Enzymatic hydrolysis of lignocellulosic residues and bromatological characterization for animal feed / Hidrólise enzimática de resíduos lignocelulósicos e caracterização bromatológica para ração animal

ABSTRACT: This study evaluated the action of commercial and non-commercial cellulases and pectinases in the hydrolysis of soybean hulls (SH) and corn stover and cobs (CSC), the effect of temperature and agitation on the lignocellulosic substrate hydrolysis and the bromatological characteristics of hydrolyzed substrates. The effect of pretreatment on the hydrolysis of lignocellulosic residues and bromatological analysis were also evaluated. The highest hydrolytic activity occurred at 300 rpm for SH (47.95 and 51.43% for cellulase and pectinase, respectively) and at 350 rpm for CSC (26.05 and 9.23% for cellulase and pectinase, respectively). Non-commercial enzymes achieved 7.26-30% of the amount of hydrolysis obtained with commercial enzymes, on the same substrates. Pretreatment with 7.5% of NaOH and a particle size of the substrate of 0.5 mm significantly increased the hydrolysis of SH and CSC for both enzymes. The bromatological characteristics showed that soybean hulls hydrolyzed with both commercial cellulase and pectinase have potential for large-scale use in animal feed production.

RESUMO: Foram avaliadas a ação de celulases e pectinases comerciais e não comerciais na hidrólise de casca de soja (CS) e palha e espigas de milho (PEM), o efeito da temperatura e da agitação na hidrólise do substrato lignocelulósico e as características bromatológicas dos substratos hidrolisados. O efeito do pré-tratamento na hidrólise de resíduos lignocelulósicos e a análise bromatológica também foram avaliados. A maior atividade hidrolítica ocorreu a 300 rpm para CS (47,95 e 51,43% para celulase e pectinase, respectivamente) e a 350 rpm para PEM (26,05 e 9,23% para celulase e pectinase, respectivamente). As enzimas não comerciais atingiram 7,26-30% da quantidade de hidrólise obtida com as enzimas comerciais, nos mesmos substratos. O pré-tratamento com 7,5% de NaOH e um tamanho de partícula do substrato de 0,5 mm aumentou significativamente a hidrólise de CS e PEM para ambas as enzimas. As características bromatológicas mostraram que a casca de soja hidrolisada com celulase e pectinase comercial tem potencial para uso em larga escala na produção de ração animal.

Cellulolytic activity of anaerobic facultative fungi from the digestive tract of sheep fed with banana leaf hay / Atividade celulolítica de fungos aeróbios facultativos do trato digestório de ovinos alimentados com feno da folha de bananeira

The addition of cellulolytic fungi, or their enzymes, in diets containing high levels of fiber are promising strategy for improving the performance. In this study, the aims were to select cellulolytic fungi from the digestive tract of sheep fed different concentrations of banana leaf hay. Thirty lambs raised in a feedlot were evaluated, distributed in a completely randomized design, with diets containing 0, 125, 250, 375, or 500 g/Kg of dry matter and six replications. Approximately 15 mL of ruminal fluid and swabs from the rectal ampulla were collected. The cultures were carried out in a medium containing microcrystalline cellulose (C medium). The mycelial fungi isolates were identified through the microculture technique. Among the fungi from the ruminal fluid, 23 isolates corresponded to the genus Aspergillus and three to Paecilomyces spp. Among the isolates from the rectal ampulla, seven were A. spp., and three were P. spp. The A. genus predominated among the isolates from both evaluated sites (p <0.05). Fragments of these fungi were inoculated in triplicate in medium C at 37 °C and the cellulolytic activity index (CAI) was determined after 24, 48, and 72 hours of incubation. There was no difference in the CAI of Aspergillus spp. from animals fed different diets or of different evaluated sites (P > 0.05). However, 22 isolates of Aspergillus spp. and three of Paecilomyces spp. showed a CAI > 1, indicating biotechnological potential for cellulase production. These selected isolates could be selected for the elaboration of microbial additives in ruminant diets.(AU)

A adição de fungos celulolíticos, ou suas enzimas, em dietas contendo elevados teores de fibras são estratégias pro-missoras para melhorar o desempenho. Neste estudo os objetivos foram selecionar fungos celulolíticos do trato digestório de ovinos alimentados com diferentes concentrações do feno da folha da bananeira (FBH). Foram avaliados 30 borregos criados em sistema intensivo, distribuídos em delineamento inteiramente ao acaso, com cinco dietas contendo 0, 125, 250, 375 ou 500 g/KG de matéria seca em seis repetições. Foram coletados aproximadamente 15 mL de fluido ruminal e swabs da ampola retal. Os cultivos foram realizados em meio de cultura contendo celulose microcristalina (meio C). Os fungos micelianos foram identificados após a técnica de microcultivo. Entre os fungos provenientes do fluido ruminal, 23 isolados corresponderam ao gênero Aspergillus e três a Paecilomyces spp.. Foram identificados nas fezes dos animais sete Aspergillus spp. e três Paecilomyces spp.. O gênero Aspergillus predominou entre os isolados de ambos os sítios avaliados (p =0,013). Fragmentos desses fungos foram inoculados em triplicada em meio C a 37 °C e determinou-se o índice de atividade celulolítica(IAC) após 24, 48 e 72 horas de incubação. Não houve diferença entre CAI de isolados de Aspergillus spp. provenientes dos animais em diferentes dietas ou sítios avaliados (P > 0.05). Entretanto, 22 isolados de Aspergillus spp. e três de Paecilomyces spp. apresentaram IAC >1, indicando potencial biotecnológico para produção de celulases.(AU)

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting

Abstract Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Resumo Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting / Microrganismos produtores de enzimas termo-resistentes isolados de compostagem

Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting / Microrganismos produtores de enzimas termo-resistentes isolados de compostagem

Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.(AU)

Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.(AU)

Effect of enzyme and probiotic supplementation on growth performance, nutrient digestibility, carcass traits, and meat quality of Simmental steers

The objective of this trial was to investigate the potential benefits of enzyme and probiotic supplementation on the growth performance, nutrient digestibility, carcass traits, and meat quality of Simmental cattle. Sixty Simmental steers (367.75±4.69 kg) were randomly divided into three groups: control (fed basal diet), BC1 group (fed basal diet and 10 g/d brewer's yeast and cellulase supplementation per cattle), and BC2 group (fed basal diet and 20 g/d brewer's yeast and cellulase supplementation per cattle). A 10-d preparation period was followed by a 120-d experimental period. The results showed that the final weight of the BC2 group was greater than that of the control group. Also, feed conversion ratio of the BC2 group was better than that of the control group. Net meat weight increased by 3.86% in the BC2 group compared with the control group. The apparent digestibility of neutral detergent fiber, acid detergent fiber, and crude protein of the BC2 group was greater than that of the control group. Dietary supplementation with brewer's yeast and cellulase supplementation could improve the growth performance and nutrient digestibility of Simmental cattle.(AU)

Prospection of putative genes for digestive enzymes based on functional genome of the hepatopancreas of Amazon river prawn

Over recent years, Macrobrachium amazonicum has become a popular species for shrimp farming due to their fast growth, high survival rates, and marketability. Several studies have focused on the development of new technology for the culture of this species, but many aspects of their nutrition and physiology remain unknown. Thus, the goal of the present study was to obtain transcripts of putative genes encoding digestive enzymes, based on a library of the cDNA from the hepatopancreas of M. amazonicum, sequenced in the Ion TorrentTM platform. We identified fragments of nine genes related to digestive enzymes, acting over proteins, carbohydrates and lipids. Endo and exoproteases were also recorded in the hepatopancreas, indicating adaptation to the digestion of protein-richfoods. Nonetheless, the enzymes involved in the carbohydrate metabolism formed the largest functional group in M. amazonicum, including enzymes related to the digestion of starch, chitin, and cellulose. These findings indicate that the species has a genetic apparatus of a well-adapted omnivorous animal. This information may provide important insights for the selection of ingredients for the formulation of a more appropriate diet to the enzymatic repertoire of M. amazonicum.(AU)

Diversity and enzymatic capabilities of fungi associated with the digestive tract of larval stages of a shredder insect in Cerrado and Amazon Forest, Brazil / Diversidade e capacidades enzimáticas de fungos associados ao trato digestivo da fase larval de um inseto triturador em Cerrado e Floresta Amazônica, Brasil

Tropical biomes such as Brazilian Cerrado and Amazon Forest have a great diversity of fungi and insects. Interactions between these organisms can be beneficial to both partners. In streams, these interactions contribute to litter decomposition. Studying the digestive tract (DT) of shredder insects as a habitat for fungal microorganisms is an opportunity to obtain fungal strains with biotechnological potential, which may help to understand the symbiotic relationships between these organisms in tropical forests. This study investigated the fungal community in the DT of larvae of Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) collected in low-order streams in the Cerrado and Amazon Forest biomes in Brazil. Forty-nine fungal isolates were obtained and identified among 32 species and 12 genera. The genus Roussoella was only found in the DT of insects in Amazon Forest streams, while 7 genera only occurred in the DT of insects in Cerrado streams. The genus Penicillium (40%) was the most frequent. In the Cerrado, 78% were producers of CMCase, more than two-fold that in the Amazon Forest (35%). And 62% were producers of xylanase, in the Cerrado and 71% in the Amazon Forest. In this context, the fungal community in the DT of Triplectides larvae may play an important role in the insect diet by breaking down lignocellulosic material.(AU)

Biomas tropicais como o Cerrado brasileiro e a Floresta Amazônica apresentam uma grande diversidade de fungos e insetos. As interações entre esses organismos podem ser benéficas para ambos os parceiros. Em riachos, essas interações contribuem para a decomposição da serapilheira. O estudo do trato digestório (TD) de insetos como um habitat para microrganismos fúngicos é uma oportunidade para obtenção de linhagens fúngicas com potencial biotecnológico, podendo trazer luz para o entendimento das relações simbióticas entre esses organismos em florestas tropicais. Esse estudo investigou a comunidade fúngica do TD de larvas de Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) coletados em riachos de baixa ordem nos biomas Cerrado e Floresta Amazônica no Brasil. Foram obtidos 49 isolados fúngicos e identificados entre 32 espécies de 12 gêneros. O gênero Roussoella foi encontrado apenas no DT de insetos em riachos da Floresta Amazônica, enquanto sete gêneros ocorreram apenas no DT de insetos em riachos do Cerrado. O gênero Penicillium (40%) foi o mais frequente. No Cerrado, 78% foram produtoras de CMCase, mais que o dobro da Floresta Amazônica (35%). E 62% foram produtoras de xilanase, no Cerrado, e 71% na Floresta Amazônica. Nesse contexto, a comunidade fúngica do TD de larvas Triplectides pode desempenhar um papel importante na dieta de insetos por quebrar o material lignocelulósico.(AU)

Characterization of the antagonism of the mycorrhizal fungus Waitea circinata against Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens and Sarocladium oryzaerice pathogens / Caracterização do antagonismo do fungo micorrízico Waitea circinata contra os patógenos do arroz Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens e Sarocladium oryzae

Rice production is affected by important pathogens such as Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens and Sarocladium oryzae, and orchid mycorrhizal fungi can contribute to the biocontrol of these diseases. The aim of this study was to characterize the antagonism mechanisms of W. circinata against rice pathogens. The indoleacetic acid (IAA) and lytic enzymes of W. circinata were quantified. The effectiveness of the bioagent and its metabolites was assessed in vitro. Antagonism in vivo against rice blast was also investigated. Waitea circinata produced IAA (2.3 µg ml¹), cellulase and polyphenol oxidase in a qualitative test. Glucanase, chitinase and protease were also produced in culture with cell walls and in co-culture with pathogens to explain antibiosis. W. circinata acts on direct antagonism by antibiosis and volatile metabolites. Mycelial suspension reduced M. oryzae conidial germination, appressorium formation, and rice blast by 61, 82 and 84%, respectively. W. circinata, a unique bioagent, controls four rice pathogens from mechanisms of parasitism and antibiosis. The results could contribute to new formulations containing this fungus, enzymes as well as its volatile metabolites.

A produção de arroz é afetada por patógenos importantes como Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens e Sarocladium oryzae, e fungos micorrízicos de orquídeas podem contribuir para o biocontrole dessas doenças. O objetivo deste estudo foi caracterizar os mecanismos de antagonismo de W. circinata contra patógenos do arroz. O ácido indolacético (AIA) e as enzimas líticas de W. circinata foram quantificadas. A eficácia do bioagente e seus metabólitos foi avaliada in vitro. O antagonismo in vivo contra a brusone do arroz também foi investigado. Waitea circinata produziu AIA (2,3 µg ml¹), celulase e polifenol oxidase em teste qualitativo. Glucanase, quitinase e protease também foram produzidas em cultura com paredes celulares e em co-cultura com patógenos para explicar a antibiose. W. circinata atua no antagonismo direto por antibiose e metabólitos voláteis. A suspensão micelial reduziu a germinação de conídios de M. oryzae, a formação de apressórios e a brusone do arroz em 61, 82 e 84%, respectivamente. W. circinata, um bioagente único, controla quatro patógenos do arroz a partir de mecanismos de parasitismo e antibiose. Os resultados podem contribuir para novas formulações contendo este fungo, enzimas, bem como seus metabólitos voláteis.

In vitro evaluation of the dissolving effect of carbonated beverages (Coca-Cola®) and enzyme-based solutions on enteroliths obtained from horses: pilot study / Avaliação in vitro do efeito dissolvente de bebidas carbonatadas (Coca-Cola®) e soluções à base de enzimas sobre enterólitos obtidos de cavalos: estudo piloto

Enteroliths are concretions of minerals that cause partial or total obstruction of the intestinal lumen, resulting in recurrent and chronic colic in horses. This pilot study aimed to evaluate the in vitro solvent effect of carbonated beverages (Coca-Cola® and Coca-Cola® Zero), and papain and cellulase enzymes (Robinson Pharma®, Santa Ana, CA, USA) on enteroliths obtained from horses. Six 51-grams-samples of six enteroliths were assigned to six treatments of immersion solutions: T1, Coca-Cola®; T2: Coca-Cola® Zero; T3: distilled water + papain (90 mg) and cellulase (120 mg); T4: Coca-Cola® + papain and cellulase; T5: Coca-Cola® Zero + papain and cellulase; and, CT: distilled water (control). The volume for immersion in the assigned solution was 150 mL, at a pH of 7.1, using an incubation shaker (Heidolph®, Germany) at 37ºC and 25 rpm, for 72 h. The evaluation periods of the dissolution percentage (difference between the initial weight and final weight of the samples), were 0, 3, 12, 24, 36, 48, 60, and 72 h. After 72 h of immersion, solutions T4, T5, and T1 presented 47, 38.8, and 14.9% of dissolution, respectively. The other solutions did not have major differences with CT (control). Under the in vitro conditions of this pilot study, papain and cellulase enzymes potentiated the dissolving effect of the carbonated solutions on the enteroliths obtained from horses. Further studies are suggested since the existing literature is on the dissolution of phytobezoars and not of enteroliths.(AU)

Enterólitos são concreções de minerais que causam obstrução parcial ou total do lume intestinal, resultando em cólica crônica e recorrente nos cavalos. Este estudo piloto teve como objetivo avaliar in vitro o efeito dissolvente sobre os enterólitos das bebidas carbonatadas (Coca-Cola® e Coca-Cola® Zero) e a solução à base das enzimas papaína e celulase (Robinson Pharma®, Santa Ana, CA, USA). Seis (6) amostras de seis (6) enterólitos de 51gramas de peso foram distribuídas em seis tratamentos de imersão: T1: Coca-Cola®; T2: Coca-Cola® Zero; T3: água destilada + papaína (90 mg) e celulase (120 mg); T4: Coca-Cola® + papaína e celulase; T5: Coca-Cola® Zero + papaína e celulase; e, CT: água destilada (controle). O volume das soluções de imersão foi de 150 mL, com pH de 7.1, usando um shaker de incubação (Heidolph®, Germany) com 37ºC e 25 rpm, durante 72 horas. A avaliação dos períodos da porcentagem de dissolução (diferenças entre o peso inicial e o peso final das amostras) foram 0, 3, 12, 24, 36, 48, 60 e 72 h. Depois de 72 h de imersão, as soluções T4, T5 e T1 apresentaram 47, 38,8 e 14,9% de dissolução, respectivamente. As outras soluções não tiveram diferenças com relação ao CT (controle). Nas condições in vitro deste estudo piloto, as enzimas papaína e celulase potenciam o efeito dissolvente das bebidas carbonatadas sobre os enterólitos obtidos de cavalos. Mais estudos são sugeridos, uma vez que só existe literatura sobre a dissolução de fitobezoares e não de enterólitos.(AU)

In vitro evaluation of the dissolving effect of carbonated beverages (Coca-Cola®) and enzyme-based solutions on enteroliths obtained from horses: pilot study / Avaliação in vitro do efeito dissolvente de bebidas carbonatadas (Coca-Cola®) e soluções à base de enzimas sobre enterólitos obtidos de cavalos: estudo piloto

Enteroliths are concretions of minerals that cause partial or total obstruction of the intestinal lumen, resulting in recurrent and chronic colic in horses. This pilot study aimed to evaluate the in vitro solvent effect of carbonated beverages (Coca-Cola® and Coca-Cola® Zero), and papain and cellulase enzymes (Robinson Pharma®, Santa Ana, CA, USA) on enteroliths obtained from horses. Six 51-grams-samples of six enteroliths were assigned to six treatments of immersion solutions: T1, Coca-Cola®; T2: Coca-Cola® Zero; T3: distilled water + papain (90 mg) and cellulase (120 mg); T4: Coca-Cola® + papain and cellulase; T5: Coca-Cola® Zero + papain and cellulase; and, CT: distilled water (control). The volume for immersion in the assigned solution was 150 mL, at a pH of 7.1, using an incubation shaker (Heidolph®, Germany) at 37ºC and 25 rpm, for 72 h. The evaluation periods of the dissolution percentage (difference between the initial weight and final weight of the samples), were 0, 3, 12, 24, 36, 48, 60, and 72 h. After 72 h of immersion, solutions T4, T5, and T1 presented 47, 38.8, and 14.9% of dissolution, respectively. The other solutions did not have major differences with CT (control). Under the in vitro conditions of this pilot study, papain and cellulase enzymes potentiated the dissolving effect of the carbonated solutions on the enteroliths obtained from horses. Further studies are suggested since the existing literature is on the dissolution of phytobezoars and not of enteroliths.(AU)

Enterólitos são concreções de minerais que causam obstrução parcial ou total do lume intestinal, resultando em cólica crônica e recorrente nos cavalos. Este estudo piloto teve como objetivo avaliar in vitro o efeito dissolvente sobre os enterólitos das bebidas carbonatadas (Coca-Cola® e Coca-Cola® Zero) e a solução à base das enzimas papaína e celulase (Robinson Pharma®, Santa Ana, CA, USA). Seis (6) amostras de seis (6) enterólitos de 51gramas de peso foram distribuídas em seis tratamentos de imersão: T1: Coca-Cola®; T2: Coca-Cola® Zero; T3: água destilada + papaína (90 mg) e celulase (120 mg); T4: Coca-Cola® + papaína e celulase; T5: Coca-Cola® Zero + papaína e celulase; e, CT: água destilada (controle). O volume das soluções de imersão foi de 150 mL, com pH de 7.1, usando um shaker de incubação (Heidolph®, Germany) com 37ºC e 25 rpm, durante 72 horas. A avaliação dos períodos da porcentagem de dissolução (diferenças entre o peso inicial e o peso final das amostras) foram 0, 3, 12, 24, 36, 48, 60 e 72 h. Depois de 72 h de imersão, as soluções T4, T5 e T1 apresentaram 47, 38,8 e 14,9% de dissolução, respectivamente. As outras soluções não tiveram diferenças com relação ao CT (controle). Nas condições in vitro deste estudo piloto, as enzimas papaína e celulase potenciam o efeito dissolvente das bebidas carbonatadas sobre os enterólitos obtidos de cavalos. Mais estudos são sugeridos, uma vez que só existe literatura sobre a dissolução de fitobezoares e não de enterólitos.(AU)

Use of different combinations of enzyme complexes in broiler diets / Utilização de diferentes combinações de complexos enzimáticos em rações para frangos de corte

Two experiments were carried out to investigate the effect of "on top" addition of different enzyme complexes, the enzyme α-galactosidase and three sources of the enzyme phytase available on the market, in broiler diets. In the first experiment, 1260 one-day-old Cobb 500® chicks were distributed into seven treatments in a completely randomized design (CRD) with six replicates and 30 birds/replicate. Treatments consisted of combinations of different enzyme complexes, namely, complex A (phytase, protease, xylanase, ß-glucanase, cellulase, amylase, pectinase), complex B (protease and cellulase) and complex C (xylanase, amylase and protease); isolated α-galactosidase (GAL); and three sources of phytase (P1, P2 and P3) in the diet. The treatments were formulated as follows: T1 - basal diet (BD); T2 - BD + enzyme complex A + enzyme complex B (BDAB); T3 - BDAB + GAL; T4 - BD + complex A + GAL; T5 - BD + complex C + P1 + GAL (BDCG); T6- BDCG + P2; and T7 - BDCG + P3. The following variables were measured in the experimental period of 42 days: feed intake (FI), weight gain (WG), average final weight (AFW), feed conversion (FC), and carcass yield. Significant differences occurred for AFW, WG and FC in the pre-starter phase. In the second experiment,112 Cobb 500® chicks aged 25 days were distributed into seven treatments in a CRD with four replicates and four birds/replicate. Treatments were the same as in the first experiment. Nutrient digestibility was evaluated in an experimental period of seven days. Differences were found in the metabolism coefficient of ether extract (MCEE). Dietary inclusion of enzyme complexes improves the AFW and WG of chickens from1 to 7 days of age and MCEE in the grower phase.

Foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito da adição "on top" de diferentes complexos enzimáticos, enzima α-galactosidade e três fontes de enzima fitase disponíveis no mercado em dietas para frangos de corte. No primeiro experimento 1260 pintos Cobb 500® com um dia de idade foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado (DIC), sete tratamentos, seis repetições e 30 aves/repetição. Tratamentos consistiram na associação de diferentes complexos enzimáticos: complexo A (fitase, protease, xilanase, ß-glucanase, celulase, amilase, pectinase); complexo B (protease e celulase); e complexo C (xilanase, amilase e protease); α-galactosidase isolada (GAL); e três fontes de fitase (F1, F2 e F3) nas rações. Em que: T1 - ração basal (RB); T2 - RB + complexo enzimático A + complexo enzimático B (RBAB); T3 - RBAB + GAL; T4 - RB + complexo A + GAL; T5 - RB + complexo C + F1 + GAL (RBCG); T6 - RBCG+F2; T7 - RBCG + F3. O período experimental foi de 42 dias. Avaliaram-se: consumo de ração (CR), ganho de peso (GP), peso médio final (PMF), conversão alimentar (CA), e rendimento de carcaça. Foram observadas diferenças significativas para PMF, GP e CA na fase pré-inicial. No segundo experimento 112 pintos Cobb 500® com 25 dias de idade foram distribuídos em DIC, sete tratamentos, quatro repetições e quatro aves/repetição. Os tratamentos foram os mesmos do primeiro experimento. O período experimental foi de sete dias, avaliou-se a digestibilidade dos nutrientes. Foram observadas diferenças para coeficiente de metabolizabilidade do extrato etéreo (CMEE). A inclusão de complexos enzimáticos nas rações melhora o PMF e GP de frangos de 1 a 7 dias de idade e o CMEE na fase de crescimento.

Use of different combinations of enzyme complexes in broiler diets / Utilização de diferentes combinações de complexos enzimáticos em rações para frangos de corte

Two experiments were carried out to investigate the effect of "on top" addition of different enzyme complexes, the enzyme α-galactosidase and three sources of the enzyme phytase available on the market, in broiler diets. In the first experiment, 1260 one-day-old Cobb 500® chicks were distributed into seven treatments in a completely randomized design (CRD) with six replicates and 30 birds/replicate. Treatments consisted of combinations of different enzyme complexes, namely, complex A (phytase, protease, xylanase, ß-glucanase, cellulase, amylase, pectinase), complex B (protease and cellulase) and complex C (xylanase, amylase and protease); isolated α-galactosidase (GAL); and three sources of phytase (P1, P2 and P3) in the diet. The treatments were formulated as follows: T1 - basal diet (BD); T2 - BD + enzyme complex A + enzyme complex B (BDAB); T3 - BDAB + GAL; T4 - BD + complex A + GAL; T5 - BD + complex C + P1 + GAL (BDCG); T6- BDCG + P2; and T7 - BDCG + P3. The following variables were measured in the experimental period of 42 days: feed intake (FI), weight gain (WG), average final weight (AFW), feed conversion (FC), and carcass yield. Significant differences occurred for AFW, WG and FC in the pre-starter phase. In the second experiment,112 Cobb 500® chicks aged 25 days were distributed into seven treatments in a CRD with four replicates and four birds/replicate. Treatments were the same as in the first experiment. Nutrient digestibility was evaluated in an experimental period of seven days. Differences were found in the metabolism coefficient of ether extract (MCEE). Dietary inclusion of enzyme complexes improves the AFW and WG of chickens from1 to 7 days of age and MCEE in the grower phase.(AU)

Foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito da adição "on top" de diferentes complexos enzimáticos, enzima α-galactosidade e três fontes de enzima fitase disponíveis no mercado em dietas para frangos de corte. No primeiro experimento 1260 pintos Cobb 500® com um dia de idade foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado (DIC), sete tratamentos, seis repetições e 30 aves/repetição. Tratamentos consistiram na associação de diferentes complexos enzimáticos: complexo A (fitase, protease, xilanase, ß-glucanase, celulase, amilase, pectinase); complexo B (protease e celulase); e complexo C (xilanase, amilase e protease); α-galactosidase isolada (GAL); e três fontes de fitase (F1, F2 e F3) nas rações. Em que: T1 - ração basal (RB); T2 - RB + complexo enzimático A + complexo enzimático B (RBAB); T3 - RBAB + GAL; T4 - RB + complexo A + GAL; T5 - RB + complexo C + F1 + GAL (RBCG); T6 - RBCG+F2; T7 - RBCG + F3. O período experimental foi de 42 dias. Avaliaram-se: consumo de ração (CR), ganho de peso (GP), peso médio final (PMF), conversão alimentar (CA), e rendimento de carcaça. Foram observadas diferenças significativas para PMF, GP e CA na fase pré-inicial. No segundo experimento 112 pintos Cobb 500® com 25 dias de idade foram distribuídos em DIC, sete tratamentos, quatro repetições e quatro aves/repetição. Os tratamentos foram os mesmos do primeiro experimento. O período experimental foi de sete dias, avaliou-se a digestibilidade dos nutrientes. Foram observadas diferenças para coeficiente de metabolizabilidade do extrato etéreo (CMEE). A inclusão de complexos enzimáticos nas rações melhora o PMF e GP de frangos de 1 a 7 dias de idade e o CMEE na fase de crescimento.(AU)

Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

ABSTRACT: Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.

RESUMO: Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.

Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.

Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.

Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.(AU)

Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.(AU)

Fungal cellulases: production by solid-state cultivation in packedbed bioreactor using solid agro-industrial by-products as substrates and application for hydrolysis of sugarcane bagasse / Celulases fúngicas: produção por cultivo sólido em biorreator de leito empacotado usando resíduos sólidos agroindustriais como substratos e aplicação na hidrólise de bagaço de cana

Cellulases are essential for the hydrolysis of lignocellulosic materials in the production of second generation ethanol. Solid-state cultivation is a process that provides high concentrations of enzymes that can be used in this hydrolysis. The objectives of this work were to produce cellulases by cultivating the fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b in a packed bed bioreactor with sugarcane bagasse (SCB) and wheat bran (WB) as substrate and to evaluate the efficiency of the enzymatic extract in the hydrolysis of SCB in natura (BIN) and pretreated with ozone, alkali and ultrasound (BOU). The conditions for enzyme production in the bioreactor were SCB:WB at a ratio of 2.3:1 (w/w), 75 % moisture content; 45 ºC; aeration rate 240 L h-¹ and 96 h. The enzyme production was evaluated by endoglucanase, xylanase, filter paper (FPU) and β-glycosidase activities. For the application of the enzymes, a central composed response surface design with 5 repetitions of the central point was used, taking enzyme volume and hydrolysis time as factors. Such cultivation yielded the following enzymatic activities: 723 U gss-¹ of endoglucanases, 2024 U gss-¹ of xylanase, 12.6 U gss-¹ of FPU and 41 U gss-¹ of β-glucosidase. The results of the application tests indicated the best conditions as 7.0 mL of the enzyme extract (4.2 FPU) and 6 hours for BIN and BOU. The best cellulose-glucose conversions were obtained for BOU, reaching 32.1 % at 65 ºC. In conclusion, the enzyme production in the packed bed bioreactor was efficient and BOU pretreatment improved the hydrolysis of biomass, increasing the efficiency of conversion of cellulose to glucose.

Celulases são essenciais para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. O cultivo em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas nessa hidrólise. O objetivo deste trabalho foi produzir celulases pelo fungo Myceliophthora thermophila I-1D3b em biorreator de leito empacotado com bagaço decana (BC) e farelo de trigo (FT) como substrato e avaliar a eficiência deste extrato enzimático na hidrólise de bagaço de cana in natura (BIN) e pré-tratado com ozônio, álcali e ultrassom (BOU). As condições para produção de enzimas no biorreator foram BC:FT numa proporção de 2,3:1 (m/m); 75 %de umidade em base úmida; 45 ºC; taxa de aeração 240 L h-1 e 96 h. A produção de enzimas foi avaliada pelas atividades de endoglucanase, xilanase, papel de filtro (FPU) e β-glicosidase. Para a aplicação das enzimas, foi utilizado um planejamento de superfície de resposta central composto com 5 repetições do ponto central, tendo como fatores o volume de extrato enzimático e o tempo de hidrólise. Esse cultivo produziu as seguintes atividades enzimáticas: 723 U gss-1 de endoglucanases, 2024 U gss-¹ de xilanase, 12,6 U gss-¹ de FPU e 41 U gss-¹ de β-glucosidase. Os resultados da aplicação dessas enzimas na hidrólise indicaram como ótimos 7,0 mL de extrato enzimático (4,2 FPU) e 6 horas para BIN e BOU. As melhores conversões de celulose-glicose foram obtidas para a BOU, atingindo 32,1 % a 65 ºC. Em conclusão, a produção de enzimas no biorreator de leito compactado foi eficiente e o pré-tratamento BOU melhorou a hidrólise da biomassa, aumentando a eficiência de conversão de celulose em glicose.

Fungal cellulases: production by solid-state cultivation in packedbed bioreactor using solid agro-industrial by-products as substrates and application for hydrolysis of sugarcane bagasse / Celulases fúngicas: produção por cultivo sólido em biorreator de leito empacotado usando resíduos sólidos agroindustriais como substratos e aplicação na hidrólise de bagaço de cana

Cellulases are essential for the hydrolysis of lignocellulosic materials in the production of second generation ethanol. Solid-state cultivation is a process that provides high concentrations of enzymes that can be used in this hydrolysis. The objectives of this work were to produce cellulases by cultivating the fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b in a packed bed bioreactor with sugarcane bagasse (SCB) and wheat bran (WB) as substrate and to evaluate the efficiency of the enzymatic extract in the hydrolysis of SCB in natura (BIN) and pretreated with ozone, alkali and ultrasound (BOU). The conditions for enzyme production in the bioreactor were SCB:WB at a ratio of 2.3:1 (w/w), 75 % moisture content; 45 ºC; aeration rate 240 L h-¹ and 96 h. The enzyme production was evaluated by endoglucanase, xylanase, filter paper (FPU) and β-glycosidase activities. For the application of the enzymes, a central composed response surface design with 5 repetitions of the central point was used, taking enzyme volume and hydrolysis time as factors. Such cultivation yielded the following enzymatic activities: 723 U gss-¹ of endoglucanases, 2024 U gss-¹ of xylanase, 12.6 U gss-¹ of FPU and 41 U gss-¹ of β-glucosidase. The results of the application tests indicated the best conditions as 7.0 mL of the enzyme extract (4.2 FPU) and 6 hours for BIN and BOU. The best cellulose-glucose conversions were obtained for BOU, reaching 32.1 % at 65 ºC. In conclusion, the enzyme production in the packed bed bioreactor was efficient and BOU pretreatment improved the hydrolysis of biomass, increasing the efficiency of conversion of cellulose to glucose.(AU)

Celulases são essenciais para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. O cultivo em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas nessa hidrólise. O objetivo deste trabalho foi produzir celulases pelo fungo Myceliophthora thermophila I-1D3b em biorreator de leito empacotado com bagaço decana (BC) e farelo de trigo (FT) como substrato e avaliar a eficiência deste extrato enzimático na hidrólise de bagaço de cana in natura (BIN) e pré-tratado com ozônio, álcali e ultrassom (BOU). As condições para produção de enzimas no biorreator foram BC:FT numa proporção de 2,3:1 (m/m); 75 %de umidade em base úmida; 45 ºC; taxa de aeração 240 L h-1 e 96 h. A produção de enzimas foi avaliada pelas atividades de endoglucanase, xilanase, papel de filtro (FPU) e β-glicosidase. Para a aplicação das enzimas, foi utilizado um planejamento de superfície de resposta central composto com 5 repetições do ponto central, tendo como fatores o volume de extrato enzimático e o tempo de hidrólise. Esse cultivo produziu as seguintes atividades enzimáticas: 723 U gss-1 de endoglucanases, 2024 U gss-¹ de xilanase, 12,6 U gss-¹ de FPU e 41 U gss-¹ de β-glucosidase. Os resultados da aplicação dessas enzimas na hidrólise indicaram como ótimos 7,0 mL de extrato enzimático (4,2 FPU) e 6 horas para BIN e BOU. As melhores conversões de celulose-glicose foram obtidas para a BOU, atingindo 32,1 % a 65 ºC. Em conclusão, a produção de enzimas no biorreator de leito compactado foi eficiente e o pré-tratamento BOU melhorou a hidrólise da biomassa, aumentando a eficiência de conversão de celulose em glicose.(AU)

Xylanase and B-glucanase in maize- and soybean meal-based diets for broilers / Xilanase e B-glucanase em dietas a base de milho e de farelo de soja para frangos de corte

The objective of this study was to evaluate the effect of adding different xylanase and β-glucanase enzyme blends to maize- and soybean meal-based diets on performance and energy metabolizability in broilers. Two experiments were carried out with broilers of the COBB 500 strain. In the first experiment, 1960 chicks were assigned to a completely randomized design with a 2 × 3 + 1 factorial arrangement, totaling seven treatments, namely, T1- Positive control (PC); T2 - Negative control 1 (NC1; PC minus 200 kcal kg-¹ ME); T3 - NC1 + Blend A; T4 - NC1 + Blend B; T5 - Negative control 2 (NC2; PC minus 167 kcal kg-¹ ME and 5% amino acids); T6 - NC2 + Blend A; and T7 - NC2 + Blend B. Fourteen replicates were used per treatment and 20 birds per experimental unit. The parameters evaluated at 21 and 42 days of age were weight gain (WG), feed intake (FI) and feed conversion (FC). At 42 days, production efficiency index (PEI), viability and the yields of cuts were also calculated. Birds that received diets with a reduced nutritional value showed a reduction in WG and PEI and worsened FC as compared those of PC treatment (p 0.05) from 1 to 21 days of life. For the yield of thigh + drumstick, the factors were statistically similar (p > 0.05) to those observed in the PC birds. In the second experiment, 432 fourteen-day-old chicks were distributed in a completely randomized design with seven treatments, with eight replicates per treatment and six birds per experimental unit. The apparent metabolizable energy (AME) and nitrogen-corrected AME (AMEn) values were determined. Overall, the NC2 diet with Blend B provided the highest AME and AMEn values; however, NC1 with the same enzyme blend was the treatment which provided the lowest values. The addition of xylanase [...].

Objetivou-se avaliar o efeito da adição de diferentes blends enzimáticos de xilanase e β-glucanase em dietas a base de milho e de farelo de soja sobre o desempenho e metabolizabilidade da energia para frangos de corte. Foram realizados dois experimentos com frangos de corte da linhagem COBB500. No primeiro experimento, foram utilizados 1960 pintos distribuídos em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial 2 x 3 + 1, totalizando sete tratamentos: T1- Controle Positivo (CP); T2- Controle negativo 1 (CN1; CP menos 200 kcal Kg-¹ de EM); T3 - CN1 + Blend A; T4 - CN1 + Blend B; T5 - Controle negativo 2 (CN2; CP menos 167 kcal Kg-¹ de EM e 5% de aminoácidos); T6 - CN2 + Blend A e T7 - CN2 + Blend B. Foram utilizadas 14 repetições por tratamento e 20 aves por unidade experimental. Os parâmetros avaliados aos 21 e aos 42 dias de idade dos frangos foram o ganho de peso (GP), o consumo de ração (CR) e a conversão alimentar (CA). Aos 42 dias calculou-se o índice de eficiência produtiva (IEP), viabilidade (VIAB) e rendimento de cortes. Foi observado que as aves que receberam dietas com reduzido valor nutricionais apresentaram redução no GP e IEP e piora na CA comparadas ao CP (p 0,05) no período de um a 21 dias de vida. Para o rendimento de coxa mais sobrecoxa (RCS), foi possível observar que os fatores apresentaram estatisticamente (p >0,05) semelhantes ao CP. No segundo experimento foram utilizados 432 pintos com 14 dias de idade, distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado com sete tratamentos com 8 repetições por tratamento e 6 aves por unidade experimental. Foram determinados os valores de energia metabolizável aparente (EMA) e aparente corrigida para balanço de nitrogênio (EMAn). Em geral, a dieta CN2 como Blend B apresentou o maior valor de EMA e EMAn, porém, [...].

Xylanase and B-glucanase in maize- and soybean meal-based diets for broilers / Xilanase e B-glucanase em dietas a base de milho e de farelo de soja para frangos de corte

The objective of this study was to evaluate the effect of adding different xylanase and β-glucanase enzyme blends to maize- and soybean meal-based diets on performance and energy metabolizability in broilers. Two experiments were carried out with broilers of the COBB 500 strain. In the first experiment, 1960 chicks were assigned to a completely randomized design with a 2 × 3 + 1 factorial arrangement, totaling seven treatments, namely, T1- Positive control (PC); T2 - Negative control 1 (NC1; PC minus 200 kcal kg-¹ ME); T3 - NC1 + Blend A; T4 - NC1 + Blend B; T5 - Negative control 2 (NC2; PC minus 167 kcal kg-¹ ME and 5% amino acids); T6 - NC2 + Blend A; and T7 - NC2 + Blend B. Fourteen replicates were used per treatment and 20 birds per experimental unit. The parameters evaluated at 21 and 42 days of age were weight gain (WG), feed intake (FI) and feed conversion (FC). At 42 days, production efficiency index (PEI), viability and the yields of cuts were also calculated. Birds that received diets with a reduced nutritional value showed a reduction in WG and PEI and worsened FC as compared those of PC treatment (p < 0.05). However, the birds that consumed the NC2 diet with Blend B exhibited a similar WG to those in PC group (p > 0.05) from 1 to 21 days of life. For the yield of thigh + drumstick, the factors were statistically similar (p > 0.05) to those observed in the PC birds. In the second experiment, 432 fourteen-day-old chicks were distributed in a completely randomized design with seven treatments, with eight replicates per treatment and six birds per experimental unit. The apparent metabolizable energy (AME) and nitrogen-corrected AME (AMEn) values were determined. Overall, the NC2 diet with Blend B provided the highest AME and AMEn values; however, NC1 with the same enzyme blend was the treatment which provided the lowest values. The addition of xylanase [...].(AU)

Objetivou-se avaliar o efeito da adição de diferentes blends enzimáticos de xilanase e β-glucanase em dietas a base de milho e de farelo de soja sobre o desempenho e metabolizabilidade da energia para frangos de corte. Foram realizados dois experimentos com frangos de corte da linhagem COBB500. No primeiro experimento, foram utilizados 1960 pintos distribuídos em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial 2 x 3 + 1, totalizando sete tratamentos: T1- Controle Positivo (CP); T2- Controle negativo 1 (CN1; CP menos 200 kcal Kg-¹ de EM); T3 - CN1 + Blend A; T4 - CN1 + Blend B; T5 - Controle negativo 2 (CN2; CP menos 167 kcal Kg-¹ de EM e 5% de aminoácidos); T6 - CN2 + Blend A e T7 - CN2 + Blend B. Foram utilizadas 14 repetições por tratamento e 20 aves por unidade experimental. Os parâmetros avaliados aos 21 e aos 42 dias de idade dos frangos foram o ganho de peso (GP), o consumo de ração (CR) e a conversão alimentar (CA). Aos 42 dias calculou-se o índice de eficiência produtiva (IEP), viabilidade (VIAB) e rendimento de cortes. Foi observado que as aves que receberam dietas com reduzido valor nutricionais apresentaram redução no GP e IEP e piora na CA comparadas ao CP (p < 0,05), porém as aves que consumiram a dieta CN2 com o Blend B, que apresentaram GP semelhante ao CP (p > 0,05) no período de um a 21 dias de vida. Para o rendimento de coxa mais sobrecoxa (RCS), foi possível observar que os fatores apresentaram estatisticamente (p >0,05) semelhantes ao CP. No segundo experimento foram utilizados 432 pintos com 14 dias de idade, distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado com sete tratamentos com 8 repetições por tratamento e 6 aves por unidade experimental. Foram determinados os valores de energia metabolizável aparente (EMA) e aparente corrigida para balanço de nitrogênio (EMAn). Em geral, a dieta CN2 como Blend B apresentou o maior valor de EMA e EMAn, porém, [...].(AU)