A parede celular de levedura (PCL) parece exercer importante papel na modulação da microbiota intestinal. Sua inclusão pode inibir a colonização por bactérias patogênicas e resultar em possíveis benefícios à saúde intestinal. O vírus da imunodeficiência felina (FIV) apresenta relativa disseminação ambiental e, frente ao crescente número de gatos domiciliados no Brasil, reconhecer alterações microbiológicas dos animais acometidos por este vírus é de grande importância. Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar os efeitos da ingestão de PCL na composição da microbiota fecal de gatos saudáveis e de gatos com FIV pelo emprego da técnica de sequenciamento Illumina. Foram utilizados 19 gatos adultos, distribuídos em dois grupos experimentais: GS (10 animais saudáveis) e GI (9 animais infectados naturalmente pelo FIV); e duas dietas experimentais: D0 (dieta controle, sem adição de PCL) e D4 (dieta teste com adição de 0,4% de PCL), totalizando quatro tratamentos (GSD0, GSD4, GID0 e GID4), em delineamento inteiramente casualizado (DIC). Os resultados apresentaram como mais abundantes os filos Firmicutes e Actinobacteria; as ordens Clostridiales e Coriobacteriales; a família Veillonellaceae; e o gênero Megasphaera spp.. O GS apresentou menor concentração de Fusobacteria (p=0,0037), Clostridiales (p=0,0001) e Fusobacteriales (p=0,0330), maior de Coriobacteriales (p<0,0001), Collinsella spp. (p=0,0135) e Peptococcus spp. (p=0,0265) em comparação ao GI. O consumo da PCL reduziu a porcentagem de Bacteroidetes (p =0,0421) e Catenibacterium spp. (p=0,0252). No GS, o consumo da PCL aumentou a concentração de Actinobacteria (p<0,0001) e Bifidobacterium spp. (p=0,0420) e, diminuiu a de Firmicutes (p=0,0205), Aeromonadales (p=0,0027), Dialister spp. (p=0,0137), Megasphaera spp. (p=0,0005) e Anaerobiospirillum spp. (p=0,0084). No GI, o consumo de PCL aumentou Proteobacteria (p=0,0005), Lactobacillales (p=0,0095), Aeromonadales (p=0,0027), Streptococcus spp (p=0,008) e Anaerobiospirillum spp. (p=0,0084) e reduziu Bifidobacterium spp. (p=0,0420). Com relação aos coeficientes de digestibilidade aparente (CDA), o GI apresentou menor CDA da proteína bruta (p=0,0305) e extrativos não-nitrogenados (p=0,0078) e, maiores do extrato etéreo em hidrólise ácida (p<0,0001), em comparação ao GS. Não houve diferença na concentração de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) ou mesmo de ácido lático entre os tratamentos, grupos e doses. A modulação bacteriana exercida pelo consumo da PCL aparentemente é positiva, porém mais estudos se fazem necessários para fortalecer esta hipótese na espécie alvo e, principalmente, esclarecer as diferenças existentes em sua resposta entre gatos doentes e saudáveis. / The yeast cell wall (YCW) seems to play an important role on the modulation of the intestinal microbiota. Their inclusion can inhibit pathogenic bacteria colonization and possible result in benefits on intestinal health. The feline immunodeficiency virus (FIV) shows relative environmental dissemination and due to the growth of the population of resident cats in Brazil, acknowledge of microbiological changes in the affected FIV + animals are of great importance. Therefore, this study aims to evaluate the effects of YCW intake in the composition of fecal microbiota of healthy cats and cats affected by FIV (FIV+), and to evaluate the fecal bacterial composition of cats FIV+ and compare it with the fecal microbiota of healthy cats by the use of Illumina sequencing technique. For this we used 19 adult cats, distributed in two experimental groups: GH (10 healthy animals) and GI (9 animals naturally infected by FIV); and two experimental diets: D0 (control diet, without addition of YCW) and D4 (test diet with addition of 0.4% of YCW), total of four treatments (GSD0, GSD4, GID0 and GID4), in a randomized design. The results presented as the most abundant phyla Firmicutes and Actinobacteria; the orders Clostridial and Coriobacterial; the family Veillonellaceae; and the genus Megasphaera spp. GH showed lower concentrations of Fusobacteria (p=0.0037), Clostridiales (p=0.0001), and Fusobacteriales (p=0.0330), higher of Coriobacteriales (p<0.0001), Collinsella spp. (p=0.0135) and Peptococcus spp. (p=0.0265) compared to GI. The consumption of PCL reduced the percentage of Bacteroidetes (p=0.0421) and Catenibacterium spp. (p=0.0252). In GH, PCL consumption positively modulated the concentration of Actinobacteria (p<0.0001) and Bifidobacterium spp. (p=0.0420), negatively to Firmicutes (p=0.0205), Aeromonadales (p=0.0027), Dialister spp. (p=0.0137), Megasphaera spp. (p=0.0005) and Anaerobiospirillum spp. (p=0.0084). In the GI, PCL consumption positively modulated Proteobacteria (p=0.0005), Lactobacillales (p=0.0095), Aeromonadales (p=0.0027), Streptococcus spp. (p=0.008) and Anaerobiospirillum spp. (p=0.0084) and negatively Bifidobacterium spp. (p=0.0420). In relation to the apparent digestibility coefficients (ADC), the GI present lower ADC of the crude protein (p=0.0305) and extractive non-nitrogenous (p=0.0078) and higher ADC of the ethereal extract in acid hydrolysis (p<0.0001), compared to GS. There was no statistical difference between the concentration of short chain fatty acids (SCFA) or even lactic acid between the treatments, groups or doses. The bacterial modulation exerted by PCL consumption appears to be positive, but more studies are needed to strengthen this hypothesis in the species and to clarify the differences in its response between sick and healthy cats.

A combinação de compostos prebióticos e cepas de micro-organismos probiótico denomina-se simbiótico, tem como objetivo melhorar as características funcionais dos alimentos intensificando os benefícios proporcionados ao consumidor. Entretanto nem todas as interações de um ingrediente prebiótico e uma cepa de micro-organismo probiótico resultam em efeitos positivos. Neste contexto, no presente trabalho estudos foram desenvolvidos no sentido de contribuir para um melhor entendimento sobre a relação de ingredientes prebióticos e o desempenho de micro-organismos probióticos, visando à formulação de alimentos simbióticos. Assim 5 cepas de Lactobacillus: L.plantarum ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20, L. fermentum ATCC 9338, L. casei ATCC 7469 foram avaliadas quanto ao desempenho em meio contendo diferentes ingredientes prebióticos, com ênfase para inulina, fruto-oligossacarídeo, estévia, polidextrose, goma arábica e lactitol. O crescimento das cepas foi mensurado por meio da determinação de densidade óptica após 24 horas de incubação a 37°C em caldo MRS contendo os respectivos prebióticos em substituição a glicose. Os resultados mostraram que o melhor desempenho, por parte das cepas avaliadas, foi observado em meio MRS contendo 2% de inulina seguido de fructooligossacarídeo e polidextrose. Observou-se um baixo crescimento em meio contendo 2% de goma arábica, estévia e lactitol. Posteriormente diferentes concentrações de inulina, FOS e polidextrose foram avaliadas, de acordo com um Planejamento Composto Central. Verificou-se a existência de uma interação negativa significativa (p<0.05) entre FOS e inulina sobre o crescimento das cinco cepas estudadas. Observou-se que o crescimento máximo estimado para as cepas L. casei ATCC 7469 e L. fermentum ATCC 9338 correspondeu ao meio MRS contendo 3,5% de inulina, e para as cepas L.plantarum ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20 em meio MRS contendo 3% de inulina. Verificou-se também que a combinação de 3,5% de FOS com 2% de polidextrose proporcionou crescimento máximo estimado para as cepas avaliadas exceto para L. acidophilus ATCC 4356. Assim, a partir dos resultados obtidos conclui-se que a presença de inulina no meio MRS promoveu melhor desempenho das cepas de Lactobacillus estudadas. / The combination of prebiotic compounds and strains of probiotic microorganisms is called symbiotic, aiming to improve the functional characteristics of foods by enhancing the benefits provided to the consumer. However, not all interactions of a prebiotic ingredient and a probiotic microorganism result in positive effects. In this context, in the present work studies were developed in order to contribute to a better understanding on the relationship of prebiotic ingredients and the performance of probiotic microorganisms, aiming at the formulation of symbiotic foods. Therefore, in this study it was evaluated the ability of 5 Lactobacillus strains L.plantarum ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20, L. fermentum ATCC 9338, L. casei ATCC 7469 to grow on media containing potential prebiotics, namely inulin, fructooligosaccharides (FOS), gum arabic, stevia and lactitol. Strain growth was measured by optical density determination after 24 hours of incubation at 37 ° C in MRS broth containing the respective prebiotics. The results showed that the best performance by the evaluated strains was observed in MRS medium containing 2% inulin followed by fructooligosaccharide and polydextrose. Low growth was observed in medium containing 2% gum arabic, stevia and lacitol. Subsequently different concentrations of inulin, FOS and polydextrose were evaluated, according to a Central Composite Planning. There was a significant negative interaction (p <0.05) between FOS and inulin for the five strains studied. It was observed that the maximum estimated growth for the strains L. casei ATCC 7469 and L. fermentum ATCC 9338 would be in MRS medium containing 3.5% inulin, and for L.plantarum strains ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20 would be in MRS medium containing 3% inulin. It was also found that the combination of 3.5% FOS with 2% polydextrose provided maximum estimated growth for the strains evaluated except for L. acidophilus ATCC 4356. The presence of inulin in MRS medium promote the best performance of the Lactobacillus strains evaluated in this study.

Nas últimas décadas, a incidência de infecções hospitalares causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes vem crescendo de maneira vertiginosa em todo o mundo, de modo que a Organização Mundial de Saúde (OMS) recentemente reconheceu essas infecções como uma preocupação mundial devido ao seu impacto negativo sobre as taxas de mortalidade intra-hospitalar e dos custos da assistência à saúde, afetando tanto os países desenvolvidos quanto os em desenvolvimento. Atualmente considera-se que o uso racional de antimicrobianos, a higienização das mãos e o isolamento de contato são as principais medidas disponíveis para contenção desse avanço. Porém, elas são apenas parcialmente efetivas e de implementação trabalhosa e onerosa. Assim, considera-se necessário o desenvolvimento de formas mais simples e eficientes para lidar com esse problema. No presente estudo, nos propusemos a avaliar o impacto da administração de um produto simbiótico a pacientes colonizados e/ou infectados por bactérias Gram-negativas multirresistentes sobre a incidência subsequente de infecções hospitalares relacionadas ao trato respiratório e urinário. Trata-se de um ensaio clínico randomizado, duplamente cego, controlado com placebo, cuja intervenção consistiu na administração oral ou enteral diária de 1010 unidades de Lactobacillus bulgaricus e 1010 unidades de Lactobacillus rhamnosus associados a fruto-oligosacarídeos durante 7 dias, a pacientes internados em um hospital terciário, com colonização prévia por bactérias Gram-negativas multirresistentes, demonstrada por meio de cultura seletiva de swab retal. O desfecho primário do estudo foi a incidência de infecção hospitalar posterior à intervenção, que, na análise do tipo intenção de tratar foi 18/48 (37,50%) no grupo experimental e 12/53 (22,64%) no grupo controle (odds ratio ajustado=1,95, IC95%=0,69-5,50, p=0,21). Os desfechos secundários principais, também de acordo com a análise intenção de tratar, foram: o tempo de internação hospitalar; sendo a mediana de 17 dias no grupo controle e 31 dias no grupo experimental (p= 0,07), taxas de óbito; com valores de 3,77% no grupo placebo e 8,33% no grupo simbiótico (odds ratio ajustado = 1,34, IC95%= 0,454,00, p= 0,61) e ocorrência de eventos adversos; 7,55% no grupo que utilizou placebo e 6,25% no grupo sob intervenção (p= 1,00). Os dados obtidos pelo estudo nos levam à conclusão de que o simbiótico estudado demonstrou-se inefetivo na prevenção de infecções hospitalares do trato respiratório e urinário em pacientes colonizados e/ou infectados por bactérias Gram-negativas multirresistentes. / In recent decades the incidence of multidrug resistant Gram-negative nosocomial infections has been dramatically raising in the whole world. The World Health Organization (WHO) recently recognized nosocomial infections as a global concern due to its negative impact on patients, health care workers and health care institutions, affecting developed countries as well as developing ones. They negatively impact in-hospital mortality and healthcare related costs. Antibiotic stewardship, hand hygiene promotion and contact precautions are the main available measures to control such multidrug resistant Gram-negative organisms in hospitals. However, they are only partially effective as well as difficult to be implemented and expensive. Therefore, simpler and more effective actions are thought to be helpful and urgent. In the main study, we propose to analyze the impact of the administration of a symbiotic product on patients colonized and/or infected by Gram-negative multidrug resistant bacteria upon the subsequent incidence of respiratory and urinary tract nosocomial infections. A randomized, double- blinded, placebo controlled, clinical trial was proposed in order to provide oral or enteral daily administration of 1010 units of Lactobacillus bulgaricus and 1010 units of L. rhamnosus associated with fructo-oligosacharide (FOS) during 7 days, to previously colonized patients with multi-resistant Gram-negative bacteria, identified through selective culture of rectal swab, hospitalized in a tertiary-care hospital. The primary outcome was the incidence of nosocomial infections after the intervention, which in the intention to treat analysis was 18/48 (37,50%) in the experimental group versus 12/53 (22,64%) in the control group (adjusted odds ratio= 1,95, IC95%= 0,69-5,50, p=0,21). Secondary outcomes, according to intention to treat analysis, were hospital length of stay: median of 17 days in the control group and 31 days in the symbiotic group (p= 0,07), mortality rates: 3,77% in the placebo group versus 8,33% in the experimental group (adjusted odds ratio = 1,34, IC95%= 0,45 4,00, p= 0,61) and adverse effects: 7,55% in the control group and 6,25% in the intervention group (p= 1,00). The results of this study leads to the conclusion that the studied symbiotic proved to be ineffective to prevent nosocomial respiratory and urinary tract infections in patients colonized and/or infected by Gram-negative multi-resistant bacteria.

A combinação de compostos prebióticos e cepas de micro-organismos probiótico denomina-se simbiótico, tem como objetivo melhorar as características funcionais dos alimentos intensificando os benefícios proporcionados ao consumidor. Entretanto nem todas as interações de um ingrediente prebiótico e uma cepa de micro-organismo probiótico resultam em efeitos positivos. Neste contexto, no presente trabalho estudos foram desenvolvidos no sentido de contribuir para um melhor entendimento sobre a relação de ingredientes prebióticos e o desempenho de micro-organismos probióticos, visando à formulação de alimentos simbióticos. Assim 5 cepas de Lactobacillus: L.plantarum ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20, L. fermentum ATCC 9338, L. casei ATCC 7469 foram avaliadas quanto ao desempenho em meio contendo diferentes ingredientes prebióticos, com ênfase para inulina, fruto-oligossacarídeo, estévia, polidextrose, goma arábica e lactitol. O crescimento das cepas foi mensurado por meio da determinação de densidade óptica após 24 horas de incubação a 37°C em caldo MRS contendo os respectivos prebióticos em substituição a glicose. Os resultados mostraram que o melhor desempenho, por parte das cepas avaliadas, foi observado em meio MRS contendo 2% de inulina seguido de fructooligossacarídeo e polidextrose. Observou-se um baixo crescimento em meio contendo 2% de goma arábica, estévia e lactitol. Posteriormente diferentes concentrações de inulina, FOS e polidextrose foram avaliadas, de acordo com um Planejamento Composto Central. Verificou-se a existência de uma interação negativa significativa (p<0.05) entre FOS e inulina sobre o crescimento das cinco cepas estudadas. Observou-se que o crescimento máximo estimado para as cepas L. casei ATCC 7469 e L. fermentum ATCC 9338 correspondeu ao meio MRS contendo 3,5% de inulina, e para as cepas L.plantarum ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20 em meio MRS contendo 3% de inulina. Verificou-se também que a combinação de 3,5% de FOS com 2% de polidextrose proporcionou crescimento máximo estimado para as cepas avaliadas exceto para L. acidophilus ATCC 4356. Assim, a partir dos resultados obtidos conclui-se que a presença de inulina no meio MRS promoveu melhor desempenho das cepas de Lactobacillus estudadas. / The combination of prebiotic compounds and strains of probiotic microorganisms is called symbiotic, aiming to improve the functional characteristics of foods by enhancing the benefits provided to the consumer. However, not all interactions of a prebiotic ingredient and a probiotic microorganism result in positive effects. In this context, in the present work studies were developed in order to contribute to a better understanding on the relationship of prebiotic ingredients and the performance of probiotic microorganisms, aiming at the formulation of symbiotic foods. Therefore, in this study it was evaluated the ability of 5 Lactobacillus strains L.plantarum ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20, L. fermentum ATCC 9338, L. casei ATCC 7469 to grow on media containing potential prebiotics, namely inulin, fructooligosaccharides (FOS), gum arabic, stevia and lactitol. Strain growth was measured by optical density determination after 24 hours of incubation at 37 ° C in MRS broth containing the respective prebiotics. The results showed that the best performance by the evaluated strains was observed in MRS medium containing 2% inulin followed by fructooligosaccharide and polydextrose. Low growth was observed in medium containing 2% gum arabic, stevia and lacitol. Subsequently different concentrations of inulin, FOS and polydextrose were evaluated, according to a Central Composite Planning. There was a significant negative interaction (p <0.05) between FOS and inulin for the five strains studied. It was observed that the maximum estimated growth for the strains L. casei ATCC 7469 and L. fermentum ATCC 9338 would be in MRS medium containing 3.5% inulin, and for L.plantarum strains ATCC 8014, L. acidophilus ATCC 4356, L. delbrueckii UFV H2B20 would be in MRS medium containing 3% inulin. It was also found that the combination of 3.5% FOS with 2% polydextrose provided maximum estimated growth for the strains evaluated except for L. acidophilus ATCC 4356. The presence of inulin in MRS medium promote the best performance of the Lactobacillus strains evaluated in this study.

Duas questões fundamentais no estudo da evolução pré-biótica (origem da vida) referem-se à estabilidade dos primeiros organismos ou replicadores e à possibilidade do surgimento de organismos complexos através de mutações de organismos mais simples. Esses problemas têm sido tratados quase que exclusivamente no contexto determinístico da cinética química de meios perfeitamente homogêneos, que é equivalente à formulação de campo médio da física estatística. Nesta tese, abordamos essas questões utilizando modelos de replicadores na rede que evoluem no tempo de forma síncrona (autômato celular), dando ênfase ao caso limite em que os replicadores são mantidos fixos nos sítios da rede (processo de contato). Encontramos dois regimes estacionários bem definidos: o regime absorvente ou vácuo e o regime ativo caracterizados, respectivamente, pela ausência e presença de replicadores na rede. Esses regimes são separados por transições de fase cuja natureza depende do mecanismo de reprodução dos replicadores. Essas transições são investigadas de maneira sistemática utilizando-se a técnica de espalhamento de Grassberger e de La Torre em que a evolução temporal de uma pequena colônia de replicadores colocada no centro de uma rede infinita vazia \\\'e acompanhada. Em particular, através do cálculo de expoentes críticos dinâmicos mostramos que, as transições contínuas observadas, pertencem à classe de universalidade da percolação direcionada. Complementamos esse estudo investigando a probabilidade de que uma pequena colônia de replicadores invada uma população de replicadores residentes de outra espécie. Ao contrário dos resultados de campo médio, mostramos que no caso de processos de contato, replicadores mais complexos (por exemplo, assexuados) podem invadir uma população estabelecida de replicadores mais simples (por exemplo, assexuados). Em concordância com os resultados de campo médio, encontramos que nunca ocorre coexistência entre replicadores distintos no equilíbrio. Finalmente, utilizando a técnica de espalhamento mencionada, investigamos de forma sistemática um modelo para formação de úlceras devido à infecção do vírus da herpes (HSV-I) no tecido epitelial da córnea. O modelo considerado tenta explicar as diferentes formas de úlceras-dendríticas e amebóides-resultantes desta infecção como um resultado natural do espalhamento do vírus num tecido epitelial formado por células com diferentes graus de susceptibilidade à infecção. Em particular, mostramos que a transição de fase separando os regimes caracterizados pelas diferentes morfologias pertence à classe de universalidade da percolação ordinária. / Two fundamental questions in the study of prebiotic evolution (origin of life) are concerned to the requisites for the persistence of small colonies of self-replicating molecules (replicators) and to the possibility that complex organisms evolve from simpler organisms as a result of mutations. These issues have been studied mainly in the chemical kinetics formulation of well-mixed medium, which is similar to the mean-field limit of statistical physics. In this work, we address these issues using a cellular automaton formulation, in which the replicators are kept fix in the lattice sites (contact process). In the stationary regime, we find that the system can be characterized by the presence (active phase) and the absence (empty phase) of replicators in the lattice. The detailed study of the phase transitions separating those two phases is carried out using the spreading analysis of Grassberger and de La Torre, in which one concentrates on the spreading behavior of a few active cells in the center of an otherwise empty infinite lattice. The nature of the phase transition, whether continuous or discontinuous, depends on the mechanisms of replication. In particular, in the case that the phase transition is continuous, we find that it is in the universality class of the directed percolation. Complementing this study, we irivestigate the possibility that a small colony of replicators invade a settled population of replicators of another species. Contrary to the results of the mean-field limit, we show that in the contact process limit, complex replicators (such as sexual reproducing ones) have a nonvanishing probability to invade a settled population of simpler replicators (such as asexual reproducing ones). In agreement with the mean-field results, we find that two different species of replicators can never coexist in an equilibrium situation. Finally, using the spreading analysis mentioned before we study the critical properties of a cellular automaton model proposed to describe the spreading of infection of the Herpes Simplex Virus (HSV-I) in the corneal tissue. The model takes into account different cell susceptibilities to the viral infection, as suggested by experimental findings, in order to explain the different shapes of the ulcers - dentritic and amoeboid - that result from the infection. We show that the phase transition separating the regimes where one of the shapes dominates is in the universality class of the ordinary percolation.

Orientador: Vera Maria Barbosa de Moraes / Banca: Maria Cristina Thomaz / Banca: Alexandre Oba / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi o de determinar a digestibilidade do extrato de leveduras, avaliação do desempenho, rendimento de carcaça, morfometria e ultra-estrutura da mucosa intestinal e resposta imune humoral de frangos de corte criados em diferentes temperaturas e que receberam, na fase pré-inicial, ração contendo ou não extrato de leveduras e/ou prebiótico. Foram utilizados 1440 pintainhos Cobb-500® machos de um dia de idade, criados sob diferentes temperaturas a partir do primeiro dia de vida. As rações acrescidas ou não com extrato de leveduras e/ou prebiótico foram oferecidas somente na fase pré- inicial (1-7 dias) e a partir do 8º dia todas as aves receberam a mesma ração. Conclui-se que o extrato de leveduras apresenta 92,49% de matéria seca, 48,07% de proteína bruta, 4.883 Kcal/kg de energia bruta, e apresenta, em média, um coeficiente de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos de 99,42%, sendo rico em ácido glutâmico, leucina, ácido aspártico, serina, glicina. A alta temperatura ambiente prejudicou o desempenho, rendimento de carcaça, morfometria intestinal e resposta imune humoral. A inclusão de prebiótico na ração pré-inicial resultou em maior ganho de peso e melhor conversão alimentar nas aves criadas sob alta temperatura, ao final de 42 dias de idade, além de aumentar a viabilidade criatória até os 21 dias de idade. Observou-se também que a inclusão dos produtos nas temperaturas quente e fria produziu efeito benéfico sobre as vilosidades frente ao estresse ambiental e que os aditivos estudados não produziram efeito sobre a resposta imune humoral para VDN e VDG ao longo do ciclo produtivo do frango de corte. / Abstract: The aim of this experiment was to determine the digestibility of the yeast extract, estimate the performance, carcass yield, intestinal mucosa structure and ultra structure and humoral immune response of broiler reared in different temperatures and that received in started diet containing or not extract of yeasts or prebiotic. 1440 one-day old male Cobb-500® were reared in different temperatures from first day of life. The diets with or without yeast extract and/or prebiotic were provided only in starter diet (1 to 7 days), forward of 8 days all broiler were fed with same commercial diet. The yeast extract contain 92.49% of dry matter, 48.07% of crude protein, 4,883 kcal/kg of crude energy /kg, and, on average a coefficient of digestibility true of amino acids of 99.42%. The amino acids digestibilities are glutamic acid, leucine, aspartic acid, serine, glycine. The high temperature damages the performance, carcass yield, intestinal mucosa structure, villus densities and antibody titters. The prebiotic inclusion in started diet resulted in increase body weight and improved feed conversion in the birds reared in high temperature to the 42 days of age and besides increase the viability until the 21 days of age. It was also observed that the inclusion of the two products in the hot and cold temperatures produced beneficial effect on the villus front in environmental stress and that the yeast extract and prebiotic did not produce effect on immune humoral response along the productive cycle of broiler. / Mestre

Nas últimas décadas, a incidência de infecções hospitalares causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes vem crescendo de maneira vertiginosa em todo o mundo, de modo que a Organização Mundial de Saúde (OMS) recentemente reconheceu essas infecções como uma preocupação mundial devido ao seu impacto negativo sobre as taxas de mortalidade intra-hospitalar e dos custos da assistência à saúde, afetando tanto os países desenvolvidos quanto os em desenvolvimento. Atualmente considera-se que o uso racional de antimicrobianos, a higienização das mãos e o isolamento de contato são as principais medidas disponíveis para contenção desse avanço. Porém, elas são apenas parcialmente efetivas e de implementação trabalhosa e onerosa. Assim, considera-se necessário o desenvolvimento de formas mais simples e eficientes para lidar com esse problema. No presente estudo, nos propusemos a avaliar o impacto da administração de um produto simbiótico a pacientes colonizados e/ou infectados por bactérias Gram-negativas multirresistentes sobre a incidência subsequente de infecções hospitalares relacionadas ao trato respiratório e urinário. Trata-se de um ensaio clínico randomizado, duplamente cego, controlado com placebo, cuja intervenção consistiu na administração oral ou enteral diária de 1010 unidades de Lactobacillus bulgaricus e 1010 unidades de Lactobacillus rhamnosus associados a fruto-oligosacarídeos durante 7 dias, a pacientes internados em um hospital terciário, com colonização prévia por bactérias Gram-negativas multirresistentes, demonstrada por meio de cultura seletiva de swab retal. O desfecho primário do estudo foi a incidência de infecção hospitalar posterior à intervenção, que, na análise do tipo intenção de tratar foi 18/48 (37,50%) no grupo experimental e 12/53 (22,64%) no grupo controle (odds ratio ajustado=1,95, IC95%=0,69-5,50, p=0,21). Os desfechos secundários principais, também de acordo com a análise intenção de tratar, foram: o tempo de internação hospitalar; sendo a mediana de 17 dias no grupo controle e 31 dias no grupo experimental (p= 0,07), taxas de óbito; com valores de 3,77% no grupo placebo e 8,33% no grupo simbiótico (odds ratio ajustado = 1,34, IC95%= 0,454,00, p= 0,61) e ocorrência de eventos adversos; 7,55% no grupo que utilizou placebo e 6,25% no grupo sob intervenção (p= 1,00). Os dados obtidos pelo estudo nos levam à conclusão de que o simbiótico estudado demonstrou-se inefetivo na prevenção de infecções hospitalares do trato respiratório e urinário em pacientes colonizados e/ou infectados por bactérias Gram-negativas multirresistentes. / In recent decades the incidence of multidrug resistant Gram-negative nosocomial infections has been dramatically raising in the whole world. The World Health Organization (WHO) recently recognized nosocomial infections as a global concern due to its negative impact on patients, health care workers and health care institutions, affecting developed countries as well as developing ones. They negatively impact in-hospital mortality and healthcare related costs. Antibiotic stewardship, hand hygiene promotion and contact precautions are the main available measures to control such multidrug resistant Gram-negative organisms in hospitals. However, they are only partially effective as well as difficult to be implemented and expensive. Therefore, simpler and more effective actions are thought to be helpful and urgent. In the main study, we propose to analyze the impact of the administration of a symbiotic product on patients colonized and/or infected by Gram-negative multidrug resistant bacteria upon the subsequent incidence of respiratory and urinary tract nosocomial infections. A randomized, double- blinded, placebo controlled, clinical trial was proposed in order to provide oral or enteral daily administration of 1010 units of Lactobacillus bulgaricus and 1010 units of L. rhamnosus associated with fructo-oligosacharide (FOS) during 7 days, to previously colonized patients with multi-resistant Gram-negative bacteria, identified through selective culture of rectal swab, hospitalized in a tertiary-care hospital. The primary outcome was the incidence of nosocomial infections after the intervention, which in the intention to treat analysis was 18/48 (37,50%) in the experimental group versus 12/53 (22,64%) in the control group (adjusted odds ratio= 1,95, IC95%= 0,69-5,50, p=0,21). Secondary outcomes, according to intention to treat analysis, were hospital length of stay: median of 17 days in the control group and 31 days in the symbiotic group (p= 0,07), mortality rates: 3,77% in the placebo group versus 8,33% in the experimental group (adjusted odds ratio = 1,34, IC95%= 0,45 4,00, p= 0,61) and adverse effects: 7,55% in the control group and 6,25% in the intervention group (p= 1,00). The results of this study leads to the conclusion that the studied symbiotic proved to be ineffective to prevent nosocomial respiratory and urinary tract infections in patients colonized and/or infected by Gram-negative multi-resistant bacteria.

Exposure to environmental pollutants poses numerous risk factors for human health, including increasing incidence of cardiovascular disease and diabetes. Persistent organic pollutants, such as polychlorinated biphenyls (PCBs) have been strongly linked to the development of these chronic inflammatory diseases and the primary route of exposure is through consumption of contaminated food products. Thus, the gastrointestinal tract is susceptible to the greatest levels of these pollutants and is an important facet to study. The first two hypotheses of this dissertation tested that exposure to PCBs disrupts gut microbiota directly (in vitro) and within a whole body system. PCB exposure disrupted microbial metabolism and production of metabolites (i.e. short chain fatty acids) in vitro. These disruptions in microbial populations were consistent in our mouse model of cardiometabolic disease, where we observed reductions in microbial diversity, an increase in the putative pro-inflammatory ratio of Firmicutes to Bacteroidetes, and reductions in beneficial microbial populations in exposed mice. Furthermore, observed greater inflammation was observed both within the intestines and peripherally in PCB exposed mice as well as disruptions in circulating markers associated with glucose homeostasis. Nutritional interventions high in prebiotic dietary fiber such as inulin may be able to attenuate the toxic effects of pollutant exposure. To test the hypothesis that consumption of the prebiotic inulin can decrease PCB-induced disruption in gut microbial and metabolic homeostasis, LDLr-\- mice were fed a diet containing inulin and exposed to PCB 126. Mice fed an inulin-containing diet and exposed to PCBs exhibited improved glucose tolerance, lower hepatic inflammation and steatosis, and distinct differences in gut microbial populations. Overall, these data suggests that nutritional intervention, specifically prebiotic consumption, may reduce pollutant-induced disease risk.

Détermination du potentiel prébiotiques des hémicelluloses de bois résineux / Determining the prebiotic potential of softwood hemicellulose

Probiotics and prebiotic are becoming increasingly important to consumers to alleviate issues surrounding gut health, despite the lack of definitive efficacy studies to support health claims. The addition of both probiotics and prebiotics to foods is challenging due to the harsh environmental conditions within the food itself and during transit through the gastrointestinal (GI) tract. To circumvent these challenges encapsulation technology is being explored to protect sensitive ingredients and to control their release within the lower intestines thereby maximizing the health benefiting effects. The overall goal of this research was to design a protein delivery capsule using phase separated pea protein isolate (PPI)-alginate (AL) mixtures for the entrapment of the synbiot which includes the probiotics, Bifidobacterium adolescentis, and the prebiotic, fructooligosaccharides (FOS), such that the capsule design provides highly effective protection and release within the GI tract. Research was carried out in three studies.<p> In study 1, PPIn (native isolate) and AL interactions were studied in dilute aqueous solutions as a function of pH and biopolymer mixing ratio. Turbidimetric analysis and electrophoretic mobility during an acid titration was used to determine conditions where phase separation occurred. Critical structure forming events associated with the formation of soluble and insoluble complexes in a 1:1 PPIn-AL mixture were found to occur at pH 5.00 and 2.98, respectively, with optimal interactions occurring at pH 2.10. As the PPIn-AL ratio increased, critical pH values shifted towards higher pH until a mixing ratio between 4:1 and 8:1was reached, above which structure formation became independent of the ratios through to ratios of 20:1. Electrophoretic mobility measurements showed a similar trend, where the isoelectric point (pI) shifted from pH 4.00 (homogeneous PPIn) to pH 1.55 (1:1 PPIn-AL). As the ratio increased towards 8:1 PPIn-AL, net neutrality values shifted to higher pHs (~3.80) before becoming constant at higher ratios. Maximum coacervate formation occurred at a mixing ratio of 4:1. Based on these findings, capsule design by segregative phase separation was only used in future studies, due to the acidic nature associated with associative phase separation.<p> In study 2, capsule formation using a native and commercial PPI was studied, and showed no difference between the two formulations during challenge experiments in simulated gastric juice (SGJ). As a result study 3 focused on optimization and characterization of capsules prepared using the commercial PPI. Capsule designs were investigated as a function of protein concentration, prebiotic level, and extrusion conditions (20 vs. 27 G needle) in order to determine protective ability for B. adolescentis within SGJ. Capsule designs were also measured in terms of protein and prebiotic retention during the encapsulation process, geometric mean diameter and size distribution, swelling behaviour and release characteristics within simulated intestinal fluids (SIF). All capsules provided adequate protection over the 2 h duration within SGJ. Capsule breakdown and release was similar for all designs within SIF, with a release mechanism believed to be tied to enzymatic degradation of the PPI material within the wall matrix and/or the amount of excessive Na+ present in the SIF. Capsule size was found to be dependent only on the needle gauge used in the extrusion process. Swelling behaviour of the capsules with SGJ was also found to be dependent only on the protein concentration, where capsules shrank once immersed in SGJ.<p> A 2.0% PPI-0.5% AL capsule without FOS and extruded through a 20 G needle represents the best and most cost effective design for entrapping, protecting and delivering probiotic bacteria. Future work to establish the role FOS could play post-release as the entrapping probiotics colonize the GI tract, and the protective effect of the capsules wall on FOS structure during transit is recommended.