Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Evaluation in vitro of the virulence of two entomopathogenic heterorhabditid nematodes in the control of Stomoxys calcitrans (Diptera: Muscidae) larvae in byproducts of the sugar and alcohol industry / Avaliação in vitro da virulência de dois nematoides entomopatogênicos heterorhabditídeos no controle de larvas de Stomoxys calcitrans (Diptera: Muscidae) em subprodutos da indústria sucroalcooleira

Stomoxys calcitrans causes losses to livestock, mainly to cattle. This study aimed to determine the pathogenic potential of Heterorhabditis bacteriophora HP88 and H. baujardi LPP7 against S. calcitrans larvae after being exposed to byproducts of the sugar and alcohol industry. The efficacy of EPNs on stable fly larvae was evaluated in bioassays with vinasse at three temperatures (16, 25 and 35 °C) and concentrations (0, 50 and 100%), as well as in relation to larva age (4, 6 and 8 days) in filter cake and EPNs concentration (100, 300 and 500 IJs/larva) in sugarcane bagasse. H. bacteriophora showed higher efficacy than H. baujardi at all temperatures. Vinasse did not have a negative effect on the virulence of H. bacteriophora. The age of fly larvae did not affect the mortality rates caused by the EPNs. In bagasse, H. bacteriophora presented higher mortality rates than the control group. It is concluded that EPNs can be a potential component in integrated strategies of stable fly control and outbreak prevention in areas of sugar and alcohol production.(AU)

Stomoxys calcitrans causa perdas à agropecuária, principalmente na bovinocultura. Este estudo objetivou verificar o potencial patogênico de Heterorhabditis bacteriophora HP88 e H. baujardi LPP7 para larvas de S. calcitrans, após serem expostos a subprodutos da indústria sucroalcooleira. A eficácia dos NEPs sobre larvas da mosca-dos-estábulos foi avaliada em bioensaios com vinhaça em três temperaturas (16, 25 e 35 °C) e concentrações (0, 50 e 100%), bem como em relação à idade da larva (4, 6 e 8 dias) em torta de filtro e concentração de NEPs (100, 300 e 500 JIs/larva) em bagaço de cana-de-açúcar. H. bacteriophora apresentou maior eficácia do que H. baujardi em todas as temperaturas. O vinhoto não apresentou efeito negativo sobre a virulência de H. bacteriophora. A idade das larvas não influenciou no aumento ou diminuição da mortalidade dos NEPs. Em bagaço de cana, H. bacteriophora apresentou taxas de mortalidade superiores à do grupo controle. Conclui-se que os NEPs podem ser um potencial componente em estratégias de controle integrado e prevenção de surtos da mosca-dos-estábulos, em áreas de produção de açúcar e álcool.(AU)

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Stable fly outbreaks in Brazil: a 50-year (1971-2020) retrospective / Surtos da mosca-dos-estábulos no Brasil: Retrospectiva 50 anos (1971-2020)

Over the last decades, stable fly (Stomoxys calcitrans) outbreaks associated with agricultural and/or livestock production systems have become a serious problem in some Brazilian locations. This article presents a survey on the history, evolution and mapping of such outbreaks in Brazil over five decades (1971-2020). Outbreaks (n= 579) were recorded in 285 municipalities from 14 states, mainly associated with by-products from the ethanol industry (82.7%), in natura organic fertilizers (12.6%) and integrated crop-livestock systems (3.1%). Few cases were reported until the mid-2000s, progressively increasing since then. Outbreaks associated with ethanol mills occurred in 224 municipalities, mainly in Southeast and Midwest states, while those associated with organic fertilizers (mainly poultry litter and coffee mulch) affected 39 municipalities, mostly in the Northeast and Southeast states. More recently, outbreaks in integrated crop-livestock systems during the rainy season have occurred in Midwest states. This survey highlights the magnitude of the problem of stable fly outbreaks in Brazil and its relationship with environmental public policies, agricultural production chains and regional trends. Specific public actions and policies are urgently needed to prevent their occurrence and impact in the affected regions.(AU)

Nas últimas décadas, surtos da mosca-dos-estábulos (Stomoxys calcitrans), associados a sistemas de produção agrícola e/ou pecuária, tornaram-se um grave problema em algumas localidades brasileiras. Este artigo apresenta um levantamento sobre a história, evolução e mapeamento desses surtos no Brasil ao longo de cinco décadas (1971-2020). Surtos (n= 579) foram registrados em 285 municípios de 14 estados, principalmente associados a subprodutos da indústria do etanol (82,7%), fertilizantes orgânicos in natura (12,6%) e sistemas de integração lavoura-pecuária (3,1%). Poucos casos foram registrados até meados dos anos 2000, aumentando progressivamente desde então. Surtos associados a usinas de etanol ocorreram em 224 municípios, principalmente no Sudeste e Centro-Oeste, enquanto surtos associados a fertilizantes orgânicos (principalmente esterco aviário e palha de café) afetaram 39 municípios, principalmente nos estados do Nordeste e Sudeste. Mais recentemente, surtos em sistemas de integração lavoura-pecuária, durante a estação chuvosa, têm ocorrido no Centro-Oeste. Este levantamento ressalta a magnitude do problema dos surtos da mosca-dos-estábulos no Brasil e sua relação com políticas públicas ambientais, cadeias produtivas agrícolas e tendências regionais. Ações e políticas públicas específicas são urgentemente necessárias para prevenir sua ocorrência e impacto nas regiões afetadas.(AU)

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.(AU)

A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.(AU)

Biochemical energy and hematological profile of sheep supplemented with soy molasses / Perfil bioquímico energético e hematológico de ovinos suplementados com melaço de soja

Soy molasses is a by-product of the soy industry, with low commercial cost and rich in carbohydrates and proteins. Despite the great variety of by-products and being potentially beneÞ cial, it is not fully understood how the interaction between the nutrients in this product and the physiological changes in sheep occurs. Thus, the objective was to evaluate the effects of supplementation levels with soy molasses on the energy metabolites and hematological parameters of sheep. The treatments consisted of 0, 3, 6, 9, and 12% of inclusion of soy molasses in dry matter basis for a basal diet of corn silage, which met the nutritional needs of the sheep in maintenance, distributed in a 5 × 5 Latin square design. The energy metabolites evaluated were: cholesterol, triglycerides, very-low-density lipoproteins (VLDL), and fructosamine. The hematological parameters were: red blood cells, hemoglobin, hematocrits, and platelets, in addition to leukocytes, rods, neutrophils, eosinophils, monocytes, and lymphocytes. Supplementation with soy molasses did not signiÞ cantly alter (P> 0.05) the serum concentrations of cholesterol, triglycerides, VLDL, and fructosamine. There was no signiÞ cant difference in the blood cell, hemoglobin, hematocrit, and platelet concentrations in sheep receiving soy molasses supplementation (P> 0.05), which may indicate that the level of inclusion was sufÞ cient to meet the nutritional needs of the animals, without damage. Leukocyte, rod, neutrophil, eosinophil, monocyte, and lymphocyte concentrations did not change (P> 0.05) with the inclusion of soy molasses in the sheep's diet, indicating the absence of intoxication, diseases, and infections. It can be concluded that supplementation with soy molasses does not alter the energy metabolites and hematological parameters of sheep in maintenance.(AU)

O melaço de soja é um subproduto da indústria da soja, com baixo custo comercial e rico em carboidratos e proteínas. Apesar da grande variedade de subprodutos e de serem potencialmente benéÞ cos, ainda não está totalmente elucidado como ocorre a interação entre os nutrientes deste produto e as mudanças Þ siológicas em ovinos. Dessa forma, objetivou-se avaliar os efeitos de níveis de suplementação com melaço de soja sob os metabólitos energéticos e parâmetros hematológicos de ovinos. Os tratamentos consistiram em 0, 3, 6, 9 e 12% de inclusão de melaço de soja na base da matéria seca para uma dieta basal de silagem de milho, que atendia as necessidades nutricionais das ovelhas em mantença, distribuídas em delineamento em quadrado latino 5 × 5. Foram avaliados os metabolitos energéticos: colesterol, triglicérides, lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL) e frutosamina. Já os parâmetros hematológicos foram: hemácias, hemoglobinas, hematócritos e plaquetas, além de leucócitos, bastonetes, neutróÞ los, eosinóÞ los, monócitos e linfócitos. A suplementação com melaço de soja não alterou signiÞ cativamente (P>0,05) as concentrações séricas de colesterol, triglicérides, VLDL e frutosamina. Não houve diferença signiÞ cativa nas concentrações de hemácias, hemoglobinas, hematócritos e plaquetas das ovelhas com suplementação de melaço de soja (P>0,05), podendo ser indício que o nível de inclusão foi suÞ ciente para atender as necessidades nutricionais dos animais, sem causar balanço energético positivo. As concentrações de leucócitos, bastonetes, neutróÞ los, eosinóÞ los, monócitos e linfócitos não alteraram (P>0,05) com a inclusão de melaço de soja na dieta das ovelhas, não indicando a presença de intoxicação, doenças e infecções. Conclui-se que a suplementação com melaço de soja não altera os metabólitos energéticos e parâmetros hematológicos de ovinos em mantença.(AU)

Beer residue in diets for growing rabbits / Resíduo de cervejaria em dietas para coelhos de corte

Conventional foodstuffs like alfalfa hay have high cost, mainly in developing countries. Due to that there has been a search for unconventional low-cost local ingredients. The purpose for this research was to evaluate performance and dry matter digestibility (DMD) of growing rabbits which were fed diets containing different levels of beer residue (BR) as a substitute for alfalfa hay. Thirty New Zealand rabbits were weaned at 35 days, weighing 650g, and assigned in a completely randomized experimental design to one of the following diets: 0BR - control diet without inclusion of BR; 25BR - diet with 25% of BR as a substitute for alfalfa hay; 50BR - diet with 50% of BR as a substitute for alfalfa hay. The experimental period comprised 42 days. For five days, stool was collected in order to obtain the DMD of the ration. Means were compared statistically by Analysis of Variance of Means and Tukey Test (p<0.05). None of the studied parameters presented differences by the statistical methods used, except for feed consumption in initial phase (from 35 to 56 days) (p=0.001); feed consumption in the final phase (from 56 to 77 days) (p=0.04); and overall performance (p=0.01) that was reduced linearly with the inclusion of BR. It was concluded, based on feed conversion, that it is possible to use up to 50% of BR as a substitute for alfalfa hay in diets for growing rabbits.

Alimentos convencionais, como o feno de alfafa, têm alto custo, principalmente nos países em desenvolvimento, o que justifica a busca por ingredientes locais menos dispendiosos e não convencionais. Objetivou-se avaliar o desempenho e a digestibilidade da matéria seca (DMS) de coelhos em crescimento alimentados com dietas contendo diferentes níveis de resíduo de cerveja (RC), em substituição ao feno de alfafa. Trinta coelhos da raça Nova Zelândia foram desmamados aos 35 dias, com peso inicial de 650g, e distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualizado, para serem submetidos às seguintes dietas: 0RC - dieta controle sem inclusão de RC; 25RC - dieta com substituição de 25% do feno de alfafa por RC; 50RC - dieta com substituição de 50% do feno de alfafa por RC. O período experimental foi de 42 dias. Durante cinco dias, as fezes foram coletadas para obter o DMS da ração. As médias foram comparadas estatisticamente pela análise de variância de médias (ANOVA), seguida pelo teste de Tukey (p<0,05). Nenhum dos parâmetros estudados apresentou diferenças pelos métodos estatísticos utilizados, exceto o consumo de ração, na fase inicial (35 aos 56 dias) (p=0,001), na fase final (56 aos 77 dias) (p=0,04), e considerando todo o período experimental (p=0,01), que diminuiu linearmente com a inclusão da RC. Concluiu-se, com base na conversão alimentar, que é possível utilizar até 50% de substituição do feno de alfafa por RC em dietas para coelhos em crescimento.

Subproduct of the Wine Industry to Replace Forage for Feeding Confined Ovine / Coproduto da Indústria de Vitivinificação como Substituto ao Volumoso na Alimentação de Ovinos Confinados

The aim of the present study was to evaluate the ingestive behavior of sheep receiving alternative food with grape pomace to replace roughage, as well as its impacts on the rumen environment. It was observed that BU had higher TOC, TRAM and pH of the ruminal liquid, while there was less TRU (P < 0,05). As for the other parameters, no significant differences were found. In this study, just as the feeding time was not influenced due to the similarity of the concentrate: roughage ratio in the diet, the protozoan count did not change. This finding reinforces the possibility of using grape marc as a tool for formulating feed, reducing the risk of ruminal disturbances. It was observed that the group control had lower TRAM, indicating that the diet of this group promoted greater microbial activity and, consequently, greater digestibility, corroborating the already observed TOC. This result was the opposite of what was expected, since the grape pomace has probiotic properties, precisely because the fruits have more fungi and bacteria in their microbiota. This also confirms that the co-products of vitiviniculture can act as promoters of the intestinal health of ruminants, justifying further studies in order to improve this use. Therefore, the use of wine by-products is an alternative to reduce production costs, as its use in diets for confined sheep can improve the performance of the animals, increasing the total feed consumption and improving microbial activity.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar o comportamento ingestivo de ovinos recebendo ração alternativa com bagaço de uva em substituição ao volumoso, bem como seus impactos no ambiente ruminal. Observou-se que a BU apresentou maiores COT, TRAM e pH do líquido ruminal, enquanto houve menor TRU (P <0,05). Quanto aos demais parâmetros, não foram encontradas diferenças significativas. Neste estudo, assim como o tempo de alimentação não foi influenciado pela similaridade da relação concentrado: volumoso na dieta, a contagem de protozoários não se alterou. Esse achado reforça a possibilidade do uso do bagaço de uva como ferramenta na formulação de rações, reduzindo o risco de distúrbios ruminais. Observou-se que o grupo controle apresentou menor TRAM, indicando que a dieta desse grupo promoveu maior atividade microbiana e, consequentemente, maior digestibilidade, corroborando o COT já observado. Esse resultado foi o oposto do esperado, já que o bagaço de uva tem propriedades probióticas, justamente porque os frutos possuem mais fungos e bactérias em sua microbiota. Isso também confirma que os coprodutos da vitivinicultura podem atuar como promotores da saúde intestinal de ruminantes, justificando novos estudos no sentido de aprimorar esse uso. Portanto, a utilização de subprodutos do vinho é uma alternativa para reduzir os custos de produção, pois seu uso em dietas para ovinos confinados pode melhorar o desempenho dos animais, aumentando o consumo total de ração e melhorando a atividade microbiana.(AU)

Agro-industrial wastes as sources of bioactive compounds for food and fermentation industries / Resíduos agroindustriais como fontes de compostos bioativos para as indústrias de alimentos e de fermentação

Agro-industrial wastes are of great interest because they are important natural sources of bioactive compounds and can generate value-added byproducts. Recent studies have shown that byproducts generated by the food processing industry are rich in bioactive compounds, such as phenolic compounds, organic acids, and carotenoids, among others. The growing interest in replacing synthetic antioxidant and antimicrobial compounds with natural ones has stimulated a search for these bioactive compounds from plant sources, especially from fruit-processing wastes. The study aims to project the agro-industrial wastes as potential natural sources of antioxidants and antimicrobials and the feasible technological applications in food and fermentation industries, especially the bioethanol industry.(AU)

Resíduos agroindustriais são de grande interesse por serem importantes fontes naturais de compostos bioativos e assim gerar subprodutos de valor agregado. Estudos recentes mostraram que o processamento de alimentos gera subprodutos ricos em compostos bioativos tais como compostos fenólicos, ácidos orgânicos e carotenóides, entre outros. O crescente interesse em substituir compostos antioxidantes e antimicrobianos sintéticos por naturais tem estimulado a procura por esses compostos bioativos a partir de fontes vegetais, especialmente de resíduos de processamento de frutas. O objetivo desta revisão é destacar os resíduos agroindustriais como potenciais fontes naturais de antioxidantes e antimicrobianos assim como as possíveis aplicações tecnológicas nas indústrias de alimentos e de fermentação, especialmente a indústria do bioetanol.(AU)

Extraction of collagenolytic enzyme from fish viscera by phase partitioning (PEG/citrate) and its potential for industrial application / Extração de enzima colagenolítica das vísceras de peixes por partição de fases (PEG/citrato) e seu potencial para aplicação industrial

Internal viscera fish are potential sources of protein biomolecules of biopharmaceutical interest. However, this residue is frequently discarded inappropriately. The possibility to obtain byproducts of higher added value is a reality. Inside this view attention must be given to processes for the recovery and extraction of target molecules. However, the high cost of processing these residues is one of the obstacles to their reuse; techniques that facilitate their handling and make the process cheaper are desirable, such as extraction in a two-phase aqueous system. Thus, the aim of this study was to extract collagenolytic enzymes from common snook (Centropomus undecimalis) using a two-phase aqueous system (polyethylene glycol/citrate), according to the 24 factorial design, using as variables: molar mass of PEG (MPEG), PEG concentration (CPEG), citrate concentration (CCIT), pH, still, considering purification factor (FP), partition coefficient (K), and yield (Y). The collagenolytic activity of the crude extract was 102.41 U mg-1, after partitioning, was purified 3.91 times (MPEG: 8000; CPEG: 20.0%; CCIT: 20.0% and pH 6.0). Inhibition (U mg-1) was observed in benzamidine (22.51), TLCK (21.05), TPCK (21.29), and PMSF (23.05), signaling to be a serine-protease. The results showed the advantage of this semipurification technique as concerns to the low cost of extraction and purification, adding value to the fishing source material and allocating the residues from its processing to the industry.

Vísceras internas de peixes são fontes potenciais de biomoléculas proteicas de interesse biofarmacêutico. No entanto, esse resíduo é frequentemente descartado de forma inadequada. A possibilidade de obtenção de subprodutos de maior valor agregado é uma realidade. Dentro desta visão, atenção deve ser dada aos processos de recuperação e extração de moléculas-alvo. Como o alto custo do processamento desses resíduos é um dos obstáculos para sua reutilização, técnicas que facilitem seu manuseio e barateiem o processo são desejáveis, como a extração em sistema bifásico. Assim, o objetivo deste estudo foi extrair enzimas colagenolíticas de robalo-flecha (Centropomus undecimalis) usando sistema bifásico (polietilenoglicol/citrato), de acordo com o planejamento fatorial 24, tendo como variáveis: massa molar do PEG (MPEG), concentração de PEG (CPEG), concentração de citrato (CCIT), e pH; ainda, considerando: fator de purificação (PF), coeficiente de partição (K) e rendimento (Y) como respostas. A atividade colagenolítica do extrato bruto foi de 102,41 U mg-1. Após o particionamento, a amostra foi purificada 3,91 vezes (MPEG: 8000; CPEG: 20,0%; CCIT: 20,0% e pH 6,0), sendo inibida (U mg-1) pela benzamidina (22,51), TLCK (21,05), TPCK (21,29), e PMSF (23,08), sinalizando tratar-se de uma serino-protease. Os resultados mostraram a vantagem desta técnica de semipurificação no que diz respeito ao baixo custo de extração e purificação, valorizando a matéria-prima pesqueira e destinando os resíduos de seu processamento para a indústria.

Extraction of collagenolytic enzyme from fish viscera by phase partitioning (PEG/citrate) and its potential for industrial application / Extração de enzima colagenolítica das vísceras de peixes por partição de fases (PEG/citrato) e seu potencial para aplicação industrial

Internal viscera fish are potential sources of protein biomolecules of biopharmaceutical interest. However, this residue is frequently discarded inappropriately. The possibility to obtain byproducts of higher added value is a reality. Inside this view attention must be given to processes for the recovery and extraction of target molecules. However, the high cost of processing these residues is one of the obstacles to their reuse; techniques that facilitate their handling and make the process cheaper are desirable, such as extraction in a two-phase aqueous system. Thus, the aim of this study was to extract collagenolytic enzymes from common snook (Centropomus undecimalis) using a two-phase aqueous system (polyethylene glycol/citrate), according to the 24 factorial design, using as variables: molar mass of PEG (MPEG), PEG concentration (CPEG), citrate concentration (CCIT), pH, still, considering purification factor (FP), partition coefficient (K), and yield (Y). The collagenolytic activity of the crude extract was 102.41 U mg-1, after partitioning, was purified 3.91 times (MPEG: 8000; CPEG: 20.0%; CCIT: 20.0% and pH 6.0). Inhibition (U mg-1) was observed in benzamidine (22.51), TLCK (21.05), TPCK (21.29), and PMSF (23.05), signaling to be a serine-protease. The results showed the advantage of this semipurification technique as concerns to the low cost of extraction and purification, adding value to the fishing source material and allocating the residues from its processing to the industry.(AU)

Vísceras internas de peixes são fontes potenciais de biomoléculas proteicas de interesse biofarmacêutico. No entanto, esse resíduo é frequentemente descartado de forma inadequada. A possibilidade de obtenção de subprodutos de maior valor agregado é uma realidade. Dentro desta visão, atenção deve ser dada aos processos de recuperação e extração de moléculas-alvo. Como o alto custo do processamento desses resíduos é um dos obstáculos para sua reutilização, técnicas que facilitem seu manuseio e barateiem o processo são desejáveis, como a extração em sistema bifásico. Assim, o objetivo deste estudo foi extrair enzimas colagenolíticas de robalo-flecha (Centropomus undecimalis) usando sistema bifásico (polietilenoglicol/citrato), de acordo com o planejamento fatorial 24, tendo como variáveis: massa molar do PEG (MPEG), concentração de PEG (CPEG), concentração de citrato (CCIT), e pH; ainda, considerando: fator de purificação (PF), coeficiente de partição (K) e rendimento (Y) como respostas. A atividade colagenolítica do extrato bruto foi de 102,41 U mg-1. Após o particionamento, a amostra foi purificada 3,91 vezes (MPEG: 8000; CPEG: 20,0%; CCIT: 20,0% e pH 6,0), sendo inibida (U mg-1) pela benzamidina (22,51), TLCK (21,05), TPCK (21,29), e PMSF (23,08), sinalizando tratar-se de uma serino-protease. Os resultados mostraram a vantagem desta técnica de semipurificação no que diz respeito ao baixo custo de extração e purificação, valorizando a matéria-prima pesqueira e destinando os resíduos de seu processamento para a indústria.(AU)

Harina de insectos en alimentación de no rumiantes, una alternativa alimentar / Insect meal in non-ruminant feed, a food alternative / Farinha de insetos na alimentação de não ruminantes, uma alternativa alimentar

Dada la creciente búsqueda de alternativas para alimentos y piensos, el uso de una fuente de proteínas de la cría de insectos a gran escala parece ser una perspectiva atractiva hoy en día. La cría de insectos, debido a la naturaleza de la especie, tiene algunas ventajas que refuerzan aún más su uso, como alimentarse de una variedad de subproductos de la industria, no competir con el uso de recursos alimenticios, tener un alto valor nutricional y, cuando se consume , actuar en el desarrollo de microbiota beneficiosa y como inmunomoduladores. Algunos estudios destacan el uso de harinas de diferentes insectos como sustituto de la harina animal y la harina de soya en los alimentos monogástricos, lo que además de proporcionar un perfil de aminoácidos similar y / o superior a estos ingredientes convencionales puede reducir el costo. alimento consumido por especies monogástricas de interés zootécnico, impactando significativamente el sistema de producción. Cabe destacar algunos puntos sobre la viabilidad de la producción de estas harinas para su uso como fuente de proteínas en la alimentación animal, por lo que el presente trabajo busca reunir las aplicaciones y los resultados recientes obtenidos con el uso de harina de insectos en la alimentación y nutrición de animales monogástricos, impactos en el rendimiento, la salud y la calidad de los productos originados.

Given the growing search for alternatives for food and feed, the use of a protein source from large-scale insect breeding appears to be an attractive prospect today. Insect breeding, due to the nature of the species, has some advantages that further reinforce its use, such as feeding on a range of industry by-products, not competing with the use of food resources, having high nutritional value, and, when consumed, act in the development of beneficial microbiota and as immunomodulators. Some studies highlight the use of flours of different insects as a substitute for animal meal and soybean meal in monogastric feed, which in addition to providing a similar amino acid profile and / or superior to these conventional ingredients can reduce the cost. feed consumed by monogastric species of zootechnical interest, significantly impacting the production system. Some points about the viability of production of these flours for use as a source of protein in animal feed deserve to be highlighted, so the present work seeks to gather the applications and recent results obtained with the use of insect flour in the food and nutrition of monogastric animals, impacts on performance, health and the quality of the products originated.

Visto a crescente busca por alternativas para alimentação humana e animal, a utilização de uma fonte proteica proveniente da criação de insetos em larga escala, aparece como uma perspectiva atraente atualmente. A criação de insetos, devido à natureza das espécies, apresenta algumas vantagens que reforçam ainda mais sua utilização, como alimentar-se de uma gama de subprodutos da indústria, não competir com o uso de recursos alimentares, possuir alto valor nutricional, além de, quando consumidos, atuarem no desenvolvimento da microbiota benéfica e como imuno-moduladores. Alguns estudos destacam a utilização de farinhas de diferentes insetos em substituição a farinhas de origem animal e ao farelo de soja na alimentação de animais monogástricos, que além de fornecer um perfil de aminoácidos semelhante e/ou superior à esses ingredientes convencionais, podem reduzir o custo final da ração consumidas pela espécies monogástricas de interesse zootécnico, impactando significativamente no sistema produtivo. Alguns pontos acerca a viabilidade de produção dessas farinhas na utilização como fonte de proteína na alimentação animal merece destaque, sendo assim, o presente trabalho busca reunir as aplicações e resultados recentes obtidos com a utilização de farinha de insetos na alimentação e nutrição dos animais monogástricos, seus impactos no desempenho, saúde, além da qualidade...

Harina de insectos en alimentación de no rumiantes, una alternativa alimentar / Insect meal in non-ruminant feed, a food alternative / Farinha de insetos na alimentação de não ruminantes, uma alternativa alimentar

Dada la creciente búsqueda de alternativas para alimentos y piensos, el uso de una fuente de proteínas de la cría de insectos a gran escala parece ser una perspectiva atractiva hoy en día. La cría de insectos, debido a la naturaleza de la especie, tiene algunas ventajas que refuerzan aún más su uso, como alimentarse de una variedad de subproductos de la industria, no competir con el uso de recursos alimenticios, tener un alto valor nutricional y, cuando se consume , actuar en el desarrollo de microbiota beneficiosa y como inmunomoduladores. Algunos estudios destacan el uso de harinas de diferentes insectos como sustituto de la harina animal y la harina de soya en los alimentos monogástricos, lo que además de proporcionar un perfil de aminoácidos similar y / o superior a estos ingredientes convencionales puede reducir el costo. alimento consumido por especies monogástricas de interés zootécnico, impactando significativamente el sistema de producción. Cabe destacar algunos puntos sobre la viabilidad de la producción de estas harinas para su uso como fuente de proteínas en la alimentación animal, por lo que el presente trabajo busca reunir las aplicaciones y los resultados recientes obtenidos con el uso de harina de insectos en la alimentación y nutrición de animales monogástricos, impactos en el rendimiento, la salud y la calidad de los productos originados.(AU)

Given the growing search for alternatives for food and feed, the use of a protein source from large-scale insect breeding appears to be an attractive prospect today. Insect breeding, due to the nature of the species, has some advantages that further reinforce its use, such as feeding on a range of industry by-products, not competing with the use of food resources, having high nutritional value, and, when consumed, act in the development of beneficial microbiota and as immunomodulators. Some studies highlight the use of flours of different insects as a substitute for animal meal and soybean meal in monogastric feed, which in addition to providing a similar amino acid profile and / or superior to these conventional ingredients can reduce the cost. feed consumed by monogastric species of zootechnical interest, significantly impacting the production system. Some points about the viability of production of these flours for use as a source of protein in animal feed deserve to be highlighted, so the present work seeks to gather the applications and recent results obtained with the use of insect flour in the food and nutrition of monogastric animals, impacts on performance, health and the quality of the products originated.(AU)

Visto a crescente busca por alternativas para alimentação humana e animal, a utilização de uma fonte proteica proveniente da criação de insetos em larga escala, aparece como uma perspectiva atraente atualmente. A criação de insetos, devido à natureza das espécies, apresenta algumas vantagens que reforçam ainda mais sua utilização, como alimentar-se de uma gama de subprodutos da indústria, não competir com o uso de recursos alimentares, possuir alto valor nutricional, além de, quando consumidos, atuarem no desenvolvimento da microbiota benéfica e como imuno-moduladores. Alguns estudos destacam a utilização de farinhas de diferentes insetos em substituição a farinhas de origem animal e ao farelo de soja na alimentação de animais monogástricos, que além de fornecer um perfil de aminoácidos semelhante e/ou superior à esses ingredientes convencionais, podem reduzir o custo final da ração consumidas pela espécies monogástricas de interesse zootécnico, impactando significativamente no sistema produtivo. Alguns pontos acerca a viabilidade de produção dessas farinhas na utilização como fonte de proteína na alimentação animal merece destaque, sendo assim, o presente trabalho busca reunir as aplicações e resultados recentes obtidos com a utilização de farinha de insetos na alimentação e nutrição dos animais monogástricos, seus impactos no desempenho, saúde, além da qualidade...(AU)

Use of by-products in a total mixed ration silage / Uso de subprodutos na silagem de ração total misturada

The objective of this study was to evaluated fermentation losses and silage quality with the addition of different by-products in TMR. A completely randomized design was used with four treatments: Control (CTL, with hay, corn silage, cracked corn, soybean meal, wheat bran and minerals); CTL plus the addition of fresh orange pulp (FOP); CTL plus soybean hulls (SBH) or CTL plus wet brewery wastes (WBW), with six replicates. The ingredients were mixed and ensiled in 24 PVC experimental silos. After 56 days of ensiling, fermentation losses (effluents, dry matter and gases), and the TMR silage pH and chemical composition were analyzed; aerobic stability was evaluated over seven days after the silos were opened. Lower dry matter (P ≤ 0.0001) was observed in TMR ensiled with wet (WBW and FOP) compared to dry (SBH) by-products. Greater ADF (P = 0.031) was observed in SBH when compared to others by-products. WBW and FOP increased dry matter (P ≤ 0.0001) and effluent losses (P ≤ 0.0001) when compared to CTL and SBH. SBH treatment remained stable after 176-hour, which differ (P=0.0015) compared with the other treatments (range from 94.5 to 99 hours of exposure to air). The density (kg DM/m3) changed (P ≤ 0.0001) among treatments. The inclusion of SBH in TMR silages had the greatest density, followed by CTL, WBW and FOP. The density was negatively correlated with DM losses ( r= - 0,81; P ≤ 0.0001). The pH differ (P = 0.003) among treatments. Highest pH of TMR silage was observed for SBH (3,67) and the lowest (3,56) for FOP. Soybean hulls successful improved aerobic stability and density, whereas aerobic stability and density were decreased and fermentation losses increased when fresh orange pulp and wet brewery were used. Little effects on chemical composition were observed, thereby agro-industrial by-products can be used in TMR silages as long as there is adequate product availability and pricing.

Objetivou-se avaliar as perdas fermentativas e qualidade química da ração total misturada (TMR) ensilada com a adição de diferentes subprodutos da indústria. Um delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos foi utilizado: CTL (Feno, silagem de milho, milho quirera, farelo de soja, farelo de trigo e mistura mineral), FOP (CTL com adição de bagaço de laranja in-natura), ou SBH (CTL com adição de casca de soja) e WBW (CTL com adição de resíduo úmido de cervejaria), utilizando-se seis repetições por tratamento. Os ingredientes foram misturados e armazenados em 24 silos experimentais de PVC. Após 56 dias de armazenamento, as perdas fermentativas (efluentes, perda de matéria seca e produção de gases), e o pH, composição bromatológica e estabilidade aeróbica durante 7 dias das silagens de TMR foram mensuradas. Menor teor de MS (P ≤ 0,0001) foi observado para TMR ensiladas com resíduos úmidos (WBW e FOP) comparado com SBH. O uso de SBH apresentou maior teor de FDA (P = 0,031) comparado aos demais tratamentos. Adição de WBW e FOP aumentou as perdas de matéria seca (P ≤ 0,0001) e efluentes (P ≤ 0,0001) em relação a CTL e SBH. O tratamento SBH não apresentou quebra de estabilidade (176 horas), diferindo (P = 0,0015) em relação aos outros tratamentos (variação de 94,5 a 99 horas de exposição ao ar). A densidade (kg MS/m³) foi diferente (P ≤ 0.0001) entre os tratamentos. A inclusão de SBH na silagem de TMR apresentou as maiores densidades, seguido pelo tratamento CTL, WBW e FOP. A densidade teve correlação negative com as perdas de MS ( r= -0,81; P ≤ 0.0001). O pH diferiu entre tratamento (P = 0,003), sendo maior para CSC (3,67) e menor para BLI (3,56). O tratamento casca de soja apresentou a melhor estabilidade aeróbia e densidade, enquanto a estabilidade e densidade diminuíram e as perdas fermentativas aumentaram quando bagaço de laranja in-natura e resíduo úmido de cervejaria foram utilizados. Apesar das diferenças na composição das [...].

Use of by-products in a total mixed ration silage / Uso de subprodutos na silagem de ração total misturada

The objective of this study was to evaluated fermentation losses and silage quality with the addition of different by-products in TMR. A completely randomized design was used with four treatments: Control (CTL, with hay, corn silage, cracked corn, soybean meal, wheat bran and minerals); CTL plus the addition of fresh orange pulp (FOP); CTL plus soybean hulls (SBH) or CTL plus wet brewery wastes (WBW), with six replicates. The ingredients were mixed and ensiled in 24 PVC experimental silos. After 56 days of ensiling, fermentation losses (effluents, dry matter and gases), and the TMR silage pH and chemical composition were analyzed; aerobic stability was evaluated over seven days after the silos were opened. Lower dry matter (P ≤ 0.0001) was observed in TMR ensiled with wet (WBW and FOP) compared to dry (SBH) by-products. Greater ADF (P = 0.031) was observed in SBH when compared to others by-products. WBW and FOP increased dry matter (P ≤ 0.0001) and effluent losses (P ≤ 0.0001) when compared to CTL and SBH. SBH treatment remained stable after 176-hour, which differ (P=0.0015) compared with the other treatments (range from 94.5 to 99 hours of exposure to air). The density (kg DM/m3) changed (P ≤ 0.0001) among treatments. The inclusion of SBH in TMR silages had the greatest density, followed by CTL, WBW and FOP. The density was negatively correlated with DM losses ( r= - 0,81; P ≤ 0.0001). The pH differ (P = 0.003) among treatments. Highest pH of TMR silage was observed for SBH (3,67) and the lowest (3,56) for FOP. Soybean hulls successful improved aerobic stability and density, whereas aerobic stability and density were decreased and fermentation losses increased when fresh orange pulp and wet brewery were used. Little effects on chemical composition were observed, thereby agro-industrial by-products can be used in TMR silages as long as there is adequate product availability and pricing.(AU)

Objetivou-se avaliar as perdas fermentativas e qualidade química da ração total misturada (TMR) ensilada com a adição de diferentes subprodutos da indústria. Um delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos foi utilizado: CTL (Feno, silagem de milho, milho quirera, farelo de soja, farelo de trigo e mistura mineral), FOP (CTL com adição de bagaço de laranja in-natura), ou SBH (CTL com adição de casca de soja) e WBW (CTL com adição de resíduo úmido de cervejaria), utilizando-se seis repetições por tratamento. Os ingredientes foram misturados e armazenados em 24 silos experimentais de PVC. Após 56 dias de armazenamento, as perdas fermentativas (efluentes, perda de matéria seca e produção de gases), e o pH, composição bromatológica e estabilidade aeróbica durante 7 dias das silagens de TMR foram mensuradas. Menor teor de MS (P ≤ 0,0001) foi observado para TMR ensiladas com resíduos úmidos (WBW e FOP) comparado com SBH. O uso de SBH apresentou maior teor de FDA (P = 0,031) comparado aos demais tratamentos. Adição de WBW e FOP aumentou as perdas de matéria seca (P ≤ 0,0001) e efluentes (P ≤ 0,0001) em relação a CTL e SBH. O tratamento SBH não apresentou quebra de estabilidade (176 horas), diferindo (P = 0,0015) em relação aos outros tratamentos (variação de 94,5 a 99 horas de exposição ao ar). A densidade (kg MS/m³) foi diferente (P ≤ 0.0001) entre os tratamentos. A inclusão de SBH na silagem de TMR apresentou as maiores densidades, seguido pelo tratamento CTL, WBW e FOP. A densidade teve correlação negative com as perdas de MS ( r= -0,81; P ≤ 0.0001). O pH diferiu entre tratamento (P = 0,003), sendo maior para CSC (3,67) e menor para BLI (3,56). O tratamento casca de soja apresentou a melhor estabilidade aeróbia e densidade, enquanto a estabilidade e densidade diminuíram e as perdas fermentativas aumentaram quando bagaço de laranja in-natura e resíduo úmido de cervejaria foram utilizados. Apesar das diferenças na composição das [...].(AU)

Estudo do comportamento reológico de achocolatado industrializado / Study of rheological of processed chocolate poder

A utilização de subprodutos em um novo processo resulta em maior lucro para o produtor. Entretanto, deve-se verificar a qualidade do produto final, pois a maior concentração do soro do leite pode provocar redução em parâmetros como viscosidade e sinérese. O objetivo do presente estudo é de analisar o comportamento reológico de achocolatado industrializado de duas diferentes marcas. Para leitura da viscosidade foi utilizado um viscosímetro de Brookfield, modelo DVII+Pro utilizando o splidlen nº 2 com as seguintes rotações: 50, 60, 70, 80, 100, 120, 140 rpm. A partir de uma análise estatística dos dados obtidos, utilizando o software STATISTICA 7.0 obtivemos os dados referentes à tensão de cisalhamento (Pa) e taxa de deformação (s-1). Valores inferiores de viscosidade aparente e taxa de deformação foram observadas na amostra 1, Ambas as amostras, demonstraram o comportamento de um fluido não newtoniano com características semelhantes ao plástico de Bingham.

Recovery of fibrinolytic and collagenolytic enzymes from fish and shrimp byproducts: potential source for biomedical applications / Recuperação de enzimas fibrinolíticas e colagenolitícas de resíduos de peixes e camarões: fonte potencial para aplicações biomédicas

Fish and shrimp industries generate a significant amount of by-products. These by-products can be used for the extraction of enzymes of biomedical interest, such as fibrinolytic and collagenolytic. Thus, this work aimed to perform a screening of fish and shrimp byproducts as sources of enzymes with fibrinolytic and collagenolytic activities and to characterize the biochemical properties of crude extracts with collagenolytic activity from Cichla ocellaris residues. Fibrinolytic enzymes were recovered with activities between 5.51 ± 0.02 U.mL-1 (Caranx crysos) and 56.16 ± 0.42 U.mL-1 (Litopenaeus vannamei), while collagenolytic enzymes were detected in a range between 6.79 ± 0.00 U.mg-1 (Trachurus lathami) and 94.35 ± 0.02 U.mg-1 (C. ocellaris). After collagenolytic screening, the selected species was C. ocellaris, being subjected to a preheating, which culminated with an increase of enzymatic activity of 35.07% (up to 127.44 ± 0.09 U.mg-1). The optimal collagenolytic activity recovered from C. ocellaris byproducts was 55 °C (thermostable between 25 and 60 °C) and 7.5 (stable between 6.5 and 11.5) for temperature and pH evaluations, respectively. The kinetic parameters were determined, obtaining Km of 5.92 mM and Vmax of 294.40 U.mg-1. The recovered enzyme was sensitive to the Cu2+, Hg2 and Pb2+ ions, being partially inhibited by phenylmethylsulphonyl fluoride (PMSF), N-p-tosyl-L-lysin chloromethyl ketone (TLCK) and Benzamidine. Furthermore, it was able to cleave native type I collagen, the most important type for industry. Thus, the recovery of biomolecules, besides offering to the industry an alternative source of active molecules, contributes to the reduction of the environmental impact, adding value to the fish product and providing a new source of income.

As indústrias de peixe e camarão geram uma quantidade significativa de subprodutos. Estes subprodutos podem ser utilizados para a extração de enzimas de interesse biomédico, como fibrinolítica e o colagenolítica. Assim, este trabalho teve como objetivo realizar uma triagem de subprodutos de peixes e camarões como fontes de enzimas com atividade fibrinolítica e colagenolítica e caracterizar as propriedades bioquímicas do extrato bruto com atividade colagenolítica a partir de resíduos de Cichla ocellaris. Enzimas fibrinolíticas foram recuperadas com atividades entre 5,51 ± 0,02 U.mL-1 (Caranx crysos) e 56,16 ± 0,42 U.mL-1 (Litopenaeus vannamei), enquanto enzimas colagenolitícas foram detectadas numa variação entre 6,79 ± 0,00 U.mg-1 (Trachurus lathami) e 94,35 ± 0,02 U.mg-1 (C. ocellaris). Após a triagem colagenolítica, a espécie selecionada foi a C. ocellaris, sendo submetida a um pré-aquecimento, o que culminou com um aumento de atividade enzimática de 35.07% (127.44 ± 0.09 U.mg-1). A atividade colagenolítica ótima recuperada de resíduos de C. ocellaris foi a 55°C (termoestável entre 25 a 60°) e 7,5 (estável entre 6,5 a 11,5) para avaliações de temperatura e de pH, respectivamente. Os parâmetros cinéticos foram determinados, obtendo-se Km de 5,92 mM e Vmax de 294,40 U.mg-1. A enzima recuperada foi sensível aos íons de Cu2+, Hg2+ e Pb2+, sendo parcialmente inibida por Fluoreto de Fenilmetilsulfonil (PMSF), N-α-tosil-L-lisina clorometil cetona (TLCK) e Benzamidina. Ainda, foi capaz de clivar o colágeno nativo tipo I, o tipo mais desejável pela indústria. Assim, a recuperação de biomoléculas, além de oferecer à indústria uma fonte alternativa de moléculas ativas, contribui para a redução do impacto ambiental, agregando valor ao produto pesqueiro e proporcionando nova fonte de renda.

Recovery of fibrinolytic and collagenolytic enzymes from fish and shrimp byproducts: potential source for biomedical applications / Recuperação de enzimas fibrinolíticas e colagenolitícas de resíduos de peixes e camarões: fonte potencial para aplicações biomédicas

Fish and shrimp industries generate a significant amount of by-products. These by-products can be used for the extraction of enzymes of biomedical interest, such as fibrinolytic and collagenolytic. Thus, this work aimed to perform a screening of fish and shrimp byproducts as sources of enzymes with fibrinolytic and collagenolytic activities and to characterize the biochemical properties of crude extracts with collagenolytic activity from Cichla ocellaris residues. Fibrinolytic enzymes were recovered with activities between 5.51 ± 0.02 U.mL-1 (Caranx crysos) and 56.16 ± 0.42 U.mL-1 (Litopenaeus vannamei), while collagenolytic enzymes were detected in a range between 6.79 ± 0.00 U.mg-1 (Trachurus lathami) and 94.35 ± 0.02 U.mg-1 (C. ocellaris). After collagenolytic screening, the selected species was C. ocellaris, being subjected to a preheating, which culminated with an increase of enzymatic activity of 35.07% (up to 127.44 ± 0.09 U.mg-1). The optimal collagenolytic activity recovered from C. ocellaris byproducts was 55 °C (thermostable between 25 and 60 °C) and 7.5 (stable between 6.5 and 11.5) for temperature and pH evaluations, respectively. The kinetic parameters were determined, obtaining Km of 5.92 mM and Vmax of 294.40 U.mg-1. The recovered enzyme was sensitive to the Cu2+, Hg2 and Pb2+ ions, being partially inhibited by phenylmethylsulphonyl fluoride (PMSF), N-p-tosyl-L-lysin chloromethyl ketone (TLCK) and Benzamidine. Furthermore, it was able to cleave native type I collagen, the most important type for industry. Thus, the recovery of biomolecules, besides offering to the industry an alternative source of active molecules, contributes to the reduction of the environmental impact, adding value to the fish product and providing a new source of income.(AU)

As indústrias de peixe e camarão geram uma quantidade significativa de subprodutos. Estes subprodutos podem ser utilizados para a extração de enzimas de interesse biomédico, como fibrinolítica e o colagenolítica. Assim, este trabalho teve como objetivo realizar uma triagem de subprodutos de peixes e camarões como fontes de enzimas com atividade fibrinolítica e colagenolítica e caracterizar as propriedades bioquímicas do extrato bruto com atividade colagenolítica a partir de resíduos de Cichla ocellaris. Enzimas fibrinolíticas foram recuperadas com atividades entre 5,51 ± 0,02 U.mL-1 (Caranx crysos) e 56,16 ± 0,42 U.mL-1 (Litopenaeus vannamei), enquanto enzimas colagenolitícas foram detectadas numa variação entre 6,79 ± 0,00 U.mg-1 (Trachurus lathami) e 94,35 ± 0,02 U.mg-1 (C. ocellaris). Após a triagem colagenolítica, a espécie selecionada foi a C. ocellaris, sendo submetida a um pré-aquecimento, o que culminou com um aumento de atividade enzimática de 35.07% (127.44 ± 0.09 U.mg-1). A atividade colagenolítica ótima recuperada de resíduos de C. ocellaris foi a 55°C (termoestável entre 25 a 60°) e 7,5 (estável entre 6,5 a 11,5) para avaliações de temperatura e de pH, respectivamente. Os parâmetros cinéticos foram determinados, obtendo-se Km de 5,92 mM e Vmax de 294,40 U.mg-1. A enzima recuperada foi sensível aos íons de Cu2+, Hg2+ e Pb2+, sendo parcialmente inibida por Fluoreto de Fenilmetilsulfonil (PMSF), N-α-tosil-L-lisina clorometil cetona (TLCK) e Benzamidina. Ainda, foi capaz de clivar o colágeno nativo tipo I, o tipo mais desejável pela indústria. Assim, a recuperação de biomoléculas, além de oferecer à indústria uma fonte alternativa de moléculas ativas, contribui para a redução do impacto ambiental, agregando valor ao produto pesqueiro e proporcionando nova fonte de renda.(AU)

Production of sugarcane seedlings pre-sprouted in commercial and alternative substrates with by-products of the sugarcane industry / Produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar em substratos comerciais e alternativos com subprodutos da indústria canavieira

The sugarcane agro-industry is a major producer of organic waste, which could be used as substrates for production of pre-sprouted sugarcane seedlings aiming at reducing production costs and the sustainability of the sugar and alcohol industry. This study aimed to identify the best position of origin of the bud chip (little portion of stem with one bud) for the production of pre-sprouted seedlings (PSS) of sugarcane and the effects of commercial and alternative substrates containing by-products of the sugarcane industry on the production of sugarcane PSS. For this, a 4x2 factorial experiment was performed with four substrates: two commercial (TRIMIX® and BIOPLANT®) and two substrates formulated from sugarcane bagasse and filter cake (SABAFI and SUSBAFI) combined with bud chip from the basal and apical regions. The chemical and physical-hydric properties of the substrates and the development of PSS were evaluated. The substrates evaluated provided contrasting environments for root growth in relation to the physical-hydric and chemical properties. The use of by-products from the sugarcane industry can be added to the formulation of substrates for the production of pre-sprouted sugarcane seedlings, although the commercial substrate TRIMIX® provides superior performance to the seedlings, regardless of the origin position of the bud chip.(AU)

A agroindústria canavieira é grande produtora de resíduos orgânicos, que poderiam ser utilizados como substratos na produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar visando a redução de custos de produção e a sustentabilidade do setor sucroalcooleiro. Assim, objetivou-se identificar a melhor posição de origem do minirrebolo para a produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar (MPB) e os efeitos de substratos comerciais e alternativos com subprodutos da indústria canavieira na produção de MPB de cana-de-açúcar. Para tanto, realizou-se um experimento fatorial 4x2, sendo quatro substratos: dois comerciais (TRIMIX® e BIOPLANT®) e dois substratos formulados a partir do bagaço da cana e da torta de filtro (SABAFI e SUSBAFI) combinados com minirebolos provenientes da região basal e apical. Avaliaram-se as propriedades químicas e físico-hídricas dos substratos e o desenvolvimento das MPB. Os substratos proporcionaram ambientes de crescimento radicular contrastante em relação às propriedades físicas e químicas. O uso de subprodutos na formulação de substratos para produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar pode ser utilizado, embora o substrato comercial TRIMIX® tenha condicionado desempenho superior às mudas, independentemente da posição de origem do minirrebolo.(AU)