Estratégias para recuperação de xilooligossacarídeos do licor de resíduos de eucalipto para avaliação do seu efeito estimulante em Staphylococcus xylosus / Strategies for xylooligosaccharides recovery from eucalyptus waste liquor to evaluate their stimulatory effect on Staphylococcus xylosus

Xilooligossacarídeos (XOS) são reconhecidos pelo seu potencial prebiótico relevante para diversos setores industriais e foram obtidos após o pré-tratamento hidrotérmico da biomassa lignocelulósica residual de galhos de eucalipto. Subprodutos inibitórios são gerados durante o processo de solubilização dos oligossacarídeos e acabam comprometendo a utilização do licor em microrganismos. Neste trabalho, o processo de destoxificação, hidrólise enzimática e atividade estimulantes de crescimento da bactéria Staphylococcus xylosus foram estabelecidos. Os resultados mostraram que a adsorção com carvão ativado em pó removeu cerca de 55% do ácido acético e mais de 90% do ácido fórmico, compostos fenólicos, lignina solúvel, furfural e 5-hidroximetilfurfural, e que a soma dos oligossacarídeos xilobiose (X2) e xilotriose (X3) foram maximizadas de 0,57 g/L para 1,21 g/L com 110 U/gXOS da enzima endoxilanase e 6,3% do licor destoxificado na hidrólise enzimática. O consumo de cerca de 63% de X2 e de 46% de X3 pela bactéria em meio basal deficiente em fontes de carbono, mas acrescido com os oligômeros, proporcionou maior crescimento celular em relação aos meios basais com alta composição de carbono, com e sem XOS, revelando seu potencial prebiótico pelo efeito estimulante de crescimento. (AU)

Xylooligosaccharides (XOS) are recognized for their prebiotic potential relevant to several industrial sectors and were obtained after hydrothermal pretreatment of residual lignocellulosic biomass from eucalyptus branches. Inhibitory by-products are generated during the solubilization process of oligosaccharides and end up compromising the utilization of the liquor in microorganisms. In this work, the detoxification process, enzymatic hydrolysis and growth stimulating activity of Staphylococcus xylosus bacteria were established. The results showed that adsorption with powdered activated carbon removed about 55% of acetic acid and more than 90% of formic acid, phenolic compounds, soluble lignin, furfural, and 5-hydroxymethyl furfural and the sum of the oligosaccharides xylobiose (X2) and xylotriose (X3) were maximized from 0.57 g/L to 1.21 g/L with 110 U/gXOS of the enzyme endoxylanase and 6.3% of the detoxified liquor in the enzymatic hydrolysis. The consumption of X2 and X3 were about 63% and 46%, respectively, by the bacteria in basal medium deficient in carbon sources, but in medium added with the oligomers, provided higher cell growth compared to basal medium with high carbon composition, with and without XOS, revealing its prebiotic potential by its growth-stimulating effect. (AU)

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol

Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol / Biotransformação otimizada de hidrolisado de casca de melancia tratada com ácido em etanol

Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol / Biotransformação otimizada de hidrolisado de casca de melancia tratada com ácido em etanol

Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol / Biotransformação otimizada de hidrolisado de casca de melancia tratada com ácido em etanol

Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.(AU)

Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.(AU)

Microbiological properties of soils are sensitive to changes provided by organic cultivation of banana 'BRS Princesa' in the semi-arid region

Soil microbiota has a key role in the dynamics of natural and agro-ecosystems and is sensitive to changes in these environments. This study evaluated changes in the microbiological properties of soils under an organic production system of banana 'BRS Princesa' (Musa spp.). The experimental design consisted of completely randomized blocks, with four replications. Treatments consisted of 1) soil cover with green manure and agricultural gypsum at a dose of 2,820 kg ha−1, 2) soil cover with green manure without gypsum application, 3) soil cover with weeds and agricultural gypsum at a dose of 2,820 kg ha−1, 4) soil cover with spontaneous plants without gypsum application, and two controls: 5) soil under native Caatinga and 6) soil under regenerating forest (capoeira). The evaluated properties were ß-glucosidase, arylsulfatase, acid phosphatase, fluorescein diacetate hydrolysis activities (FDA), carbon and phosphorus contents in microbial biomass, basal soil respiration, microbial and metabolic quotients, and arbuscular mycorrhizal fungi spore density. Soil samples were collected from the 0­0.20m depth layer in two seasons. No parameter could distinguish the treatments. Spontaneous plants provided conditions equivalent to those under green manure. Agricultural gypsum application also did not influence the microbial biomass and microbiota activity, in the analyzed soil depth. However, ß-glucosidase and arylsulfatase activities, the carbon content in microbial biomass, and metabolic and microbial quotients were sensitive to land-use changes and could distinguish areas under organic cultivation from those under native vegetation. Therefore, these properties can be considered good indicators for monitoring the quality of these soils. Furthermore, microbial communities of soils under organic cultivation responded with arylsulfatase activity corresponding to that found in soils under regenerating forest, which may indicate that organic management tends to provide the microbiota with a condition similar to that found under situations that are little disturbing to edaphic living.(AU)

Manufacture and performance of peanut skin cellulose nanocrystals

Due to their remarkable characteristics, cellulose nanocrystals are strategic materials that has various industrial applications, and are capable of being produced from vegetable fibers derived from the discards of agricultural practices. Peanut(Arachis hypogaea L.) peel is a residue considered of low commercial value and high polluting potential that needs new applications in order to mitigate these problems. Thus, in this study the feasibility of extracting cellulose nanocrystals was investigated. Two chemical routes were followed for this extraction. In the first, the fibers were bleached before acid hydrolysis whereas mercerization was used in the second. The second route was more efficient, as it enabled the elimination of proteins and phenolic compounds, which could be confirmed through solid-state 13C nuclear magnetic resonance (NMR) that revealed no signs of lignin residues. The cellulose nanocrystals composed of mainly type I cellulose presented a high degree of crystallinity index, 75 %, a thermal stability up to 200 °C, considerable stability in suspension (zeta potential of -48.1 ± 2.1 mV), and an aspect ratio of 125. They represent options that could add value to this residue, which would ease environmental problems.

Determination of lipids and fatty acids in infant formula: comparison of the conventional x direct method / Lipídios e ácidos graxos em fórmula infantil: comparação de metodologias de extração convencional x direta

Lipids in food are conventionally analyzed in two stages: extraction with organic solvent and fat esterification reaction, in this case, the type of fat of each food influences the choice of extraction and esterification reagents. In the direct method, such procedures are performed in one step. This work compared the conventional extraction method and quantification of lipids and fatty acids, with a direct method in infant formula. A reference sample of infant formula conteining certified lipids and fatty acids values from the National Institute of Standards and Technology was used. The conventional method for lipid analysis used the acid hydrolysis method; for the determination of fatty acids, the fats were extracted with a mixture of ethyl ether and petroleum ether. The direct method consisted of direct trans esterification with sodium methoxide. In the analysis of fatty acids, the majority of the results showed statistically equal values (α < 0.05) for both methods. The direct method proved suitable, mainly because of reduction in analytical time and quantity of solvents (AU).

Os lipídios em alimentos são analisados, de forma convencional, em duas etapas: extração com solvente orgânico e reação de esterificação da gordura, neste caso o tipo de gordura de cada alimento influencia na escolha dos reagentes da extração e esterificação. No método direto, estes procedimentos são realizados em uma etapa única. Este trabalho comparou a metodologia convencional de extração e quantificação de lipídios e ácidos graxos, com um método direto em fórmula infantil. Foi utilizada uma amostra de referência de fórmula infantil com valores certificados para lipídios e ácidos graxos da Nacional Institute of Standards and Technology. A metodologia convencional para a análise de lipídios empregou método com hidrólise ácida; para a determinação dos ácidos graxos, a gordura foi extraída com uma mistura de éter etílico e éter de petróleo. O método direto fundamentou-se na transesterificação direta com metóxido de sódio. Na análise dos ácidos graxos, a maioria dos resultados demonstrou valores estatisticamente iguais (α < 0,05) para os dois métodos. O método direto demonstrou ser apropriado, principalmente pela diminuição do tempo de análise e quantidade de solventes (AU).

The fermentation efficiency exhibited by Saccharomyces cerevisiae on Sugarcane bagasse hydrolysate, by analyzing the effects of pre-treatment and detoxification / A eficiência da fermentação exibida por Saccharomyces cerevisiae no hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, analisando os efeitos do pré-tratamento e destoxicação

In this study, the possibility of increasing fermentation efficiency of Saccharomyces cerevisiae on sugarcane bagasse (a type of lignocellulosic waste) was analyzed. Sugarcane bagasse was subjected to hydrothermal and acidic pre-treatment. Next, the enzymatic hydrolysis of raw biomass and each pre treated biomass was performed using CellicCtec® enzymatic complex to obtain sugarcane hydrolysate, hydrothermal hydrolysate and acidic hydrolysate. Next, these were fermented by S. cerevisiae to check if the by-products of enzymatic hydrolysis, furfural and acetic acid had an inhibitory effect on fermentation efficiency. Next, each pre-treated biomass was subjected to detoxification involving activated charcoal. Each detoxified biomass was tested for fermentation efficiency. The lignocellulosic composition for sugarcane hydrolysate, hydrothermal hydrolysate and acidic hydrolysate, varied significantly, and were found to be, for cellulose 36.7%, 27.7% and 63.7% respectively; for hemicellulose 22.2%, 4.4% and 12% respectively; and for lignin 21.2%, 27.7% and 28.7% respectively. The presence of furfural and acetic acid had a strong influence on the fermentation efficiency of S. cerevisiae, and affected the consumption of sugars in each biomass by more than 90%. Further, we found that the detoxification process increased fermentation efficiency by 12.7% for the hydrothermal hydrolysate while for the acidic hydrolysate no significant difference was observed. This study showed that fermentation with greater efficiency is viable through the combined use of hydrothermal pre-treatment and detoxification. This combination of methods also causes less pollution as compared with the method involving acid pre-treatment due to the reduced number of effluents produced.(AU)

Nesse trabalho avaliou-se a possibilidade de se aumentar a eficiência de fermentação de um hidrolisado de bagaço de cana submetido aos pré-tratamentos hidrotérmico (195 ºC, usando 200 rpm por 10 min) e ácido (0,5% (v/v) de ácido sulfúrico a 121ºC por 15 min) (carga de sólidos de 10% m/v). A hidrólise enzimática do material pré-tratado foi realizada utilizado o complexo enzimático CellicCtec® (60 FPU/gbiomassa seca, tampão citrato a 50 mM e pH 4,8) a 50ºC usando 150 rpm por 72h. Antes do processo de detoxificação, realizou-se um teste com a espécie de Saccharomyces cerevisiae para verificar se os compostos furfural (1 e 4g.L-1) e ácido acético (1 e 5% v/v) exerciam significativa inibição na espécie testada. O processo de detoxificação avaliou a concentração de carvão ativado (1, 3 e 5% m/v) e o tempo do processo (30, 45 e 60 min) a 30 ºC, 150 rpm por 24 h. A composição lignocelulosica da biomassa in natura e pré-tratada (hidrotérmico e ácido) foi para celulose (36,7, 27,7 e 63,7%), hemicelulose (22,2, 4,4 e 12%) e lignina (21,2, 27,7 e 28,7%), respectivamente e com rendimento mássico em torno de 60%. A presença de furfural e ácido acético exibiu forte influência na espécie considerada, chegando a prejudicar em mais de 90% o consumo de açúcares no meio. O processo de destoxificação aumentou 13% a eficiência de fermentação para o hidrolisado obtido hidrotermicamente, enquanto que para o ácido não houve diferença significativa. Obtendo assim uma fermentação com maior eficiência, tecnicamente viável e menos poluente.(AU)

Escherichia coli expression and characterization of -amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Abstract Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% -helices, 15% -sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

Resumo A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Escherichia coli expression and characterization of alfa-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Escherichia coli expression and characterization of alfa-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.(AU)

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.(AU)

Escherichia coli expression and characterization of α-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% ß-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Effect of high hydrostatic pressure on the antioxidant capacity and peptic hydrolysis of whey proteins / Efeito da alta pressão hidrostática na hidrólise péptica das proteínas do soro de leite e na capacidade antioxidante

The effect of high hydrostatic pressure (HHP) application on whey protein concentrate was evaluated both before (pre-treatment - PT) and during (hydrolysis assisted - HA) hydrolysis processes. A factorial design 22 with 3 central points was used with pressure (100, 250, 400 MPa) and time (5, 20 and 35 minutes) as independent variables. The hydrolysis was evaluated and monitored by soluble protein, aromatic amino acid contents and RP-HPLC. ABTS and ORAC tests were used to evaluate the in vitro antioxidant capacity. The reduction of soluble protein content was approximately 20% for conventional hydrolysis and for all PT treatments up to 4 h of reaction, while HHP assisted hydrolysis at 100 MPa showed a 35% protein reduction after 35 minutes of reaction. In addition, pressurization favored peptic hydrolysis of -lactoglobulin by up to 98% and also improved the in vitro antioxidant capacity of the hydrolysates, which increased from 34.25 to 60.89 moles TE g-1 of protein in the best treatment. The results suggest that the use of HHP assisted hydrolysis favored the peptic hydrolysis, with a reduction in hydrolysis time and increased antioxidant activity.(AU)

Neste estudo, o efeito da aplicação de alta pressão hidrostática (HHP) sobre o concentrado proteico de soro de leite foi avaliado antes (pré-tratamento - PT) e durante os processos de hidrólise (assistida por hidrólise - HA). Utilizou-se o delineamento fatorial 22 com três pontos centrais, onde as variáveis independentes foram pressão (100, 250, 400 MPa) e tempo (5, 20 e 35 minutos). A hidrólise foi avaliada pelo conteúdo de proteínas solúveis e aminoácidos aromáticos, além do perfil peptídico por RP-HPLC. As análises de ABTS e ORAC foram utilizadas para avaliar a capacidade antioxidante in vitro. A redução do teor de proteína solúvel foi de aproximadamente 20% para a hidrólise convencional e para todos os pontos de PT até 4h de reação, enquanto a hidrólise assistida por HHP a 100 MPa mostrou uma redução de 35% de proteína em 35 minutos de reação. Além disso, a pressurização favoreceu a hidrólise péptica da -lactoglobulina em até 98% e também melhorou a capacidade antioxidante in vitro dos hidrolisados, que aumentaram de 34,25 para 60,89 moles de TE g-1 de proteína no melhor tratamento. Os resultados sugerem que o uso da hidrólise assistida por HHP favoreceu a hidrólise péptica, com redução no tempo de hidrólise e aumento da atividade antioxidante.(AU)

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the lab

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram c

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the lab

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram c

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the laboratory analysis and the values stated on the labels was performed using descriptive statistics. There was no difference between the three methods evaluated (p = 0.34) regarding fat content. Regarding the nutritional compliance of the labels, 25% (n = 6) of the snacks presented higher moisture content than the declared amount, 50% (n = 12) presented lower fat content, 25% (n = 6) lower phosphorus content and, in 50% (n = 12), the calcium content was not within the minimum and maximum range stated on the label. Therefore, due to the absence of difference between the results, any of the three fat determination methodologies could be used. Regarding compliance of labels for calcium, phosphorus and fat content, greater control over the nutritional composition of these foods is required since most pet owners tend to supply large quantities of snacks to dogs, leading to excessive daily energy intake.(AU)

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram comparados com o emprego do teste Tukey. A comparação entre os resultados das análises laboratoriais e os valores declarados nos rótulos foi realizada por meio de estatística descritiva. Não houve diferença entre os três métodos avaliados (p = 0,34) em relação ao teor de gordura dos petiscos examinados. Em relação à conformidade nutricional dos rótulos, 25% (n = 6) dos petiscos apresentaram teor de umidade superior ao declarado, 50% (n = 12) apresentaram menor teor de gordura; 25% (n = 6) menor teor de fósforo e, em 50% (n = 12) deles, o teor de cálcio estava fora da faixa mínima e máxima declarada no rótulo. Portanto, devido à ausência de diferença entre os resultados, as três metodologias de determinação de gordura podem ser utilizadas. Quanto à conformidade dos rótulos em relação aos teores de cálcio, fósforo e gordura, é necessário maior controle sobre a composição nutricional desses alimentos, uma vez que a maioria dos tutores fornece petiscos em elevadas quantidades para os cães, que podem determinar excessivo consumo de energia.(AU)

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the laboratory analysis and the values stated on the labels was performed using descriptive statistics. There was no difference between the three methods evaluated (p = 0.34) regarding fat content. Regarding the nutritional compliance of the labels, 25% (n = 6) of the snacks presented higher moisture content than the declared amount, 50% (n = 12) presented lower fat content, 25% (n = 6) lower phosphorus content and, in 50% (n = 12), the calcium content was not within the minimum and maximum range stated on the label. Therefore, due to the absence of difference between the results, any of the three fat determination methodologies could be used. Regarding compliance of labels for calcium, phosphorus and fat content, greater control over the nutritional composition of these foods is required since most pet owners tend to supply large quantities of snacks to dogs, leading to excessive daily energy intake.(AU)

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram comparados com o emprego do teste Tukey. A comparação entre os resultados das análises laboratoriais e os valores declarados nos rótulos foi realizada por meio de estatística descritiva. Não houve diferença entre os três métodos avaliados (p = 0,34) em relação ao teor de gordura dos petiscos examinados. Em relação à conformidade nutricional dos rótulos, 25% (n = 6) dos petiscos apresentaram teor de umidade superior ao declarado, 50% (n = 12) apresentaram menor teor de gordura; 25% (n = 6) menor teor de fósforo e, em 50% (n = 12) deles, o teor de cálcio estava fora da faixa mínima e máxima declarada no rótulo. Portanto, devido à ausência de diferença entre os resultados, as três metodologias de determinação de gordura podem ser utilizadas. Quanto à conformidade dos rótulos em relação aos teores de cálcio, fósforo e gordura, é necessário maior controle sobre a composição nutricional desses alimentos, uma vez que a maioria dos tutores fornece petiscos em elevadas quantidades para os cães, que podem determinar excessivo consumo de energia.(AU)

Tobacco waste hydrolysate of stem and root of the tobacco plant for biostimulation in rice and corn seed germination / Hidrolisado de resíduo de caule e raiz da planta tabaco para bioestimulação na germinação de sementes de arroz e milho

Stimulation of seed germination may be due to acceleration of germination as well as due to seedling growth-promotion during early development. Plant hydrolysate can be applied as a stimulant. Thus, we aimed to verify the influence of the hydrolysates, obtained by alkaline or acid treatment, from tobacco (Nicotiana tabacum L.) crop residues (root and stem) on the seed germination process. Seed germination was studied with Oryza sativa (rice) and Zea mays (corn). Sixteen germination experiments of 50 seeds each were undertaken, with 4 replicates, soaked with hydrolysates diluted at 20 and 80%, in 2 and 3 mL of hydration volumes for 48 h. Germinated seeds were counted, at which point radicular protrusions were observed. Rootlets and aerial parts were collected, dried and weighed. The hydrolysates presented seedling nutrition potential to the corn, with ~50% more mass compared to the results with water at the same conditions, and the germination acceleration was not significant. For the tested rice seeds, the results were reversed, and the germination acceleration was significant with rates up to 94% after 48 h of incubation. Better results of germination were obtained with hydrolysate from acid treatment, and root or stem tobacco can be used for this purpose.(AU)

A estimulação da germinação das sementes pode ser devida à aceleração da germinação, bem como à melhoria do crescimento das mudas durante o desenvolvimento inicial. O hidrolisado de plantas pode ser aplicado como estimulante. Assim, objetivou-se verificar a influência dos hidrolisados, obtidos por tratamento alcalino ou ácido, dos resíduos da cultura do tabaco (Nicotiana tabacum L.) (raiz e caule) no processo de germinação das sementes. A germinação das sementes foi estudada com Oryza sativa (arroz) e Zea mays (milho). Foram realizados dezesseis experimentos de germinação de 50 sementes cada, com 4 repetições, hidratadas em hidrolisados diluídos a 20 e 80%, em 2 e 3 mL de volumes de hidratação por 48 h. As sementes germinadas foram contadas, momento em que foram observadas protrusões radiculares. Radículas e partes aéreas foram coletadas, secas e pesadas. Os hidrolisados apresentaram potencial nutricional de plântulas para o milho, com ~ 50% a mais de massa quando comparados aos resultados com água nas mesmas condições, e a aceleração da germinação não foi significativa. Para as sementes de arroz testadas, os resultados foram contrários e a aceleração da germinação foi significativa com taxas de até 94% após 48 h de incubação. Melhores resultados de germinação foram obtidos com hidrolisado a partir do tratamento ácido, e a raiz ou caule de tabaco pode ser utilizado para esse fim.(AU)

Effect of sugarcane treated with non-protein nitrogen and hydrolyzed with calcium oxide in the diet of dairy steers / Efeito da cana-de-açúcar tratada com nitrogênio não proteico e hidrolisada com óxido de cálcio na dieta de novilhos leiteiros

This study examines the effect of sugarcane hydrolyzed with calcium oxide (quicklime) associated with non-protein nitrogen (a mixture of urea and ammonium sulfate) on nutrient intake, rumen degradability and kinetics, intestinal digestibility and blood and urinary parameters in dairy steers. The treatments consisted of fresh sugarcane (Sc); fresh sugarcane with urea (ScUr); sugarcane hydrolyzed with quicklime (ScQl); and sugarcane hydrolyzed with quicklime plus urea (ScUrQl), maintaining a roughage:concentrate ratio (DM basis) of 70:30. Four rumen-cannulated Jersey steers were used in a Latin square design for data collection. The animals were fed the respective diets for 72 days. Mineral matter intake differed across the treatments, with higher values obtained with the treatments containing quicklime. The average mineral matter intake was 0.27, 0.22, 0.54 and 0.48 kg day-¹ for the Sc, ScUr, ScQl and ScUrQl treatments, respectively. Short-chain fatty acid and ammoniacal nitrogen concentrations, pH, rumen-fluid kinetics and potential degradability of DM ("a" + "b" fractions) were not influenced by the additives. The diets containing quicklime provided an increase in calcium absorption, which averaged 18.7, 21.3, 25.8 and 26.5% for the Sc, ScUr, ScQl and ScUrQl treatments, respectively. Serum nitrogen levels were higher in the animals fed urea, averaging 12.3, 20.4, 15.3 and 21.1 mg dL-¹ urea for the Sc, ScUr, ScQl and ScUrQl treatments. However, urinary glucose and nitrogen excretion levels did not differ significantly. Hydrolysis with quicklime and the inclusion of urea in sugarcane promote increases in intake, absorbed calcium and plasma nitrogen levels.

Objetivou-se avaliar o efeito da cana-de-açúcar hidrolisada com óxido de cálcio (cal virgem) associado à nitrogênio não proteico (mistura de ureia com sulfato de amônio) sobre o consumo de nutrientes, degradabilidade e cinética ruminal, digestibilidade intestinal e os parâmetros sanguíneo e urinário em novilhos leiteiros. Os tratamentos testados foram a cana in natura (Ca); cana in natura com ureia (CaUr); cana hidrolisada com cal virgem (CaCal) e cana hidrolisada com cal virgem mais ureia (CaUrCal), mantendo-se em todas as dietas uma relação volumoso:concentrado, na matéria seca, de 70:30, respectivamente. Quatro novilhos Jersey, canulados ruminalmente, foram utilizados num delineamento em quadrado latino para a coleta dos dados, sendo os animais alimentados durante 72 dias com as respectivas dietas. Houve diferença no consumo de matéria mineral, sendo maior nos tratamentos contendo cal virgem, com médias de 0,27, 0,22, 0,54 e 0,48 kg dia-¹ para os tratamentos Ca, CaUr, CaCal e CaUrCal, respectivamente. As concentrações de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) e nitrogênio amoniacal (N-NH3), o pH, a cinética da fase líquida ruminal, e a degradabilidade potencial (frações "a" + "b") da MS não foram influenciadas pelos aditivos. As dietas contendo cal virgem proporcionaram uma maior absorção de cálcio, com médias de 18,7, 21,3, 25,8 e 26,5% para os tratamentos Ca, CaUr, CaCal e CaUrCal, respectivamente. Os níveis de nitrogênio sérico dos animais alimentados com ureia foram superiores, com média de 12,3, 20,4, 15,3 e21,1 mg de ureia dL-¹ para os tratamentos Ca, CaUr, CaCal e CaUrCal; porém, os níveis de glicose e as excreções de nitrogênio na urina foram semelhantes. A hidrolise com cal virgem e a inclusão da ureia na cana-de-açúcar promovem aumentos nos consumos e nos níveis de cálcio absorvido e de nitrogênio plasmático.