hepatite aguda até a diminuição do desempenho zootécnico por diminuição de peso ou consumo de ração. A aflatoxina B1 tem sido considerada o metabólito mais perigoso, uma vez que possui alto poder hepatotóxico, além de ser mutagênica e carcinogênica. Atualmente a ciência trabalha rumo à descoberta de substâncias que sejam indicadoras confiáveis de contaminação por componentes tóxicos em homens e em animais, os chamados biomarcadores, que medem uma mudança celular, biológica ou molecular em um meio biológico (tecidos humanos, células ou fluídos) que fornecem informação a respeito de uma doença ou exposição a uma determinada substância. Sua detecção pode auxiliar na identificação, no diagnóstico e no tratamento de indivíduos afetados que podem estar sob risco, mas ainda não exibem os sintomas. Sendo assim, com o auxílio de análises que confirmem a patogenicidade da aflatoxina B1 (determinação da atividade de enzimas hepáticas, da avaliação da função renal, de hematologia, da dosagem de minerais séricos e da avaliação de desempenho zootécnico), o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade da determinação de resíduos hepáticos de aflatoxinas e do aduto sérico AFB1-lisina na avaliação da eficiência de adsorventes em frangos de corte. Utilizou-se 240 pintos de 1 dia, machos, de linhagem Cobb 500®, distribuídos aleatoriamente em 4 dietas experimentais: Controle Negativo: Ração Basal (RB); RB + 0,5% de adsorvente ((aluminosilicato de cálcio e sódio hidratado/HSCAS); RB + 0,5% de adsorvente + 500 µg de AFB1/kg de ração e; RB + 500 µg de AFB1/kg de ração.Os resultados experimentais mostram que o efeito deletério da AFB1, na concentração utilizada, é mais pronunciado que os efeitos protetores do HSCAS sobre os parâmetros de saúde dos animais. Não houve ação efetiva do adsorvente utilizado sobre quase nenhuma variável estudada, apenas para a redução das lesões histopatológicas em fígado, na redução da concentração de gama-glutamiltransferase (GGT), fósforo e aumento da contagem de hemáceas aos 21 dias de idade. Porém, influenciou positivamente a redução de resíduos hepáticos de aflatoxina G1 aos 21 dias e as concentrações de AFB1-lisina sérica aos 21 e aos 42 dias de idade. Estes dados são importantes porque permite concluir que, embora sintomatologicamente o HSCAS não tenha exercido função efetiva, molecularmente foi capaz de mostrar de eficácia sobre os alguns biomarcadores de aflatoxinas no organismo das aves / Aflatoxins are secondary metabolites produced by toxigenic fungi of the species Aspergillus flavus, A. parasiticus and A. nomius. They are widely found in raw materials of animal feed, in particular corn, and have the ability to lead to clinical cases of acute or chronic aflatoxicosis, characterized by acute hepatites leading to death until lower performance by decreased weight or feed intake. Aflatoxin B1 has been considered the most dangerous metabolite, since it has high hepatotoxic power, besides being mutagenic and carcinogenic. Nowadays science works toward the discovery of substances that are reliable indicators of contamination by toxic components in humans and animals, called biomarkers, which measure a cell change, biological or molecular in a biological medium (human tissues, cells or fluids) that provide information regarding a disease or exposure to a particular substance. Its detection can assist in the identification, diagnosis and treatment of affected individuals who may be at risk, but still do not exhibit symptoms. Thus, with the help of analysis that confirm aflatoxin B1 pathogenicity (determination of liver enzymes activity, assessment of renal function, hematology, dosage of serum minerals and evaluation of animal performance), the objective of this work was to evaluate the applicability of the determination of aflatoxin liver residues and serum AFB1-lysine adduct in the evaluation of the adsorbents efficiency in broiler chickens. Two hundred and fourty day-old male chicks, Cobb 500® lineage, were randomly distributed into 4 experimental diets: Negative Control: Basal Feed (BF); BF + 0.5% adsorbent (hydrated sodium calcium aluminosilicate/HSCAS); RB + 0.5% adsorbent + 500 µg AFB1/kg of feed; and RB +500 µg AFB1/kg of feed. The experimental results show that the deleterious effect of AFB1, at the concentration used, is more pronounced that the protective effects of HSCAS on animal health parameters. There was no effective action of the adsorbent used on almost any variable studied, only for the reduction of the histopathological lesions in the liver, reduction of gamma-glutamyltransferase (GGT) and phosphorus concentration, and increased count of red blood cells at 21 days. However, influenced positively the reduction of aflatoxin G1 liver residues at 21 days and the concentrations of serum AFB1-lysine at 21 and 42 days. These are important data because they allow to conclude that, although symptomatically the HSCAS has not exercised effective function, molecularly was able to show some efficacy on aflatoxin biomarkers in the birds body

Inúmeros trabalhos avaliando as exigências de lisina podem ser encontrados na literatura, mas seus resultados são heterogêneos. Revisões sistemáticas e a meta-análise permitem integrar diferentes variáveis, gerar novos resultados e obter respostas ajustadas a uma maior diversidade experimental. Objetivou-se explorar as relações da lisina digestível com as variáveis de desempenho, estabelecer a exigência e avaliar a eficiência marginal da lisina segundo a lei de rendimentos decrescentes para suínos em crescimento e terminação. Para os estudos I e II, foram compilados 36 artigos publicados entre 2002 e 2013 avaliando 2.399 suínos pesando entre 15-120 kg. Para o estudo III, foram utilizados 26 artigos que avaliaram 1.820 suínos pesando entre 20-120 kg. No estudo I, o consumo diário de lisina apresentou correlações maiores com a ingestão de energia metabolizável e proteína bruta e com as deposições de proteína e lipídios. O consumo diário de lisina apresentou melhor ajuste nas equações de variância-covariância do que o nível percentual de lisina. No estudo II, o aumento no consumo diário de lisina melhorou o ganho de peso e a deposição de proteína na fase de 70-120 kg. Nas fases de 15-30; 30-70 e 70-120 kg os níveis de lisina digestível determinados para obter as melhores respostas de ganho corresponderam ao consumo diário de 14,8; 20,2 e 18,3 g lisina/dia. Os níveis de lisina digestível determinados para obter as melhores respostas de deposição de proteína corresponderam ao consumo diário de 16,3 e 24,1 g lisina/dia nas fases 15-30 e 30-70 kg. No estudo III, observamos que a medida que o animal se aproxima ou atinge o ponto de máximo desempenho, a eficiência de uso da lisina digestível diminui segundo a lei de rendimentos decrescentes. Dietas formuladas para atender 95% da máxima resposta de ganho de peso permitem uma melhora na eficiência marginal de uso da lisina da ordem de 2,4; 2,5 e 1,5 g de ganho de peso para cada g de lisina ingerida nas faixas de peso vivo 20-50; 50-70 e 70-120 kg. Sugerimos a inclusão de variáveis como a eficiência alimentar e o ganho de peso nas análises de determinação de exigências de lisina, também a escolha de metodologias analíticas adequadas e a inclusão da lei de rendimentos decrescentes da eficiência marginal de uso da lisina nos atuais modelos de determinação de exigência para evitar a superestimação observada nas tabelas de recomendação nutricional. / Several studies evaluating the lysine requirements are avaible in the literature, but its results are heterogeneous. Systematic reviews and meta-analysis allows integrating different variables, generating new results and producing answers adjusted to experimental diversity. This objective of this study was to explore the relationship among dietary lysine and the performance variables, establishing the requirement and assessing the marginal efficiency of dietary lysine according to the law of diminishing returns for growing-finishing pigs. For studies I and II, 36 articles published from 2002 to 2013 evaluating 2399 pigs weighing between 15-120 kg were compiled. And for the study III 26 articles evaluating 1820 pigs weighing between 20-120 kg were used. In the study I, daily intake of lysine showed higher correlations with the metabolizable energy intake and crude protein, with the protein deposition and lipid deposition. The daily intake of lysine showed better adjustment in the variance-covariance equations than the dietary level of lysine. In Study II, increasing the daily intake of lysine improved the weight gain and protein deposition in the 70-120 kg phase. In 15-30; 30-70 and 70-120 kg phase the levels digestible lysine that maximized weight gain reponse corresponded to the daily intake of 14.8; 20.2 and 18.3 g lysine/day. Lysine levels that maximized protein deposition reponse corresponded to daily intake of 16.3 and 24.1 g lysine/day in the phases 15-30 and 30-70 kg. In the study III, it was observed that, as the animal approaches or reaches the maximum performance the efficiency of lysine use decreases according to the law of diminishing returns. Diets formulated to meet 95% of the maximal weight gain response permit a marginal improvement in efficiency of use of the lysine the order of 2.4; 2.5 and 1.5 grams of weight gain for each lysine grams ingested in live weight phases 20-50; 50-70 and 70-120 kg respectively. It suggest the inclusion of variables feed efficiency and weight gain in analysis for the determination of lysine requirements, also the choice of appropriate analytical methods and the inclusion of diminishing returns law of marginal efficiency the dietary lysine in current models for the determination of requirements to avoid the overestimation observed in nutritional recommendation tables.

Foram conduzidos dois experimentos para avaliar a prevalência e severidade das lesões de white striping (WS) e wooden breast (WB) em peitos de frangos alimentados com níveis crescentes de lisina digestível (Lis dig.) de 12 a 28 dias (Exp. 1) e de 28 a 42 dias (Exp. 2).Os testes foram conduzidos utilizando machos Cobb x Cobb 500 de empenamento lento com 1 dia de idade, ambos com 6 tratamentos e 8 repetições cada. O aumento da Lis dig. foi igualmente espaçado de 0,77 a 1,17% no Exp. 1 e de 0,68 a 1,07% no Exp. 2. A dieta com nível mais baixo de Lis dig. não foi suplementada com L-Lisina no experimentos e todos os outros aminoácidos (AA) essenciais estão de acordo ou excedem em até 5% as recomendações comerciais, a fim de não limitar o crescimento das aves. Foram selecionadas aleatóriamente quatro aves por repetição e processadas aos 35 e 42 dias nos Exp. 1 e 2, respectivamente. Os peitos desossados foram submetidos a avaliação de 3 pessoas para detectar a presença de WS e WB assim como fornecer os escores de WS (0-normal, 1-moderao, 2-severo) e WB (0-normal, 1-moderado leve, 2-moderado, 3-severo). O aumento da Lis dig. apresentou efeito positivo no peso vivo, peso da carcaça e peito bem como no rendimento de peito. A prevalência de WS e WB foi 32,3 e 85,9% no Exp. 1 e 87,1 e 89,1% no Exp. 2. Aves submetidas a dieta sem suplementação de Lis apresentaram os menores escores médios de WS e WB (0,22 e 0,78 no Exp. 1 e 0,61 e 068 no Exp. 2). Respostas lineares foram obtidas através das variáveis de desempenho para WS e WB no Exp. 1, enquanto que a resposta para as variáveis no Exp. 2 foram quadráticas. O aumento dos níveis de Lis melhora o desempenho zootécnico e as caracteristicas das carcaças, além de induzir a ocorrência e severidade das lesões de WS e WB, devido, provavelmente, aos níveis de Lis que maximizam o potencial genético para crescimento e rendimento de peito. / Two experiments were conducted to evaluate the prevalence and severity of white striping (WS) and wooden breast (WB) in breast fillets from broilers fed diets with increasing digestible lysine (dig. Lys) from 12 to 28 d (Exp. 1) and from 28 to 42 d (Exp. 2). Trials were sequentially conducted using 1-d-old slow feathering Cobb × Cobb 500 male broilers, both with 6 treatments and 8 replicates each. Increasing dig. Lys levels were equally spaced from 0.77 to 1.17% in Exp. 1 and from 0.68 to 1.07% in Exp. 2. The lowest dig. Lys diet was not supplemented with L-Lys in either one of the studies and all other essential amino acids (AA) met or exceeded current commercial recommendations such that their dietary concentrations did not limit broiler growth. Four birds per pen were randomly selected from each replication and processed at 35 and 42 d in Exp. 1 and Exp. 2, respectively. Deboned breast fillets were submitted to a 3 subject panel evaluation to detect the presence of WS and WB as well as to provide scores of WS (0-normal, 1-moderate, 2-severe) and WB (0-normal, 1-moderate light, 2-moderate, 3-severe). Increased dig. Lys had a positive effect on body weight, carcass and breast weight as well as breast yield. White striping and WB prevalences were 32.3 and 85.9% in Exp 1 and 87.1 and 89.2% in Exp 2. Birds fed diets not supplemented with Lys had the lowest average WS and WB scores (0.22 and 0.78 in Exp. 1 and 0.61 and 0.68 in Exp. 2). White striping and WB presented linear responses to performance variables in Exp 1, whereas quadratic responses were observed for all variables in Exp 2. In conclusion, increasing Lys levels improved growth performance and carcass traits and induced the occurrence and severity of WS and WB lesions probably due to dig. Lys dietary levels that maximized the genetic potential for growth and breast meat yields.

Orientador: Luciano Hauschild / Coorientador: Ines Andretta / Banca: Edney Pereira da Silva / Banca: Charles Kiefer / Resumo: Numerosos estudos estão sendo publicados para avaliar os efeitos do consumo de lisina sobre o desempenho de frangos de corte, no entanto, tais estudos diferem em seus resultados, principalmente devido à variabilidade existente nas condições experimentais. Uma meta-análise foi realizada para conduzir a informação disponível neste campo de pesquisa e estudar a resposta de lisina em dietas para frangos de corte. Os dados de diferentes níveis de lisina 104 experimentos dose-resposta oriundos de 66.726 frangos de corte foram utilizados neste banco de dados. Codificações foram usadas com critérios de agrupamento qualitativo e como moderador nas variáveis analisadas. O banco de dados foi dividido em quatro grupos: machos em fase inicial (de 1 a 21 dias de idade); machos em fase de crescimento (22-42 dias de idade); fêmeas em fase inicial (de 1 a 21 dias de idade); e fêmeas em fase de crescimento (22-42 dias de idade). Análises gráficas foram usadas para explorar a base de dados, ao passo que equações foram utilizadas para estudar o estudo das respostas das variáveis dependentes em cada grupo anteriormente descrito. Essas equações foram geradas através de análises sequenciais usando modelos de efeitos fixos e de efeitos aleatórios. Menores variâncias foram observados em modelos equipados usando dados de frangos de corte machos, comparando com os dados de fêmeas. A utilização de componentes aleatórios permitiu que os modelos explicassem a variabilidade na base de dados e reduzir a variação de 67% em média para machos e fêmeas nos períodos: inicial e crescimento, em comparação com o modelo de efeito fixo. O ganho de peso médio diário foi maximizado num... / Abstract: Numerous publications are being published evaluating the effects of lysine intake on broiler performance, however, showing differing results mainly due to the variability in the experimental conditions. A meta-analysis was conducted to address the available information in this research field and study the response of lysine in diets for broilers. Data of 104 dose-response experiments testing different dietary lysine levels for 66.726 broilers were used in this database. Codifications were used with qualitative grouping criteria and as moderating variables in the analysis. The database was subdivided into four groups, which were: males in initial phase (from 1 to 21 days of old); males in growth phase (from 22 to 42 days of old); females in initial phase (from 1 to 21 days of old); and females in growth phase (from 22 to 42 days of old). Graphical analyses were used to explore the database, whereas equations were used to study study the response of dependent variables in each group previously described. These equations were generated through sequential analysis using fixed-effects and random-effects models. Lower variance responses were observed in models fitted using data of male broilers comparing to the female treatments. Using random components allowed the models to account for the variability in the database and to reduce the variance by 67% in average for males and females in initial and growing comparing to the fixed-effect model. Average Daily Gain was maximized at dietary digestible lysine intake of 0,526 and 1,364 grams day-1 for males in the initial and growth phases ... / Mestre

Biacetilo (2,3-butanediona) é um contaminante de comida e cigarro, também implicado na hepatoxicidade do álcool e em doenças pulmonares. O metilglioxal (MG), um α-oxoaldeído reativo frequentemente associado ao diabetes e envelhecimento, é produto da fragmentação oxidativa de trioses fosfato, acetona e aminoacetona. Por sua vez, peroxinitrito - um potente oxidante, agente nitrante e nucleófilo formado in vivo pela reação controlada por difusão do ânion radical superóxido com o radical óxido nítrico (k ~1010 M-1s-1) é capaz de se adicionar a CO2 e compostos carbonílicos, gerando produtos potencialmente tóxicos ou sinalizadores celulares. Aminoácidos, peptídeos e nucleobases podem ser acetilados nos grupos amina e na porção desoxiribose. Relativamente ao tratamento com peroxinitrito isolado, níveis superiores de 3-nitrotirosina foram detectados quando tirosina foi tratada com peroxinitrito/biacetilo ou metilglioxal. Ambos os grupos amina de lisina (Lys) ou um deles de derivados de lisina bloqueados e um deles (Ac-Lys-OMe, Z-Lys-OMe) foram acetilados pelo sistema biacetilo ou metilglioxal/peroxinitrito. Em tetrapeptídeos sintéticos contendo lisina como aminoácido amino-terminal (H-KALA-OH, Ac-KALA-OH and H-K(Boc)ALA-OH), a lisina foi acetilada pelo sistemas dicarbonilico/peroxinitrito no grupo α-amina (em maior extensão) e/ou no ε-amina (em menor extensão). No conjunto, estes resultados podem ser interpretados à luz do mecanismo proposto para a reação de compostos α-dicarbonílicos com peroxinitrito, o qual envolve sequencialmente: (i) adição nucleofílica de peroxinitrito à carbonila; (ii) homólise do aduto peroxinitroso formado, liberando •NO2 e um radical oxila do reagente carbonílico; (iii) β-clivagem do radical oxila a um ácido carboxílico (ácido acético no caso de biacetilo e ácido fórmico, a partir de metilglioxal) e radical acetila; (iv) captação do radical acetila pelo oxigênio molecular dissolvido dando acetato, ou por aminoácido ou nucleobase, se presentes, gerando o produto acetilado. Tais resultados são interessantes ao levantar a hipótese de acetilação radicalar como mecanismo de modificação pós-traducional de proteínas, até então considerado um processo realizado apenas por acetilases. / Diacetyl (2,3-butanedione) is a food and cigarette contaminant recently implicated in alcohol hepatotoxicity and lung disease. In turn, methylglyoxal (MG) is an α-oxoaldehyde frequently associated with diabetes and aging that is putatively formed by the oxidative fragmentation of trioses phosphate, acetone and aminoacetone. Peroxynitrite - a potent oxidant, nitrating agent and nucleophile formed in vivo by the diffusion-controlled reaction of superoxide radical with nitric oxide (k ~1010 M-1s-1) - is able to form adducts with carbon dioxide and carbonyl compounds. When initially present in the reaction mixtures before addition of ONOO-, amino acids, peptides and nucleobases undergo acetylation at the amino group and purine moieties in the presence of biacetyl or methylglyoxal. Higher levels of 3-nitrotyrosine nitration were measured when peroxynitrite/biacetyl or metilglioxal was added to tyrosine, in comparison with peroxynitrite alone. Both amino groups of L-lysine or one of the amino groups of L-lysine derivatives (Z-Lys-OH and Ac-Lys-OH) were acetylated by biacetyl and methylglyoxal/peroxynitrite system. Using tetrapeptides containing lysine at the terminal amino acid (H-KALA-OH, Ac-KALA-OH and H-K(Boc)ALA-OH), the lysine residue was acetylated at both or either α-amino (major adduct) and ε-amino group (minor adduct). Altogether these data can be interpreted by the mechanism proposed to describe the reaction of α-dicarbonyls with peroxynitrite as follows: (i) nucleophilic addition of peroxynitrite to the carbonyl group of the reagent; (ii) homolysis of the formed peroxynitroso carbonyl adduct to •NO2 and a carbonyloxyl radical; (iii) β-cleavage of the oxyl radical to acetyl radical plus acetic acid (from diacetyl) or formic acid (from methylglyoxal); (iv) competitive scavenging of the acetyl radical by dissolved molecular oxygen and by added amino acid, peptide or nucleobase, ultimately yielding acetate or acetylated biomolecule. If occurring in vivo, these radical reactions may contribute to the post-translational modification of proteins catalyzed by transacetylases.

Orientador: Luciano Hauschild / Banca: Nilva Kazue Sakomura / Banca: Melina Aparecida Bonato / Resumo: Objetivou-se através dessa dissertação embasar os primeiros passos para desenvolver uma nova maneira de estimar as exigências nutricionais de metionina para suínos alimentados individualmente. O primeiro passo foi uma meta-análise conduzida objetivando estudar a reposta de suínos alimentados com diferentes tipos de metionina, bem como quantificar a relação ideal de metionina: lisina para leitões da fase inicial a terminação. A base de dados foi composta por 41 artigos. Para determinação da relação metionina: lisina, 83% dos artigos da base forem excluídos pois não atendiam a exigência de lisina. Para análise de fontes de metionina foram utilizados 21 artigos para fase inicial não havendo diferença (P<0.05) entre L-metionina, DL-metionina e metionina hidroxi-análoga. A relação mínima de metionina: lisina encontrado foi de 26% de inclusão de metionina em função da exigência de lisina, uma relação menor que essa poderá representar perdas significativas no desempenho. Na sequencia foi realizado uma simulação com modelos fatoriais utilizados na suinocultura (Tabelas brasileiras de exigências nutricionais para suínos e aves (BT) e o NRC 2012), objetivando compara-los com o modelo do "Automatic and inteligent Precision feeder" (AIPF). Foram utilizados dados de 36 suínos com peso inicial de 25 kg, por um período de 28 dias. Peso corporal, consumo de ração e ganho médio foram estandardizados. Concluiu-se que os modelos NRC e BT foram calibrados para estimar as exigências de resposta máxima da população, assim, superestimam as necessidades do indivíduo médio em mais de 13%. Além disso, usar a exigência de um suíno ... / Abstract: The aim of this dissertation is to support the first steps to develop a new method to estimate methionine nutritional requirements for the pigs fed individually. The first step of this dissertation was perform a meta-analysis in order to study the response of pigs fed with different types of methionine and to quantify the ideal ratio of methionine: lysine for piglets from the initial phase to termination. The database consisted of 41 papers. To determine the methionine: lysine ratios, 83% of papers in the database were excluded because they did not meet the pigs requirement for lysine. For analysis of methionine sources were used 21 papers from initial phase, and it had no difference (P <0.05) between L-methionine, DL-methionine and methionine hydroxy-analogue. The minimum methionine: lysine ratio found was 26% methionine inclusion in function of lysine requirement. In sequence was performed a simulation study using factorials models used in pig farming (Brazilian tables of nutritional requirements for pigs and poultry (BT) and the NRC 2012), in order to compare them with the model "Automatic and intelligent Precision feeder" (AIPF). Data from 36 pigs were used with initial body weight of 25 kg for a period of 28 days. Body weight, feed intake and average daily gain were standardized. It was concluded that the NRC and BT models were calibrated to estimate the maximum response requirements of the population, thus overestimate the average pig requirement in more than 13%. In addition, the requirement of using an average pig in the middle of the feeding phase to estimate the requirements of a population, is a practice which must be handled with care. This is due to the wide variation in nutritional requirements that exist between the pigs from the same population. Finally the AIPF and BT models were used in a trial. The pigs were arranged in a randomized design, 2x3 factorial randomized design: two feeding programs (individual daily ... / Mestre

Orientador: Luciano Hauschild / Banca: Pedro Henrique Watanabe / Banca: Edney Pereira da Silva / Resumo: O ajuste da oferta de aminoácidos dos alimentos às exigências nutricionais dos animais e sua variabilidade são importantes para que ocorra a melhor eficiência de utilização desses nutrientes. Estudos para determinar a variabilidade na relação dos aminoácidos valina e isoleucina com a lisina são escassos para suínos em crescimento. Diante disso, foram realizados dois ensaios de balanço de nitrogênio (BN) para estimar a relação ideal de valina (Val) e de isoleucina (Ile) com a lisina (Lys) digestível ileal estandardizada (DIE) e suas variabilidades para suínos dos 20 a 30 kg de peso vivo. Em cada ensaio foram utilizados oito suínos machos castrados de alto potencial genético com peso médio inicial de 20,80 ± 1,30 kg para a avaliação da relação Val:Lys DIE e 21,90 ± 1,66 kg para a avaliação da relação Ile:Lys DIE. Dentro de cada ensaio, sete dietas com diferentes relações de Val:Lys DIE e Ile:Lys DIE foram avaliadas. O fornecimento das diferentes relações de Val:Lys DIE e Ile:Lys DIE foi em níveis crescentes (Val:Lys DIE: 0,56 a 0,74; Ile:Lys DIE: 0,43 a 0,61) com troca de dieta a cada três dias para cada indivíduo (unidade experimental). Os suínos foram alojados em gaiolas de metabolismo por 28 dias, sendo sete dias de adaptação e 21 dias de experimento. A retenção de nitrogênio (RN) em função da relação Val:Lys DIE e Ile:Lys DIE foi avaliada por indivíduo (modelo linear response plateau, LRP) e grupo (LRP e o modelo quadrático response plateau, QRP). O R2 do modelo LRP aplicad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The adjustment of the amino acid supply from foods to the nutritional requirements of the animals and their variability are important for a better nutrient utilization efficiency. Studies to determine the variability in the ratio of amino acids valine and isoleucine to lysine are scarce for growing pigs. Two nitrogen (N) balance tests were performed to estimate the ideal ratio of valine (Val) and isoleucine (Ile) to standardized ileal digestible lysine (SID) and its variability for swine from 20 to 30 kg live weight. In each test, eight castrated male pigs of high genetic potential with an initial mean weight of 20.80 ± 1.30 kg were used to evaluate the SID Val: Lys ratio and 21.90 ± 1.66 kg for the evaluation of the SID Ile: Lys. Within each test, seven diets with different SID Val: Lys and SID Ile: Lys ratios were evaluated. The supply of the different SID Val: Lys and SID Ile: Lys ratios was increasing (SID Val: Lys: 0.56 to 0.74; SID Ile: Lys: 0.43 to 0.61) with diet change every three days for each individual (experimental unit). The pigs were housed in metabolism cages for 28 days, being seven days of adaptation and 21 days of experiment. Nitrogen retention (NR) as a function of SID Val: Lys and SID Ile: Lys was evaluated by individual (linear response plateau, LRP) and group (LRP and quadratic response plateau, QRP). The R2 of the LRP model applied to each individual ranged from 0.55 to 0.85 for the SID Val: Lys ratio and from 0.58 to 0.95 for SID Ile: Lys. The maximum points of the LRP model were different among the individuals, presenting a variability of 9% for SID Val: Lys ratio and 13% for the SID Ile: Lys ratio. In relation to NR, the variability was 33% between individuals of the SID Val: Lys test and 35% for SID Ile: Lys test. In the estimation of the ideal relation of SID Val: Lys for group of individuals, the LRP mod... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre