Physical and morphological characteristics of edible coatings based on pectin and guava by-products applied to guava pieces / Características físicas e morfológicas de coberturas comestíveis à base de pectina e subprodutos da goiaba aplicados a pedaços de goiaba

Edible coatings based on polysaccharides have been applied on pieces of fruits and vegetables before drying because of their potential to improve physical and nutritional characteristics of dehydrated plant foods. In the present study, physical and thermal properties of pectin-based films, with and without the incorporation of by-products obtained from the processing of red guava, were determined. These properties allow one to predict the likely behaviour of these films when used as edible coatings on guava pieces, during and after their dehydration. Thus the structural and morphological characteristics and the physical, thermal and sorption properties of the films and of the fruit pulp were determined, using scanning electronic microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and the static gravimetric method to determine the water-sorption curves. The addition of by-products provided crystallinity to the pectin film, attributed to their cellulose content, and hardly altered the water retention capacity of the pectin films. However, the pectin contributed to presenting a slightly higher sorption moisture at equilibrium, as compared to the guava pulp. The glass transition temperatures reported at extremely low moisture contents, both in the pulp and in the films with added by-products, indicated that at intermediate moisture contents, the fruit/film ensemble was in the rubbery state at room temperatures, providing softness to the dehydrated product. The images showed good integration of the edible films with the surface of the guava pieces.

Revestimentos comestíveis à base de polissacarídeos têm sido aplicados em pedaços de frutas e vegetais antes da secagem devido ao seu potencial de melhorar as características físicas e nutricionais de alimentos vegetais desidratados. No presente estudo, foram determinadas as propriedades físicas e térmicas de filmes à base de pectina, com e sem a incorporação de subprodutos obtidos do processamento da goiaba vermelha. Essas propriedades permitem prever o provável comportamento desses filmes quando usados ​​como cobertura comestível em pedaços de goiaba, durante e após a sua desidratação. Assim, foram determinadas as características estruturais e morfológicas e as propriedades físicas, térmicas e de sorção dos filmes e da polpa do fruto, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX) e método gravimétrico estático para determinação das curvas de sorção de água. A adição de subprodutos proporcionou cristalinidade ao filme de pectina, atribuída ao seu teor de celulose, e dificilmente alterou a capacidade de retenção de água dos filmes de pectina. No entanto, a pectina contribuiu para apresentar uma umidade de sorção ligeiramente superior no equilíbrio, quando comparada à polpa de goiaba. As temperaturas de transição vítrea encontradas em teores de umidade extremamente baixos, tanto na polpa quanto nos filmes com subprodutos adicionados, indicaram que em teores de umidade intermediários, o conjunto fruta / filme estava no estado borracha em temperatura ambiente, proporcionando maciez ao produto desidratado. As imagens mostraram boa integração dos filmes comestíveis com a superfície dos pedaços de goiaba.

Development and characterization of poultry collagen-based hybrid hydrogels for bone regeneration

Purpose: Poultry by-products can contribute as an innovative natural source for the development of composites based on polymers and minerals aiming at bone regeneration. The objective of this study was the physicochemical and biological characterization of collagen-based hydrogels crosslinked with ultraviolet (UV)-riboflavin. Methods: Pure hydrogels of 100% collagen (G1) or hybrid hydrogels, 90% collagen:10% apatite (G2), 90% collagen:10% nanokeratin (G3), and 90% collagen:5% apatite:5% nanokeratin (G4) were characterized by scanning electron microscope, Fourier-transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, swelling degree and quali-quantitative histological analysis. Ectopic implantation in subcutaneous tissue in mice at one, three and nine weeks allowed to assess the inflammation (neutrophils, lymphocytes, macrophages, and giant cells) and repair (neovascularization, and connective tissue) to determine biocompatibility and the integrity of biomaterials to score their biodegradability. Histomorphometry on critical size defects in rat calvaria at one and three months evaluated the percentage of bone, connective tissue, and biomaterials in all groups. Results: The hydrogels presented porous microstructure, water absorption and physicochemical characteristics compatible with their polymeric and/or mineral composition. All materials exhibited biocompatibility, biodegradability, and low osteoconductivity. G2 showed greater density of new bone and biomaterial than the G1, G3 and G4. Conclusions: The collagen-apatite group formulation suggests potential for development as osteopromoting membrane.

Energy value of babassu cake as substitute bulk in sheep diets / Valor energético da torta de babaçu em substituição ao volumoso na alimentação de ovinos

The aim of this study was to evaluate the energy value of diets containing babassu cake as a replacement for Tifton-85 hay (70, 140, 210, 280 and 350 g kg-¹ dry matter, DM), using the technique of indirect calorimetry. Twenty-five castrated male Santa Inês sheep, with an average body weight of 49.6 + 9.4 kg, were used in a completely randomised design. The trial was carried out in an individual open-flow respirometry chamber for small ruminants, with each animal remaining for 24 hours inside the chamber. Gross energy and net energy intake were not affected by adding the cake. Digestible energy intake and metabolisable energy intake showed a linear response, ranging from 145.44 to 178.40 and from 121.85 to 158.08 kcal kg-0.75 day-¹ respectively. The energy lost through faeces and methane (% of gross energy intake, GEI) showed decreasing linear behaviour, while the caloric increase, in %GEI, showed a quadratic response. The values for digestible energy and metabolisability presented an increasing linear response. The partial efficiency of use of metabolisable energy for maintenance ranged from 0.71 to 0.81, and showed a quadratic response; however, the net energy values did not differ. For every 10 g of added by-product, there was a reduction of 0.31 g of methane per kg of DM intake. The addition of babassu cake to replace up to 350 g kg-¹ DM in sheep diets increases the energy efficiency of the diet and reduces methane emission by the animals.

Objetivou-se avaliar o valor energético de rações contendo torta de babaçu em substituição ao feno de Tifton-85 (70; 140; 210; 280 e 350 g kg-¹ de matéria seca, MS), pela técnica da calorimetria indireta. Foram utilizados 25 ovinos da raça Santa Inês, machos castrados, com peso corporal médio de 49,6 + 9,4 kg, em delineamento inteiramente casualizado. O ensaio experimental foi realizado em câmara respirométrica individual de fluxo aberto para pequenos ruminantes, permanecendo cada animal por período de 24 horas no interior da câmara. Os consumos de energia bruta e energia líquida não foram influenciados pela inclusão da torta. Os consumos de energia digestível e energia metabolizável apresentaram resposta linear, variando de 145,44 a 178,40 e de 121,85 a 158,08 kcal kg-0,75 por dia, respectivamente. As perdas de energia pelas fezes e pelo metano (% do consumo da energia bruta, CEB) apresentaram comportamento linear decrescente, enquanto o incremento calórico, em %CEB, apresentou resposta quadrática. Os valores de energia digestível e metabolizabilidade apresentaram respostas lineares crescentes. A eficiência parcial de uso da energia metabolizável para mantença variou entre 0,71 a 0,81, com resposta quadrática, porém os valores de energia líquida não diferiram. Para cada 10 g de inclusão de subproduto, houve redução de 0,31 g de metano por kg de MS consumida. A inclusão de torta de babaçu, em substituição ao volumoso, na ração de ovinos, em até 350 g kg-¹ MS, aumenta a eficiência energética da ração e reduz a emissão de metano pelos animais.

Energy value of babassu cake as substitute bulk in sheep diets / Valor energético da torta de babaçu em substituição ao volumoso na alimentação de ovinos

The aim of this study was to evaluate the energy value of diets containing babassu cake as a replacement for Tifton-85 hay (70, 140, 210, 280 and 350 g kg-¹ dry matter, DM), using the technique of indirect calorimetry. Twenty-five castrated male Santa Inês sheep, with an average body weight of 49.6 + 9.4 kg, were used in a completely randomised design. The trial was carried out in an individual open-flow respirometry chamber for small ruminants, with each animal remaining for 24 hours inside the chamber. Gross energy and net energy intake were not affected by adding the cake. Digestible energy intake and metabolisable energy intake showed a linear response, ranging from 145.44 to 178.40 and from 121.85 to 158.08 kcal kg-0.75 day-¹ respectively. The energy lost through faeces and methane (% of gross energy intake, GEI) showed decreasing linear behaviour, while the caloric increase, in %GEI, showed a quadratic response. The values for digestible energy and metabolisability presented an increasing linear response. The partial efficiency of use of metabolisable energy for maintenance ranged from 0.71 to 0.81, and showed a quadratic response; however, the net energy values did not differ. For every 10 g of added by-product, there was a reduction of 0.31 g of methane per kg of DM intake. The addition of babassu cake to replace up to 350 g kg-¹ DM in sheep diets increases the energy efficiency of the diet and reduces methane emission by the animals.(AU)

Objetivou-se avaliar o valor energético de rações contendo torta de babaçu em substituição ao feno de Tifton-85 (70; 140; 210; 280 e 350 g kg-¹ de matéria seca, MS), pela técnica da calorimetria indireta. Foram utilizados 25 ovinos da raça Santa Inês, machos castrados, com peso corporal médio de 49,6 + 9,4 kg, em delineamento inteiramente casualizado. O ensaio experimental foi realizado em câmara respirométrica individual de fluxo aberto para pequenos ruminantes, permanecendo cada animal por período de 24 horas no interior da câmara. Os consumos de energia bruta e energia líquida não foram influenciados pela inclusão da torta. Os consumos de energia digestível e energia metabolizável apresentaram resposta linear, variando de 145,44 a 178,40 e de 121,85 a 158,08 kcal kg-0,75 por dia, respectivamente. As perdas de energia pelas fezes e pelo metano (% do consumo da energia bruta, CEB) apresentaram comportamento linear decrescente, enquanto o incremento calórico, em %CEB, apresentou resposta quadrática. Os valores de energia digestível e metabolizabilidade apresentaram respostas lineares crescentes. A eficiência parcial de uso da energia metabolizável para mantença variou entre 0,71 a 0,81, com resposta quadrática, porém os valores de energia líquida não diferiram. Para cada 10 g de inclusão de subproduto, houve redução de 0,31 g de metano por kg de MS consumida. A inclusão de torta de babaçu, em substituição ao volumoso, na ração de ovinos, em até 350 g kg-¹ MS, aumenta a eficiência energética da ração e reduz a emissão de metano pelos animais.(AU)

Characterization of Breast Meat Collected from Spent Lohmann Brown Layers in Comparison to Commercial Ross Broilers

The objective of this study was to compare characteristics and properties of breast meat from spent Lohmann Brown layers (SP, 90 weeks old, n = 24) and those of commercial broilers (BR, 6 weeks old, n = 24). The breasts of both SP and BR were collected from a local processing plant, vacuum-packed in a plastic bag, and stored at -18ºC until further analyses. The SP showed a greater water-holding capacity, tougher and chewier texture (p 0.05). Both raw and cooked SP breasts comprised the greater total collagen but lower soluble collagen than those of BR (p 0.05). Muscle fibers of the SP, observed under scanning electron microscope, were small, with average fiber diameter of 37.85±1.40 m, densely packed and surrounded by complex networks of connective tissue. The lower myofibril fragmentation index and alkaline-soluble protein fractions of the SP (p 0.05) suggested lesser degree of postmortem fragmentation and protein denaturation in SP compared to BR. Based on differential scanning calorimetry, multiple endothermic transitions were observed in both raw BR and SP breast samples. While BR thermograms comprise five transitions at 57.7ºC, 64.2ºC, 67.6ºC, 72.3ºC and 77.6ºC with total H of 15.31 J/g dry meat, the SP samples exhibited four transitions at 55.1ºC, 62.1ºC, 70.5ºC and 77.7ºC and total H of 17.62 J/g dry meat. Overall, the findings indicated that cooked meat toughness of SP was attributed by the high total and heat-stable collagen content, densely packing of small muscle fibers, and the superior myofibril integrity.(AU)

Characterization of Breast Meat Collected from Spent Lohmann Brown Layers in Comparison to Commercial Ross Broilers

The objective of this study was to compare characteristics and properties of breast meat from spent Lohmann Brown layers (SP, 90 weeks old, n = 24) and those of commercial broilers (BR, 6 weeks old, n = 24). The breasts of both SP and BR were collected from a local processing plant, vacuum-packed in a plastic bag, and stored at -18ºC until further analyses. The SP showed a greater water-holding capacity, tougher and chewier texture (p 0.05). Both raw and cooked SP breasts comprised the greater total collagen but lower soluble collagen than those of BR (p 0.05). Muscle fibers of the SP, observed under scanning electron microscope, were small, with average fiber diameter of 37.85±1.40 m, densely packed and surrounded by complex networks of connective tissue. The lower myofibril fragmentation index and alkaline-soluble protein fractions of the SP (p 0.05) suggested lesser degree of postmortem fragmentation and protein denaturation in SP compared to BR. Based on differential scanning calorimetry, multiple endothermic transitions were observed in both raw BR and SP breast samples. While BR thermograms comprise five transitions at 57.7ºC, 64.2ºC, 67.6ºC, 72.3ºC and 77.6ºC with total H of 15.31 J/g dry meat, the SP samples exhibited four transitions at 55.1ºC, 62.1ºC, 70.5ºC and 77.7ºC and total H of 17.62 J/g dry meat. Overall, the findings indicated that cooked meat toughness of SP was attributed by the high total and heat-stable collagen content, densely packing of small muscle fibers, and the superior myofibril integrity.

The dietary inclusion of chickpea seeds (Cicer arietinum L) influences the thermal properties of muscle proteins, but not the texture of drumstick muscle in broiler chickens

In this study, the effect of replacement of soybean meal with raw chickpea seeds as a primary protein source in the diet of broiler chicks on physical properties of drumstick muscle (m. gastrocnemius) was examined. One-day-old Ross 308 broilers (n=160) were fed soybean meal (n=80) or raw chickpea seeds (n=80) as a primary protein source for 42 days. Drumstick muscles, after dissection and storage for 24 h at 5°C, were subjected to texture profile analysis to determine changes in the structural and material integrity, and the thermal stability of muscle proteins were assessed on the basis of differential scanning calorimetry measurements. Light meromyosin, heavy meromyosin and sarcoplasmic proteins in the meat samples of broilers fed raw chickpea seeds were characterized by higher thermal stability as the higher denaturation temperatures were observed. In addition, the calorimetric enthalpy of denaturation of light meromyosin was significantly higher in the muscles of broiler fed raw chickpea seeds, while higher enthalpy of denaturation of actin was determined in those fed soybean meal. Muscle weight, hardness, and the other evaluated textural traits, did not differ between treatments. In summary, dietary protein source affected only thermal stability of muscle proteins; however, the physiological consequences of these alterations are yet to be determined. This study also showed that thermal analysis can be a useful tool for analyzing the effect of nutrition on the development and structural changes in the muscle tissues of poultry.(AU)

The dietary inclusion of chickpea seeds (Cicer arietinum L) influences the thermal properties of muscle proteins, but not the texture of drumstick muscle in broiler chickens

In this study, the effect of replacement of soybean meal with raw chickpea seeds as a primary protein source in the diet of broiler chicks on physical properties of drumstick muscle (m. gastrocnemius) was examined. One-day-old Ross 308 broilers (n=160) were fed soybean meal (n=80) or raw chickpea seeds (n=80) as a primary protein source for 42 days. Drumstick muscles, after dissection and storage for 24 h at 5°C, were subjected to texture profile analysis to determine changes in the structural and material integrity, and the thermal stability of muscle proteins were assessed on the basis of differential scanning calorimetry measurements. Light meromyosin, heavy meromyosin and sarcoplasmic proteins in the meat samples of broilers fed raw chickpea seeds were characterized by higher thermal stability as the higher denaturation temperatures were observed. In addition, the calorimetric enthalpy of denaturation of light meromyosin was significantly higher in the muscles of broiler fed raw chickpea seeds, while higher enthalpy of denaturation of actin was determined in those fed soybean meal. Muscle weight, hardness, and the other evaluated textural traits, did not differ between treatments. In summary, dietary protein source affected only thermal stability of muscle proteins; however, the physiological consequences of these alterations are yet to be determined. This study also showed that thermal analysis can be a useful tool for analyzing the effect of nutrition on the development and structural changes in the muscle tissues of poultry.

Avaliação metabólica e hemodinâmica de dois protocolos de sedação prolongada em cães / Metabolic and hemodynamic evaluation of two long term sedation protocols in dogs

Objetivou-se determinar a viabilidade de dois protocolos de sedação para ventilação prolongada em cães e seus efeitos hemodinâmicos e metabólicos. Doze cães, alocados aleatoriamente em dois grupos (n=6), receberam infusão contínua de midazolam (0,5mg/kg/h), fentanil (10µg/kg/h) e propofol (18mg/kg/h) no GMF ou cetamina (0,6mg/kg/h), morfina (0,26mg/kg/h) e propofol (18mg/kg/h) no GCM, durante 24 horas. Os cães foram ventilados mecanicamente com FiO2 de 40%, mantendo-se a normocapnia. A FC diminuiu 32% no GMF e 34% no GCM ao longo do tempo, reduzindo o IC em 24% no GMF e em 29% no GCM. A CaO2, o CvmO2, a DO2 e o VO2 diminuíram no GCM (5%, 16%, 31% e 7%) e no GMF (4%, 19%, 26% e 15%), respectivamente. A TEO2 aumentou 32% no GMF e 36% no GCM, sem diferenças entre grupos, porém a calorimetria indireta demonstrou diminuição do VO2, minimizando a redução da DO2. Não houve diferença entre os tempos para extubação, deambulação e recuperação total, com médias globais (minutos) de 33,8±15,9, 134,8±60,7 e 208±77,5, respectivamente. Conclui-se que ambos os protocolos permitiram a ventilação mecânica, com redução do IC e da DO2, porém sem prejuízos hemodinâmicos e metabólicos, podendo ser utilizados com segurança em cães hígidos.

We aimed to determine the hemodynamic and metabolic parameters of two sedative protocols for long-term ventilation in dogs. Twelve dogs, were randomly allocated in two groups (n=6) who received constant rate infusion (CRI) of midazolam (0,5mg/kg/h), fentanyl (10µg/kg/h) and propofol (18mg/kg/h) in GMF or ketamine (0,6 mg/kg/h), morphine (0,26mg/kg/h) and propofol (18mg/kg/h) in GCM, during 24 hours. The dogs were mechanically ventilated to normocapnia with FiO2 of 40%. Heart rate decreased 32% in GMF and 34% in GCM during infusion time reducing CI in 24% at GMF and 29% at GCM. CaO2, CmvO2, DO2 and VO2 decreased in GCM (5%, 16%, 31% and 7% respectively) and GMF (4%, 19%, 26% and 15% respectively). Extraction ratio increased 32% in GMF and 36% in GCM without differences between groups; however, decreased VO2, evaluated for indirect calorimetry, suggests minimization of DO2 reduction. No differences between time to extubation, sternal recumbency and total recovery time were observed between groups, with an average of 33,8±15,9, 134,8±60,7 e 208±77,5 minutes respectively. We conclude that both protocols allowed mechanical ventilation with IC and DO2 reduction without metabolic and hemodynamic impairment, and can be safely used in healthy dogs.

Avaliação metabólica e hemodinâmica de dois protocolos de sedação prolongada em cães / Metabolic and hemodynamic evaluation of two long term sedation protocols in dogs

Objetivou-se determinar a viabilidade de dois protocolos de sedação para ventilação prolongada em cães e seus efeitos hemodinâmicos e metabólicos. Doze cães, alocados aleatoriamente em dois grupos (n=6), receberam infusão contínua de midazolam (0,5mg/kg/h), fentanil (10µg/kg/h) e propofol (18mg/kg/h) no GMF ou cetamina (0,6mg/kg/h), morfina (0,26mg/kg/h) e propofol (18mg/kg/h) no GCM, durante 24 horas. Os cães foram ventilados mecanicamente com FiO2 de 40%, mantendo-se a normocapnia. A FC diminuiu 32% no GMF e 34% no GCM ao longo do tempo, reduzindo o IC em 24% no GMF e em 29% no GCM. A CaO2, o CvmO2, a DO2 e o VO2 diminuíram no GCM (5%, 16%, 31% e 7%) e no GMF (4%, 19%, 26% e 15%), respectivamente. A TEO2 aumentou 32% no GMF e 36% no GCM, sem diferenças entre grupos, porém a calorimetria indireta demonstrou diminuição do VO2, minimizando a redução da DO2. Não houve diferença entre os tempos para extubação, deambulação e recuperação total, com médias globais (minutos) de 33,8±15,9, 134,8±60,7 e 208±77,5, respectivamente. Conclui-se que ambos os protocolos permitiram a ventilação mecânica, com redução do IC e da DO2, porém sem prejuízos hemodinâmicos e metabólicos, podendo ser utilizados com segurança em cães hígidos.(AU)

We aimed to determine the hemodynamic and metabolic parameters of two sedative protocols for long-term ventilation in dogs. Twelve dogs, were randomly allocated in two groups (n=6) who received constant rate infusion (CRI) of midazolam (0,5mg/kg/h), fentanyl (10µg/kg/h) and propofol (18mg/kg/h) in GMF or ketamine (0,6 mg/kg/h), morphine (0,26mg/kg/h) and propofol (18mg/kg/h) in GCM, during 24 hours. The dogs were mechanically ventilated to normocapnia with FiO2 of 40%. Heart rate decreased 32% in GMF and 34% in GCM during infusion time reducing CI in 24% at GMF and 29% at GCM. CaO2, CmvO2, DO2 and VO2 decreased in GCM (5%, 16%, 31% and 7% respectively) and GMF (4%, 19%, 26% and 15% respectively). Extraction ratio increased 32% in GMF and 36% in GCM without differences between groups; however, decreased VO2, evaluated for indirect calorimetry, suggests minimization of DO2 reduction. No differences between time to extubation, sternal recumbency and total recovery time were observed between groups, with an average of 33,8±15,9, 134,8±60,7 e 208±77,5 minutes respectively. We conclude that both protocols allowed mechanical ventilation with IC and DO2 reduction without metabolic and hemodynamic impairment, and can be safely used in healthy dogs.(AU)

Avaliação metabólica e hemodinâmica de dois protocolos de sedação prolongada em cães / Metabolic and hemodynamic evaluation of two long term sedation protocols in dogs

Objetivou-se determinar a viabilidade de dois protocolos de sedação para ventilação prolongada em cães e seus efeitos hemodinâmicos e metabólicos. Doze cães, alocados aleatoriamente em dois grupos (n=6), receberam infusão contínua de midazolam (0,5mg/kg/h), fentanil (10µg/kg/h) e propofol (18mg/kg/h) no GMF ou cetamina (0,6mg/kg/h), morfina (0,26mg/kg/h) e propofol (18mg/kg/h) no GCM, durante 24 horas. Os cães foram ventilados mecanicamente com FiO2 de 40%, mantendo-se a normocapnia. A FC diminuiu 32% no GMF e 34% no GCM ao longo do tempo, reduzindo o IC em 24% no GMF e em 29% no GCM. A CaO2, o CvmO2, a DO2 e o VO2 diminuíram no GCM (5%, 16%, 31% e 7%) e no GMF (4%, 19%, 26% e 15%), respectivamente. A TEO2 aumentou 32% no GMF e 36% no GCM, sem diferenças entre grupos, porém a calorimetria indireta demonstrou diminuição do VO2, minimizando a redução da DO2. Não houve diferença entre os tempos para extubação, deambulação e recuperação total, com médias globais (minutos) de 33,8±15,9, 134,8±60,7 e 208±77,5, respectivamente. Conclui-se que ambos os protocolos permitiram a ventilação mecânica, com redução do IC e da DO2, porém sem prejuízos hemodinâmicos e metabólicos, podendo ser utilizados com segurança em cães hígidos.(AU)

We aimed to determine the hemodynamic and metabolic parameters of two sedative protocols for long-term ventilation in dogs. Twelve dogs, were randomly allocated in two groups (n=6) who received constant rate infusion (CRI) of midazolam (0,5mg/kg/h), fentanyl (10µg/kg/h) and propofol (18mg/kg/h) in GMF or ketamine (0,6 mg/kg/h), morphine (0,26mg/kg/h) and propofol (18mg/kg/h) in GCM, during 24 hours. The dogs were mechanically ventilated to normocapnia with FiO2 of 40%. Heart rate decreased 32% in GMF and 34% in GCM during infusion time reducing CI in 24% at GMF and 29% at GCM. CaO2, CmvO2, DO2 and VO2 decreased in GCM (5%, 16%, 31% and 7% respectively) and GMF (4%, 19%, 26% and 15% respectively). Extraction ratio increased 32% in GMF and 36% in GCM without differences between groups; however, decreased VO2, evaluated for indirect calorimetry, suggests minimization of DO2 reduction. No differences between time to extubation, sternal recumbency and total recovery time were observed between groups, with an average of 33,8±15,9, 134,8±60,7 e 208±77,5 minutes respectively. We conclude that both protocols allowed mechanical ventilation with IC and DO2 reduction without metabolic and hemodynamic impairment, and can be safely used in healthy dogs.(AU)

Calorimetric techniques applied to the thermodynamic study of interactions between proteins and polysaccharides / Técnicas calorimétricas aplicadas ao estudo termodinâmico das iterações entre proteínas e polissacarídeos

The interactions between biological macromolecules have been important for biotechnology, but further understanding is needed to maximize the utility of these interactions. Calorimetric techniques provide information regarding these interactions through the thermal energy that is produced or consumed during interactions. Notable techniques include differential scanning calorimetry, which generates a thermodynamic profile from temperature scanning, and isothermal titration calorimetry that provide the thermodynamic parameters directly related to the interaction. This review described how calorimetric techniques can be used to study interactions between proteins and polysaccharides, and provided valuable insight into the thermodynamics of their interaction.(AU)

As interações entre macromoléculas biológicas têm tido importante aplicação na biotecnologia, mas, para sua devida utilização, estudos mais detalhados são necessários. As técnicas calorimétricas permitem estudá-las ao serem capazes de fornecer informações referentes a essas interações através da energia térmica que é gerada ou absorvida durante o processo de interação. Dentre as técnicas que mais se destacam estão a Calorimetria Exploratória Diferencial, que é capaz de fornecer um perfil termodinâmico a partir de uma varredura de temperatura, e a Calorimetria de Titulação Isotérmica, que fornece parâmetros termodinâmicos diretamente relacionados ao processo de interação. Nesta revisão, descrevemos como essas técnicas calorimétricas podem ser efetivamente aplicadas no estudo das interações entre proteínas e polissacarídeos, com o propósito de obter informações valiosas sobre a termodinâmica da interação.(AU)

ÓLEO DE BURITI (Mauritia Flexuosa L.) MICROPARTICULADO EM SISTEMA MATRICIAL DE CERA DE CARNAÚBA VISANDO PROTEÇÃO NO RÚMEN

O uso de lipídeos é uma estratégia comum na dieta de ruminantes, devido ao aumento da densidade energética. No entanto, há limitações no seu uso direto. Objetivou-se através da técnica de Fusão-emulsificação a formação de sistemas microencapsulados contendo óleo de buriti (OB) em diferentes concentrações 10 (OB10), 20 (OB20) e 30% (OB30) (m/m) como núcleo e a cera de carnaúba (CC) como material de parede. Os sistemas microencapsulados foram caracterizados quanto a rendimento de microencapsulação (RM), eficiência da microencapsulação (EM) e por técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TG),termogravimetria derivada (DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC).Avaliou-se também quanto ao comportamento in situ, utilizando dois ovinos fistulados no rúmen, machos, da raça Santa Inês com peso médio de 45,9 ± 5,93 kg e idade de 2 anos. A técnica in situ foi conduzida em sacos de tecido-não-tecido [(TNT-100g/m2 (polipropileno)] com dimensões de 4,5x4,5 cm contendo 3 g de amostra e os tempos de incubação foram 0, 1, 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72 h, para os quais foram investigados também parâmetros ruminais e sanguíneos. Os valores de RM foram de 97,89; 97,36; 97,87% e de EM foram de 36±1; 50,4±1,84 e 61,33%±1,52%, respectivamente, para OB10, OB20 e OB30. A To extraída da curva TG foi 224 e 254 °C para OB e CC, respectivamente,enquanto para OB10, OB20 e OB30 foram 237, 240 e 236 °C, respectivamente,indicando melhora na estabilidade térmica do óleo após microencapsulação de forma semelhante para todos os níveis de óleo, evidenciando uma maior resistência que pode se repetir também no ambiente ruminal. A utilização de microesferas não interferiu de forma negativa nos constituintes bioquímicos do sangue. O uso da cera de carnaúba como encapsulante de óleo de buriti mostrou-se uma alternativa propícia para promover efeito sobrepassante no rúmen, evitando a toxicidade do uso direto devido aos ácidos graxos presentes no óleo aos microrganismos, facilitando e melhorando sua administração, já que o óleo pode ser manuseado como se fosse um sólido, além de proteção dos compostos bioativos, com utilização em maiores quantidades deste ingrediente aos ruminantes de forma segura.

The use of lipids is a common strategy in ruminant diets, due to the increase in energy density. However, there are limitations to its direct use. The objective of the Fusion-emulsification technique was used to form microencapsulated systems containing buriti oil (OB) at different concentrations 10 (OB10), 20 (OB20) and 30% (OB30) (w/w) as core and wax of carnauba (CC) as a wall material. The microencapsulated systems were characterized for microencapsulation yield (MY),microencapsulation efficiency (ME) and by scanning electron microscopy (SEM),thermogravimetry (TG), derivative thermogravimetry (DTG) and differential scanning calorimetry (DSC) techniques. It was also evaluated for in situ behavior, using two male Santa Inês rumen fistulated sheep with an average weight of 45.9 ± 5.93 kg and age of 2 years. The in situ technique was conducted in non-woven fabric bags [(TNT-100g/m2 (polypropylene)] with dimensions of 4.5x4.5 cm containing 3 g of sample and the incubation times were 0, 1, 3 , 6, 9, 12, 24, 48, 72 h, for which ruminal and blood parameters were also investigated. MY values were 97.89; 97.36; 97.87% and ME values were 36±1; 50.4±1.84; 61.33%±1.52%, respectively, for OB10, OB20 and OB30. The To extracted from TG curve was 224 and 254 °C for OB and CC, respectively, while for OB10, OB20 and OB30 was 237, 240 and 236 °C, respectively,indicating an improvement in the thermal stability of the oil after microencapsulation in a similar way for all oil levels, showing a greater resistance that can also be reproduced in the ruminal environment of microspheres did not interfere in a negative way in the biochemical constituents of the blood. The use of carnauba wax as an encapsulant to buriti oil proved to be a suitable alternative to promote adequate bypass effect in the rumen, avoiding the toxicity of direct use due to the fatty acids present in the oil to microorganisms, facilitating and improving its administration, since the oil can be handled as if it were a solid, in addition to protecting bioactive compounds, with use in larger quantities of this ingredient to ruminants safely.

MICROESFERAS LIPÍDICAS DE CERA DE ABELHA E CARNAÚBA CONTENDO UREIA ENRIQUECIDAS COM FONTE DE ENXOFRE PARA LIBERAÇÃO GRADUAL NA DIETA DE RUMINANTES

A ureia constitui-se como uma das alternativas na redução de custos e por sua aplicabilidade na alimentação. Objetivou-se obter sistemas microencapsulados com encapsulantes lipídicos naturais contendo ureia com e sem enxofre pela técnica de emulsificação/liofilização, incluindo quatro sistemas na proporção fixa de 2:1(Cera: Ureia), sendo eles: CAUS (Cera de abelha:ureia:enxonfre), CCUS (Cera de carnaúba:ureia:enxonfre), CAU (Cera de abelha: ureia), CCU (Cera de carnaúba: ureia). Para os sistemas enriquecidos com enxofre (Sulfato de magnésio heptahidratado), a proporção da fonte de nitrogênio e enxofre foi de 10:1, respectivamente. Todos os sistemas microencapsulados foram caracterizados quanto a rendimento de microencapsulação (RM), teor de ureia retido (capacidade de carga), eficiência da microencapsulação (EM) e por técnicas de termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e atividade de água (Aw). Avaliou-se também as micropartículas in situ frente aos parâmetros ruminais e sanguíneos, utilizando dois ovinos fistulados no rúmen, machos, da raça Santa Inês com peso médio de 48,9 ± 5,2 kg e idade 2 anos. As formulações CAUS, CCUS, CAU, e CCU apresentaram eficiência de microencapsulação de, respectivamente, 97,15±9,28; 75,65±2,44; 98,29±2,15 e 94,46%±1,8. As curvas TG e de DSC mostraram que a presença da fonte de S diminui a proteção da ureia para ambas as ceras, assim como a cera de abelha como encapsulante proporciona maior estabilidade térmica para ureia. CCU propiciou a maior média com pH entre os valores de referência da neutralidade (6,45), favorecendo a elevação significativa na densidade populacional de protozoários do rúmen, expressando sua significância de maior média em 14,97 protozoários (106/mL). A formulação CAUS promoveu maior densidade e motilidade de protozoários entre as categorias grandes, médios e pequenos, apresentando os respectivos valores de 6,0; 6,88 e 7,5 min. A microestrutura para o último tempo de incubação (48 h) foi investigada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), sugerindo ocorrência de biodegradação, a qual aumenta com a inclusão da fonte de enxofre para ambos os cerídeos estudados.

Urea is one of the alternatives in cost reduction and because of its applicability in food. The objective was to obtain microencapsulated systems with natural lipid encapsulants containing urea with and without sulfur by the emulsification/lyophilization technique, including four systems at a fixed ratio of 2:1 (Wax:Urea), namely: CAUS (Beeswax: urea: sulfur), CCUS (Wax of carnauba: urea: sulfur), CCA (Beeswax: urea), CCU (Carnauba wax: urea). For systems enriched with sulfur (magnesium sulfate heptahydrate), whose nitrogen and sulfur source ratio was 10:1, respectively. All microencapsulated systems were characterized regarding microencapsulation yield (RM), retained urea content (loading capacity), microencapsulation efficiency (EM) and thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) techniques and water activity (Aw). The microparticles in situ were also histories against the ruminal and blood parameters, using two rumen fistulated sheep, male Santa Inês breed with an average weight of 48.9 ± 5.2 kg and aged 2 years. The formulations CAUS, CCUS, CAU, and CCU microencapsulation dissipation 97.15±9.28, 75.65±2.44, 98.29±2.15, 94.46%±1.8 respectively. The DSC and TG curves showed that the presence of the S source decreases the effectiveness of urea protection, the beeswax lipid microparticles as an encapsulant have greater thermal stability, which is related to a better protection of the core in relation to temperature, enabling the intended gradual release. The of the microparticles for the last incubation time (48 h) was investigated by scanning electron microscopy (SEM) in which the presence of the sulfur source decreased, even if slightly, the thermal stability of the microparticles for both cerids studied. The CCU system established the highest mean with pH among the neutrality reference values of 6.45, this system favored the significant increase in the population density of rumen protozoa expressing its significance of the highest mean of 14.97 protozoa (106/mL). The CAUS formulation promoted greater protozoan density and motility among the categories, presenting the respective values of 6.0, 6.88 and 7.5 min. The microstructure for the last incubation time (48 h) was investigated by scanning electron microscopy (SEM), suggesting the occurrence of biodegradation, which increases with the inclusion of the sulfur source for both cerids studied.

AVALIAÇÃO HISTOLÓGICA, MICROESTRUTURAL E DE BIOCOMPATIBILIDADE IN VIVO DE CARTILAGENS AURICULARES DE BOVINO TRATADAS EM SOLUÇÃO ALCALINA

Com o avanço de técnicas para a correção de defeitos ou perdas teciduais, busca-se a utilização de biomateriais que promovam o reparo com o mínimo de resposta inflamatória. Estudos anteriores realizados utilizaram diferentes meios de preparo e obtenção de cartilagens elásticas de bovinos, visando o uso como biomaterial. Entretanto, um dos grandes desafios relacionados ao uso dessas membranas, refere-se na ocorrência de reações imunogênicas indesejadas, no local de implantação. Este estudo objetivou caracterizar as propriedades físico-químicas, microestruturais e histológicas de cartilagens elásticas de bovinos tratadas em solução alcalina e sua biocompatibilidade in vivo. Para tanto, foram realizadas análises físico-químicas para a caracterização deste material. As análises térmicas realizadas, Termogravimetria (TGA) e a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), verificaram as possíveis alterações do material frente as variações de temperatura em que foi submetido. As curvas da TGA demonstraram a variação da massa de cartilagens elásticas tratadas e não tratadas em função da temperatura e na DSC foi avaliado a temperatura de desnaturação do colágeno das amostras de cartilagem. As análises demonstraram que a cartilagem tratada apresentou características físico-químicas similares a cartilagem não tratada. Nas avaliações microestruturais, foi realizado a Microtomografia computadorizada 2D e 3D e a Microscopia de scanner a laser confocal. Na Micro-Ct bidimensional evidenciou que a região da cartilagem apresentou maior densidade em relação ao pericôndrio, e o tratamento alcalino foi efetivo na descelularização, pela presença de lacunas observadas na matriz extracelular entremeadas a estrutura do colágeno. A Micro-Ct tridimensional demonstrou que a cartilagem apresenta menor porosidade e poros com maior diâmetro e na Microscopia de scanner a laser notou-se que a cartilagem tratada apresenta uma rugosidade considerável, fatores que podem contribuir com a proliferação e adesão celular. Neste estudo também foram feitos o processamento histológico da cartilagem, demonstrando que o tratamento alcalino promoveu a descelularização tecidual, com a manutenção da arquitetura da matriz extracelular e da estrutura das fibras elásticas e de colágeno. Concluiu-se que o tratamento alcalino foi eficiente para promover a descelularização na cartilagem elástica. A última etapa do estudo consistiu em avaliar a biocompatibilidade in vivo de implantes de cartilagens elásticas tratadas com solução alcalina (CA) comparadas a tela de polipropileno (TP) em coelhos. Foi verificado que o grupo (CA) apresentou processo inflamatório menos intenso que o grupo (TP), no qual foi observado a formação de cápsula fibrosa ao redor dos implantes. Notou-se no grupo (CA) a presença de calcificação promovida pela osteoindução de osteoblastos em decorrência do processamento alcalino, o que pode ser considerado um viés de interesse para estudos posteriores, envolvendo a regeneração de tecidos ósseos, em que a aplicabilidade de tipo celular observado é viável.

With the advancement of techniques for the correction of tissue defects or losses, the use of biomaterials that promote repair with a minimum of inflammatory response is sought. Previous studies carried out used different means of preparing and obtaining elastic bovine cartilage, aiming at the use as biomaterial. However, one of the major challenges related to the use of these membranes, refers to the occurrence of unwanted immunogenic reactions at the implantation site. This study aimed to characterize the physical-chemical, microstructural and histological properties of elastic bovine cartilages treated in alkaline solution and their biocompatibility in vivo. Therefore, physical-chemical analyzes were carried out to characterize this material. The thermal analyzes performed, Thermogravimetry (TGA) and Differential Exploratory Calorimetry (DSC), verified the possible changes in the material in view of the temperature variations in which it was submitted. The TGA curves showed the variation in the mass of treated and untreated elastic cartilages as a function of temperature and in the DSC the temperature of the collagen denaturation of the cartilage samples was evaluated. The analyzes showed that the treated cartilage had physicochemical characteristics similar to untreated cartilage. In the microstructural evaluations, 2D and 3D computed microtomography and confocal laser scanner microscopy were performed. Two-dimensional Micro-Ct showed that the cartilage region showed higher density in relation to the perichondrium, and the alkaline treatment was effective in decellularization, due to the presence of gaps observed in the extracellular matrix interspersed with the collagen structure. The three-dimensional Micro-Ct showed that the cartilage has less porosity and pores with a larger diameter and in the laser scanner microscopy it was noted that the treated cartilage has considerable roughness, factors that can contribute to cell proliferation and adhesion. In this study, histological processing of cartilage was also performed, demonstrating that the alkaline treatment promoted tissue decellularization, with the maintenance of the architecture of the extracellular matrix and the structure of elastic and collagen fibers. It was concluded that the alkaline treatment was efficient to promote decellularization in the elastic cartilage. The last stage of the study consisted of evaluating the in vivo biocompatibility of elastic cartilage implants treated with alkaline solution (CA) compared to polypropylene (TP) mesh in rabbits. It was found that the group (CA) had a less intense inflammatory process than the group (TP), in which the formation of a fibrous capsule around the implants was observed. It was noted in the group (CA) the presence of calcification promoted by osteoinduction of osteoblasts due to alkaline processing, which can be considered a bias of interest for further studies, involving the regeneration of bone tissues, in which the cell-type applicability observed is feasible.

Produção de calor metabólico e transferência de calor sensível em codornas

O objetivo deste trabalho foi estudar o equilíbrio térmico de codornas comerciais adultas em fase de produção de ovos, considerando a produção de calor metabólico e os mecanismos de transferência de calor sensível entre as aves e o ambiente. A tese foi desenvolvida em dois experimentos: no experimento I, objetivou-se avaliar a produção de calor metabólico em codornas ao longo das 24 horas do dia (ciclo nictemeral) em conforto térmico. Para isso, foram utilizadas 40 codornas fêmeas, de duas subespécies japonesas (Coturnix coturnix japonica) e europeias (Coturnix coturnix coturnix). As aves foram avaliadas em duas fases, Fase I: entre 55 e 65 dias e Fase II: entre 110 e 120 dias de idade. Utilizou-se a metodologia da calorimetria indireta e uma ave de cada subespécie foi inserida em um trocador de calor e analisadas simultaneamente durante 24 horas. De forma síncrona, também foram analisadas as variáveis ambientais: temperatura do ar (ºC), concentração do ar atmosférico (dióxido de carbono e oxigênio %) e pressão parcial do vapor do ar (kPa). O calor metabólico (W m-2) das aves foi calculado considerando que 76% é proveniente do consumo de oxigênio e 23% é devido à produção de dióxido de carbono, além da ventilação (L s-1) e da superfície corporal das aves. Os dados foram analisados pelo método dos quadrados mínimos considerando os efeitos de subespécie (japonesa ou europeia), dia (1 a 20), horas do dia (meia noite às 23h00), e efeito da interação entre subespécie com o dia, e da subespécie com a hora do dia. Os resultados mostram que a todas as variáveis analisadas a produção de calor, o consumo de O2, a produção de CO2 e frequência respiratória, tiveram efeito significativo (P< 0,001). Os principais resultados encontrados da produção de calor metabólico de codornas em termoneutralidade mostrou diferença significativa entre as subespécies (P< 0,001). Quando estão com idade entre 55-65 dias, a fisiologia entre as subespécies é distinta, nesta idade as codornas europeias continuam o crescimento e ganho de massa corporal, além de coincidir com a produção de ovos, o que demanda que a produção de calor metabólico seja maior do que das japonesas. Porém, em período de pico de produção de ovos com idade entre 110-120 dias essa produção de calor continua diferente entre as subespécies (P< 0,001) sendo maior nas europeias 67,3 W m-2 do que nas japonesas 58,8 W m-2. Além disso, quanto a proporção do tamanho do ovo em relação ao tamanho da codorna, as japonesas produzem ovos que são 5,8% do seu peso vivo, enquanto as codornas europeias que produzem ovos com a proporção de 4,3% da sua massa corporal. Conclui-se que as codornas japonesas produzem menos calor metabólico para se manterem em produção, tornando-as mais eficientes para a produção de ovos, sendo que são ovos maiores em proporção ao tamanho do corpo da ave em comparação com as codornas europeias, que produzem maior quantidade de calor para a postura de um ovo por dia. Mostrou o quanto as codornas europeias são mais exigentes quando comparadas as codornas japonesas. Reforçando a necessidade de programas nutricionais e ambientais específicos para atender às demandas de cada subespécie e em diferentes exigências fisiológicas de acordo com a idade. No experimento II, objetivou-se avaliar a transferência de calor sensível em codornas japonesas, considerando os mecanismos de radiação de ondas longas e convecção, criadas em galpão convencional sem controle ambiental. Para isso, foram analisadas as variáveis meteorológicas: a temperatura do ar (TAR, ºC), a umidade relativa do ar (UR, %) e a temperatura do globo negro (TGN, ºC); e as variáveis fisiológicas: a temperatura cloacal (TC, ºC) e superficial (TS, ºC) das codornas. A temperatura superficial foi aferida por uma câmera termográfica em 50 codornas japonesas adultas, machos e fêmeas, com 270 dias de idade, durante 10 dias, nos horários das 08h00 e às 15h00. Os dados foram analisados pelo método dos quadrados mínimos e foram analisados os efeitos de gênero (macho e fêmea), período (manhã e tarde) e regiões do corpo (cabeça, corpo e pés). A temperatura da superfície das codornas apresentou alta correlação com a temperatura do ar, com a temperatura radiante e com a radiação de ondas longas. Todos esses fatores influenciaram a transferência de calor e o fluxo de calor sensível total foi de 64,02 W m-2. A transferência de calor sensível nos animais é totalmente dependente da temperatura ambiente. A temperatura operativa pela manhã foi de 22,48°C, que permitiu maior gradiente de temperatura entre o ar e a superfície da codorna, portanto, ocorreu maior transferência de calor 82,19 W m-2 das aves para o ambiente. À tarde a transferência foi menor 45,70 W m-2, porque neste momento a temperatura operativa foi maior 30,84 ° C. A comparação entre os gêneros mostrou que a transferência de calor foi maior nas fêmeas 67,37 W m-2 do que nos machos 60,53 W m-2. A cabeça mostra-se como importante janela térmica com capacidade de dissipar 78,24 W m-2, enquanto o corpo + pés de 56,80 W m-2 nas codornas. A dissipação de calor nas aves, por mecanismos de radiação de ondas longas e convecção foram eficientes em transferir calor para o meio ambiente, quando a temperatura operativa foi inferior a 28 ° C. Ao ultrapassar esta temperatura as codornas não conseguem dissipar calor para o ambiente e quando a temperatura operativa atinge 30°C torna-se nulo e o mecanismo de transferência de calor deixa de ser dissipação e passa a ser um mecanismo de ganho de calor, tornando mais um fator causador de estresse térmico. De maneira geral, conclui-se que tanto a estimativa da produção de calor metabólico quanto a determinação da transferência de calor sensível foram essenciais para a determinação do equilíbrio térmico de codornas e podem ser utilizados como ferramenta para os programas de ambiência específicos para codornas criadas em regiões tropicais ou em condições climáticas semelhantes.

The aim of this work was to study the thermal equilibrium of commercial quails in laying phase, considering the metabolic heat production and sensible heat flow between the birds and the environment. The thesis was developed in two experiments: in experiment I, the metabolic heat production in quails throughout the 24 h of the day (nictemeral cycle) in thermal comfort was evaluated. Forty female quails were used, being 20 Japanese quails (Coturnix coturnix japonica) and 20 European quails (Coturnix coturnix coturnix). The quails were evaluated in two phases: between 55 and 65 days of age and between 110 and 120 days of age. The indirect calorimetry method was used and two birds were of the each treatment analyzed simultaneously in a heat exchanger for 24 h. The environmental variables were analyzed synchronously: air temperature (ºC), atmospheric gas concentrations (carbon dioxide and oxygen %) and air partial vapor pressure (kPa). The metabolic heat production was calculated (W m2 ) considering that 76% of it is due to the oxygen consumption and 23% is due to the carbon dioxide production, in addition to ventilation (L s-1) and body surface area of the birds. The data were analyzed by the least squares method and the effects of subspecies (Japanese or European), days (1 to 20), schedules (midnight to 11:00 pm), and the interaction effect between subspecies and days, and of subspecies and schedules were analyzed. The results showed that all variables analyzed, heat production, O2 consumption, CO2 production and respiratory rate, had a significant effect (P < 0.0001). These data show that Japanese quails need less metabolic heat (58.8 W m2 ) to keep them in production, making them more efficient for egg production compared to European quails, which produce more heat (67.3 W m-2) to lay an egg per day (P < 0.0001). In relation to egg size as a proportion to body size, Japanese quails produce eggs that correspond to 5.8% of their body weight, and larger than the eggs of European quais, which produce eggs with only 4.3% of their body mass. In conclusion, the metabolic heat production in Japanese quails is lower than in European quails at thermoneutrality. When they are between 55 and 65 days old the physiology of the subspecies is different, at this age the European quails continue the growth and body mass gain, besides coinciding with the egg production, which demands that the metabolic heat production is higher than the Japanese quails. However, in the peak period of egg production with age between 110 and 120 days this rate becomes equivalent, demonstrating the high capacity of Japanese quails to produce eggs, which reinforces the need for specific nutritional and environmental programs to meet the demands of each subspecy's and for different physiological requirements according to age. The results showed that the Japanese quails are more demanding compared to European quails. In experiment II, the aim was to evaluate the sensible heat transfer in Japanese quails, considering longwave radiation and convection flows, raised in a conventional shed without environmental control. the meteorological variables - air temperature (TAR, ºC), relative humidity (RH, %) and black globe temperature (TGN, ºC); and the physiological variables - cloacal temperature (TC, ºC) and surface temperature (TS, ºC) of the quais were analyzed. The surface temperature was measured by a thermographic camera in 50 adult male and female Japanese quails, 270 days old, during 10 days, at 08:00 am and 03:00 pm. The data were analyzed by the least squares method and the effects of gender (male and female), period (morning and afternoon) and body regions (head, body and feet) were evaluated. The surface temperature of the quails was highly correlated with air temperature, mean radiant temperature and long wave radiation. All these factors influenced heat transfer. The total sensible heat flow was 64.02 W m2, the operative temperature in the morning was 22.48°C, allowing a higher gradient between the air and the quail surface, therefore a higher transfer of 82.19 W m2. In the afternoon the transfer was lower 45.70 W m2 because the operative temperature was higher 30.84°C. The comparison between genders showed that the transfer was higher in females 67.37 W m2 compared to males 60.53 W m-2. The head showed to be an important thermal window with 78.24 W m2, while the body + feet was only 56.80 W m2 in quails. Sensible heat transfer in Japanese quails is totally dependent on ambient temperature. When the operating temperature was below 28°C long wave radiation and convection flows were efficient to dissipate heat to the environment, when exceeding this temperature the quails could not dissipate heat to the environment, when it reached 30°C it became null and the mechanism becomes a way of heat gain, being one more factor to cause thermal stress. In general we conclude that both the estimation of metabolic heat production and the determination of sensible heat transfer were essential to can be used as a tool for quail ambience programs in Brazil.

Influence of Sex on the Physical-chemical Characteristics of Abdominal Chicken Fat

The aim of this study was to determine if sex influenced abdominal fat yield, chemical composition, pH, color, fatty acid profile, and stability (by Differential Scanning Calorimetry - DSC) of Cobb chickens. Abdominal fat yields of 1.86 and 1.49% were obtained for females and males, respectively. Abdominal fat lipid contents of 70.68 and 74.36 g/100g, moisture content of 27.87 and 24.09 g/100g, protein content of 0.91 and 0.95 g/100g, ash content of 0.038 and 0.041 g/100g were obtained in males and females, respectively. Fat pH was not different between sexes, with values of 6.71 for males and 6.63 for females (p 0.05). Color L* values of 58.67 and 55.42, a* values of 4.95 and 3.44, and b* values of 7.36 and 8.18 were obtained for males and females, respectively. Female abdominal fat contained higher proportion of oleic acid (53.87%) followed by palmitic acid (30.07%), whereas 34.69% palmitic acid, 31.92% oleic acid, and 25.30% linoleic acid were determined in males. The proportions of the evaluated fatty acids were significantly different (p>0.05) between males and females, except for palmitic acid. The DSC analysis showed no significant difference (p>0.05) between sexes for melting and crystallization points. It was concluded that sex influences abdominal chicken fat yield, chemical composition, color, and DSC parameters.

Influence of Sex on the Physical-chemical Characteristics of Abdominal Chicken Fat

The aim of this study was to determine if sex influenced abdominal fat yield, chemical composition, pH, color, fatty acid profile, and stability (by Differential Scanning Calorimetry - DSC) of Cobb chickens. Abdominal fat yields of 1.86 and 1.49% were obtained for females and males, respectively. Abdominal fat lipid contents of 70.68 and 74.36 g/100g, moisture content of 27.87 and 24.09 g/100g, protein content of 0.91 and 0.95 g/100g, ash content of 0.038 and 0.041 g/100g were obtained in males and females, respectively. Fat pH was not different between sexes, with values of 6.71 for males and 6.63 for females (p 0.05). Color L* values of 58.67 and 55.42, a* values of 4.95 and 3.44, and b* values of 7.36 and 8.18 were obtained for males and females, respectively. Female abdominal fat contained higher proportion of oleic acid (53.87%) followed by palmitic acid (30.07%), whereas 34.69% palmitic acid, 31.92% oleic acid, and 25.30% linoleic acid were determined in males. The proportions of the evaluated fatty acids were significantly different (p>0.05) between males and females, except for palmitic acid. The DSC analysis showed no significant difference (p>0.05) between sexes for melting and crystallization points. It was concluded that sex influences abdominal chicken fat yield, chemical composition, color, and DSC parameters. (AU)

ÓLEO DE SEMENTE MORINGA E ÁCIDOS ORGÂNICOS EM SUBSTITUIÇÃO AOS ANTIBIÓTICOS MELHORADORES DE DESEMPENHO EM DIETAS PARA LEITÕES RECÉM-DESMAMADOS

O primeiro capítulo descreve os desafios enfrentados na fase pós-desmame dos leitões, as causas que levaram às proibições do uso de antibióticos como melhoradores de desempenho na produção animal e suas possíveis alternativas de substituição, assim como o modo de ação de alguns fitoquímicos e o potencial da moringa como alternativa natural. O segundo capítulo descreve os resultados para o ensaio antibiograma in vitro com a utilização do óleo de sementes de moringa, o perfil de ácidos graxos e componentes bioativos do óleo. O terceiro capítulo é composto pelos resultados de desempenho, índice de diarreia, rendimento de carcaça e das partes, bem como o rendimento dos órgãos, perfil bioquímico sérico e imunológico dos leitões no final da fase pré-inicial e no final da fase de crescimento, bem como análises histopatológicas do fígado. O óleo de sementes de moringa foi extraído por prensagem a frio mediante prensa hidráulica de 30 toneladas de capacidade, com auxílio de um extrator. O ensaio antibiograma foi realizado pelo método disco-difusão. A identificação de compostos bioativos foi realizada por meio de cromatografia de camada delgada, com a utilização do diclorometano para separação das frações. O doseamento dos componentes fitoquímicos foi realizado por leitura em espectrofotômetro e com a utilização de metanol e clorofórmio como solventes. O perfil de ácidos graxos foi determinado por intermédio de cromatógrafo com detector de ionização de chamas. O teor de energia do óleo foi determinado por bomba calorimétrica. O óleo de moringa não apresentou ação antimicrobiana contra cepas de bactérias gram-negativas S. tiphymurium, S. enteritidis, E. coli, K. pneumoniae e gram-positivas S. aureus. Os ensaios de dosagens de compostos bioativos do óleo detectaram fitosteróis, sendo o -sistosterol o principal componente fitoquímico encontrado. O perfil de ácidos graxos apresentou 83,65% de ácido oleico; no entanto, o índice de ácidos graxos poli-insaturados foi baixo (0,196%). O teor de energia bruta do óleo foi 9.948 kcal kg-1. No ensaio de desempenho foram utilizados 48 leitões machos castrados de linhagem comercial proveniente do cruzamento de fêmeas MO25C Embrapa (Landrace x Large White x Moura) com machos MS115 Embrapa (Pietrain x Large White x Duroc) com média de 25 dias de vida e peso médio inicial de 9,65±0,07 kg. O delineamento foi em blocos ao acaso, com quatro tratamentos, seis repetições e dois animais por unidade experimental. Os tratamentos foram constituídos de uma dieta referência à base de milho e farelo de soja como sendo o controle negativo (CN), uma dieta referência + 0,04 ou 0,3 de antibióticos como controle positivo (CP), uma dieta referência + 0,5% de um blend de ácidos orgânicos (Nuviacid®) como a dieta teste 1 (AO) e uma dieta referência + 0,5 ou 1% de óleo de sementes de moringa como sendo a dieta teste 2 (OM). O período experimental foi de oito semanas e ao término do ensaio os leitões possuíam 82 dias de idade. O desempenho não foi afetado pelos diferentes aditivos. Os ácidos orgânicos e antibióticos reduziram o índice de diarreia quando comparado ao CN e OM. O rendimento de carcaça não foi alterado pelos tratamentos, mas o rendimento dos cortes teve efeito significativo para barriga + costela (p<0,05), carré (p<0,1) e copa + pescoço (p<0,1), sendo maiores para o AO, CN e OM, respectivamente. O peso absoluto dos órgãos não apresentou diferença significativa entre os tratamentos, exceto o peso dos rins que foi maior para o CN em relação ao OM. Para o rendimento de órgãos o pâncreas apresentou aumento (p<0,1) para o tratamento OM. A espessura de toucinho, por outro lado, foi maior (p<0,05) para AO quando comparado ao CN e OM. O óleo de moringa não reduz incidência de diarreia. Os ácidos orgânicos, óleo de moringa e antibióticos podem causar alterações hepáticas.

The first chapter describes the challenges faced in the post-weaning phase of piglets, the causes that led to the prohibition of the use of antibiotics as performances enhancers in animal production and their possible replacement alternatives, as well as the mode of action of some phytochemicals and the potential of moringa as a natural alternative. The second chapter describes the results for the in vitro antibiogram assay using moringa seed oil, the fatty acid profile and bioactive components of the oil. The third chapter is composed of the results of performance, diarrhea index, carcass and parts yield, as well as organ yield, serum biochemical and immunological profile of piglets at the end of the pre-initial phase and at the end of the growth phase, as well as the result of histopathological analysis of the kidney and liver. The moringa seed oil was extracted by cold pressing through a hydraulic press with a capacity of 30 tons, with the aid of an extractor. The antibiogram assay was performed using the disk-diffusion method. The identification of bioactive compounds was performed by thin layer chromatography, using dichloromethane to separate the fractions. The determination of phytochemical components was performed by reading in a spectrophotometer and using methanol and chloroform as solvents. The fatty acid profile was determined using a chromatograph with a flame ionization detector. The energy content of the oil was determined by bomb calorimetry. Moringa oil showed no antimicrobial action against strains of gram- negative bacteria S. tiphymurium, S. enteritidis, E. coli, K. pneumoniae and gram-positive S.aureus. The assays of dosages of bioactive compounds of the oil detected phytosterols, being the -sistosterol the main phytochemical component found. The fatty acid profile showed 83.65% oleic acid, however the polyunsaturated fatty acid content was low (0.196%). The crude energy content of the oil was 9,948 kcal kg-1. In the performance test, 48 castrated male piglets of commercial strain from the crossing of MO25C Embrapa females (Landrace x Large White x Moura) with MS115 Embrapa males (Pietrain x Large White x Duroc) with an average of 25 days of life and average weight were used. initial weight of 9.65±0.07 kg. The design was in randomized blocks, with four treatments, six replications and two animals per experimental unit. The treatments consisted of a reference diet based on corn and soybean meal as the negative control (NC), a reference diet + 0,04 or 0,3% of antibiotics as a positive control (CP), a reference diet + 0,5% of a blend of organic acids (Nuviacid®) as test diet 1 (OA) and a reference diet + 0,5 or 1% ppm moringa seed oil as test diet 2 (OM). The experimental period lasted eight weeks and at the end of the trial the piglets were 82 days old. The performance was not affected by the different additives in the diet. Organic acids and antibiotics reduced the diarrhea rate when compared to CN and OM. The carcass yield was not altered by the treatments, but the cut yield had a significant effect for belly + rib (p<0.05), carré (p<0.1) and crown + neck (p<0.1), being higher for AO, CN and OM, respectively. The absolute weight of the organs did not present a significant difference between the treatments, except for the weight of the kidneys, which was higher for the NC in relation to the OM. For organ yield, the pancreas showed an increase (p<0.1) for the OM treatment. Backfat thickness on the other hand was higher (p<0.05) for AO when compared to CN and OM. Moringa oil does not reduce incidence of diarrhea. Organic acids, moringa oil and antibiotics can cause liver demage.

EFICIÊNCIA ALIMENTAR E METABOLISMO ENERGÉTICO EM NOVILHAS GIR

Objetivou-se com esse estudo: i) classificar os animais em grupos de alta e baixa eficiência alimentar (EA) utilizando os índices: consumo alimentar residual (CAR) e consumo e ganho de peso residual (CGR); ii) avaliar os efeitos da oferta de alimentos (ad libitum e restrito) nos grupos de alta (AE) e baixa eficiência (BE) para CAR e CGR, sobre o consumo, digestibilidade de nutrientes, partição energética, produção de calor (PC), emissão de metano entérico (EME), metabolismo de nitrogênio e concentrações de glicose sanguínea em novilhas Gir, e iii) calcular as exigências de energia metabolizável para mantença (EMm), energia líquida para mantença (ELm) e as eficiências de utilização da energia metabolizável para mantença (Km), pela metodologia de respirometria calorimétrica nas novilhas Gir. Sendo assim, realizaram-se dois experimentos: no primeiro, foram avaliados os efeitos de interação da oferta de alimentos (ad libitum e restrito) com os grupos divergentes de EA (CAR e CGR) no consumo, digestibilidade de nutrientes, metabolismo de nitrogênio, partição energética, EME e concentrações de glicose sanguínea. Trinta e sete novilhas foram classificadas em AE ou BE para CAR (CAR AE n = 12 e CAR BE n = 12) e CGR (CGR AE n= 12 e CGR BE n = 12) usando como base de classificação a média ± 0,5 DP. As novilhas AE e BE tiveram valores médio de CAR de -0,358 e 0,337 kg/d (P < 0,01), respectivamente. Os valores médios para AE e BE para CGR foram de 0,449 e -0,473 kg/d (P < 0,01), respectivamente. As novilhas foram alojadas em tie-stall e receberam dieta total (75% silagem de milho e 25% concentrado) na primeira fase de avaliação todos ad libitum e na segunda fase os mesmos animais foram avaliados na oferta de alimentação restrita (1,2% do peso vivo /dia). Foram realizadas avaliações de trocas gasosas (consumo de O2, produção de CO2 e CH4) em câmaras respirométricas de circuito aberto e ensaio de digestibilidade in vivo de todos os animais (ad libitum e restrito). Amostras de sangue foram coletadas e analisadas quanto às concentrações plasmáticas de glicose. Adotou-se delineamento inteiramente casualizado e um fatorial com medidas repetidas, com dois tratamentos, repetindo o nível de alimentação dentro do animal. Como resultado do primeiro estudo, os animais de AE CAR apresentaram menor (P = 0,04) consumo da MS em relação ao BE CAR (3,03 vs. 3,62 kg/d, respectivamente). Os animais AE CAR apresentaram um consumo também inferior (P < 0,05) de MO, PB e EE (kg/d) e tendência (P > 0,05) de maior digestibilidade de MS e MO. O consumo da energia bruta (CEB, Mcal/d) foi menor para as novilhas de AE CAR (13,6 vs. 16,2; P = 0,05). As novilhas de AE CAR apresentaram menor perdas de energia fecal expresso em (Mcal/d e %CEB; P = 0,02; P = 0,01, respectivamente) em relação a BE CAR. O grupo AE CAR também apresentou maior relação entre energia digestível e energia bruta (ED:EB, 74,0 vs. 72,2; P = 0,03) e uma tendência de maior relação entre energia metabolizável e energia bruta (EM:EB, P > 0,05). As trocas respiratórias (VO2 e VCO2, expressos em L/d e L/kg PC0,75; P > 0,05) e EME foram semelhantes para os grupos de AE e BE. Os níveis de oferta de alimentos, parecer não ser um fator decisório na investigação dos grupos de alta e baixa EA (CAR e CGR). As diferenças na EA para novilhas Gir, podem estar associadas as eficiências uso de energia para crescimento. Ao agrupar os animais baseado no índice CGR, não houve divergência entre os grupos nas avaliações do metabolismo, dado que o GMD foi o mesmo para os animais. Em geral, maior eficiência para CAR durante a fase de recria, parece estar relacionada a diferenças no consumo, digestibilidade e na partição energética da dieta, mostrando a importância do metabolismo energético na definição do índice CAR. O segundo experimento foi conduzido com o objetivo de estimar as exigências nutricionais de energia metabolizável (EMm) e líquida (ELm) para mantença e as eficiências de utilização da energia metabolizável para mantença (Km) em novilhas Gir, determinadas pela metodologia de calorimetria respirométrica. Os mesmos animais e dieta utilizados no primeiro experimento, foram utilizados no segundo experimento. Câmaras respirométricas de circuito aberto foram utilizadas para estimar a produção de calor dos animais (ad libitum, restrito e jejum de 72h). A ELm foi calculada como sendo regressão não linear da produção de calor (PC) em função do consumo de energia metabolizável (CEM). A exigência de energia líquida de mantença para as novilhas Gir é de 90,3 Kcal/kg PV0,75 e a exigência de energia metabolizável de mantença é de 108,2 Kcal/kg PV0,75. A eficiência de utilização da energia metabolizável para mantença foi de Km= 0,83 para às novilhas Gir. A produção de calor dos animais em jejum correspondeu a ELm. A metodologia de calorimetria respirométrica mostrou ser eficaz para determinar as exigências nutricionais de energia para mantença em novilhas Gir em condições tropicais.

The objectives of this study were: i) to classify Gyr heifers into groups of high and low feed efficiency (FE) using the indexes: residual feed intake (RFI) and residual intake and body weight gain (RIG), ii) to evaluate in feed levels (ad libitum and restricted) in high and low feed efficiency to RFI and RGI, to intake, nutrient digestibility, energy partitioning, heat production (HP), enteric methane emission (EME), nitrogen metabolism and blood glucose level in Gyr heifers, and iii) calculed requirements for metabolizable energy (Mem), liquid energy maintenance (NEm) and utilization efficiency for maintenance metabolizable energy (Km), using respirometry chambers method in Gyr heifers. Therefore, two experiments were performed: In the first one, was evaluate the interaction effects of food intake (ad libitum and restricted) in divergent FE groups (RFI and RGI), nutrient digestibility, nitrogen metabolism, energy partitioning, EME and glucose concentrations. Thirty-seven heifers were classified in high (HE) and low efficiency (LE) for RFI (RFI HE n = 12 and RFI LE n = 12) and RIG (RIG HE n= 12 and RIG LE n= 12) using the mean ± 0.5 SD as the basis of classification. The HE and LE Heifers showed values of RFI of -0.358 and 0.337 kg/d (P < 0.01), respectively. The values of the HE and LE for RIG were of 0.449 and -0.473 kg/d (P < 0.01), respectively. The heifers were housed in a tie-stall, received total diet (75% corn silage and 25% concentrate) ad libitum in the first experiment and in second stage the same animals were evaluated in maintenance level (1.2% BW). Gas exchange evaluations were performed (consumption of O2, production of CO2 and CH4) in open-circuit respirometry chambers and in vivo digestibility test of all animals (ad libitum and restricted). Samples of blood were collected and analyzed in the plasmatic concentration of glucose. It was adopted a completely randomized design and factorial with repeated measures, with two treatments, feeding level was repeated inside the animal. The first experiment demonstrated, HE RFI animals showed low DM consumption (P = 0.04) in relation to LE RFI (3.03 vs. 3.62 kg/d, respectively). Animals with high efficiency for RFI showed lower (P < 0.05) digestibility of OM, CP and EE (kg/d) and high DM and OM digestibility tendence (P > 0,05). Gross energy intake (GEI, Mcal/d) was lower for HE RFI heifers (13.6 vs. 16.2; P = 0.05). HE RFI heifers showed lower fecal energy losses expressed in (Mcal/d and %GEI; P = 0.02; P = 0.01, respectively) compared to BE CAR. High efficiency RFI heifers also showed higher relation between digestible energy and gross energy (DE:GE) (74.0 vs. 72.2% of GE; P = 0.03) and higher ratio tendence between metabolizable energy and gross energy (ME:GE, P > 0.05) than the LE RFI heifers. The respiratory exchanges (VO2 and VCO2, expressed in L/d and L/kg BW0.75; P > 0.05) were similar for the groups of HE and LE. Food supply levels do not seem to be a decisive factor in the high and low FE groups investigation (RFI and RIG). Differences in Gyr heifers FE may be associated with efficiency to use energy for growth. When grouping the animals based on the RIG index, there was no divergence between the groups in the assessments of metabolism, because average daily gain (ADG) was the same for the animals. In general, greater efficiency for RFI in growing phase seems to be related to differences in consumption, digestibility and dietary energy partition, proving the importance of energy metabolism in defining the RFI index. The second experiment aimed to evaluate the metabolizable energy (MEm) and net (NEm) requirements for maintenance and utilization efficiency of maintenance metabolizable energy (Km) in Gyr heifers, using respirometry chambers method. The same animals and diet used in first experiment were used in the second experiment. Open-circuit respirometry chambers were used to estimate the animals heat production (ad libitum, restricted and 72h fasting). The NEm was calculated as a non-linear regression of heat production (HP) in function of metabolizable energy intake (MEI). The net maintenance energy requirement for Gyr heifers is 90.3 Kcal/kg BW0.75 and the maintenance metabolizable energy requirement is 108.2 Kcal/kg BW0.75. The use efficiency of maintenance metabolizable energy was Km = 0.83. The fasted animals heat production corresponded to NEm. The respirometric calorimetry methodology proved to be effective in determining the maintenance nutritional energy requirements in Gyr heifers under tropical conditions.