Made available in DSpace on 2014-07-29T15:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eloiza Helena Carrijo Barbosa.pdf: 344169 bytes, checksum: 2878663ff33adc099106b1b5b4a2e97e (MD5) Previous issue date: 2011-04-07 / Were prepared meal green plantain and albedo of passion for the development of this work. After determining the chemical composition of the meal there was a biological test aimed to evaluate the effects of soluble fiber present in the flour of passion fruit albedo and resistant starch of the flour of green plantain, and the mixture of the meal on the levels lipid levels of hypercholesterolemic rats. For testing we used 40 male Wistar rats were divided into five groups of eight rats each. Four supplemented diets were prepared with high concentration of soluble fiber and resistant starch from the flour of passion fruit peel and green plantain respectively and a standard diet. The experimental groups were divided into Banana - 10% of resistant starch and 5% cellulose, Passion Fruit - 10% soluble fiber and 5% cellulose, Mix - 5% resistant starch, 5% cellulose and 5% soluble fiber , Cellulose - 15% cellulose and Standard. The Banana group had a lower intake of diet if differing from other groups. The fecal weight was higher in groups Passion Fruit, pulp and mix. The results show the potential beneficial effect of soluble fiber intake in the control of hypercholesterolemia and soluble and insoluble fiber on intestinal transit. Resistant starch from the green plantain results were not significant on the serum lipid profile of rats. It follows therefore that the albedo of the flour mixture of flour and passion of passion with the albedo of green plantain modulated so as to reduce the serum lipid profile in rats fed a hypercholesterolemic diet, this was probably due to the presence Soluble fiber in both diets since the isolation of the diet that contained only resistant starch from the flour of green plantain not influence significantly the lipid profile of rats. / Foram elaboradas farinhas de banana da terra verde (Musa AAB- Terra) e albedo de maracujá (Passiflora edulis f. flavicarpa) para o desenvolvimento do presente trabalho. Após determinação da composição química dessas farinhas realizou-se um ensaio biológico cujo objetivo foi avaliar os efeitos da farinha do albedo de maracujá (rica em fibra solúvel), da farinha de banana da terra verde (rica em amido resistente) sobre os níveis lipídicos de ratos com dieta hipercolesterolêmica. Para o ensaio foram utilizados 32 ratos Wistar machos divididos em quatro grupos de oito ratos cada. Foram elaboradas três dietas hiperlipídicas,com concentrações variadas de fibra solúvel (proveniente da farinha do albedo de maracujá), de amido resistente (proveniente da farinha de banana da terra verde) de fibra insolúvel (celulose) e uma dieta padrão. Os grupos experimentais foram divididos em Grupo Banana dieta contendo 25,00% de farinha de banana da terra verde, correspondendo a 10% de amido resistente; Grupo Maracujá dieta contendo 34,77% de farinha de albedo de maracujá, correspondendo a 10% de fibra solúvel; Grupo Celulose dieta contendo 15% de celulose, correspondendo a 15% de fibra insolúvel e Grupo Padrão dieta padrão. O amido resistente proveniente da farinha da banana da terra verde no Grupo Banana não apresentou resultado significativo sobre o perfil lipídico sérico dos ratos. Já o grupo maracujá apresentou resultados positivos na redução do perfil sérico. Portanto a fibra solúvel presente na farinha do albedo de maracujá demonstrou ter potencial efeito benéfico na redução do perfil lipídico dos ratos alimentados com uma dieta hiperlipídica. Nas análises do peso das fezes dos ratos, observou-se um aumento de volume fecal nos grupos Maracujá e Celulose, indicando que a ingestão tanto de fibras solúveis como insolúveis tem capacidade de melhora do trânsito intestinal.

Dietary fibers can interfere in the bioavailability of mineral elements both negatively and positively. This has been the subject of several researches because there is a great interest in essential minerals; also, some studies have been done regarding toxic elements such as cadmium (Cd). Environmental contamination with Cd and its consequent interference in the food chain can cause serious problems in humans and animals affecting several organs in general, and this can become even worse when exposure takes place during growth. Fiber-rich supplements are employed by people that have low levels of fiber in the diet. On the other hand, multimixtures (MMs) are low-cost food supplements with different compositions that are used to improve the nutritional conditions of children. These supplements are normally rich in fibers and mineral elements. The objective of this study was to evaluate the effect of MMs and other food products rich in dietary fibers on the absorption of mineral elements and on Cd absorption, accumulation, and toxicity in growing rats. Three independent experiments were conducted. In the first experiment, MMs, used as supplements at a 5% proportion in diets, increased apparent absolute absorption of phosphorus, magnesium and manganese, proportionally to its level of dietary fiber, but did not interfere in calcium or copper absorption. This suggests that these supplements can be a source of some minerals in the diet, and similar proportions to those employed in this study did not diminish calcium and copper absorption. In the second experiment, one MM, rich in fibers and essential minerals did not diminish either Cd accumulation or toxicity when this metal was employed at 25 mg/kg in the diet, but MM diminished Cd accumulation in the kidneys when it was employed at 5 mg/kg in the diet. This latter Cd level is similar to human exposure in some contaminated areas, which suggests that MM may contribute to diminish Cd toxicity in polluted areas. In the third experiment, when flaxseed and bran wheat were compared to purified cellulose, it was observed that flaxseed, which has a higher proportion of soluble fiber, increased Cd accumulation in the liver and kidneys of growing rats in comparison to the other two fiber sources, which have basically insoluble fiber. These results indicate that foods with a higher proportion of soluble fiber can increase Cd body retention, suggesting that one should be careful when ingesting these foods in Cd contaminated areas. Flaxseed and bran wheat, used as sources of dietary fiber for rats exposed do Cd, decreased apparent absorption of Ca and P and increased apparent absorption of Mg in comparison to purified cellulose, which might be attributed to an interaction of Cd and phytate present in these fiber sources. Results of the present study show that MMs can be source of some essential mineral, besides reducing renal Cd accumulation, after exposure to low Cd doses. It was also observed that different sources of fiber may differentially affect the retention of toxic metals like Cd, and one should be careful when using foodstuffs rich in soluble fiber, like flaxseed, which can increase Cd retention. / As fibras alimentares (FA) podem interferir na biodisponibilidade de elementos minerais tanto negativa quanto positivamente. Este tem sido um assunto de diversas pesquisas e grande interesse em relação aos minerais essenciais e alguns estudos também têm sido feitos em relação aos elementos tóxicos como o cádmio (Cd). A contaminação ambiental com Cd e sua conseqüente entrada na cadeia alimentar pode levar a graves problemas no homem e nos animais em geral, afetando vários órgãos, o que pode ser mais grave quando a exposição se dá durante a fase de crescimento. Suplementos ricos em fibra são utilizados por parte da população em face da falta deste constituinte em suas dietas. Por outro lado, as multimisturas (MMs) são suplementos alimentares de composição variável e baixo custo, utilizados para melhorar o estado nutricional de crianças, sendo que estes suplementos são normalmente ricos em fibra e também em elementos minerais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de MMs e outros produtos alimentícios ricos em FA sobre a absorção de elementos minerais e sobre a absorção, acumulação e toxicidade do Cd, em ratos em crescimento. Foram conduzidos três experimentos independentes. No primeiro experimento as multimisturas, usadas como suplementos na proporção de 5% da dieta, aumentaram a absorção absoluta aparente de fósforo, magnésio e manganês, proporcionalmente ao seu teor de fibra alimentar, não chegando a interferir na absorção de cálcio e cobre, o que sugere que estes suplementos podem ser fonte de alguns minerais na dieta e, em proporções semelhantes àquela utilizada neste estudo, não reduziriam a absorção de cálcio ou cobre. Num segundo estudo, uma MM, rica em fibra e em minerais essenciais, não reduziu a acumulação nem a toxicidade do Cd quando este foi utilizado na dose de 25 mg/kg de dieta, mas reduziu a acumulação renal do metal quando este foi utilizado na dose de 5 mg/kg de dieta, a qual é compatível com a exposição humana em algumas áreas contaminadas, sugerindo que a multimistura poderia contribuir para reduzir a toxicidade do Cd em zonas de contaminação ainda inevitável. No terceiro experimento, em que se comparou a linhaça e o farelo de trigo com a celulose purificada, observou-se que a linhaça, que contêm maior proporção de fibra solúvel, aumentou a quantidade de Cd retido no fígado e rins dos ratos em crescimento em comparação com as outras duas fontes, que contêm predominantemente fibra insolúvel. Estes resultados indicam que alimentos com maior proporção de fibra solúvel podem aumentar a deposição corporal de Cd, sugerindo que deve haver cuidado na ingestão dos mesmos em regiões contaminadas com Cd. A linhaça e o farelo de trigo, usados como fonte de fibra alimentar para os ratos expostos ao Cd, reduziram a absorção aparente do cálcio e do fósforo e aumentaram a absorção aparente de magnésio em comparação com a celulose, o que poderia ser atribuído a uma interação do Cd com o fitato presente naquelas fontes de fibra. Os resultados deste trabalho mostram que as MMs podem ser fonte de alguns minerais essenciais, além de reduzir a acumulação renal de cádmio, após exposição a baixas doses deste metal. Também observou-se que diferentes fontes de fibra podem interferir de forma diversa na retenção de minerais tóxicos como o Cd, devendo-se ter cuidado com fontes ricas em fibras solúveis, como a linhaça, que podem aumentar a retenção do metal.

O experimento avaliou os efeitos da ensilagem, da maturidade e do genótipo na matriz amido-protéica e no valor nutritivo de silagens de grão de milho com alta umidade. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com esquema fatorial 2×3×5: dois genótipos (duro ou dentado), três pontos de maturação (ponto de ensilagem de planta inteira, ponto de grão úmido e ponto de grão seco) e cinco tempos de armazenamento (0, 7, 21, 60 e 120 dias), com 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos por híbridos de milho AG 1051 (dentado) e IAC 8390 (duro). Os dados foram submetidos à análise de variância e as suas médias comparadas pelo Teste Tukey (5%). Foram avaliadas as características físicas dos grãos ao longo da maturidade, características físico-químicas, composição química e perfil fermentativo das silagens, extração e quantificação de proteínas prolaminas (zeínas) e degradabilidade ruminal in situ da matéria seca e de amido das silagens. Nos grãos, as concentrações de proteínas prolaminas foram maiores para o híbrido duro (P < 0,01) e aumentaram conforme a maturidade, sendo que a vitreosidade teve alta correlação com a concentração dessas proteínas. Já na silagem, os teores de proteínas prolaminas foram similares para grão úmido e grão seco reconstituído ao longo do período de armazenamento, independentemente do híbrido ensilado. O teor de nitrogênio amoniacal e proteína solúvel das silagens aumentaram (P < 0,01) ao longo do período de armazenamento. Silagens de grão seco reconstituído apresentaram maiores valores de pH, maiores teores de ácido butírico, etanol, acetona e 2,3-butanodiol. A maior degradabilidade ruminal de amido foi correlacionada negativamente (P < 0,01) com a concentração de proteínas prolaminas e positivamente relacionada (P < 0,01) aos teores de proteína solúvel e nitrogênio amoniacal. O efeito de genótipo e maturidade foram superados por tempos de armazenamento superiores a 60 dias, no tocante à degradabilidade ruminal das silagens. Silagens de grão seco reconstituído apresentaram maiores perdas de matéria seca e qualidade higiênica inferior às silagens de grão úmido. / The experiment evaluated the effects of silage maturity and genotype on starch-protein matrix and nutritive values of corn grain silage with high moisture. The experiment design was randomized blocks with 2 × 3 × 5 factorial: two genotypes (flint or dent), three maturity stages (whole plant silage stage, moisture grain stage and dry grain stage) and five lengths of storage (0, 7, 21, 60 and 120 days), with four replications. The treatments were composed by two corn hybrids - AG 1051 (dent) and IAC 8390 (flint). The data were subjected to analysis of variance and the averages were compared by Tukey test (5%). Corn grains physical characteristics along the maturity, physicochemical characteristics, chemical composition and fermentation characteristics of silages, extraction and quantitation of prolamin protein (zein) and dry matter and starch in situ silage degradability were evaluated. In corn grains, the concentration of prolamin protein was higher for hybrid flint (P < 0.01) and also increased with maturity, and the vitreousness had higher correlation with the concentration of these proteins. Furthermore in silages, prolamin proteins were similar to high moisture grain and dry grain reconstituted, along with storage, regardless of the hybrid. In silage, the ammonia nitrogen and soluble crude protein contents increased (P < 0.01) during the length of storage. Reconstituted dry grain silages had higher pH, higher concentrations of butyric acid, ethanol, acetone and 2,3 - butanediol. The highest ruminal starch degradability was negatively correlated (P < 0.01) with the prolamin protein concentration and positively (P < 0.01) related to soluble crude protein and ammonia nitrogen protein levels. The effect of genotype and maturity were overcome by 60 days length of storage, according to ruminal degradability of silages. Reconstituted dry grain silages had higher DM losses and the hygienic quality was lower compared with high moisture corn silages.

The sugarcane is a raw material which after industrialization originates derivatives, like sugar and alcohol, extremely important for the country economical income. The process of fermentation of the broth and posterior distillation originate alcohol and vinasse. The last was earlier considered as a pollutant, however, nowadays it is carefully used for the improvement of biological, physical and chemical properties of the soil. The present work aims to evaluating, in laboratory, the modifications and displacements of some physical and chemical attributes in two clayish soils that had received vinasse for more than 25 years, in the factories Marituba (UMA) and Sto Antonio (USA), in the sugar cane region of Alagoas state, Brazil. The soil samples were collected in five layers (0-10, 10-20, 20-40, 40-70 and 70-100 cm) of depth, using the factorial [(2) plant (2) +vinasse (+v)/ -vinasse (-v) - (5) layers], 22x5 totalizing twenty treatments with four repetitions. From the results, it was noticed that vinasse promoted significant alterations in the soil, in accordance with the variance analysis (ANAVA), for with 0,01 of probability for test F, the attributes: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, Total Organic Matter in Soil (OMS), Water Soluble Carbon (WSC), Potassium Saturation in the Cation Exchange Capacity (CEC) and porosity, The variables Soil Density (SD) and clay had presented significant differences, 0,05 level of probability and sands had been non-significant (NS). For the changeable layers in the profile of the ground, the parameters that had significance in 1% were; pH, P, K+, Ca2++Mg2+, OMS, WSC, CEC, sands and porosity, while the variable CEC and SD had been non-significant (NS). In the interaction of vinasse with layers the parameters that had significant differences for F test 0,01 were P, K+, Ca2++Mg2+, MOS, CTC, DS, % K+ CTC and sands, with significant difference of 0,05 for pH, CSA and clay. In the interaction of vinasse with layers, the differences 0,01 had been for P, Ca2++Mg2+, OMS, WCS, and % K+ CTC, of 0,05 of probability, the variables CTC and DS presented significant differences, already pH, K+, CEC, sands, clay and porosity had been NS. Comparing the averages among areas with and without vinasse, for the test of Tukey 0,05, have average higher for layers of the area that received vinasse: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, WCS, SD and % K+ CTC. They had been similar for CEC and sands, however, in the area that did not receive vinasse, OMS, clay and porosity had presented higher values. The data obtained in this study indicate that the addition of vinasse was beneficial to the soil and therefore it is recommended to maintain its use, on the comparison between the benefit and the damage it can cause stillage. / A cana-de-açúcar é a matéria prima que depois de industrializada origina vários derivados, tendo como principais o açúcar e o álcool. Após o processo de fermentação do caldo e posterior destilação, originam-se o álcool e a vinhaça. Essa, que antes era considerada poluente, atualmente é utilizada, com zelo, para a melhoria das propriedades biológicas, físicas e químicas do solo. O presente trabalho visou avaliar, em laboratório, as modificações e deslocamentos de alguns atributos físicos e químicos em dois Argissolos que recebem vinhaça há mais de 25 anos, nas usinas Marituba (UMA) e Sto Antonio (USA), localizadas na região canavieira de Alagoas, Brasil. Foram utilizadas amostras de solos coletadas em cinco camadas (0-10, 10-20, 20-40, 40-70 e 70-100 cm) do perfil do solo, em que se aplicou o fatorial 22x5 [(2)usinas-(2) com vinhaça (CV) e sem vinhaça (SV)-(5)camadas], totalizando vinte tratamentos com quatro repetições. Pelos resultados, se observou que a vinhaça promoveu alterações significativas no solo. Os atributos: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, Matéria Orgânica do Solo (MOS), Carbono Solúvel em Água (CSA), percentagem de potássio trocável na capacidade de troca de cátions em (%KCTC) e porosidade apresentaram diferenças significativas a 0,01 de probabilidade pelo teste F. As variáveis, densidade do solo (DS) e argila, apresentaram diferenças significativas a 0,05 de probabilidade e capacidade de troca de cátions (CTC) e areias foram não significativas (NS). Para as variáveis do solo houve significância a 0,01 para: pH, P, K+, Ca2++Mg2+, MOS, CSA, CTC, areias e porosidade, enquanto as variáveis % K+ CTC e DS foram NS. Na interação de vinhaça com camadas, houve diferenças significativas pelo teste F a 0,01 para P, K+, Ca2++Mg2+, MOS, CTC, DS, % K+ CTC e areias. Houve diferença significativa a 0,05 para pH, CSA e argila. Na interação de vinhaça com camadas, as diferenças a 0,01 foram para P, Ca2++Mg2+, MOS, CSA, e % K+ CTC, com 0,05 de probabilidade, as variáveis CTC e DS apresentaram diferenças significativas, já pH, K+, CTC, areia, argila e porosidade foram NS. Comparando as médias entre as áreas com e sem vinhaça, pelo teste de Tukey a 0,05, tem-se médias maiores para camadas da área que receberam vinhaça, para pH, P, K+, Ca2++Mg2+, CSA, DS e % K+ CTC. Foram semelhantes para CTC e areias, porém, na área que não recebeu vinhaça apresentaram superioridade: MOS, argila e porosidade. Os dados obtidos no presente trabalho indicam que a adição de vinhaça ao solo foi benéfica e por isso se recomenda a manutenção de seu uso, diante da comparação entre o benefício e o prejuízo que a vinhaça poderá causar.

Neste trabalho de doutorado utilizou-se um reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e agitação mecânica, com volume total de 5.5 L e volume útil de 4.5 L. A agitação do meio líquido foi realizada com quatro tipos de impelidores (turbina tipo hélice, lâminas planas, lâminas planas inclinadas e lâminas curvas, testados individualmente, sempre em número de 3), com 6 cm de diâmetro. A pesquisa foi realizada em quatro etapas experimentais. A etapa 1 objetivou determinar o tempo de mistura no reator para cada tipo de impelidor, ou seja, o tempo necessário para que o meio líquido ficasse totalmente homogêneo. A etapa 2 objetivou selecionar o tipo de impelidor e a respectiva intensidade de agitação que garantisse a minimização da resistência à transferência de massa externa no sistema. As intensidades de agitação testadas variaram de 200 a 1100 rpm, dependendo do tipo de impelidor. A etapa 3 foi realizada com tipo de impelidor e intensidade de agitação definidos na etapa 2, mas variando-se o tamanho da biopartícula (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 cm de aresta). O objetivo desta etapa foi selecionar o tamanho de biopartícula que minimizasse a resistência à transferência de massa interna. De posse das condições operacionais otimizadas (tipo de impelidor, intensidade de agitação e tamanho de partícula de suporte), a etapa 4 constituiu na aplicação das mesmas para o tratamento de um resíduo real, sendo escolhida água residuária de suinocultura. Na etapa 1, os resultados mostraram que os tempos de mistura para todos os tipos de impelidores foram desprezíveis em relação ao tempo total de ciclo. A etapa 2 revelou tempos de partida muito curtos (cerca de 20 dias), em todas as condições testadas, sendo atingidas remoções de DQO próximas de 70%. Além disso, o tipo de impelidor exerceu grande influência na qualidade final do efluente, fato este claramente constatado quando as frações de DQO foram consideradas separadamente (filtrada e suspensa). De acordo com os resultados obtidos na etapa 3, o tamanho da biopartícula teve influência decisiva no desempenho do sistema, nas condições testadas. As velocidades de dissolução foram aparentemente influenciadas pelo empacotamento do leito de espuma, enquanto que o consumo da fração de DQO correspondente às amostras filtradas foi provavelmente influenciado por fatores mais complexos. Finalmente, o teste realizado com resíduo diluído de suinocultura demonstrou que a operação do reator em estudo para o tratamento deste tipo de água residuária é possível. Os dados operacionais mostraram que o reator permaneceu estável durante o período testado. A agitação mecânica provou ser eficiente para melhorar a degradação da DQO suspensa, um dos maiores problemas no tratamento deste tipo de água residuária. Sendo assim, de acordo com os dados experimentais obtidos ao longo do trabalho, pode-se afirmar que a agitação em reatores em batelada mostrou-se importante não somente para proporcionar boas condições de mistura ou melhorar a transferência de massa na fase líquida, mas também para melhorar a solubilização da matéria orgânica particulada, melhorando as velocidades de consumo de matéria orgânica. / The bench-scale anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass and provided with mechanical stirring employed in this work had total and useful volumes of 5.5 and 4.5 L, respectively. The biomass was immobilized on cubic polyurethane foam matrices, and the agitation of the liquid medium was provided by four types of impellers (propeller, flat-blade, pitched-blade and curved-blade turbines, individually tested, always in a set of three), with 6 cm of diameter. The research was divided into 4 experimental steps. The first one aimed at determining the mixing time in the reactor for each sort of impeller, i.e., the time necessary for the system to be completely homogeneized. As for the second step, its objective was to choose the sort of impeller and the agitation rate suitable for minimizing the external mass-transfer resistance. The agitation rates tests ranged from 200 to 1100 rpm, depending on the impeller type. The step 3 was carried out utilizing the chosen impeller and agitation rate, but varying the bioparticle size (0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 cm of side). The aim of these experiments was to determine the bioparticle size that minimized the solid-phase mass transfer. Using these optimized operational conditions (type of impeller and bioparticle size), the step 4 consisted of the utilization of them in the treatment of a real wastewater (diluted swine manure). As for the results, step 1 showed the mixing times were very low compared to the total cycle times employed in the experiments (8 and 24 h). Very short start-up periods were revealed by the second experimental part (about 20 days in average) for all conditions tested, and the removal efficiencies reached approximately 70%. Besides that, the impeller type exerted great influence on the final quality of the effluent, fact clearly observed when the COD fractions were analyzed separately (filtered and suspended). According to the data obtained in the step 3, the bioparticle size influenced decisively on the performance of the system, in the conditions tested. The bed packing apparently influenced the dissolution rates, whereas the consumption of the COD correspondent to the filtered samples was defined by more complex factors. Finally, the test with the diluted swine manure demonstrated that the operation of this reactor with this type of wastewater is feasible, as the operational data showed the reactor remained stable during all the period tested. The mechanical stirring proved to be efficient to improve the degradation of the suspended COD, one of the major problems in the treatment of this type of wastewater. In this sense, according to the experimental data obtained in this work, it can be affirmed the mechanical stirring in anaerobic sequencing batch reactors showed to be not only important to provide good mixing conditions and improve the liquid phase mass transfer, but also to improve the solubilization of the particulate organic matter and increase the overall organic matter consumption rates.