Relationship of semen quality to inbreeding and gait of Colombian Creole horses / Relação da qualidade do sêmen com endogamia e marcha de cavalos crioulos colombianos

ABSTRACT: High consanguinity among equines has negative effects on semen quality, thus resulting in low motility and high levels of abnormality in the spermatozoa. However, such a relationship has not been studied in Colombian Creole horses, which have been subjected to particular selection practices focusing mainly on their gait. This research assessed the relationship of semen quality to inbreeding and gait of Colombian Creole horses. Semen was collected from 50 horses using the artificial vagina method. Sperm motility and kinematics were assessed with a computerized analysis system (SCA®). Sperm vitality (SV) and abnormal morphology (AM) were assessed via the eosin-nigrosin staining test. Functional membrane integrity (FMI) was assessed via the hypo-osmotic swelling test (HOST). Genealogies and consanguinity analysis was conducted using the Breeders Assistant for Horses program. An average of 3.6 ± 0.4 % was reported for the inbreeding coefficient (Ft). A decrease in sperm motility and kinematics was reported, which was associated with an increase in consanguinity (P < 0.05). Furthermore, differences in consanguinity were found based on gait. Similarly, a relationship between horse gait and semen quality (P < 0.05) was found. Authors concluded that semen quality of Colombian Creole horses has been affected by inbreeding and its relationship with genetic selection based on gait.

RESUMO: A alta consanguinidade entre equinos tem efeitos negativos na qualidade do sêmen, resultando em baixa motilidade e altos níveis de anormalidade nos espermatozóides. No entanto, tal relação não foi estudada em cavalos crioulos colombianos, que tem sido submetidos a práticas de seleção específicas com foco principalmente em sua marcha. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o relação da qualidade do sêmen com endogamia e marcha de cavalos crioulos colombianos. O sêmen foi coletado de 50 cavalos pelo método da vagina artificial. A motilidade e a cinética dos espermatozoides foram avaliadas com um sistema de análise computadorizado (SCA®). A vitalidade do esperma (VE) e a morfologia anormal (MA) foram avaliadas por meio do teste de coloração com eosina-nigrosina. A integridade funcional da membrana (IFM) foi avaliada por meio do test hipo-osmótico (HOST). A análise de genealogias e consanguinidade foi conduzida usando o programa Breeders Assistant for Horses. Uma média de 3,6 ± 0,4% foi encontrada para o coeficiente de endogamia (Ft). Uma diminuição na motilidade e cinética dos espermatozoides, que foi associada a um aumento na consanguinidade (P < 0,05). Além disso, diferenças na consanguinidade foram encontradas com base na marcha. Da mesma forma, foi encontrada uma relação entre a marcha do cavalo e a qualidade do sêmen (P < 0,05). Os autores concluíram que a qualidade do sêmen de cavalos crioulos colombianos foi afetada pela endogamia e sua relação com a seleção genética baseada na marcha.

Exogenous amylase increases gas production and improves in vitro ruminal digestion kinetics of sorghum and corn grains / Amilase exógena aumenta a produção de gases e melhora a cinética de digestão ruminal in vitro de grãos de sorgo e milho

The aim of this study was to evaluate the effect of exogenous amylase on gas production, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), and in vitro digestion kinetics of sorghum (Sorghum vulgaris) and two corn hybrids of different grain textures. Ruminal fluid was collected from two rumen-fistulated cows receiving or not exogenous amylase (0.7g kg-1 of dry matter (DM basis)), provided to achieve 396 kilo Novo units kg-1 for amylase activity (DM basis). Gas production was measured after 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42 e 48 hours of incubation. Amylase increased gas production (mL) by 5.4%. Corn hybrids have higher in vitro dry matter digestibility than sorghum. Exogenous amylase increased the potential of gas production (A) (P=0.01). There was an effect of hybrid for IVDMD (P<0.01). The addition of exogenous amylase increases the in vitro gas production, improves fermentation kinetics, and increases the production of the ammonia nitrogen of corn and sorghum grains, but does not affect in vitro and dry matter digestibility or the short-chain fatty acids production.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da amilase exógena na produção de gases, a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e a cinética de digestão in vitro de sorgo (Sorghum vulgaris) e de dois híbridos de milho de diferentes texturas de grãos. O líquido ruminal foi coletado de duas vacas fistuladas no rúmen recebendo ou não amilase exógena (0,7g kg-1 de matéria seca (MS)), fornecida para atingir 396 kg Novo unidades kg-1 para atividade de amilase (base na MS). A produção de gás foi medida após uma, três, seis, nove, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42 e 48 horas de incubação. A amilase aumentou a produção de gás (mL) em 5,4%. Híbridos de milho apresentam maior DIVMS que o sorgo. A amilase exógena aumentou o potencial de produção de gás (A) (P=0,01). Houve efeito de híbrido para DIVMS (P<0,01). Amilase exógena aumenta a produção de gás in vitro, melhora a cinética da fermentação e aumenta a produção de nitrogênio amoniacal de grãos de milho e sorgo, mas não afeta a digestibilidade in vitro da matéria seca ou a produção de ácidos graxos de cadeia curta.

Chromium adsorption studies using brewer's spent grain biochar: kinetics, isotherm and thermodynamics / Estudo da adsorção de cromo usando biochar proveniente de bagaço de malte: cinética e termodinâmica

Brewer's spent grain (BSG) is a residue from brewery production, that can be reused as adsorbent of heavy metals like Chromium (Cr). In this study, BSG was used as a biochar for Cr adsorption in batch adsorption experiments. The biochar pyrolysis temperature (500, 600 and 700ºC), pyrolysis time (30, 105 and 180 minutes) and zinc chloride concentration (5, 12.5 and 20%) were evaluated and optimized from a fractional factorial design. An equilibrium adsorption capacity of 78.13 mg.g-1 and a yield of 26.42% were achieved using 700ºC, 30 min, 12.5%. This biochar was applied to the adsorption of Cr in aqueous solution, under different stirring speeds (100, 150 and 200 rpm). The higher agitation speed reduced the adsorption capacity of the coal from 90 to 72 mg.L-1. In addition, the Cr adsorption equilibrium was reached before 100 min. The pseudo-first order model best described the Cr adsorption kinetics. The Redlich-Peterson isothermal model best fitted the experimental data, with the parameter g (close to 1) suggesting Langmuir's assumptions as the most appropriate to describe the adsorption of Cr on the optimized activated carbon.

O bagaço de malte (BM) é um resíduo da produção cervejeira, que pode ser reaproveitado como adsorvente de metais pesados como o Cromo (Cr). Neste estudo, BM foi usado como um biochar para adsorção de Cr em experimentos de adsorção em batelada. O biochar foi avaliado e otimizado a partir de um planejamento fatorial fracionário com as variáveis: temperatura de pirólise (500, 600 e 700ºC), tempo de pirólise (30, 105 e 180 minutos) e concentração de cloreto de zinco (5, 12,5 e 20%). Uma capacidade de adsorção em equilíbrio de 78,13 mg.g-1 e um rendimento de 26,42% foram obtidos usando 700ºC, 30 min, 12,5%. Este biochar foi aplicado na adsorção de Cr em solução aquosa, sob diferentes velocidades de agitação (100, 150 e 200 rpm). Maior velocidade de agitação reduziu a capacidade de adsorção do biochar de 90 para 72 mg.L-1. Além disso, o equilíbrio de adsorção de Cr foi alcançado antes de 100 min. O modelo de pseudo-primeira ordem melhor descreveu a cinética de adsorção de Cr. O modelo isotérmico de Redlich-Peterson foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, com o parâmetro g (próximo de 1) sugerindo as hipóteses de Langmuir como as mais apropriadas para descrever a adsorção de Cr no carvão ativado otimizado.

Determination of thiamethoxam residues and dissipation kinetic in tomato plants and its efficacy against Bemisia tabaci under open field eco system / Determinação de resíduos de tiametoxam e cinética de dissipação em plantas de tomate e sua eficácia contra Bemisia tabaci em ecossistema de campo aberto

Whitefly, Bemisia tabaci cause important losses for many crops especially tomato, therefore farmers often use many chemical insecticides which had dangerous side effects on human beings and environment, thus there are need to determine the residues of these chemicals in plant . The dissipation of thiamethoxam in tomato leaves and fruits followed the first order kinetics; Half-lives were 2.91 and 3.15 days for fruits and leaves, respectively. The residues of thiamethoxam were determined using a QuEChERS method with HPLC-DAD and it was 0.14 mg/ kg in fruits after 7 days of treatment and less than the maximum residue limit (MRL 0.2 mg/kg. The residue in leaves was more than in fruits. Seedlings produced from treated seeds were more resistant to different stages of the whitefly population and protect tomato plants from whitefly infestation for 6-10 weeks after transplanting. The three sprays of thiamethoxam increased the reduction percentage of B. tabaci stages and the highest increase was recorded after the third spray in egg, nymph, and adult stages. It could be recommend that Thiamethoxam is considered an unconventional insecticide appropriate for B. tabaci control and safe for humans and the environment.

Bemisia tabaci, também conhecida como "Mosca-branca" causam perdas importantes para muitas culturas, especialmente tomate, por isso, os agricultores costumam usar muitos inseticidas químicos que têm efeitos colaterais prejudiciais aos seres humanos e ao meio ambiente. Nesse sentido, observa-se a necessidade de determinar os resíduos desses produtos químicos na planta. A dissipação do tiametoxam nas folhas e frutos do tomateiro seguiu a cinética de primeira ordem: As meias-vidas foram de 2,91 e 3,15 dias para frutos e folhas, respectivamente. Os resíduos de tiametoxam foram determinados pelo método QuEChERS com HPLC-DAD e foi de 0,14 mg/kg nos frutos após 7 dias de tratamento e inferior ao limite máximo de resíduos (LMR 0,2 mg/kg). O resíduo nas folhas foi maior do que nas frutos. Mudas produzidas a partir de sementes tratadas mostraram-se mais resistentes a diferentes estágios da população de mosca-branca e protegeram os tomateiros da infestação por mosca-branca por 6-10 semanas após o transplante. As 3 pulverizações de tiametoxam aumentaram a porcentagem de redução dos estágios de B. tabaci e o maior aumento foi registrado após a terceira pulverização nos estágios de ovo, ninfa e adulto, assim, é possível considerar o tiametoxam como um inseticida não convencional apropriado para o controle de B. tabaci e seguro para humanos e meio ambiente.

Cooling of porcine semen in an extender supplemented with isoespintanol / Resfriamento de sêmen suíno em um diluente suplementado com isoespintanol

ABSTRACT: Spermatozoa experience oxidative, osmotic, chemical, and thermal stresses when cooled, which degrade the quality and fertilizing capacity of the cells. Adding antioxidants to the sperm extender mitigates these alterations. This study evaluated the effect of isoespintanol (ISO) on boar semen subjected to cooling. Fifteen ejaculates from five boars (Susscrofadomestica) were extended in Beltsville thawing solution (BTS) supplemented with 0 µM (control), 5 µM (ISO5), 10 µM (ISO10), 15 µM (ISO15), 20 µM (ISO20), 25 µM (ISO25), and 30 µM (ISO30) of ISO, which were then cooled for five days at 16 °C. Sperm kinetics, total motility (TM), and progressive motility (PM) were evaluated every 24 h using an IVOS computer-assisted sperm analysis (CASA) system. On day 1 and day 5 of cooling, a hypoosmotic test, spectrofluorometry, and flow cytometry were performed to evaluate the following: membrane functionality, measured as a function of hypoosmotic swelling (HOS); total antioxidant capacity (TAC); reactive oxygen species (ROS); and mitochondrial membrane potential (Δ¥M). Regression analysis and comparison of means using the Duncan test were performed. The ISO added had a slight impact on sperm motility, as evidenced by a reduction in TM at 24 h of cooling (but not prior) with the addition of 20 µM of ISO. Similarly, no effect of the ISO on the kinetics and functional integrity of the sperm membrane was observed at 96 h of cooling; however, the regression coefficients indicated that the ISO lowered the rate of decrease in sperm motility and the proportion of rapid spermatozoa relative to the concentration of ISO used. The ISO did not affect the TAC of the cooled semen; however, different concentrations of ISO lowered ROS production in the semen after 96 h of cooling. ISO also impacted the Δ¥M of the spermatozoa at 0 h of cooling, increasing the proportion of low Δ¥M cells and decreasing the proportion of high Δ¥M cells. In conclusion, ISO can reduce the loss of quality and oxidative stress occurring in boar semen during cooling and can modulate the mitochondrial activity of sperm.

RESUMO: Durante a refrigeração, os espermatozoides sofrem estresse oxidativo, osmótico, químico e térmico, que diminuem sua qualidade e afetam sua capacidade de fertilização. A adição de antioxidantes ao diluente espermático é uma alternativa para mitigar essas alterações. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito do isospintanol (ISO) na refrigeração do sêmen suíno. Quinze ejaculados de cinco varrascos (Sus scrofa domestica) foram diluídos em BTS suplementado com ISO a 0 (controle), 5 (ISO5), 10 (ISO10), 15 (ISO15), 20 (ISO20), 25 (ISO25) e 30 (ISO30) µM e foram refrigerados por cinco dias a 16 °C. A motilidade total (MT), motilidade progressiva (MP) e cinética dos espermatozóides foram avaliadas a cada 24 h com um sistema CASA IVOS. Nos dias um e cinco de refrigeração, foram avaliadas a funcionalidade da membrana, a capacidade antioxidante total (CAT), as espécies reativas de oxigênio (ROS) e o potencial de membrana mitocondrial (Δ¥M), através do teste hiposmótico (HOS), espectrofluorimetría e citometria de fluxo. Foram realizadas análises de regressão e comparação de médias, pelo teste de Duncan. A adição de ISO teve pouca influência na motilidade espermática, apresentando apenas redução na MT em 24 h de refrigeração, devido à adição de 20 µM. Da mesma forma, não foi observada influência de ISO na cinética e integridade funcional da membrana em 96 horas de refrigeração; porém, os coeficientes de regressão mostraram que ISO produziu menor taxa de diminuição da motilidade e proporção de espermatozoides rápidos dependendo da concentração utilizada. ISO não influenciou significativamente na CAT do sêmen refrigerado; entretanto, diferentes concentrações de ISO reduziram a produção de EROs a partir do sêmen após de 96 h de refrigeração. ISO também influenciou o Δ¥M dos espermatozóides em 0 h de refrigeração, com aumento das células de baixo Δ¥M e diminuição das células de alto Δ¥M. Em conclusão, o isospintanol pode reduzir a perda da qualidade e o estresse oxidativo do sêmen suíno durante a refrigeração e pode modular a atividade mitocondrial do esperma.

Influence of thawing temperature on sperm motility, structure, and metabolism of frozen bovine semen / Influência da temperatura de descongelamento na motilidade, estrutura e metabolismo do sêmen bovino congelado

ABSTRACT: The heating rate used during semen thawing plays an important role in reducing structural and functional damage to spermatozoa. In this study, we evaluated the influence of thawing temperature on semen quality, reactive oxygen species (ROS) production, and mitochondrial activity of cryopreserved bovine semen. A total of 195 straws of 0.5 mL from five Holstein Friesian bulls were used (39 straws per bull). Samples underwent 8 to 22 years of storage; they were processed under a standard protocol with tris-egg yolk and stored in liquid nitrogen. Samples were thawed for 30 seconds in a water bath at T1: 36 °C, T2: 38 °C or T3: 40 °C. Sperm motility and kinematics, morphology, structural membrane integrity (SMI), functional membrane integrity (FMI), acrosome integrity (AI), ROS, and mitochondrial membrane potential (ΔΨM) of post-thawing bovine sperm were evaluated. Generalized linear models were fitted to the data. Each model included the effects of bull, storage time, and treatment. The Shapiro-Wilk test was used to assess data normality, and means were compared using the Tukey test. T2 and T3 showed better results for sperm motility and kinematic parameters, SMI (%) (T1 41.9 ± 2.3; T2 45.7 ± 1.9; T3 47.4 ± 2.8), ROS (RFU/min) (T1 0.026 ± 0.007; T2 0.032 ± 0.001; T3 0.031 ± 0.001) and high-ΔΨM (RFU x 103) (67.1± 0,4; 71.3 ± 0.4; 74.2 ± 0.4) (P < 0.05). However, T1 had higher FMI (39.3 ± 2.3) than T2 (34.0 ± 1.9) (P < 0.05), though not significantly (P > 0.05) different from T3 (38.4 ± 2.2). Thawing temperatures of 38 °C and 40 °C increases motility, kinetics, membrane integrity, mitochondrial activity and ROS of cryopreserved bovine semen, compared with more conventional thawing at 36 °C.

RESUMO: A taxa de aquecimento usada durante o descongelamento do sêmen desempenha um papel importante na redução dos danos estruturais e funcionais nos espermatozóides. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da temperatura de descongelamento na qualidade do sêmen, produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e atividade mitocondrial do sêmen bovino criopreservado. Foram utilizados 195 palhetas de 0,5 mL de cinco touros Holstein Friesian (39 palhetas por touro). As amostras passaram por oito a 22 anos de armazenamento e foram processadas sob protocolo padrão com Tris-gema de ovo e armazenadas em nitrogênio líquido. As temperaturas de descongelamento foram T1: 36 °C, T2: 38 °C, T3: 40 °C, cada uma por 30 segundos em banho-maria. Pós-descongelamento, a motilidade e cinética dos espermatozoides, morfologia, integridade estrutural da membrana (SMI), integridade funcional da membrana (FMI), integridade acrossomal (AI), ROS e potencial de membrana mitocondrial (ΔΨM) foram avaliados. Modelos lineares generalizados foram ajustados. Cada modelo incluiu os efeitos de touro, tempo de armazenamento e tratamento. A normalidade dos dados foi avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk e as médias comparadas pelo teste de Tukey. T2 e T3 apresentaram resultados mais elevados para a maioria dos parâmetros de motilidade e cinemática espermática, SMI (%) (T1 41,9 ± 2,3; T2 45,7 ± 1,9; T3 47,4 ± 2,8), ROS (RFU/min) (T1 0,026 ± 0,007; T2 0,032 ± 0,001; T3 0,031 ± 0,001) e alto ΔΨM (RFU x 103) (67,1 ± 0,4; 71,3 ± 0,4; 74,2 ± 0,4) (P < 0,05). No entanto, T1 apresentou maior FMI (%) (39,3 ± 2,3) em comparação a T2 (34,0 ± 1,9) (P < 0,05), mas não foi diferente do T3 (38,4 ± 2,2) (P > 0,05). Conclui-se que as temperaturas de descongelamento de 38 °C e 40 °C produzem um aumento na motilidade, cinética, integridade de membrana, atividade mitocondrial e ROS do sêmen bovino criopreservado, em comparação com o uso mais convencional de uma temperatura de descongelamento de 36 °C.

Relationship of semen quality to inbreeding and gait of Colombian Creole horses / Relação da qualidade do sêmen com endogamia e marcha de cavalos crioulos colombianos

High consanguinity among equines has negative effects on semen quality, thus resulting in low motility and high levels of abnormality in the spermatozoa. However, such a relationship has not been studied in Colombian Creole horses, which have been subjected to particular selection practices focusing mainly on their gait. This research assessed the relationship of semen quality to inbreeding and gait of Colombian Creole horses. Semen was collected from 50 horses using the artificial vagina method. Sperm motility and kinematics were assessed with a computerized analysis system (SCA®). Sperm vitality (SV) and abnormal morphology (AM) were assessed via the eosin-nigrosin staining test. Functional membrane integrity (FMI) was assessed via the hypo-osmotic swelling test (HOST). Genealogies and consanguinity analysis was conducted using the Breeders Assistant for Horses program. An average of 3.6 ± 0.4 % was reported for the inbreeding coefficient (Ft). A decrease in sperm motility and kinematics was reported, which was associated with an increase in consanguinity (P < 0.05). Furthermore, differences in consanguinity were found based on gait. Similarly, a relationship between horse gait and semen quality (P < 0.05) was found. Authors concluded that semen quality of Colombian Creole horses has been affected by inbreeding and its relationship with genetic selection based on gait.

A alta consanguinidade entre equinos tem efeitos negativos na qualidade do sêmen, resultando em baixa motilidade e altos níveis de anormalidade nos espermatozóides. No entanto, tal relação não foi estudada em cavalos crioulos colombianos, que tem sido submetidos a práticas de seleção específicas com foco principalmente em sua marcha. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o relação da qualidade do sêmen com endogamia e marcha de cavalos crioulos colombianos. O sêmen foi coletado de 50 cavalos pelo método da vagina artificial. A motilidade e a cinética dos espermatozoides foram avaliadas com um sistema de análise computadorizado (SCA®). A vitalidade do esperma (VE) e a morfologia anormal (MA) foram avaliadas por meio do teste de coloração com eosina-nigrosina. A integridade funcional da membrana (IFM) foi avaliada por meio do test hipo-osmótico (HOST). A análise de genealogias e consanguinidade foi conduzida usando o programa Breeders Assistant for Horses. Uma média de 3,6 ± 0,4% foi encontrada para o coeficiente de endogamia (Ft). Uma diminuição na motilidade e cinética dos espermatozoides, que foi associada a um aumento na consanguinidade (P < 0,05). Além disso, diferenças na consanguinidade foram encontradas com base na marcha. Da mesma forma, foi encontrada uma relação entre a marcha do cavalo e a qualidade do sêmen (P < 0,05). Os autores concluíram que a qualidade do sêmen de cavalos crioulos colombianos foi afetada pela endogamia e sua relação com a seleção genética baseada na marcha.

Influence of thawing temperature on sperm motility, structure, and metabolism of frozen bovine semen / Influência da temperatura de descongelamento na motilidade, estrutura e metabolismo do sêmen bovino congelado

The heating rate used during semen thawing plays an important role in reducing structural and functional damage to spermatozoa. In this study, we evaluated the influence of thawing temperature on semen quality, reactive oxygen species (ROS) production, and mitochondrial activity of cryopreserved bovine semen. A total of 195 straws of 0.5 mL from five Holstein Friesian bulls were used (39 straws per bull). Samples underwent 8 to 22 years of storage; they were processed under a standard protocol with tris-egg yolk and stored in liquid nitrogen. Samples were thawed for 30 seconds in a water bath at T1: 36 °C, T2: 38 °C or T3: 40 °C. Sperm motility and kinematics, morphology, structural membrane integrity (SMI), functional membrane integrity (FMI), acrosome integrity (AI), ROS, and mitochondrial membrane potential (ΔΨM) of post-thawing bovine sperm were evaluated. Generalized linear models were fitted to the data. Each model included the effects of bull, storage time, and treatment. The Shapiro-Wilk test was used to assess data normality, and means were compared using the Tukey test. T2 and T3 showed better results for sperm motility and kinematic parameters, SMI (%) (T1 41.9 ± 2.3; T2 45.7 ± 1.9; T3 47.4 ± 2.8), ROS (RFU/min) (T1 0.026 ± 0.007; T2 0.032 ± 0.001; T3 0.031 ± 0.001) and high-ΔΨM (RFU x 103) (67.1± 0,4; 71.3 ± 0.4; 74.2 ± 0.4) (P < 0.05). However, T1 had higher FMI (39.3 ± 2.3) than T2 (34.0 ± 1.9) (P < 0.05), though not significantly (P > 0.05) different from T3 (38.4 ± 2.2). Thawing temperatures of 38 °C and 40 °C increases motility, kinetics, membrane integrity, mitochondrial activity and ROS of cryopreserved bovine semen, compared with more conventional thawing at 36 °C.

A taxa de aquecimento usada durante o descongelamento do sêmen desempenha um papel importante na redução dos danos estruturais e funcionais nos espermatozóides. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da temperatura de descongelamento na qualidade do sêmen, produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e atividade mitocondrial do sêmen bovino criopreservado. Foram utilizados 195 palhetas de 0,5 mL de cinco touros Holstein Friesian (39 palhetas por touro). As amostras passaram por oito a 22 anos de armazenamento e foram processadas sob protocolo padrão com Tris-gema de ovo e armazenadas em nitrogênio líquido. As temperaturas de descongelamento foram T1: 36 °C, T2: 38 °C, T3: 40 °C, cada uma por 30 segundos em banho-maria. Pós-descongelamento, a motilidade e cinética dos espermatozoides, morfologia, integridade estrutural da membrana (SMI), integridade funcional da membrana (FMI), integridade acrossomal (AI), ROS e potencial de membrana mitocondrial (ΔΨM) foram avaliados. Modelos lineares generalizados foram ajustados. Cada modelo incluiu os efeitos de touro, tempo de armazenamento e tratamento. A normalidade dos dados foi avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk e as médias comparadas pelo teste de Tukey. T2 e T3 apresentaram resultados mais elevados para a maioria dos parâmetros de motilidade e cinemática espermática, SMI (%) (T1 41,9 ± 2,3; T2 45,7 ± 1,9; T3 47,4 ± 2,8), ROS (RFU/min) (T1 0,026 ± 0,007; T2 0,032 ± 0,001; T3 0,031 ± 0,001) e alto ΔΨM (RFU x 103) (67,1 ± 0,4; 71,3 ± 0,4; 74,2 ± 0,4) (P < 0,05). No entanto, T1 apresentou maior FMI (%) (39,3 ± 2,3) em comparação a T2 (34,0 ± 1,9) (P < 0,05), mas não foi diferente do T3 (38,4 ± 2,2) (P > 0,05). Conclui-se que as temperaturas de descongelamento de 38 °C e 40 °C produzem um aumento na motilidade, cinética, integridade de membrana, atividade mitocondrial e ROS do sêmen bovino criopreservado, em comparação com o uso mais convencional de uma temperatura de descongelamento de 36 °C.

Acid resistance of Salmonella Typhimurium ATCC 14028 after desiccation stress during peanut storage / Avaliação da resistência ácida de Salmonella Typhimurium ATCC 14028 após o estresse dessecativo durante o armazenamento de amendoim

ABSTRACT: Salmonella is a relevant pathogen, which causes foodborne outbreaks associated with both high and low moisture foods (LMF). This study evaluated the effect of previous desiccation stress on the acid resistance of S. Typhimurium ATCC 14028 using blanched peanut kernels as an LMF model. Salmonella was recovered from the peanut samples throughout 180 days of blanched peanut kernels storage at 28 ºC. During this period two death rates were verified, 0.04 log cfu/g/day in the first 30 days and 0.007 log cfu/g/day between 30 and180 days.Regarding acid resistance, there was no difference (P > 0.05) in the Salmonella growth/death kinetics between the undesiccated sample (TSB)and the cells recovered from peanut samples over 180 days of storage after 4 h at pHs 3.0, 3.5, 4.5 and 7.2. The average growth rate observed for pH 7.2 was 0.44 log cfu/ml/h. At pH 4.5, the Salmonella counts did not change significantly over 4 h. In contrast, Salmonella populations declined by 0.14 to 0.29 log cfu/ml/h at pH 3.5. At pH 3.0 declines were estimated to be 0.65 log cfu/ml/h for the undesiccated sample and 2.07 log cfu/ml/h for Salmonella recovered from peanuts stored for 120 days. Therefore, our data indicated that desiccation stress caused during the peanut storagedid not influence the Salmonella acid resistance.

RESUMO: Em alimentos de baixa umidade (LMF), o primeiro desafio encontrado por patógenos como a Salmonella é o estresse de dessecação. Neste estudo, o efeito prévio do estresse de dessecação sobre a resistência ácida de S. Typhimurium ATCC 14028 foi avaliado utilizando amendoim blancheado como um modelo de LMF. Salmonella foi recuperada das amostras de amendoim após 180 dias de estocagem a 28 ºC. Durante este período foram verificadas duas taxas de mortalidade, 0,04 log ufc/g/dia nos primeiros 30 dias e 0,007 log ufc/g/dia entre 30 e 180 dias. Com relação à resistência ácida, não houve diferença (P > 0,05) na cinética de crescimento/morte de Salmonella entre a amostra sem estresse dessecativo (TSB) e as amostras de amendoim após 4 h em pHs 3,0, 3,5, 4,5 e 7,2. A taxa média de crescimento observada para o pH 7,2 foi de 0,44 log cfu/ml/h. No pH 4,5, a contagem de Salmonella não mudou significativamente durante 4 h. Em contraste, a população de Salmonella diminuiu de 0,14 a 0,29 log cfu/ml/h no pH 3,5. No pH 3,0, a queda foi estimada em 0,65 log cfu/ml/h para a amostra sem estresse dessecativo e 2,07 log cfu/ml/h para a Salmonella recuperada das amostras de amendoim estocadas por 120 dias. Portanto, nossos dados indicaram que o estresse dessecativo causado durante a estocagem do amendoim não influenciou a resistência ácida de Salmonella.

Acid resistance of Salmonella Typhimurium ATCC 14028 after desiccation stress during peanut storage / Avaliação da resistência ácida de Salmonella Typhimurium ATCC 14028 após o estresse dessecativo durante o armazenamento de amendoim

Salmonella is a relevant pathogen, which causes foodborne outbreaks associated with both high and low moisture foods (LMF). This study evaluated the effect of previous desiccation stress on the acid resistance of S. Typhimurium ATCC 14028 using blanched peanut kernels as an LMF model. Salmonella was recovered from the peanut samples throughout 180 days of blanched peanut kernels storage at 28 ºC. During this period two death rates were verified, 0.04 log cfu/g/day in the first 30 days and 0.007 log cfu/g/day between 30 and180 days.Regarding acid resistance, there was no difference (P > 0.05) in the Salmonella growth/death kinetics between the undesiccated sample (TSB)and the cells recovered from peanut samples over 180 days of storage after 4 h at pHs 3.0, 3.5, 4.5 and 7.2. The average growth rate observed for pH 7.2 was 0.44 log cfu/ml/h. At pH 4.5, the Salmonella counts did not change significantly over 4 h. In contrast, Salmonella populations declined by 0.14 to 0.29 log cfu/ml/h at pH 3.5. At pH 3.0 declines were estimated to be 0.65 log cfu/ml/h for the undesiccated sample and 2.07 log cfu/ml/h for Salmonella recovered from peanuts stored for 120 days. Therefore, our data indicated that desiccation stress caused during the peanut storagedid not influence the Salmonella acid resistance.

Em alimentos de baixa umidade (LMF), o primeiro desafio encontrado por patógenos como a Salmonella é o estresse de dessecação. Neste estudo, o efeito prévio do estresse de dessecação sobre a resistência ácida de S. Typhimurium ATCC 14028 foi avaliado utilizando amendoim blancheado como um modelo de LMF. Salmonella foi recuperada das amostras de amendoim após 180 dias de estocagem a 28 ºC. Durante este período foram verificadas duas taxas de mortalidade, 0,04 log ufc/g/dia nos primeiros 30 dias e 0,007 log ufc/g/dia entre 30 e 180 dias. Com relação à resistência ácida, não houve diferença (P > 0,05) na cinética de crescimento/morte de Salmonella entre a amostra sem estresse dessecativo (TSB) e as amostras de amendoim após 4 h em pHs 3,0, 3,5, 4,5 e 7,2. A taxa média de crescimento observada para o pH 7,2 foi de 0,44 log cfu/ml/h. No pH 4,5, a contagem de Salmonella não mudou significativamente durante 4 h. Em contraste, a população de Salmonella diminuiu de 0,14 a 0,29 log cfu/ml/h no pH 3,5. No pH 3,0, a queda foi estimada em 0,65 log cfu/ml/h para a amostra sem estresse dessecativo e 2,07 log cfu/ml/h para a Salmonella recuperada das amostras de amendoim estocadas por 120 dias. Portanto, nossos dados indicaram que o estresse dessecativo causado durante a estocagem do amendoim não influenciou a resistência ácida de Salmonella.

In situ ruminal degradability of forage cactus-based diets associated with pornunça silage / Degradabilidade ruminal in situ de dietas a base de palma forrageira associada à silagem de pornunça

The knowledge of ruminal degradation kinetics of forage cactus-based diets associated with Euphorbiaceae species of the genus Manihot assist in understanding nutrient quality and use, contributing to the indication of combinations of these ingredients in ruminant diets. This study aimed to evaluate the in situ ruminal degradability of diets with increasing association of forage cactus Elephant Ear (MEE) and pornunça (Manihot sp.) silage, as well as to analyze and evaluate the indigestible neutral detergent fiber (FDNi) content of forage cactus MEE and pornunça silage. The treatments consisted of diets with cactus pear associated with pornunça silage in the roughage portion in the proportions of 375, 250, 125 and 0 g kg-1 of DM. The feed was composed of 50% roughage and 50% concentrate of dry matter. Incubation times of 0, 6, 12, 24, 48, 96, and 144 hours were evaluated for the ingredients and 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, and 96 hours for the diets. Incubation to obtain the iNDF was given for 288 hours. The experimental design consisted of randomized blocks, with three replications. Regarding roughage ingredients, MEE showed higher average disappearance, potential degradability (PD), and effective degradability (ED) in relation to pornunça silage, as well as lower NDFi content. The proportion of 375 g kg-1 MEE and 125 g kg-1 pornunça silage provided higher fractions a, b, and c, increasing ED considering the three passage rates, with higher PD. In conclusion, the association between MEE and pornunça silage at a proportion of 375 g kg-1 MEE and125g kg-1 pornunça silage of the roughage portion increases the in situ degradability of dry matter, crude protein, and neutral detergent fiber.

O conhecimento da cinética de degradação ruminal de dietas compostas por palma-forrageira associadas com espécies de Euphorbiaceae do gênero Manihot auxiliam na compreensão da qualidade e aproveitamento dos nutrientes, com contribuição para a indicação de combinações destes ingredientes em dietas para ruminantes. Objetivou-se avaliar a degradabilidade ruminal in situ de dietas com crescente associação de palma-forrageira Orelha de Elefante Mexicana (OEM) e silagem de pornunça (Manihot sp.), assim como, avaliar o teor de fibra em detergente neutro indigestível (FDNi) da palma OEM e da silagem de pornunça. Os tratamentos consistiram em dietas com palma forrageira associada à silagem de pornunça na porção volumosa nas proporções de 375, 250, 125 e 0 g kg-1 na MS. A dieta foi composta por 50% de volumoso e 50% de concentrado da matéria seca. Foram avaliados os tempos de incubação de 0, 6,12, 24, 48, 96 e 144 para os ingredientes e 0, 2, 4, 6, 8 ,12, 24, 48, 72 e 96 para as dietas. A incubação para a obtenção do FDNi foi realizada por 288 horas. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com três repetições. Quanto aos ingredientes volumosos, a palma OEM apresentou maior desaparecimento médio, degradabilidade potencial (DP) e degradabilidade efetiva (DE) em relação à silagem de pornunça, bem como menor teor de FDNi. A proporção de 375 g kg-1 OEM e 125 g kg-1 de silagem de pornunça propiciou maiores frações a, b e c, atuando no aumento da DE considerando as três taxas de passagem, com maior DP. Conclui-se que à associação de palma OEM e silagem de pornunça na proporção de 375 g kg-1 OEM e 125 g kg-1 da silagem de pornunça da porção volumosa aumenta a degradabilidade in situ da matéria seca, proteína bruta e fibra em detergente neutro.

Coriandrum sativum L. essential oil obtained from organic culture shows antifungal activity against planktonic and multibiofilm Candida / Óleo essencial de Coriandrum sativum L. obtido de cultura orgânica apresenta atividade antifúngica contra Candida planctônica e multibiofilme

This study aimed to analyze the phytochemical profile of essential oil obtained from the leaves of Coriandrum sativum L., and its antifungal activity against Candida spp. The research consisted of an in vitro study including collecting the vegetable product, analysis of its macronutrients, extraction, and chemical analysis of the essential oil, and assaying antifungal activity through minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicidal concentration (MFC), with growth inhibition kinetics, and the product's effects on multi-species Candida biofilm. Nitrogen (47.08 g Kg-1), phosphorus (5.3 g Kg-1) and potassium (50.46 g Kg-1) levels were within the normal range. The major constituents were octanal, decanal, dec-(2E)-enal, and dodecanal. The MIC and MFC of the product evaluated against 11 tested Candida strains ranged from 31.25 to 250 µg/mL. There was inhibition of fungal growth during 24 hours of exposure at the 3 concentrations tested (250, 125, and 62.5 µg/mL). The concentration of 80 mg/mL promoted the greatest reduction in multispecies biofilm (70% reduction in biofilm). Coriandrum sativum L. essential oil extract is principally constituted of alcohols and aldehydes and presents fungicidal activity against Candida spp. in its in planktonic and biofilm forms.

Este trabalho teve como objetivo analisar o perfil fitoquímico do óleo essencial obtido das folhas de Coriandrum sativum L., e sua atividade antifúngica contra Candida spp. A pesquisa consistiu em um estudo in vitro incluindo a coleta do produto vegetal, análise de seus macronutrientes, extração e análise química do óleo essencial e ensaio da atividade antifúngica por meio da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração fungicida mínima (MFC), com crescimento cinética de inibição e os efeitos do produto no biofilme de Candida multi-espécies. Os níveis de nitrogênio (47,08 g Kg-1), fósforo (5,3 g Kg-1) e potássio (50,46 g Kg-1) estavam dentro da normalidade. Os principais constituintes foram octanal, decanal, dec-(2E)-enal e dodecanal. A CIM e CFM do produto avaliado contra 11 cepas de Candida testadas variaram de 31,25 a 250 µg/mL. Houve inibição do crescimento fúngico durante 24 horas de exposição nas 3 concentrações testadas (250, 125 e 62,5 µg/mL). A concentração de 80 mg/mL promoveu a maior redução no biofilme multiespécies (redução de 70% no biofilme). O extrato do óleo essencial de Coriandrum sativum L. é constituído principalmente por álcoois e aldeídos e apresenta atividade fungicida contra Candida spp. em suas formas planctônicas e biofilme.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03

Abstract Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the MichaelisMenten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Resumo Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de MichaelisMenten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Studies on the recombinant production and anticancer activity of thermostable L- asparaginase I from Pyrococcus abyssi

Abstract L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.

Resumo A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.

Expeller soybean meal: evaluation of Holstein cow production and in vitro ruminal kinetic / Farelo de soja expeller: avaliação da produção de vacas holandesas e cinética ruminal in vitro

We aimed to evaluate the inclusion of expeller soybean meal on the quality and milk production of Holstein cows, as well to estimate and compare the inherent parameters of the in vitro ruminal kinetics. Data collection was carried out on a private property, in the interior of the municipality of Dois Vizinhos - Paraná, Brazil. Twenty Holstein cows were used, divided into two treatments: one with the inclusion of expeller soybean meal and the other with conventional soybean meal. The design used was completely randomized with parity. Milk production was evaluated through weighing. Milk samples were collected on days 0, 15, 30 and 45 to evaluate the milk protein, fat, urea nitrogen, lactose and total solids. The In vitro ruminal kinetics of convencional and expeller soybean meal was performed at the Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Paraná, Dois Vizinhos. The gas pressure and volume measures were taken after 1, 2, 3, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 30, 36, 48 and 72 hours of sample incubation. The results obtained were applied in a two-compartmental mathematical model with no latency time in the first compartment for description of ruminal kinetics. Data were analyzed by variance (ANOVA) and compared by the F test. There was no significant difference in any of the variables evaluated from mil production and quality when soybean meal expeller was included in the animals' diet (P>0.05). The expeller soybean meal showed a lower degradation compared to the conventional meal. There were no significant differences for milk production as for concentration of solids in milk.

O objetivo foi avaliar a inclusão do farelo de soja expeller na qualidade e produção do leite de vacas holandesas, assim como estimar e comparar os parâmetros inerentes a cinética ruminal in vitro do farelo de soja convencional e expeller. A coleta de dados a campo foi realizada em propriedade particular, no interior do município de Dois Vizinhos - Paraná, Brasil. Foram utilizadas 20 vacas holandesas, divididas em dois tratamentos: um com inclusão de farelo de soja expeller e o outro com farelo de soja convencional. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado com paridade. Foi avaliada a produção do leite através de pesagem diária. Amostras de leite foram coletadas nos dias 0, 15 e 30 para determinação de proteína, gordura, nitrogênio ureico, lactose e sólidos totais. cinética ruminal in vitro do farelo de soja convencional e farelo de soja expeller foi realizada na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Dois Vizinhos. As leituras de pressão e volume foram realizadas após 1, 2, 3, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 30, 36, 48 e 72 horas de incubação. Os resultados obtidos foram aplicados em modelo matemático bicompartimental sem latência no primeiro compartimento para descrição da cinética ruminal. Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e comparados pelo Teste F. Quanto a produção e qualidade do leite, não houve diferenças significativa para as variáveis avaliadas quando incluído o farelo de soja expeller na dieta dos animais (P>0,05). O farelo de soja expeller apresentou uma degradação inferior comparada ao farelo convencional. Não houve diferenças significativas para a produção de leite como para a concentração de sólidos no leite.

Degradation kinetics and in vitro digestive stability of selected bioactive compounds from a beverage formulated with butterfly pea flowers / Cinética de degradação e estabilidade digestiva in vitro de compostos bioativos selecionados de uma bebida formulada com flores de feijão borborleta

This study evaluated the effects of temperature on the pH of extracts of ascorbic acid and anthocyanins from petals of butterfly pea, as well as their in vitro digestive stability in model systems at 60, 70, and 80 °C. The pH values significantly decreased with an increase in the temperature (P < 0.05). The findings were similar for the degradation of anthocyanins and ascorbic acid, which followed first-order kinetics in all the systems. The samples heated at 80 °C presented the highest degradation rate (kobs), as well as higher percentages of degradation at the end of digestive stability in vitro.

Este estudo avaliou os efeitos da temperatura na estabilidade do ácido ascórbico, pH e antocianinas de pétalas de feijão borboleta, bem como a estabilidade digestiva in vitro do ácido ascórbico e antocianinas em sistemas modelo submetidos a 60, 70 e 80 ºC. Os valores de pH diminuíram significativamente com o aumento da temperatura (P < 0.05). O mesmo foi observado para a degradação de antocianinas e ácido ascórbico, que seguiram cinética de primeira ordem em todos os sistemas. As amostras aquecidas a 80 °C apresentaram as maiores taxas de degradação (kobs), assim como maiores percentuais de degradação ao final da estabilidade digestiva in vitro.

Delivery of active minocycline hydrochloride by local sustained-release system of complex and thermoresponsive hydrogel for dogs / Entrega de hidrocloreto de minociclina ativo pelo sistema local de libertação sustentável de hidrogênio complexo e termorresponsivo para cães

The objective of this study was to develop a novel subgingival sustained-release system for local delivery of bioactive minocycline hydrochloride for periodontal disease treatment in dogs. The system incorporated the Minocycline hydrochloride-Calcium-Dextran sulfate sodium into a thermoresponsive Pluronic F127 hydrogel. Minocycline hydrochloride was sustained release from the system for up to 10 days and the release kinetics fit the power law model. The release medium had a significant statistical difference in antimicrobial activity to Aggregatibacter actinomycetemcomitans. The results showed the system was a promising subgingival sustained-release minocycline hydrochloride delivery system for periodontal disease treatment in dogs.

O objetivo deste estudo foi desenvolver um novo sistema subgengival de liberação sustentada para administração local de cloridrato bioativo de minociclina para tratamento da doença periodontal em cães. O sistema incorporou o cloridrato de minociclina-cálcio-dextrano sulfato de sódio em um hidrogel Pluronic F127 termorresponsivo. O cloridrato de minociclina foi liberado do sistema por até 10 dias e a cinética de liberação se ajustou ao modelo da lei de potência. O meio de liberação apresentou uma diferença estatística significativa na atividade antimicrobiana para Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Os resultados mostraram que o sistema foi um promissor sistema subgengival de liberação sustentada de cloridrato de minociclina para o tratamento da doença periodontal em cães.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis–Menten model (Vmax = 111.11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448.3 mg L-¹). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis–Menten (Vmax = 111,11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448,3 mg L-¹). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Artificial intelligence applied to enzymatic hydrolysis of lactose: improving the control of industrial processes / Inteligência artificial aplicada a hidrólise enzimática da lactose: melhorando o controle dos processos industriais

Lactose is the main carbohydrate in milk, and its absorption occurs via enzymatic hydrolysis, generating glucose and galactose. Lactose intolerance is the reduction of intestinal hydrolysis capacity due to hypolactasia, which results in the need to consume dairy foods with low levels of this carbohydrate. ß-galactosidase enzymes are used in dairy industries to hydrolyze lactose, thereby allowing intolerant consumers access to dairy products without the negative health implications. Alternative and official analytical methods are used to quantify the carbohydrate content resulting from enzymatic hydrolysis. The objective of this study was to evaluate the enzymatic hydrolysis of two distinct industrial enzymes produced by the microorganisms Bacillus licheniformis and Kluyveromyces lactis using three analytical methods: enzymatic method, cryoscopy, and high performance liquid chromatography (HPLC) using artificial intelligence to improve the control of the industrial processes. After adding the enzymes to skim milk, time kinetics was performed by collecting samples at time 0, every 10 min for 1 h, and every 30 min until the end of 5 h of hydrolysis. In 97% of the cases, a decrease in lactose concentration was observed by HPLC, followed by the deepening of the cryoscopic point. Glucose measurements by absorbance and HPLC quantification were correlated (r = 0.79; p < 0.01) but not concordant (p < 0.01). It was concluded that by means of artificial intelligence, it was possible to indirectly estimate lactose concentration using an algorithm that associates cryoscopy and glucose concentration.(AU)

O principal carboidrato do leite é a lactose e a sua absorção ocorre devido à hidrólise enzimática, gerando glicose e galactose. A intolerância à lactose é a redução da capacidade de hidrólise intestinal devido à hipolactasia, gerando a necessidade do consumo de alimentos lácteos com baixo teor deste carboidrato. As enzimas ß-galactosidase são utilizadas nas indústrias de laticínios para hidrolisar a lactose, proporcionando ao consumidor intolerante a possibilidade de ingerir os produtos lácteos sem prejuízos à saúde. Para quantificar o conteúdo de carboidratos resultante da hidrólise enzimática, são utilizados métodos analíticos alternativos e oficiais. O objetivo deste estudo foi avaliar a hidrólise enzimática de duas enzimas industriais distintas produzidas pelos microrganismos Bacillus licheniformis e Kluyveromyces lactis, por meio de três métodos analíticos: método enzimático, crioscopia e HPLC. A inteligência artificial foi utilizada para melhorar o controle dos processos industriais. Após a adição das enzimas ao leite desnatado, foi realizada a cinética de tempo coletando as amostras no tempo 0, a cada 10 minutos, até completar 1 hora de reação, e a cada 30 minutos até serem atingidas 5 horas de reação de hidrólise. Em 97% dos casos, a diminuição da concentração de lactose por HPLC acompanhou o aprofundamento do ponto crioscópico. As medições de glicose por absorbância e HPLC foram correlacionadas (r = 0,79; p < 0,01), mas não concordantes (p < 0,01). Concluiu-se que, por meio da inteligência artificial, é possível estimar indiretamente a concentração de lactose a partir de um algoritmo que associa a crioscopia e a concentração de glicose.(AU)

Effects of solar tunnel drying, shade drying and microwave drying methods on the drying kinetics of strawberry (Fragaria ananassa) / Efeitos dos métodos de secagem em túnel solar, secagem à sombra e secagem por microondas na cinética de secagem de morango (Fragaria ananassa)

Whole and halved strawberries were dried by using three methods, which were solar tunnel drying, shade drying, and microwave drying (180W, 540W, and 900W) to determine drying characteristic and modelling. The researchers measured solar irradiation at ambient and drying air temperatures and air velocity at specific intervals in various parts of the dryer. How microwave drying (180, 540, and 900 W) affected the drying time and drying ratio of the whole and halved strawberry samples was investigated. In addition, the data on the drying process were applied to 5 different mathematical models, which were Weibull distribution, Midilli et al., Jena and Das and Aghbashlo et al. Equation Models. The researchers compared the performance levels of the models according to correlation coefficient (R2), chi-square value (χ2), besides the root mean square error (RMSE) between moisture ratios that were observed and predicted. Furthermore, the Weibull Distribution and Midilli et al. models were found to reveal the ratio of drying in a satisfactory way for all the methods of drying.(AU)

Morangos inteiros e cortados ao meio foram secos usando três métodos, que foram secagem em túnel solar, secagem à sombra e secagem por micro-ondas (180W, 540W e 900W) para determinar a característica de secagem e modelagem. Os pesquisadores mediram a irradiação solar nas temperaturas ambiente e de secagem do ar e a velocidade do ar em intervalos específicos em várias partes do secador. Como a secagem por micro-ondas (180, 540 e 900 W) afetou o tempo de secagem e a proporção de secagem das amostras inteiras e cortadas de morango foi investigado. Além disso, os dados do processo de secagem foram aplicados a 5 modelos matemáticos diferentes, que foram a distribuição de Weibull, Midilli et al., Jena e Das e Aghbashlo et al. Modelos de equação. Os pesquisadores compararam os níveis de desempenho dos modelos de acordo com o coeficiente de correlação (R2), valor do qui-quadrado (χ2), além da raiz do erro quadrático médio (RMSE) entre as razões de umidade observadas e previstas. Além disso, a Distribuição Weibull e Midilli et al. os modelos revelaram a proporção de secagem de forma satisfatória para todos os métodos de secagem.(AU)