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.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52’46,0”N 66˚59’25,7”E e 24˚48’37,5”N 67˚06’52,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52'46,0"N 66˚59'25,7"E e 24˚48'37,5"N 67˚06'52,6"E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.(AU)

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚5246,0”N 66˚5925,7”E e 24˚4837,5”N 67˚0652,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.(AU)

Chromium supplemented carbohydrate diets for Cirrhinus mrigala: effects on body composition, gut enzyme activity and hematological parameters / Dietas com carboidratos suplementados com cromo para Cirrhinus mrigala: efeitos sobre a composição corporal, atividade enzimática intestinal e parâmetros hematológicos

A ninety days nutritional trial was directed to explore the effects of dietary chromium on body composition, gut enzyme activity and physiological status of Cirrhinus mrigala by using G & NG corn. Six experimental diets were prepared by using different levels of chromium chloride hexahydrate (0, 0.2, 0.4 mg/kg, each with G & NG corn). For this experimental trial, 480 fingerlings, irrespective of sex were distributed in six aquariums each with replicate. Results revealed that gelatinized corn along with increasing level of Cr2Cl3.6H2O have a positive impact upon body composition of fish. Hematology was positively correlated with chromium chloride hexahydrate supplementation in gelatinized corn. Amylase gut enzyme also showed significant (P<0.05) increase in group fed with chromium chloride hexahydrate supplemented diet (G corn). However, corn with chromium chloride hexahydrate supplementation did not revealed any significant impact on gut protease enzyme activity. From these results it can be concluded that both chromium chloride hexahydrate and gelatinized corn in fish feed are very beneficial to improve body composition, enzymes activity and physiological health status of fish.

Um ensaio nutricional de 90 dias foi dirigido para explorar os efeitos do cromo dietético na composição corporal, atividade enzimática intestinal e estado fisiológico de Cirrhinus mrigala usando milho G & NG. Seis dietas experimentais foram preparadas usando diferentes níveis de cloreto de cromo hexa-hidratado (0, 0,2, 0,4 mg/kg, cada um com milho G e NG). Para este ensaio experimental, 480 alevinos, independentemente do sexo, foram distribuídos em seis aquários, cada um com réplicas. Os resultados revelaram que o milho gelatinizado, juntamente com o aumento do nível de Cr2Cl3.6H2O, tem um impacto positivo na composição corporal dos peixes. A hematologia foi positivamente correlacionada com a suplementação de cloreto de cromo hexa-hidratado em milho gelatinizado. A enzima amilase intestinal também apresentou aumento significativo (P <0,05) no grupo alimentado com dieta suplementada com cloreto de cromo hexa-hidratado (milho G). No entanto, o milho com suplementação de hexahidrato de cloreto de cromo não revelou nenhum impacto significativo na atividade da enzima protease intestinal. Desses resultados, pode-se concluir que tanto o cloreto de cromo hexa-hidratado quanto o milho gelatinizado na alimentação de peixes são muito benéficos para melhorar a composição corporal, a atividade de enzimas e o estado fisiológico de saúde dos peixes.

Chromium supplemented carbohydrate diets for Cirrhinus mrigala: effects on body composition, gut enzyme activity and hematological parameters / Dietas com carboidratos suplementados com cromo para Cirrhinus mrigala: efeitos sobre a composição corporal, atividade enzimática intestinal e parâmetros hematológicos

A ninety days nutritional trial was directed to explore the effects of dietary chromium on body composition, gut enzyme activity and physiological status of Cirrhinus mrigala by using G & NG corn. Six experimental diets were prepared by using different levels of chromium chloride hexahydrate (0, 0.2, 0.4 mg/kg, each with G & NG corn). For this experimental trial, 480 fingerlings, irrespective of sex were distributed in six aquariums each with replicate. Results revealed that gelatinized corn along with increasing level of Cr2Cl3.6H2O have a positive impact upon body composition of fish. Hematology was positively correlated with chromium chloride hexahydrate supplementation in gelatinized corn. Amylase gut enzyme also showed significant (P<0.05) increase in group fed with chromium chloride hexahydrate supplemented diet (G corn). However, corn with chromium chloride hexahydrate supplementation did not revealed any significant impact on gut protease enzyme activity. From these results it can be concluded that both chromium chloride hexahydrate and gelatinized corn in fish feed are very beneficial to improve body composition, enzymes activity and physiological health status of fish.(AU)

Um ensaio nutricional de 90 dias foi dirigido para explorar os efeitos do cromo dietético na composição corporal, atividade enzimática intestinal e estado fisiológico de Cirrhinus mrigala usando milho G & NG. Seis dietas experimentais foram preparadas usando diferentes níveis de cloreto de cromo hexa-hidratado (0, 0,2, 0,4 mg/kg, cada um com milho G e NG). Para este ensaio experimental, 480 alevinos, independentemente do sexo, foram distribuídos em seis aquários, cada um com réplicas. Os resultados revelaram que o milho gelatinizado, juntamente com o aumento do nível de Cr2Cl3.6H2O, tem um impacto positivo na composição corporal dos peixes. A hematologia foi positivamente correlacionada com a suplementação de cloreto de cromo hexa-hidratado em milho gelatinizado. A enzima amilase intestinal também apresentou aumento significativo (P <0,05) no grupo alimentado com dieta suplementada com cloreto de cromo hexa-hidratado (milho G). No entanto, o milho com suplementação de hexahidrato de cloreto de cromo não revelou nenhum impacto significativo na atividade da enzima protease intestinal. Desses resultados, pode-se concluir que tanto o cloreto de cromo hexa-hidratado quanto o milho gelatinizado na alimentação de peixes são muito benéficos para melhorar a composição corporal, a atividade de enzimas e o estado fisiológico de saúde dos peixes.(AU)

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc.

A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.

Chromium and energy restriction as substitutes for ractopamine in finishing gilts diet / Cromo e restrição energética em substituição a ractopamina na dieta de leitoas em terminação tardia

This study evaluated chromium supplements and energy restriction as substitutes for ractopamine in the diets of late finishing gilts. Sixty gilts were used, with initial weights of 98.87 ± 0.25 kg and final weights of 122.69 ± 10.97 kg, distributed in a randomized block design with five diets: control; yeast chromium (0.8 ppm); chromium picolinate (0.48 ppm); ractopamine (20 ppm) and energy restriction (reduction of 150 kcal of EM kg-1 of feed), with six replicates and two animals per experimental unit. Feeding diet containing ractopamine enabled better (P<0.05) feed conversion and greater weights of the hot carcass of the gilts. The diet containing ractopamine exhibited a lower (P<0.05) cost of feed per kilogram of gain and higher economic efficiency, when compared to diets containing chromium and energy restriction; these exhibited better outcomes, compared to the control diet. Diets supplemented with chromium and ractopamine resulted in a higher (P<0.05) percentage and quantity of lean meat and a higher rate of carcass bonus, when compared to the control diet and energy restriction. The energy reduction did not harm the gilts' responses, compared to the control diet. Ractopamine supplementation allowed for a better feed conversion, lower feed cost per kilogram of gain, and a higher economic efficiency index. Supplements of chromium and ractopamine increased the percentage and quantity of lean meat and the bonus index of the carcasses. Therefore, chromium picolinate and chromium yeast are potential substitutes for ractopamine for optimizing the gilts carcass characteristics.

Realizou-se este estudo com o objetivo de avaliar as suplementações de cromo e a restrição energética em substituição a ractopamina para leitoas em terminação tardia. Foram utilizadas 60 leitoas, com pesos inicial de 98,87±0,25 kg e final de 122,69 ± 10,97 kg, distribuídas em delineamento de blocos ao acaso com cinco dietas: controle; cromo levedura (0,8 ppm); picolinato de cromo (0,48 ppm); ractopamina (20 ppm) e restrição energética (redução de 150 kcal de EMkg-1 de ração), com seis repetições e dois animais por unidade experimental. A dieta contendo ractopamina proporcionou melhor (P<0,05) conversão alimentar e maior peso de carcaça quente das leitoas. A dieta contendo ractopamina apresentou menor (P<0,05) custo de ração por quilograma de ganho e maior índice de eficiência econômica em relação as dietas contendo cromo e restrição energética que, por sua vez, foram superiores em comparação a dieta controle. Dietas suplementadas com cromo e ractopamina apresentaram maior (P<0,05) percentual e quantidade de carne magra e maior índice de bonificação de carcaça em relação a dieta controle e restrição energética. Concluiu-se que a redução energética não prejudica as respostas das leitoas em relação a dieta controle. A suplementação de ractopamina possibilita melhor conversão alimentar, menor custo de ração por quilograma de ganho e maior índice de eficiência econômica. As suplementações de cromo e ractopamina expressam aumento do percentual e quantidade de carne magra e do índice de bonificação das carcaças. O picolinato de cromo e o cromo levedura são potenciais substitutos a ractopamina para otimizar as características de carcaça das leitoas.

Yeast chromium and digestible lysine levels in finishing pigs subjected to high ambient temperatures / Níveis de cromo levedura e lisina digestível para suínos em terminação sob temperaturas ambientais elevadas

This study evaluated the effects of chromium yeast and digestible lysine levels on the performance and carcass characteristics of finishing pigs. Sixty-four barrows with an initial weight of 72.77 ± 7.20 kg and final weight of 119.44 ± 9.47 kg were used, distributed in a 2 x 2 factorial scheme, with two levels of chromium yeast (Cr0: 0 ppb and Cr800: 800 ppb) and two levels of digestible lysine (L0: recommended level and L+10%: 10%). The recorded air temperature of 30.9 ± 3.7 ºC during the experimental period was considered as heat stress. Performance variables were not influenced (P>0.05); however, L+10% showed an increase (P<0.05) in daily digestible lysine intake. Carcass characteristics of the animals were not influenced (P>0.05) by the chromium or digestible lysine levels. Supplementation with 800 ppb of yeast chromium and a 10% increase in the level of digestible lysine, isolated or associated, did not improve the performance and carcass characteristics of finishing pigs, subjected to high ambient temperatures.

Realizou-se este estudo com o objetivo de avaliar os efeitos de níveis de cromo levedura e lisina digestível, desempenho e características de carcaça de suínos em terminação. Foram utilizados 64 machos castrados com peso inicial de 72,77 ± 7,20 kg e final de 119,44 ± 9,47 kg, distribuídos em esquema fatorial 2 x 2, sendo dois níveis (Cr0: 0 ppb e Cr800: 800 ppb) e dois níveis de lisina digestível (L0: nível recomendado e L+10%: 10%). A temperatura do ar registrada de 30,9 ± 3,7 ºC durante o período experimental foi considerada como de estresse por calor. As variáveis de desempenho não foram influenciadas (P>0,05), contudo L+10% aumentou (P<0,05) o consumo de lisina digestível diário. As características de carcaça dos animais não foram influenciadas (P>0,05) pelos níveis de cromo levedura e lisina digestível. A suplementação de 800 ppb de cromo levedura, e o aumento em 10% do nível de lisina digestível, isolados ou associados, não melhoram o desempenho e as características de carcaça de suínos em terminação submetidos a temperaturas ambientais elevadas.

Multivariate analysis of sources of polyunsaturated fatty acids, selenium, and chromium on the productive performance of second-cycle laying hens

An experiment was conducted to evaluate the effect of the intake of a mixture of fish and sacha inchi oils (iOM), organic selenium (iSe), and organic chromium (iCr) on egg production (EP) and feed conversion ratio (FCR) of Isa Brown second-cycle laying hens (SCLH) for 16 weeks (91-106 weeks old). Egg production and FCR were evaluated using multivariate models that included conventional equations and artificial neural networks (ANN) to study multiple nutritional interactions as alternatives to univariate dose-response models. Based on the best models, iOM, iSe, and iCr levels were optimized, and a global sensitivity analysis was implemented to quantify their influence on EP and FCR. The modified logistic model was selected as the best strategy to represent EP. In the case of FCR, an ANN model with a feed-forward architecture and softmax transfer function was selected as the best alternative. One of the scenarios to simultaneously optimize EP (89.1%) and FCR (1.94 kg feed/kg egg) at 16 weeks of production was established with 3.3 g/hen·day of iOM, 0.132 mg/ hen·day of iSe, and 0.176 mg/hen·day of iCr. However, optimization considering only FCR results in much lower optimal iCr levels (between 0.083 and 0.105 mg/hen·day) with a slight decrease in EP (87.9%). The global sensitivity analysis showed that iSe is an essential factor associated with the increase in EP, and iCr is the most influential factor for the decrease in FCR. When both criteria were taken into account simultaneously from a desirability function, iSe was the most critical factor.(AU)

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc.(AU)

A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.(AU)

Lipid profile of subcutaneous fat, growth performance, and carcass characteristics of gilts fed with diets supplemented with ractopamine, organic chromium or subjected to energetic feed restriction / Perfil lipídico da gordura subcutânea, desempenho e características de carcaça de fêmeas suínas alimentadas com dietas suplementadas com ractopamina, cromo orgânico ou submetidas à restrição energética

This study identified the effects of dietary supplementation with ractopamine, chromium picolinate, chromium yeast, or an energetic feed restriction on the growth performance and lipid profile of subcutaneous fat, in late finishing gilts. Twenty genetically similar gilts with initial body weight of 105.35 ± 4.77 kg and a final body weight of 131.37 ± 5.58 kg were distributed in a completely randomized block design with five treatments (control; ractopamine: 20 ppm; chromium picolinate: 0.48 ppm; chromium yeast: 0.80 ppm; and energetic feed restriction: -150 kcal kg-¹ of metabolizable energy), with four replicates of one animal each. The experimental diets were isonutritives, except for the metabolizable energy level of the diet fed to the group subjected to energy restriction. There were no effects on the growth performance and carcass characteristics. Ractopamine and organic chromium (picolinate and yeast) supplementation increased the concentration of total polyunsaturated fatty acid. The proportion of α-linolenic fatty acids were higher when the diets were supplemented with ractopamine or chromium yeast. The energy restriction increased the n-6:n-3 ratio and reduced α-linolenic acid concentration. Therefore, ractopamine, chromium picolinate, chromium yeast supplementation, and energetic feed restriction did not affect the growth performance or carcass characteristics but altered the lipid profile of subcutaneous fat in finishing gilts. Ractopamine and organic chromium supplementation increased PUFA in the fat of finishing female pigs.

Este estudo foi conduzido com o objetivo de identificar os efeitos da suplementação com ractopamina, cromo picolinato, cromo levedura, ou da restrição alimentar energética, sobre o desempenho e o perfil de ácidos graxos da gordura subcutânea de fêmeas suínas em fase final de terminação. Foram utilizadas 20 fêmeas suínas, geneticamente similares, com peso inicial de 105,35 ± 4,77 kg e peso final de 131,37 ± 5,58 kg, distribuídas em delineamento experimental de blocos ao acaso em cinco tratamentos (controle; ractopamina: 20 ppm; picolinato de cromo: 0,48 ppm; cromo levedura: 0,80 ppm; e restrição energética: -150 kcal kg-¹ de energia metabolizável) com quatro repetições de um animal cada. As dietas experimentais foram isonutritivas, exceto para o nível de energia metabolizável da dieta fornecida ao grupo submetido à restrição energética. Não houve efeito dos tratamentos sobre o desempenho e as características de carcaça. As suplementações com ractopamina e cromo orgânico (picolinato ou levedura) aumentaram a concentração de ácidos graxos poli-insaturados. A proporção do ácido α-linolênico foi maior com a inclusão da ractopamina ou do cromo levedura na dieta. A restrição energética aumentou a proporção n-6:n-3 e reduziu a concentração do ácido α-linolênico. As suplementações com ractopamina, picolinato de cromo, cromo levedura, ou restrição alimentar energética, não influenciaram o desempenho e as características de carcaça, mas alteraram o perfil lipídico da gordura subcutânea de fêmeas suínas. As suplementações com ractopamina e cromo orgânico aumentaram a proporção de AGPI.

Dietary chromium yeast supplementation length in diets for growing-finishing pigs

This study aimed to evaluate different periods of chromium yeast (CrY) supplementation on growth performance and quantitative carcass characteristics of growing-finishing pigs. We used eighty barrows (Duroc/Pietran × Large White/ Landrace) with an initial body weight of 24.5±2.4 kg. A completely randomized block design was used within four periods of dietary CrY supplementation (control diet: CrY-free, from 25 to 110 kg; Cr25-110 kg: diet with 0.4 mg kg−1 of CrY, from 25 to 110 kg; Cr50-110 kg: diet with 0.4 mg kg−1 of CrY, from 50 to 110 kg; and Cr70-110 kg: diet with 0.4 mg kg−1 of CrY, from 70 to 110 kg), with ten replicates and two animals each. The CrY supplementation did not affect (P>0.05) either the grow performance or the carcass characteristics evaluated. The dietary supplementation of 0.4 mg kg−1 of CrY for growing-finishing pigs (25 to 110 kg) does not alter the performance neither the quantitative carcass characteristics.

Dietary supplementation of chromium for finishing pigs / Suplementação de cromo na dieta de suínos em terminação

Increasing fat deposition and feed conversion ratio over the days in finishing phase directly influence pork quality and productive profitability. Nonetheless, the slaughter of heavier pigs can result in benefits for the slaughterhouse due to dilution of production and processing costs, as well as economic benefits for the pig producer resulting from the dilution of production costs. Therefore, dietary supplementation of chromium for finishing pigs of high lean-genotypes is a strategy to increase lean tissue accretion and minimize fat deposition, reflecting positively on growth performance. This review discussed recent studies results and mechanisms of action of this modifier of performance and carcass a traits in finishing pigs. Chromium increases the insulin action, facilitating insulin binding to the receptors on cell membrane. As a result, insulin-sensitive cells uptake more glucose, which will be later converted into energy. This additional energy is use to increase protein synthesis, thereby increasing the amount of lean tissue and reducing fat content in the carcass, without altering protein intake by pigs. Chromium also reduces lipid oxidation rate maintaining meat quality for longer period. In conclusion, dietary Cr supplementation for finishing pigs have shown that 0.2 mg/kg of organic Cr sources for pigs from ~60 kg until the slaughter can improve growth performance, lean gain and reduce fat content in carcass. However, the development of nanotechnology has allowed the use of inorganic Cr source at 0.2 mg/kg of inclusion, leading to improve the growth performance and carcass traits of finishing pigs.(AU)

O aumento na deposição de gordura e da conversão alimentar durante a fase de terminação são fatores que implicam diretamente na qualidade da carne e também na rentabilidade da cadeia produtiva. Apesar disso, o abate tardio dos suínos pode resultar em benefícios para o frigorífico, pela redução dos custos operacionais por suíno abatido e melhor utilização dos equipamentos, bem como vantagens econômicas para o produtor resultantes da diluição dos custos de produção. Portanto, a suplementação de cromo na ração de suínos de linhagens com maior potencial para deposição de músculo, é uma estratégia para aumentar a deposição de tecido magro e minimizar a deposição de gordura, refletindo positivamente no desempenho. Em vista disso, objetivou-se com este trabalho, apresentar e discutir os mecanismos de ação, finalidades e resultados recentes de estudos na literatura sobre a suplementação desse modificador de carcaça na ração de suínos em terminação. O principal papel do cromo é potencializar a ação da insulina, facilitando a ligação entre a insulina e os seus receptores na membrana celular. Com isso, as células sensíveis à insulina captam maior quantidade de glicose, que posteriormente serão convertidas em energia. Essa energia adicional pode ser utilizada para aumentar a síntese proteica, aumentando assim, a quantidade de carne magra e reduzindo o teor de gordura na carcaça, sem alterar o consumo de proteína pelos animais. O cromo também diminui a taxa de oxidação lipídica, mantendo a qualidade da carne por mais tempo. Em conclusão, a suplementação dietética de Cr para suínos em terminação mostra que 0,2 mg/kg de fontes orgânicas de Cr para suínos de ~ 60 kg até o abate podem melhorar o desempenho, ganho de massa magra e reduzir o teor de gordura na carcaça. No entanto, o desenvolvimento da nanotecnologia tem permitido o uso de fonte inorgânica de Cr na dose de 0,2 mg/kg de inclusão, melhorando o desempenho e as características de carcaça de suínos em terminação.(AU)

Bioaccumulation of metals and evaluation of golden mussels encrusted on different screens of net cages / Bioacumulação de metais e avaliação do mexilhão-dourado incrustado em diferentes telas de tanques-rede

This study aimed to evaluate the characterization and bioaccumulation of metals of the golden mussel encrusted in the screens of net cages installed in the reservoir of Itaipu Binacional. The experimental design was completely randomized, composed of two types of screens (PVC and Bezinal) distributed on four sides (Sides I, II, III, and IV) of the net cage. The total mass, the average mass, and the dimensions (width, height, and length) of the mollusks were evaluated. The mussels adhered to the Bezinal screen presented a higher average mass, length, height, and width than those colonized on the PVC screen (p <0.05). However, the PVC screen provided a greater (p <0.05) total mass of encrusted mussels. Regardless of the screen used, the average mass and length of mussels had higher values on Side I (p <0.05) than to the Sides II and IV, but not different from Side III. The mussels evaluated showed high levels of metals, and those encrusted in the Bezinal screen presented higher levels of Al, Zn and Cr than the individuals on the PVC screen (p <0.05). The use of a Bezinal screen is more efficient than a PVC screen, as an antifouling material. Mussels with shorter lengths had a higher incidence on the PVC screen. The mussels encrusted in the Bezinal screen bioaccumulate higher content of Al, Zn, and Cr. The type of screen used in the net cages influences the mass and size of adhered mussels, as well as can interfere with the metal accumulation in the golden mussel.

Objetivou-se avaliar a caracterização e a bioacumulação de metais do mexilhão-dourado incrustado nas telas de tanques-rede instalados no reservatório da Itaipu Binacional. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por dois tipos de telas (PVC e Bezinal) distribuídas em quatro lados (Lados I, II, III e IV) do tanque-rede. Foram avaliadas a massa total, a massa média e as dimensões (largura, altura e comprimento) dos moluscos. Os mexilhões aderidos na tela Bezinal apresentaram maior massa média, comprimento, altura e largura do que aqueles colonizados na tela PVC (p <0,05). No entanto, a tela PVC proporcionou uma maior (p <0,05) massa total de mexilhões incrustados. Independente da tela utilizada, a massa média e o comprimento de mexilhões apresentaram maiores valores no Lado I (p <0,05) em relação aos Lados II e IV, mas não diferindo do Lado III. Os mexilhões avaliados apresentaram níveis elevados de metais, sendo que os incrustados à tela Bezinal revelaram teores mais elevados de Al, Zn e Cr do que os indivíduos na tela PVC (p <0,05). O uso da tela Bezinal é mais eficiente em relação à tela PVC como material anti-incrustante. Os mexilhões com menores comprimentos tiveram uma maior incidência na tela PVC. Os mexilhões incrustados à tela Bezinal bioacumulam maior teor de Al, Zn e Cr. O tipo de tela utilizado nos tanques-rede influencia na massa e tamanho dos mexilhões aderidos, bem como pode interferir na acumulação de metais no mexilhão-dourado.

Bioaccumulation of metals and evaluation of golden mussels encrusted on different screens of net cages / Bioacumulação de metais e avaliação do mexilhão-dourado incrustado em diferentes telas de tanques-rede

This study aimed to evaluate the characterization and bioaccumulation of metals of the golden mussel encrusted in the screens of net cages installed in the reservoir of Itaipu Binacional. The experimental design was completely randomized, composed of two types of screens (PVC and Bezinal) distributed on four sides (Sides I, II, III, and IV) of the net cage. The total mass, the average mass, and the dimensions (width, height, and length) of the mollusks were evaluated. The mussels adhered to the Bezinal screen presented a higher average mass, length, height, and width than those colonized on the PVC screen (p <0.05). However, the PVC screen provided a greater (p <0.05) total mass of encrusted mussels. Regardless of the screen used, the average mass and length of mussels had higher values on Side I (p <0.05) than to the Sides II and IV, but not different from Side III. The mussels evaluated showed high levels of metals, and those encrusted in the Bezinal screen presented higher levels of Al, Zn and Cr than the individuals on the PVC screen (p <0.05). The use of a Bezinal screen is more efficient than a PVC screen, as an antifouling material. Mussels with shorter lengths had a higher incidence on the PVC screen. The mussels encrusted in the Bezinal screen bioaccumulate higher content of Al, Zn, and Cr. The type of screen used in the net cages influences the mass and size of adhered mussels, as well as can interfere with the metal accumulation in the golden mussel.(AU)

Objetivou-se avaliar a caracterização e a bioacumulação de metais do mexilhão-dourado incrustado nas telas de tanques-rede instalados no reservatório da Itaipu Binacional. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por dois tipos de telas (PVC e Bezinal) distribuídas em quatro lados (Lados I, II, III e IV) do tanque-rede. Foram avaliadas a massa total, a massa média e as dimensões (largura, altura e comprimento) dos moluscos. Os mexilhões aderidos na tela Bezinal apresentaram maior massa média, comprimento, altura e largura do que aqueles colonizados na tela PVC (p <0,05). No entanto, a tela PVC proporcionou uma maior (p <0,05) massa total de mexilhões incrustados. Independente da tela utilizada, a massa média e o comprimento de mexilhões apresentaram maiores valores no Lado I (p <0,05) em relação aos Lados II e IV, mas não diferindo do Lado III. Os mexilhões avaliados apresentaram níveis elevados de metais, sendo que os incrustados à tela Bezinal revelaram teores mais elevados de Al, Zn e Cr do que os indivíduos na tela PVC (p <0,05). O uso da tela Bezinal é mais eficiente em relação à tela PVC como material anti-incrustante. Os mexilhões com menores comprimentos tiveram uma maior incidência na tela PVC. Os mexilhões incrustados à tela Bezinal bioacumulam maior teor de Al, Zn e Cr. O tipo de tela utilizado nos tanques-rede influencia na massa e tamanho dos mexilhões aderidos, bem como pode interferir na acumulação de metais no mexilhão-dourado.(AU)

Effect of chromium-methionine supplementation on meat quality of broilers reared under heat stress / [Efeito da suplementação de cromo-metionina na qualidade da carne de frangos de corte criados em estresse por calor]

Objetivou-se avaliar o efeito da suplementação de cromo-metionina em dietas para frangos de corte criados em estresse por calor, no período de 22 a 43 dias de idade, nos parâmetros de qualidade da carne. Foram utilizados 336 frangos de corte, machos, da linhagem Cobb 500, com 21 dias de idade, distribuídos em delineamento em blocos inteiramente ao acaso, com quatro blocos (cada câmara climática), seis tratamentos (0; 0,10; 0,20; 0,40; 0,80 e 1,20mgkg-1 de Cr na forma de Cr-metionina), oito repetições e sete aves por unidade experimental. Aos 43 dias de idade, duas aves por unidade experimental foram selecionadas e abatidas para avaliação da qualidade da carne de peito, por meio dos parâmetros de pH15min, pH24h, luminosidade (L*), teor de vermelho (a*), teor de amarelo (b*), croma (C*), ângulo hue (Hº), capacidade de retenção de água, perda de peso por cozimento e força de cisalhamento. Houve efeito quadrático (P=0,0070) na capacidade de retenção de água da carne de peito. A suplementação de CrMet não afetou (P>0,05) os demais parâmetros de qualidade da carne. Assim, recomenda-se a suplementação de 0,59mgkg-1 de CrMet para frangos de corte para melhoria da capacidade de retenção de água do peito.(AU)

Qualidade da carne de frangos da linhagem Label Rouge suplementados com minerais biocomplexados e criados em sistema alternativo / [Meat quality of Label Rouge lineage chicken supplemented with biocomplexed minerals and reared in an alternative system]

Objetivou-se avaliar a influência da suplementação com minerais biocomplexados sobre a qualidade da carne de frangos da linhagem Label Rouge, de ambos os sexos, criados em sistema alternativo. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso (DIC), disposto em esquema fatorial (3x2), sendo três dietas (controle; 0,50ppm de selênio; 0,40ppm de cromo) e dois sexos. Para a estabilidade lipídica, foi utilizado o DIC, disposto em esquema fatorial (3x2x2), sendo três dietas, dois sexos e dois tempos de armazenamento (zero e 12 meses). Os parâmetros avaliados no peito e na coxa foram: pH final, cor (L* - luminosidade, a* - índice de vermelho, b* - índice de amarelo, C* - índice de saturação e h* - ângulo de tonalidade), perda de peso por cozimento (PPC), força de cisalhamento (FC) e estabilidade lipídica. Além disso, foram avaliadas a proporção das formas químicas da mioglobina da coxa e a quantificação do conteúdo de selênio no peito. Não houve efeito isolado da dieta sobre os parâmetros físicos e químicos do peito e da coxa e sobre a concentração de selênio no peito. As fêmeas apresentaram médias superiores de L* (57,57), b* (10,55) e C* (10,60) do peito; e os machos de L* (55,09) da coxa. Entre os machos, as aves alimentadas com a dieta controle e com cromo expressaram valores superiores de FC da coxa em relação às suplementadas com selênio; para o tratamento com cromo, os machos apresentaram média superior de FC da coxa e, em contrapartida, para o tratamento com selênio, as fêmeas manifestaram a maior média. As amostras submetidas ao período de 12 meses de armazenamento mostraram maiores valores de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) em ambos os cortes. A suplementação com cromo e selênio biocomplexados não provocou alterações na qualidade da carne; as fêmeas demonstraram melhores atributos de qualidade da carne.(AU)

The objective of the present study was to evaluate the influence of the supplementation with biocomplexed minerals on the quality of the meat of label Rouge lineage chicken, of both genders, reared in an alternative system. The experimental design was completely randomized (CRD) in a factorial scheme (3x2), with three diets (control; 0.50ppm of selenium; 0.40ppm of chromium) and two genders. For lipid stability, the CRD arranged in a factorial scheme (3x2x2) was used, being three diets, two genders and two storage times (0 and 12 months). The parameters evaluated in the breast and in the thigh were: final pH, color (L* - luminosity, a* - red index, b* - yellow index, C* - saturation index and h* - tonality angle), weight loss per cooking (WLC), shear force (SF) and lipid stability. In addition, we evaluated the proportion of chemical forms of myoglobin of the thigh and the quantification of selenium content in the breast. There was no isolated effect of diet on the physical and chemical parameters of the breast and thigh and selenium concentration in the breast. Females had higher mean values of L* (57.57), b* (10.55) and C* (10.60) of the breast; and males of L* (55.09) of the thigh. Among males, poultry fed with the control diet and chromium showed higher SF values of the thigh than those supplemented with selenium; for the treatment with chromium, the males presented superior average of SF of the thigh and, in contrast, for the treatment with selenium, the females had the highest average. Samples submitted to the period of 12-month of storage showed higher values of substances reactive to thiobarbituric acid (TBARS) in both cuts. Supplementation with biocomplexed chromium and selenium did not cause changes in meat quality; females presented better attributes of meat quality.(AU)

Colorimetric method as alternative to chromium (III) quantification in cattle feces

One of the main factors to establish productivity of grazing cattle is the estimation of forage intake. For this, the most widely used technique is based on the estimation of fecal output using chromium dioxide as external marker. However, quantification can be expensive and sometimes not precise due to the methodology used for this purpose. Therefore, the aim of this study was to validate the colorimetric method for chromium quantification and to implement it in the estimation of fecal output in grazing cattle. The temperature, the digestion time and the wavelength for the measurement were evaluated. The method was validated for selectivity, linearity, detection and quantification limits, precision, accuracy, and stability. Results showed that temperature and digestion time are critical to improve sensitivity and quantification limits. The validation demonstrated that the method is suitable for the quantification of Cr2O3 in a wide range of concentrations, being statistically comparable with a reference method, and offering a reliable low cost and easy to implement alternative, to estimate fecal output in bovine digestibility studies.(AU)

Colorimetric method as alternative to chromium (III) quantification in cattle feces

One of the main factors to establish productivity of grazing cattle is the estimation of forage intake. For this, the most widely used technique is based on the estimation of fecal output using chromium dioxide as external marker. However, quantification can be expensive and sometimes not precise due to the methodology used for this purpose. Therefore, the aim of this study was to validate the colorimetric method for chromium quantification and to implement it in the estimation of fecal output in grazing cattle. The temperature, the digestion time and the wavelength for the measurement were evaluated. The method was validated for selectivity, linearity, detection and quantification limits, precision, accuracy, and stability. Results showed that temperature and digestion time are critical to improve sensitivity and quantification limits. The validation demonstrated that the method is suitable for the quantification of Cr2O3 in a wide range of concentrations, being statistically comparable with a reference method, and offering a reliable low cost and easy to implement alternative, to estimate fecal output in bovine digestibility studies.