Dentre os diversos fatores responsáveis pela instabilidade química das vitaminas nos alimentos, a exposição à radiação luminosa é determinante, principalmente em alimentos contendo vitamina B2. O presente trabalho investigou a degradação fotossensibilizada das vitaminas do complexo B (ácido fólico, piridoxal, biotina e niacina) por flavinas. O piridoxal-5\'-fosfato (PLP) mostrou-se reativo frente aos estados singleto e tripleto excitado das flavinas com constante de desativação de 1,03 1011 L mol-1 s-1 para o estado singleto, valor este superior ao valor esperado para reações bimoleculares controladas por difusão em meio aquoso. Foi observada uma dependência significativa da constante de velocidade de desativação do estado singleto excitado com a temperatura, onde o aumento da temperatura proporciona um decréscimo da constante de velocidade sugerindo a existência de um complexo [FMN...PLP] no estado fundamental o qual foi confirmado por espectroscopia de fluorescência resolvida no tempo. O PLP mostrou-se reativo frente ao estado tripleto excitado da FMN com constante de velocidade de 3kq = 3,0 108 L mol-1 s-1 em meio de tampão fosfato pH 6,4 ou em meio de óxido de deutério a 25 °C. Não foi observada diferença significativa entre as constantes de desativação do estado tripleto excitado em meio aquoso e de óxido de deutério o que corrobora com um processo direto de transferência de elétrons do PLP para a 3FMN* ao invés de um processo de transferência de átomo de hidrogênio. As vitaminas (biotina e niacina) mostraram-se não reativas frente aos estados singleto e tripleto excitados da vitamina B2 o que pode ser atribuído aos altos potenciais de oxidação, Eo > 2 V vs. NHE, observados para estas vitaminas em meio aquoso. A voltametria cíclica do PLP apresentou um processo anódico e irreversível (E= 1,07 V vs. NHE), controlada cineticamente por transferência de elétrons heterogênea do PLP para o eletrodo. O rendimento quântico de fotodegradação do PLP em meio aquoso e aerado é 2,5 vezes superior ao encontrado para a reação em meio anaeróbico, o que sugere a participação do íon superóxido no processo global de degradação do PLP. O ácido fólico demonstrou-se igualmente reativo frente ao estado tripleto excitado das flavinas (3kq= 4,8 108 L·mol-1 s-1 e Φ = 0,26 (meio aerado) e Φ = 0,32 (meio anaeróbico)) e a sua complexação pela β-LG (Φ = 0,032 (meio aerado) e Φ = 0,055 (meio anaeróbico)) uma eficiente abordagem na proteção desta vitamina frente a fotodegradação sensibilizada por flavinas. / Among several factors responsible for the chemical instability of vitamins in food, exposure to light radiation is decisive, especially in supplemented or fortified food with vitamin B2. This study investigated the photosensitized degradation of B-vitamins (folic acid, pyridoxal, biotin and niacin) by flavins. The pyridoxal-5\'-phosphate (PLP) reacted with singlet and triplet excited states of flavins with rate constant for quenching of 1kq = 1,03 1011 L mol-1 s-1 for the singlet state, this value is higher than expected value of bimolecular reactions controlled by diffusion in an aqueous solvent. A significant dependence was observed for the rate constant for deactivation of singlet excited state with temperature, the increase of the temperature leads to a decrease of the rate constant suggesting the existence of a complex [FMN...PLP] in ground state confirmed by time resolved fluorescence spectroscopy. PLP reacted with FMN triplet excited state with rate constant 3kq = 2,96 108 L mol-1 s-1 in phosphate buffer pH 6,4 or deuterium oxide at 25 °C. There was no significant difference between the rate constant of deactivation of the triplet-excited of FMN in aqueous solution or deuterium oxide which confirms a direct process of electron transfer to PLP for 3FMN* rather than a process of transfer of hydrogen atom. Biotin and niacin unreacted with singlet and triplet excited states of vitamin B2 which can be attributed to high oxidation potentials, Eo > 2 V vs. NHE, observed for this vitamins in aqueous solution. The cyclic voltammetry of PLP had an irreversible anodic oxidation process (E = 1.07 V vs. NHE) kinetically controlled by heterogeneous electron transfer from PLP to the electrode. The quantum yield of photodegradation of PLP in aerobic condition is 2.5 times higher than that found for the reaction in anaerobic condition, which suggests the of participation of superoxide ion in the PLP global degradation process. Folic acid demonstrated reactive with triplet excited state of flavins (3kq= 4,8 108 L·mol-1 s-1 and Φ = 0,26 (aerobic condition) and Φ = 0,32 (anaerobic condition)) and the complexation with β-LG (Φ = 0,032 (aerobic condition) and Φ = 0,055 anaerobic condition)) an efficient approach in protecting the vitamin against photodegradation sensitized by flavins.

Dentre os diversos fatores responsáveis pela instabilidade química das vitaminas nos alimentos, a exposição à radiação luminosa é determinante, principalmente em alimentos contendo vitamina B2. O presente trabalho investigou a degradação fotossensibilizada das vitaminas do complexo B (ácido fólico, piridoxal, biotina e niacina) por flavinas. O piridoxal-5\'-fosfato (PLP) mostrou-se reativo frente aos estados singleto e tripleto excitado das flavinas com constante de desativação de 1,03 1011 L mol-1 s-1 para o estado singleto, valor este superior ao valor esperado para reações bimoleculares controladas por difusão em meio aquoso. Foi observada uma dependência significativa da constante de velocidade de desativação do estado singleto excitado com a temperatura, onde o aumento da temperatura proporciona um decréscimo da constante de velocidade sugerindo a existência de um complexo [FMN...PLP] no estado fundamental o qual foi confirmado por espectroscopia de fluorescência resolvida no tempo. O PLP mostrou-se reativo frente ao estado tripleto excitado da FMN com constante de velocidade de 3kq = 3,0 108 L mol-1 s-1 em meio de tampão fosfato pH 6,4 ou em meio de óxido de deutério a 25 °C. Não foi observada diferença significativa entre as constantes de desativação do estado tripleto excitado em meio aquoso e de óxido de deutério o que corrobora com um processo direto de transferência de elétrons do PLP para a 3FMN* ao invés de um processo de transferência de átomo de hidrogênio. As vitaminas (biotina e niacina) mostraram-se não reativas frente aos estados singleto e tripleto excitados da vitamina B2 o que pode ser atribuído aos altos potenciais de oxidação, Eo > 2 V vs. NHE, observados para estas vitaminas em meio aquoso. A voltametria cíclica do PLP apresentou um processo anódico e irreversível (E= 1,07 V vs. NHE), controlada cineticamente por transferência de elétrons heterogênea do PLP para o eletrodo. O rendimento quântico de fotodegradação do PLP em meio aquoso e aerado é 2,5 vezes superior ao encontrado para a reação em meio anaeróbico, o que sugere a participação do íon superóxido no processo global de degradação do PLP. O ácido fólico demonstrou-se igualmente reativo frente ao estado tripleto excitado das flavinas (3kq= 4,8 108 L·mol-1 s-1 e Φ = 0,26 (meio aerado) e Φ = 0,32 (meio anaeróbico)) e a sua complexação pela β-LG (Φ = 0,032 (meio aerado) e Φ = 0,055 (meio anaeróbico)) uma eficiente abordagem na proteção desta vitamina frente a fotodegradação sensibilizada por flavinas. / Among several factors responsible for the chemical instability of vitamins in food, exposure to light radiation is decisive, especially in supplemented or fortified food with vitamin B2. This study investigated the photosensitized degradation of B-vitamins (folic acid, pyridoxal, biotin and niacin) by flavins. The pyridoxal-5\'-phosphate (PLP) reacted with singlet and triplet excited states of flavins with rate constant for quenching of 1kq = 1,03 1011 L mol-1 s-1 for the singlet state, this value is higher than expected value of bimolecular reactions controlled by diffusion in an aqueous solvent. A significant dependence was observed for the rate constant for deactivation of singlet excited state with temperature, the increase of the temperature leads to a decrease of the rate constant suggesting the existence of a complex [FMN...PLP] in ground state confirmed by time resolved fluorescence spectroscopy. PLP reacted with FMN triplet excited state with rate constant 3kq = 2,96 108 L mol-1 s-1 in phosphate buffer pH 6,4 or deuterium oxide at 25 °C. There was no significant difference between the rate constant of deactivation of the triplet-excited of FMN in aqueous solution or deuterium oxide which confirms a direct process of electron transfer to PLP for 3FMN* rather than a process of transfer of hydrogen atom. Biotin and niacin unreacted with singlet and triplet excited states of vitamin B2 which can be attributed to high oxidation potentials, Eo > 2 V vs. NHE, observed for this vitamins in aqueous solution. The cyclic voltammetry of PLP had an irreversible anodic oxidation process (E = 1.07 V vs. NHE) kinetically controlled by heterogeneous electron transfer from PLP to the electrode. The quantum yield of photodegradation of PLP in aerobic condition is 2.5 times higher than that found for the reaction in anaerobic condition, which suggests the of participation of superoxide ion in the PLP global degradation process. Folic acid demonstrated reactive with triplet excited state of flavins (3kq= 4,8 108 L·mol-1 s-1 and Φ = 0,26 (aerobic condition) and Φ = 0,32 (anaerobic condition)) and the complexation with β-LG (Φ = 0,032 (aerobic condition) and Φ = 0,055 anaerobic condition)) an efficient approach in protecting the vitamin against photodegradation sensitized by flavins.

A exigência em vitaminas do complexo B pode modificar para frangos de corte criados sob condições comerciais (i.e. condições de estresse, presença de doenças, ambiente desfavorável). Esse incremento nos níveis de suplementação vitamínica pode ser necessário para que as aves atinjam elevadas taxas de crescimento, melhorem o aproveitamento dos alimentos e a saúde animal. No presente estudo foram realizados três experimentos com o objetivo de avaliar níveis supranutricionais de suplementação das vitaminas riboflavina, ácido pantotênico, niacina, ácido fólico e vitamina B12 na produção de frangos de corte. Para isto, dois experimentos foram conduzidos em gaiolas para avaliar o efeito dos níveis das vitaminas riboflavina, ácido pantotênico, niacina, ácido fólico e vitamina B12 (controle, três ou seis vezes o controle) e o nível nutricional e energético (regular ou superior) que promoveram as melhores respostas para frangos de corte, sendo no experimento I utilizada dieta vegetal e no experimento II foram incluídas farinhas de origem animal e óleo de soja oxidados na ração. Frangos alimentados com dieta vegetal formulada com densidade nutricional regular apresentaram respostas positivas de ganho de peso (741,1 g vs. 697,3 g) e consumo de ração (920.2 vs. 878.5 g) em relação aos demais tratamentos quando utilizado nível supranutricional seis vezes o controle das vitaminas avaliadas. Por outro lado, os níveis supranutricionais de vitaminas não apresentaram efeitos no desempenho de animais alimentados com ingredientes origem animal e óleo de soja oxidados. Com base nas respostas obtidas nestes experimentos, foram definidos os tratamentos do estudo em aviário experimental, simulando condições comerciais de criação. Utilizou-se dieta vegetal formulada com nível nutricional e energético regular para avaliar o uso de nível de suplementação vitamínica controle e seis vezes o controle em duas condições de estresse, baixa e moderada. Para compor estas condições de estresse foi considerada a combinação de dois fatores: densidade de alojamento (10 aves/m2 ou 11,5 aves/m2) e desafio com vacina contra coccidiose. Aos sete dias de idade, aves sob condição moderada de estresse foram desafiadas com uma dosagem 10 vezes em relação ao recomendado pelo fornecedor de uma vacina contra coccidiose. Após o desafio com a vacina, aves sob moderada condição de estresse apresentaram decréscimo no desempenho em relação as criadas sob baixa condição de estresse. Não houve efeito estatístico do uso de nível supranutricional de vitaminas sobre o desempenho das aves. No entanto, aves alimentadas com superdose de vitaminas seis vezes o controle obtiveram maior rendimento de carcaça em comparação às alimentadas com nível controle (73.16 vs. 72.77%, P = 0.008). Devido ao fato das condições de estresse impostas neste estudo não serem severas como as encontradas no campo, a utilização de nível supranutricional de vitaminas não foi eficiente em recuperar o desempenho das aves. Por outro lado, há um potencial de melhora no rendimento de carcaça com o uso desses níveis. / Vitamin requirements for chickens may increase in adverse conditions, such as stress, diseases, and poor environment. Increased dietary supplementation may be needed for broilers to reach higher growth levels, improve their feed absorption and welfare. Therefore, in the present study, a series of three experiments were designed to evaluate the effect supra-nutritional levels of the vitamins riboflavin, pantothenic acid, niacin, folic acid and vitamin B12 on broiler production. Two experiments were conducted in batteries to assess the supra-nutritional levels of the vitamins mentioned above (control, three- or six-times control), and the dietary nutrient density (low- or high-level) on chickens\' performance. The basal feed differed between experiments: Exp. I - corn and soybean meal-based diet; Exp. II - diet containing oxidized animal by-products and soybean oil. In Exp. I, birds showed greater weight gain (741.1 g vs. 697.3 g) and feed intake (920.2 vs. 878.5 g) when low-density diets with supra-nutritional level six-times control were fed. Nevertheless, there was no effect of supra-nutritional level of the selected B vitamins on performance of chickens in Exp. II. It was therefore decided to study the effects of supra-nutritional levels of the selected B vitamin (control or six- times control) on performance, uniformity, and carcass traits of chickens raised in floor pens under two environmental stress levels (low or moderate). Stocking density (10 birds/m2 or 11.5 birds/m2) and the challenge with coccidiosis vaccine (without or with vaccination) were used as stress agents. At 7d, chicks raised under the moderate condition of stress was challenged with a dosage 10-times higher than the supplier\'s recommendation of a coccidiosis vaccine. The coccidiosis infection impaired the performance of chickens after the challenge. Supra-nutritional level of the B vitamin had no effect on broiler performance. However, the carcass yield was higher when chickens fed super-dose of vitamins six-times control compared to the control treatments (73.16 vs. 72.77%, P = 0.008). Conditions of stress in this study were not severe as in the field and because of this the use of supra-nutritional vitamins had no effect on recovering of chicken performance. Nonetheless, there was a potential improvement in the carcass yield with the use of these levels.