Modulating the production of xylanase by Bacillus pumilus BS131 through optimization using waste fiber sludge / Modulando a produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 por meio da otimização usando lodo de fibra residual

Abstract In recent days, cheapest alternative carbon source for fermentation purpose is desirable to minimize production cost. Xylanases have become attractive enzymes as their potential in bio-bleaching of pulp and paper industry. The objective of the present study was to identify the potential ability on the xylanase production by locally isolated Bacillus pumilus BS131 by using waste fiber sludge and wheat bran media under submerged fermentation. Culture growth conditions were optimized to obtain significant amount of xylanase. Maximum xylanase production was recorded after 72 hours of incubation at 30 °C and 7 pH with 4.0% substrate concentration. In the nutshell, the production of xylanase using inexpensive waste fiber sludge and wheat-bran as an alternative in place of expensive xylan substrate was more cost effective and environment friendly.

Resumo Nos últimos dias, a fonte alternativa de carbono mais barata para fins de fermentação é desejável para minimizar o custo de produção. As xilanases têm se tornado enzimas atraentes como seu potencial no biobranqueamento da indústria de papel e celulose. O objetivo do presente estudo foi identificar a capacidade potencial na produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 isolado localmente usando lodo de fibra residual e farelo de trigo em meio de fermentação submersa. As condições de crescimento da cultura foram otimizadas para obter uma quantidade significativa de xilanase. A produção máxima de xilanase foi registrada após 72 horas de incubação a 30 °C e pH 7 com concentração de substrato de 4,0%. Resumindo, a produção de xilanase usando lodo de fibra residual de baixo custo e farelo de trigo como uma alternativa no lugar do substrato de xilano caro foi mais econômica e ecológica.

Immobilization of mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum in E. coli and application for kraft pulp biobleaching / Imobilização de xilanase mutada de Neocallimastix patriciarum em E. coli e aplicação para polpa kraft

Abstract As an important enzyme, xylanase is widely used in the food, pulp, and textile industry. Different applications of xylanase warrant specific conditions including temperature and pH. This study aimed to carry out sodium alginate beads as carrier to immobilize previous reported mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum which expressed in E. coli, the activity of immobilization of mutated xylanase was elevated about 4% at pH 6 and 13% at 62 °C. Moreover, the immobilized mutated xylanase retained a greater proportion of its activity than the wide type in thermostability. These properties suggested that the immobilization of mutated xylanase has potential to apply in biobleaching industry.

Resumo Como importante enzima, a xilanase é amplamente utilizada na indústria alimentícia, de celulose e têxtil. Diferentes aplicações de xilanase garantem condições específicas, incluindo temperatura e pH. Este estudo teve como objetivo realizar grânulos de alginato de sódio como carreador para imobilizar xilanase mutada relatada anteriormente de Neocallimastix patriciarum que expressa em E. coli, a atividade de imobilização da xilanase mutada foi elevada em cerca de 4% em pH 6 e 13% a 62 °C. Além disso, a xilanase mutada imobilizada reteve uma proporção maior de sua atividade do que o tipo amplo em termoestabilidade. Essas propriedades sugerem que a imobilização da xilanase mutada tem potencial para aplicação na indústria de biobranqueamento.

Immobilization of mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum in E coli and application for kraft pulp biobleaching / Imobilização de xilanase mutada de Neocallimastix patriciarum em E coli e aplicação para polpa kraft

As an important enzyme, xylanase is widely used in the food, pulp, and textile industry. Different applications of xylanase warrant specific conditions including temperature and pH. This study aimed to carry out sodium alginate beads as carrier to immobilize previous reported mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum which expressed in E. coli, the activity of immobilization of mutated xylanase was elevated about 4% at pH 6 and 13% at 62 °C. Moreover, the immobilized mutated xylanase retained a greater proportion of its activity than the wide type in thermostability. These properties suggested that the immobilization of mutated xylanase has potential to apply in biobleaching industry.

Como importante enzima, a xilanase é amplamente utilizada na indústria alimentícia, de celulose e têxtil. Diferentes aplicações de xilanase garantem condições específicas, incluindo temperatura e pH. Este estudo teve como objetivo realizar grânulos de alginato de sódio como carreador para imobilizar xilanase mutada relatada anteriormente de Neocallimastix patriciarum que expressa em E. coli, a atividade de imobilização da xilanase mutada foi elevada em cerca de 4% em pH 6 e 13% a 62 °C. Além disso, a xilanase mutada imobilizada reteve uma proporção maior de sua atividade do que o tipo amplo em termoestabilidade. Essas propriedades sugerem que a imobilização da xilanase mutada tem potencial para aplicação na indústria de biobranqueamento.

Modulating the production of xylanase by Bacillus pumilus BS131 through optimization using waste fiber sludge / Modulando a produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 por meio da otimização usando lodo de fibra residual

In recent days, cheapest alternative carbon source for fermentation purpose is desirable to minimize production cost. Xylanases have become attractive enzymes as their potential in bio-bleaching of pulp and paper industry. The objective of the present study was to identify the potential ability on the xylanase production by locally isolated Bacillus pumilus BS131 by using waste fiber sludge and wheat bran media under submerged fermentation. Culture growth conditions were optimized to obtain significant amount of xylanase. Maximum xylanase production was recorded after 72 hours of incubation at 30 °C and 7 pH with 4.0% substrate concentration. In the nutshell, the production of xylanase using inexpensive waste fiber sludge and wheat-bran as an alternative in place of expensive xylan substrate was more cost effective and environment friendly.

Nos últimos dias, a fonte alternativa de carbono mais barata para fins de fermentação é desejável para minimizar o custo de produção. As xilanases têm se tornado enzimas atraentes como seu potencial no biobranqueamento da indústria de papel e celulose. O objetivo do presente estudo foi identificar a capacidade potencial na produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 isolado localmente usando lodo de fibra residual e farelo de trigo em meio de fermentação submersa. As condições de crescimento da cultura foram otimizadas para obter uma quantidade significativa de xilanase. A produção máxima de xilanase foi registrada após 72 horas de incubação a 30 °C e pH 7 com concentração de substrato de 4,0%. Resumindo, a produção de xilanase usando lodo de fibra residual de baixo custo e farelo de trigo como uma alternativa no lugar do substrato de xilano caro foi mais econômica e ecológica.

Immobilization of mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum in E. coli and application for kraft pulp biobleaching

Abstract As an important enzyme, xylanase is widely used in the food, pulp, and textile industry. Different applications of xylanase warrant specific conditions including temperature and pH. This study aimed to carry out sodium alginate beads as carrier to immobilize previous reported mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum which expressed in E. coli, the activity of immobilization of mutated xylanase was elevated about 4% at pH 6 and 13% at 62 °C. Moreover, the immobilized mutated xylanase retained a greater proportion of its activity than the wide type in thermostability. These properties suggested that the immobilization of mutated xylanase has potential to apply in biobleaching industry.

Resumo Como importante enzima, a xilanase é amplamente utilizada na indústria alimentícia, de celulose e têxtil. Diferentes aplicações de xilanase garantem condições específicas, incluindo temperatura e pH. Este estudo teve como objetivo realizar grânulos de alginato de sódio como carreador para imobilizar xilanase mutada relatada anteriormente de Neocallimastix patriciarum que expressa em E. coli, a atividade de imobilização da xilanase mutada foi elevada em cerca de 4% em pH 6 e 13% a 62 °C. Além disso, a xilanase mutada imobilizada reteve uma proporção maior de sua atividade do que o tipo amplo em termoestabilidade. Essas propriedades sugerem que a imobilização da xilanase mutada tem potencial para aplicação na indústria de biobranqueamento.

Modulating the production of xylanase by Bacillus pumilus BS131 through optimization using waste fiber sludge

Abstract In recent days, cheapest alternative carbon source for fermentation purpose is desirable to minimize production cost. Xylanases have become attractive enzymes as their potential in bio-bleaching of pulp and paper industry. The objective of the present study was to identify the potential ability on the xylanase production by locally isolated Bacillus pumilus BS131 by using waste fiber sludge and wheat bran media under submerged fermentation. Culture growth conditions were optimized to obtain significant amount of xylanase. Maximum xylanase production was recorded after 72 hours of incubation at 30 °C and 7 pH with 4.0% substrate concentration. In the nutshell, the production of xylanase using inexpensive waste fiber sludge and wheat-bran as an alternative in place of expensive xylan substrate was more cost effective and environment friendly.

Resumo Nos últimos dias, a fonte alternativa de carbono mais barata para fins de fermentação é desejável para minimizar o custo de produção. As xilanases têm se tornado enzimas atraentes como seu potencial no biobranqueamento da indústria de papel e celulose. O objetivo do presente estudo foi identificar a capacidade potencial na produção de xilanase por Bacillus pumilus BS131 isolado localmente usando lodo de fibra residual e farelo de trigo em meio de fermentação submersa. As condições de crescimento da cultura foram otimizadas para obter uma quantidade significativa de xilanase. A produção máxima de xilanase foi registrada após 72 horas de incubação a 30 °C e pH 7 com concentração de substrato de 4,0%. Resumindo, a produção de xilanase usando lodo de fibra residual de baixo custo e farelo de trigo como uma alternativa no lugar do substrato de xilano caro foi mais econômica e ecológica.

Effects of supplemental xylanase on in vitro disappearance of dry matter in feed ingredients for swine / Efectos de la suplementación con xilanasa sobre la desaparición in vitro de materia seca en ingredientes de piensos para cerdos / Efeitos da xilanase suplementar no desaparecimento in vitro de matéria seca em ingredientes de rações para suínos

Abstract Background: Alternative feed ingredients are widely used in swine diets to lower feed costs, but these ingredients contain a large quantity of non-starch polysaccharides. Supplemental xylanase is known to break down non-starch polysaccharides. However, the effects of exogenous xylanase from Bacillus subtilis on various feed ingredients have rarely been compared. Objective: To evaluate the effects of supplemental xylanase on in vitro disappearance of dry matter (DM) in various feed ingredients for pigs. Methods: Nine feed ingredients were used to measure in vitro ileal disappearance and in vitro total tract disappearance of DM. Each ground ingredient was supplemented with either supplemental xylanase (9,000 U/g) or cornstarch at 1.0%. Results: Supplemental xylanase increased in vitro ileal disappearance of DM in wheat, barley, wheat flour, and wheat bran (p<0.05). The in vitro total tract disappearance of DM for barley and wheat bran increased with xylanase addition (p<0.05). Conclusion: Exogenous xylanase could increase in vitro ileal DM disappearance in barley, wheat, wheat flour, and wheat bran, but did not affect in vitro total tract DM disappearance in wheat and wheat flour.

Resumen Antecedentes: Los ingredientes alternativos se utilizan ampliamente en las dietas porcinas para reducir los costos del pienso, pero estos ingredientes contienen una gran cantidad de polisacáridos no-amiláceos. Se sabe que la xilanasa suplementaria descompone los polisacáridos diferentes al almidón. Sin embargo, rara vez se han comparado los efectos de la xilanasa exógena de Bacillus subtilis en algunos ingredientes del alimento. Objetivo: Evaluar los efectos de la xilanasa suplementaria sobre la desaparición in vitro de la materia seca (MS) en varios ingredientes alimentarios para cerdos. Métodos: Se utilizaron nueve ingredientes del alimento para medir la desaparición ileal in vitro y la desaparición del tracto total in vitro de MS. Cada ingrediente molido se complementó con xilanasa suplementaria (9,000 U/g) o almidón de maíz al 1,0%. Resultados: La xilanasa suplementaria aumentó la desaparición ileal in vitro de MS en trigo, cebada, harina de trigo y salvado de trigo (p<0,05). La desaparición de tracto total de MS in vitro para la cebada y el salvado de trigo aumentó con la adición de xilanasa (p<0,05). Conclusión: La xilanasa exógena podría aumentar la desaparición de la MS ileal in vitro en cebada, trigo, harina de trigo y salvado de trigo, pero no afecta la desaparición de la MS en tracto total in vitro del trigo y la harina de trigo.

Resumo Antecedentes: Ingredientes alternativos para rações são amplamente usados em dietas para suínos para reduzir os custos da alimentação, mas esses ingredientes contêm uma grande quantidade de polissacarídeos não amiláceos. A xilanase suplementar é conhecida por quebrar polissacarídeos não amiláceos. No entanto, os efeitos da xilanase exógena de Bacillus subtilis em vários ingredientes da ração raramente foram comparados. Objetivo: Avaliar os efeitos da xilanase suplementar no desaparecimento in vitro da matéria seca (MS) em vários ingredientesde rações para suínos. Métodos: Nove ingredientes da ração foram usados para medir o desaparecimento ileal in vitro e o desaparecimento de MS in vitro do trato total. Cada ingrediente moído foi suplementado com xilanase suplementar (9.000 U/g) ou amido de milhoa 1,0%. Resultados: A xilanase suplementar aumentou o desaparecimento ileal in vitro de MS em trigo, cevada, farinha de trigo e farelo de trigo (p<0,05). O desaparecimento in vitro de MS do trato total para cevada e farelo de trigo aumentou com a adição de xilanase (p<0,05). Conclusão: A xilanase exógena pode aumentar o desaparecimento in vitro da MS ileal em cevada, trigo, farinha de trigo e farelo de trigo, mas não afetou o desaparecimento in vitro do trato total da MS no trigo e na farinha de trigo.

Complexos enzimáticos sobre a energia metabolizável e digestibilidade dos nutrientes do milheto para frangos de corte / Enzyme complexes on metabolizable energy and nutrient digestibility of millet for broiler chickens

Objetivou-se avaliar o efeito de complexos enzimáticos sobre a energia metabolizável e o coeficiente de digestibilidade de nutrientes do milheto para frangos de corte. Quinhentos e setenta e seis frangos machos foram distribuídos em 36 gaiolas, com três tratamentos: T1 - composição de milheto sem complexo enzimático; T2 - composição de milheto com complexo enzimático (CES) e T3 - composição de milheto com complexo enzimático (CEV). Os tratamentos foram definidos com base em seis dietas (três dietas referências e três dietas testes). As dietas testes foram obtidas pela substituição de 40% da dieta referência por milheto inteiro, e a adição de enzimas consistiu de dois complexos enzimáticos: CES, constituído pelas enzimas fitase, protease, xilanase, ß-glucanase, celulase, amilase e pectinase; e CEV. constituído pelas enzimas protease, celulase e amilase. Na fase de 11 a 20 dias, a suplementação com o CEV reduziu os valores de EMA, EMAn e CDPB. A suplementação com CES melhorou o CDPB, e não houve efeito significativo para CDMS e CDEB. Na fase de 21 a 30 dias, houve menor aproveitamento da energia e dos nutrientes com as suplementações CES e CEV. Na fase de 31 a 40 dias, as suplementações reduziram os valores de EMA, EMAn, e o complexo CEV foi efetivo em aumentar o valor de CDPB. A inclusão dos complexos enzimáticos CES (fitase, protease, xilanase, ß-glucanase, celulase, amilase e pectinase) e CEV (protease, celulase e amilase) não favoreceu a utilização da energia do milheto, no entanto melhorou o coeficiente de digestibilidade da proteína do milheto nos períodos de 11 a 20 e de 31 a 40 dias de idade.(AU)

The objective of this study was to evaluate the effect of enzymatic complexes on metabolizable energy and nutrient digestibility coefficient of millet for broilers chickens. 576 male chickens, were distributed in 36 cages with three treatments: T1 - millet composition without enzymatic complex; T2 - millet composition with enzymatic complex (ECS); and T3 - millet composition with enzymatic complex (ECV). The treatments were defined from six diets (3 reference diets and 3 test diets). The test diets were obtained from the substitution of 40% for reference diet by whole millet, and the enzyme addition consisted of two enzymatic complex, ECS constituted by phytase, protease, xylanase, ß-glucanase, cellulase, amylase and pectinase enzymes, and ECV constituted by protease, cellulase and amylase enzymes. In the 11 to 20 days phase, a supplementation with the ECV reduced the AME, AMEn and CDPB values, a ECS supplementation improved the CDPB, and there was no significant effect for CDMS and CDEB. In the 21 to 30 days phase, there were less profit of the energy and nutrients with ECS and ECV supplements. In the 31 to 40 days phase as supplements reduced the values of AME, AMEn, and the ECV complex was effective in increasing the value of CDPB. The inclusion of ECS enzymatic complexes, (phytase, protease, xylanase, ß-glucanase, cellulase, amylase and pectinase) and ECV (protease, cellulase and amylase), did not favor millet's energy utilization, however, favored the millet's protein digestibility coefficient on 11 to 20 and 31 to 40 periods.(AU)

Xylanase gene mutation by error-prone pcr and expression in Pichia pastoris / Mutação do gene da xilanase por pcr propensa a erros e expressão em Pichia pastoris

Xylanase can hydrolyze xylan for reducing its anti-nutritional impact and improving nutrient availability, so obtaining suitable xylanase to degrade xylan is essential. Error-prone PCR and gene transformation were used in this study to obtain the ideal xylanase for degrading xylan effectively. The result showed that one mutant xylanase gene with high xylanase expression was obtained. After the mutant xylanase gene was connected with pGAPZA and transformed into Pichia pastoris (P. pastoris), the recombinant P. pastoris with mutant gene was found to produce higher xylanase activity (0.1480 U/mL) than that with the native xylanase gene (0.1360 U/mL) after 12 h incubation (p<0.05). The optimal temperature and pH of xylanase expressed by native and mutant genes were the same, i.e. 40°C and 5.50 (p<0.05). In addition, adding 0.2% Tween 80 during recombinant P. pastoris incubation could significantly increase xylanase yield by about 30-35% (p<0.05). The mutant xylanase could significantly increase xylose yield from wheat meal more than the native xylanase (p<0.05).

A xilanase pode hidrolisar o xilano para reduzir seu impacto antinutricional e melhorar a disponibilidade de nutrientes, portanto, obter xilanase adequada para degradar o xilano é essencial. A PCR propensa a erros e a transformação genética foram utilizadas neste estudo para obter a xilanase ideal para degradar eficazmente a xilana. O resultado mostrou que um gene mutante de xilanase com alta expressão de xilanase foi obtido. Depois que o gene mutante da xilanase foi conectado ao pGAPZA e transformado em Pichia pastoris (P. pastoris), o recombinante P. pastoris com o gene mutante produziu maior atividade de xilanase (0,1480 U / mL) do que com o gene nativo da xilanase (0,1360 U / mL) após 12 h de incubação (p <0,05). A temperatura e o pH ótimos da xilanase expressa pelos genes nativos e mutantes foram os mesmos, ou seja, 40 ºC e 5,50 (p <0,05). Além disso, a adição de Tween 80 a 0,2% durante a incubação de P. pastoris recombinante poderia aumentar significativamente o rendimento de xilanase em cerca de 30-35% (p <0,05). A xilanase mutante poderia aumentar significativamente o rendimento de xilose da farinha de trigo mais do que a xilanase nativa (p <0,05).

Reuse of wastewater from pulp industry for the optimization of fungal xylanase production / Reutilização de efluentes da indústria de celulose para otimização da produção de xilanase fúngica

The production of enzymes using agro-industrial waste is a low cost alternative for the reuse of byproducts, with the subsequent impact decrease on the environment. Current analysis produced xylanase using fungus Aspergillus niger, with two types of wastewater generated during the pulp chemical bleaching phase as inducers. Xylanase was produced by submerged liquid fermentation and factorial design optimized parameters that influence production (concentration of wastewater and production period). Initial culture conditions (pH, temperature and agitation) were optimized independently. Alkaline wastewater was more effective than acidic wastewater for the induction of xylanase in optimized conditions: 50% of culture medium, 7-day production, 30°C, pH 6.0 and agitation at 160 rpm. Despite different results, acidic and alkaline wastewaters induced xylanase production by A. niger when employed in concentrations lower than or equal to 50% of culture medium and in the most optimal conditions described above. Alkaline wastewater is highlighted as the most efficient for such production.

A produção de enzimas, a partir de resíduos agroindustriais, é uma alternativa para reutilização destes subprodutos como substrato de baixo custo reduzindo seu impacto causado pelo descarte no meio ambiente. Diante disso, o objetivo deste estudo foi a produção de xilanase por Aspergillus niger, utilizando dois efluentes gerados nas fases de branqueamento químico de polpa de celulose como indutores. A produção de xilanase foi realizada por fermentação líquida submersa, e utilizou-se planejamento fatorial para otimização dos parâmetros influentes de produção (concentração de efluentes e período de produção) e as condições iniciais de cultivo (pH, temperatura e agitação) foram otimizadas de forma independente. O efluente alcalino se mostrou mais efetivo do que o efluente com característica ácida, na indução de xilanase em condições otimizadas: 50% em relação ao meio de cultura, sete dias de produção, 30°C, pH 6,0 e agitação de 160 rpm. Conclui-se que ambos os efluentes, ácido e alcalino, apesar de levarem a diferentes resultados, são capazes de induzir a produção de xilanase por A. niger quando empregues em concentrações menores ou iguais a 50% em relação ao meio de cultura e nas condições ótimas descritas acima, destacando-se o efluente alcalino como mais eficiente para produção de tal enzima.

Substract and temperature effect on xylanase production by aspergillus fumigatus using low cost agricultural wastes / Efeito da temperatura e do substrato na produção de xilanase por aspergillus fumigatus utilizando resíduos agroindustriais de baixo custo

This study reports the optimization of xylanase production under solid state fermentation (SSF) by a thermotolerant Aspergillus fumigatus strain (SCB4) isolated from sugarcane bagasse piles of Brazilian Cerrado. Different combinations of low-cost agricultural byproducts in SSF were evaluated: sugarcane bagasse and wheat bran (1:1), sugarcane bagasse and corn straw (1:1) and only sugarcane bagasse. The enzyme biosynthesis by SSF was carried out at different temperatures (40, 45, 50 and 55 oC). The maximum levels of xylanase activity were obtained after 24 h at 45 °C using a culture medium containing sugarcane bagasse and wheat bran (1:1). Under optimal conditions, the fungal culture produced 574 U g-1 of xylanase (units/g of dry substrate). The crude enzyme showed optimal activity at 60 °C and pH 4.5. It exhibited thermostability up to 55 °C, wide range of pH stability and tolerance to ethanol, xylose and glucose. The physicochemical properties shown by this enzyme are appropriate for its application in hydrolysis of lignocellulosic residues for ethanol production and other bioproducts.

Este estudo descreve a otimização da produção de xilanase por fermentação em estado sólido (FES) por uma linhagem termotolerante de Aspergillus fumigatus isolada de pilhas de bagaço de cana-de-açúcar do Cerrado Brasileiro (linhagem SCB4). Combinações de diferentes subprodutos agrícolas de baixo custo foram avaliadas como substratos na FES: bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo (1:1), bagaço de cana-de-açúcar e palha de milho (1:1) e somente bagaço de cana-de-açúcar. A produção da enzima por FES foi realizada em diferentes temperaturas (40, 45, 50 e 55 oC). Níveis máximos de xilanase (574 U g-1 de substrato seco) foram obtidos após 24 h a 45 °C, utilizando bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo (1:1) no meio de cultura. O extrato enzimático bruto apresentou atividades ótimas a 60 °C e pH 4,5. A enzima exibiu estabilidade térmica até 55 °C, ampla faixa de pH de estabilidade e tolerância ao etanol, xilose e glucose. Tais propriedades físico-químicas indicam que o extrato enzimático obtido é apropriado para aplicação na hidrólise de resíduos lignocelulósicos para a produção de etanol e outros bioprodutos.

Xylanase activity and T2 (MRI) relationship during lulo la selva P32 ripening process / Relación entre la actividad de la xilanasa con medidas del T2 (IRM) durante el proceso de maduración del lulo La Selva P32 / Relação entre e atividade com as medidas xilanase T2 (IRM) durante a maturação lulo A Selva P32

The lulo La Selva P32 is a cross over different kinds of lulo. Though its sensory characteristics improvement, its life span is very short. Due to it is a new kind of lulo, there are not so many studies over the ripening process. In order to understand some softening processes, in this work it is evaluated the xylanase kinetics at the lulo peel during ripening, and the results are correlated with the MRI (Magnetic Resonance Imaging) relaxation time T2 . During ripening time, it is observed that the xylanase is one of the enzymes involved in the hydrolysis of the cell wall polymers. In addition, two T2 values regimes were distinguished by the xylanase kinetics. Although the correlation coefficient of 0.82 and p = 0.024 values, the results suggest that T2 weighted MRI can be useful as a non-invasive tool for ripening process monitoring.

El Lulo La Selva P32 es un fruto producto del entrecruzamiento de varias especies de lulo. Aunque tiene mejores características organolépticas, su vida útil es corta. Dado que se trata de una variedad relativamente nueva de lulo, no hay muchos estudios sobre su proceso de maduración. En este trabajo, con el fin de entender algunos de los procesos de ablandamiento de esta variedad de lulo, por una parte, se evalúa la cinética de la xilanasa en la corteza durante la maduración y, por otra parte, estos resultados se correlacionan con el tiempo de relajación T2 , de la Imágenes de Resonancia Magnética Nuclear (IRM). Durante la maduración se observó que la xilanasa es una de las enzimas involucradas en la hidrólisis de los polímeros de la pared celular. Además, a partir de los resultados de la cinética de la xilanasa, se pudieron distinguir dos regímenes de valores T2 . Aunque el coeficiente de correlación fue de 0.82 y p = 0.024, los resultados sugieren que la determinación de T2 por medio de IRM se puede utilizar como una herramienta no invasiva en el proceso de monitoreo de maduración.

O Lulo La Selva P32 é um produto fruto do cruzamento de várias espécies de lulo com um tempo de vida útil curto. Existem poucos estudos para entender os mecanismos que influenciam o amolecimento no lulillo. Este artigo se relaciona com a atividade da xilanase na casca do lulillo com a mobilidade das águas livres (tempo de relaxamento T2 ). O T2 se quantificou por imagens de ressonáncia magnética e a atividade da xilanase por métodos bioquímicos. Se observou uma tendencia no comportamiento dos valores do T2 na mobilidade das águas livres semelhantes á atividade da xilanase, associando-se a migração da água desde o exterior do fruto pela ação da enzima, involucrada na hidrólise de polímeros da parede celular. Apesar do coeficiente de correlação (0.82) e do p (0.024), os resultados sugerem que as imagens de ressonáncia poderiam ser uma alternativa nao destrutiva na indústria de exportação, visto que permite determinar o início da senescencia do fruto, baseado em condições fisiológicas e bioquímicas.

Enzimas exógenas em dietas de frangos de corte: desempenho / Exogenous enzymes in broilers fed diets: performance

O experimento foi conduzido para avaliar a eficiência de enzimas exógenas em dietas sobre o desempenho de frangos de corte. Um total de 1440 pintos de corte machos (Cobb 500®) foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2 (duas dietas com diferentes densidades nutricionais; com e sem a adição enzimática) com 8 repetições de 45 aves em cada unidade experimental. As dietas com diferentes densidades nutricionais foram: controle positivo (níveis normais) e um controle negativo (com redução de 4,3 e 4,5% de energia metabolizável; 16,7 e 17,7% de cálcio e 35 e 42,7% de fósforo, nas fases inicial e de crescimento, respectivamente). A suplementação enzimática consistiu da combinação das enzimas fitase (100g t-1) e amilase, xilanase e protease (500g t-1). Foi avaliado o desempenho das aves nas fases de 1 a 21 e 1 a 42 dias de idade. Na fase total de criação, as aves alimentadas com a dieta controle negativo com adição enzimática tiveram consumo de ração (5,97%), peso médio (8,47%), ganho de peso (8,64%) e conversão alimentar (2,92%) melhores (P<0,05), comparados às aves alimentadas com dieta controle negativo, sem a suplementação de enzimas. Além disso, as aves alimentadas com a dieta controle negativo com adição enzimática apresentaram consumo de ração, peso vivo médio e ganho de peso similar (P>0,05) ao grupo alimentado com a dieta controle positivo com ou sem enzima. A adição de enzimas exógenas em dieta de frangos de corte com redução de energia metabolizável, cálcio e fósforo, proporciona um consumo de ração, peso vivo médio e ganho de peso similar a uma dieta com níveis nutricionais adequados.

The experiment was conducted to evaluate the effect of enzyme efficiency in diets with and without nutrient reduction on the performance of broilers. Thousand and hundred forty male broiler chicks (Cobb 500®) were distributed in a completely randomized design with 4 treatments in a factorial 2x2 (two diets with different nutrient densities, with and without enzyme) with 8 replications of 45 birds. The diets were: positive control (normal) and a negative control (with a reduction of 4.3% and 4.5% of metabolizable energy, 16.7% and 17.7% of calcium and 35% and 42.7% of phosphorus, in initial and growth phases, respectively). The enzyme supplementation consisted of a combination of phytase enzyme (100g t-1) and amylase, xylanase and protease (500g t-1). It was evaluated the performance of birds in phases 1 to 21 and 1 to 42 days old. In the total period, the birds fed with negative control diet with added enzyme had feed intake (5.97%), body weight (8.47%), body weight gain (8.64%) and feed conversion (2.92%) higher (P<0.05) than compared to birds fed with negative control diet without enzyme supplementation. In addition, birds fed with control diet with added enzyme showed negative feed intake, average live weight and body weight gain similar (P>0.05) to the group fed with positive control diet with or without enzyme. It is concluded that the addition of exogenous enzymes in diets with reduced metabolizable energy, calcium and phosphorus, providing a feed intake, average live weight and weight gain similar to a diet with adequate levels for broiler.

Efeito da adição de enzimas em dietas a base de milho e soja para frangos de corte / Efecto de la adición de enzimas a dietas basadas en maíz y soya para pollos de engorde / Effect of enzyme addition to diets based on corn and soybean for broilers

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de dois complexos enzimáticos comerciais, sobre o desempenho de frangos de corte, recebendo dietas a base de milho e soja. Foram utilizados 1050 pintos de corte, de um dia de idade, machos, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e sete repetições de 30 aves cada, totalizando 35 unidades experimentais. Os tratamentos consistiram de: T1 - dieta controle, T2 - dieta com complexo enzimático A e redução de 45kcal/kg, T3 - dieta sem enzima e com redução de 45kcal/kg, T4 - dieta com complexo enzimático B e redução de 60kcal/kg, T5 - dieta sem enzima e redução de 60kcal/kg. No período de 1 a 21 dias os animais do T1 apresentaram maior consumo e pior conversão alimentar quando comparados com os animais do T5, não ocorrendo diferenças entre os tratamentos no período de 21 a 42 dias. Entretanto, considerando-se o período experimental total, o T5 apresentou uma melhor conversão alimentar (P<0,05) quando comparado ao tratamento controle. A avaliação econômica dos dados mostrou que as dietas sem enzima e com desvalorização do nível energético apresentaram menor custo de produção com desempenho produtivo semelhante às demais.

The aim of this study was evaluate the effect of use of two commercial enzymatic complex on performance of broiler chickens receiving diets on basis of corn and soy. It was used 1050 meat chicks, of one day old, males, distributed in a completely randomized experimental design with five treatments and seven replications of 30 chicks each, totaling 35 experimental units. The treatments were consisted of: T1 - control diet, T2 - diet with commercial enzymatic complex A and reduction of 45 kcal/kg, T3 - diet without enzyme and reduction of 45 kcal/kg, T4 - diet with commercial enzymatic complex B and reduction of 60 kcal/kg, T5 - diet without enzyme and reduction of 60 kcal/kg. In the period of 1 to 21 days the animals of T1 presented higher intake and worst feed conversion when confronted with chicks of T5, there were not difference among treatments in the period of 21 to 42 days. However, considering total experimental period, the T5 presented a better feed conversion (P<0,05) when compared to control treatment. Economic evaluation showed that the diets without enzyme and with desvalorization of energetic level presented lower cost of production with productive performance similar to the rest.

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del uso de dos complejos enzimáticos comerciales sobre el rendimiento de pollos de engorde alimentados con dietas de maíz y soya. Se utilizó 1050 pollitos de engorde, de un día de edad, machos, distribuidos en un diseño completamente al azar con cinco tratamientos y siete repeticiones de 30 aves cada uno, totalizando 35 unidades experimentales. Los tratamientos consistieron de T1 - dieta control, T2 - dieta con complejo enzimático A y reducción de 45kcal/kg, T3 - dieta sin enzima y con reducción de 45kcal/kg, T4 - dieta con complejo enzimático B y reducción de 60kcal/kg, T5 - dieta sin enzima y reducción de 60kcal/kg. En el período de 1 a 21 días los animales de T1 presentaron mayor consumo y peor conversión alimentar cuando comparados con los animales de T5, no ocurriendo diferencias entre los tratamientos en el periodo de 21 a 42 días. Sin embargo, considerándose el periodo experimental total, el T5 presentó mejor conversión alimentar (P<0,05) cuando comparado al tratamiento control. La evaluación económica de los datos mostró que las dietas sin enzima y con desvalorización del nivel energético presentaron menor costo de producción con rendimiento productivo semejante a las demás.

Xylanase production with xylan rich lignocellulosic wastes by a local soil isolate of Trichoderma viride / Produção de xilanase com resíduos lignocelulósicos ricos em xilana por uma cepa local de Trichoderma viride isolada de solo

In the present study, cultural and nutritional conditions for enhanced production of xylanase by a local soil isolate of Trichoderma viride, using various lignocellulosic substrates in submerged culture fermentation have been optimized. Of the lignocellulosics used, maize straw was the best inducer followed by jowar straw for xylanase production. The highest activity achieved was between 14 to 17 days of fermentation. A continuous increase in xylanase production was observed with increasing level of lignocellulosics in the medium and highest activity was observed with maize straw at 5 percent level. Xylanase production with higher levels of lignocellulosics (3 to 5 percent) of maize, jowar and barseem was found to be higher as compared to that with commercial xylan as carbon source. Sodium nitrate was the best nitrogen source among the six sources used. Maximum xylanase production was achieved with initial medium pH of 3.5-4.0 and incubation temperature of 25ºC.The enzyme preparation was effective in bringing about saccharification of different lignocellulosics. The xylanase production could be further improved by using alkali treated straw as carbon source.

Neste estudo, otimizou-se as condições culturais e nutricionais para produção aumentada de xilanase por uma cepa local de Trichoderma viride isolada de solo, empregando-se vários substratos lignocelulósicos, em fermentação submersa. Entre os substratos utilizados, o melhor indutor de produção de xilanase foi palha de milho, seguido de palha de sorgo. A atividade mais alta foi obtida entre 14 e 17 dias de fermentação. Com palha de milho observou-se um aumento contínuo na produção de xilanase com o aumento da concentração dos substratos lignocelulósicos no meio, sendo que a melhor atividade foi obtida com 5 por cento de palha de milho. A produção de xilanase com níveis mais altos de (3 a 5 por cento) de milho, sorgo e forragem verde (barseem) foi mais levada do que com xilana comercial como fonte de carbono. Entre as fontes de nitrogênio testadas, a melhor foi nitrato de sódio. Produção máxima de xilanase foi obtida quando o pH inicial do meio foi 3,5 4,0 e a temperatura de incubação 25ºC. A enzima foi eficiente na sacarificação de diferentes substratos lignocelulósicos. A produção de xilanase poderia ser aumentada empregando-se álcali ao invés de palha tratada como fonte de carbono.

Improvement of xylanase production by Cochliobolus sativus in solid state fermentation / Melhoramento da produção de xilanase por Cochliobolus sativus por fermentação em estado sólido

The xylanase production by Cochliobolus sativus strain Cs6 was improved under solid state fermentation (SSF). High xylanase activity (1079 U/g) was obtained when wheat straw was used after 8 days of incubation. Combinations of sodium nitrate with peptone or yeast extract resulted in an increased xylanase production (1543 and 1483 U/g, respectively). The Cs6 strain grown in SSF in a simple medium, proved to be a promising microorganism for xylanase production.

A produção de xilanase por Cochliobolus sativus cepa Cs6 SATIVUS por fermentação em estado sólido (SSF) foi melhorada. Com o emprego de palha de trigo, obteve-se elevada atividade de xilanase (1079 U/g) após 8 dias de incubação. Combinações de nitrato de sódio com peptona ou extrato de levedura aumentaram a produção de xilanase (1543 e 1483 U/g, respectivamente). Comprovou-se que a cepa Cs6, cultivada em SSF em meio simples, é um microrganismo promissor para produção de xilanase.

Utilização do triticale e de enzimas em dietas para suínos: digestibilidade e metabolismo / Utilization of triticale and of enzymes in pig diets: digestibility and metabolism

Avaliou-se o efeito da inclusão de níveis de triticale sobre o valor nutritivo de dietas para suínos com ou sem enzimas. Foram utilizados 24 suínos machos, castrados, com peso inicial de 59kg, alojados em gaiolas metabólicas. O delineamento foi de blocos ao acaso em arranjo fatorial 3 x 2 (níveis de triticale, 0, 30 e 60 por cento, com ou sem enzimas), com quatro repetições cada. A inclusão de triticale na dieta em até 60 por cento e a adição de enzimas não influenciou (P>0,05) a digestibilidade da matéria seca, fósforo, energia bruta, metabolização da energia, energia digestível e metabolizável e o balanço do N. Os valores médios de energia digestível e metabolizável foram de 3.537 e 3.435kcal. Houve interação triticale x enzimas na proteína digestível aparente (PDa) (P<0,01). Na dieta com 60 por cento de triticale sem adição de enzimas a PDa foi 6 por cento inferior à controle. Na dieta com 30 e 60 por cento de triticale com enzimas, a PDa foi similar à controle e 5 por cento superior à dieta com 60 por cento de triticale sem enzimas. A inclusão de 60 por cento de triticale em dietas para suínos reduz a PDa. A adição de enzimas melhora a PDa em dietas com 30 e 60 por cento de triticale.

The effect of triticale levels with or without enzyme supplementation on nutritive value of pig's diet was evaluated using twenty four barrows weighting 59kg, housed in metabolic crates. A complete randomized experimental block design in a 3 x 2 factorial arrangement (triticale levels -0, 30 e 60 percent with or without enzymes) with four replicates each was utilized. No effects of triticale levels and enzymes supplementation (P>0.05) were observed on dry matter digestibility, phosphorus, crude energy, metabolization of energy, digestible and metabolizable energy and nitrogen balance. The average values of digestible and metabolizable energy were 3,537 e 3,435kcal. An interaction triticale x enzymes effect on apparent digestible protein (DPa) (P<0.01) was observed. Apparent digestible protein for 60 percent triticale diets without enzymes supplementation was 6 percent lower than control diet while DPa of 30 and 60 percent triticale diets with enzymes supplementation were similar to DPa of the control diet and 5 percent higher than 60 percent triticale diets without enzyme supplementation. The inclusion of 60 percent triticale in pig diets reduces the DPa. Enzymes supplementation improves the DPa for diets containing 30 and 60 percent of triticale.

Efeito do extrato bruto enzimático de Streptomyces Viridosporus T7A sobre a digestibilidade de matéria seca in vitro para ruminantes / Effect of the Streptomyces Viridosporus T7A crude fermentation extract on the in vitro digestibility of dry matter for ruminants / Effeito do extrato bruto enzimático de streptoniyces viridosporus T7A sobre a digestibilidade de matéria seca in vitro para ruminantes

As forragens de um modo geral possuem boa digestibilidade para os animais ruminantes, mas os resíduos das agroindústrias, tais como palhas e bagaços, têm aproveitamento limitado, devido ao alto teor em lignina. A cepa Streptomyces viridosporus T7A é capaz de produzir, em substrato lignocelulósico enzimas de interesse agroindustrial como a lignina peroxidase, xilanase, esterase e celulase. Neste trabalho, estudou-se o efeito da adição do extrato bruto enzimático de Streptomyces viridosporus T7A sobre a digestibilidade da fibra em ruminantes, pelo método de digestibilidade in vitro. O extrato foi adicionado na proporção de 0,2; 0,5; 2,0 e 5,0 por cento durante 48 horas, em conteúdo ruminal colhido de um búfalo cirurgicamente fistulado. Não houve diferença estatística com o controle na digestibilidade in vitro da matéria seca, quando o extrato bruto foi adicionado nos níveis de 0,2; 0,5; 2,0 e 5,0 por cento. No entanto, observou-se maior digestibidade no nível de 0,2 por cento.

Forages generally have good digestibilility in ruminant animals, but the use of agro-industrial wastes such as straws and bagasses is limited by their high proportion of lignin. In lignocellulosic substrate, the Streptomyces viridosporus T7A strain is capable to produce interesting enzymes as lignin peroxydase, xylanase, esterase, and cellulase. We studied the in vitro effect of the addition of the Streptomyces viridosporus T7A crude fermentation enzymatic extract on digestibility of fibers in ruminants. The extract was added to filtered ruminal fluid obtained from a surgically fistulated Asian buffalo, 0.2 percent, 0.5 percent, 2.0 percent, and 5.0 percent proportions. After 48 hours there was found no statistic difference in dry matter digestibility in vitro among control and the crude extract levels of 0.2, 0.5, 2.0, and 5.0 percent levels. Higher digestibility, however, was observed when it was added at 0.2 percent level.

Las forrajes generalmente tienen buena digestibilidad para los animales rumiantes, pero el uso de residuos agro-industriales como pajas y bagazos es limitados por su alta proporción de lignina. En substrato lignocelulósico, el Streptomyces viridosporus T7A es capaz de producir enzimas de interés industrial, como lignina peroxidase, xilanase, esterase y celulase. En este trabajo se estudió el efecto in vitro de la adición del extracto enzimático bruto de Streptomyces viridosporus T7A sobre la digestibilidad de fibras en rumiantes. El extracto se agregó a fluido rumial filtrado, obtenido de un búfalo quirúrgicamente fistulado, en proporciones de 0,2, 0,5, 2,0 y 5,0. Después de 48 horas, no se encontró ninguna diferencia estadística en la digestibilidad de la materia seca in vitro entre el control y los niveles de 0,2, 0,5, 2,0 y 5,0 del extracto bruto. Sin embargo, se observó digestibilidad más grande con el nivel fue de 0,2.

Purification and characterization of a new Xylanase from Humicola grisea var. Thermoidea

The thermophilic fungus Humicola grisea var. thermoidea secretes extracellular xylanase when grown on solid and in liquid media containing wheat bran and banana plant residue as substrates, respectively. At 55ºC, xylanase from the culture filtrate of H. grisea var. thermoidea grown on banana stalk retained 50% of its activity after 28 h of incubation. A xylanase (X2) was isolated from solid state cultures with wheat bran as the carbon source. It was purified to apparent homogeneity by ultrafiltration followed by ion-exchange and hydrophobic interaction chromatography on DEAE-Sepharose and Phenyl-Sepharose resins, respectively. The enzyme had an apparent molecular weight of 29 kDa, as determined by SDS-PAGE. The purified enzyme was most active at pH and temperature ranges of 4.5-6.5 and 55-60ºC, respectively. In addition, X2 showed thermostability at 60ºC with a half-life of approx. 5.5 h. The apparent Km values, using soluble and insoluble arabinoxylans as substrates, were 10.87 and 11.20 mg/ml, respectively.

O fungo termofílico Humicola grisea var. secreta xilanase extracelular quando cultivado em meios sólidos e líquidos contendo farelo de trigo e engaço de bananeira como substratos, respectivamente. À temperatura de 55ºC, xilanase do filtrado de meio de cultura de H. grisea var. thermoidea cultivado em engaço de bananeira reteve 50% de sua atividade após 28 de incubação. Uma xilanase (X2) foi isolada de culturas de estado sólido contendo farelo de trigo como fonte de carbono. X2 foi purificada por ultrafiltração, seguido por cromatografias de interação hidrofóbica e troca iônica em resinas de Phenyl-Sepharose e DEAE-Sepharose, respectivamente. A enzima apresentou peso molecular de 29 kDa, como determinado por SDS-PAGE. A enzima purificada foi mais ativa em intervalos de pH e temperatura de 4,5-6,5 and 55-60ºC, respectivamente. Além disso, X2 mostrou termoestabilidade a 60ºC com meia vida de aproximadamente 5,5 h. Os valores de Km aparente, utilizando arabinoxilanas solúveis e insolúveis, foram 10,87 and 11,20 mg/ml, respectivamente.