Resumo
O objetivo do presente trabalho foi avaliar as propriedades anti-hipertensivas do hidrolisado de vísceras de aves em dieta extrusada para gatos, como também seus efeitos na digestibilidade da dieta, palatabilidade e formação, consumo e excreção dos produtos da reação de Maillard (PRM). No primeiro estudo (I), foram avaliados os efeitos da inclusão de farinha de vísceras de aves hidrolisada enzimaticamente em dieta extrusada para gatos sobre a atividade da enzima conversora de angiotensina (ECA) e níveis de aldosterona (ALD) séricos, como também na digestibilidade dos nutrientes e características fecais. Com base em um ensaio preliminar de atividade inibitória da ECA in vitro, uma farinha de vísceras de aves convencional (FVC) e uma hidrolisada enzimaticamente (FVHE), obtidas comercialmente, foram escolhidas para o estudo a seguir. Duas dietas isoenergéticas e isonitrogenadas foram formuladas: dieta convencional (25,7% de FVC) e dieta com hidrolisado (24,7% de FVHE). No ensaio 1, o efeito da dieta na atividade sérica da ECA e concentração de ALD foi avaliado usando 8 gatos saudáveis (4 fêmeas e 4 machos, 4,1 ± 0,38 kg de peso corporal) em um delineamento cross-over, com 5 dias de adaptação e coleta de sangue no dia 6. No ensaio 2, a digestibilidade aparente total e as características fecais foram avaliadas em 12 gatos (6 fêmeas e 6 machos, 4,0 ± 0,72 kg de peso corporal) em um delineamento inteiramente casualizado. A atividade da ECA e ALD foram analisadas usando um modelo misto, com dieta como o efeito fixo e gato como o efeito aleatório. Os dados do ensaio 2 foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey. A atividade inibitória da ECA in vitro da FVHE (90,4%) foi maior que da FVC (52,0%). Os gatos alimentados com a dieta contendo a FVHE tenderam a ter menor atividade sérica da ECA do que aqueles alimentados com a dieta com FVC (126,1 versus 142,1 U / L, p = 0,09). A ALD sérica não foi influenciada pela dieta (p> 0,05). As dietas tiveram valores de digestibilidade semelhantes e os escores de consistência fecal tenderam a ser maiores (fezes mais firmes) em gatos alimentados com dieta com FVC do que em gatos alimentados com dieta com FVHE (4,6 versus 4,0, p = 0,09). A inclusão de HPM em dietas extrusadas pode reduzir a atividade da ECA no soro do gato e promover uma boa consistência fecal sem afetar a digestibilidade. Outras investigações são necessárias para explorar os benefícios potenciais para a saúde da FVHE em gatos hipertensos. No segundo estudo (II) foi avaliado os efeitos da hidrólise enzimática durante a produção de farinha de vísceras de aves na formação dos PRM, como também no consumo e excreção desses compostos em gatos. A digestibilidade e palatabilidade desses ingredientes também foram determinadas. Para isso, uma farinha de vísceras de aves convencional (FVC-l) e outra hidrolisada enzimaticamente (FVHEl) foram produzidas em condições de laboratório. Uma dieta completa para gatos adultos foi formulada (dieta basal) e 30% desta foi substituída pela FVC-l, pelo método de substituição, para formar a dieta convencional (DC) ou pela FVHE-l para formar a dieta hidrolisada (DH). Dezoito gatos (9 machos, 9 fêmeas, 4,18 ± 0,87 kg de peso vivo) foram divididos em três grupos e cada grupo recebeu uma das dietas experimentais. No experimento 1, a digestibilidade aparente total (DAT) das dietas e das farinhas de vísceras de aves foi avaliada em um delineamento inteiramente casualizado. No experimento 2, o teor de PRM (carboximetilisina, CML e frutoselisina, FL) foi avaliado nas dietas e, em seguida, a ingestão e excreção dos PRM foram medidas durante 3 dias, após o teste de digestibilidade. No ensaio 3, o teste de palatabilidade foi realizado em 20 gatos (11 machos e 9 fêmeas, 4,52 ± 1,16 kg de peso corporal). O teste teve duração de 2 dias, um para adaptação e outro para coleta de dados. Não houve diferenças entre a digestibilidade das dietas (DC versus DH) e ingredientes (FVC versus FVHE) (p> 0,05). A DC apresentou maior quantidade de FL e CML quando comparado a DH. O consumo de FL e CML foi maior nos animais alimentados com a DC (p <0,05). No entanto, não houve diferenças na excreção de FL e CML tanto na urina quanto nas fezes entre as dietas (DC versus DH) (p> 0,05). A primeira escolha de alimento, tanto para o cheiro quanto para o sabor, foi maior para a DH. A proporção de ingestão foi significativamente maior (poder do teste = 0,95) para a DH. A farinha de vísceras de aves enzimaticamente hidrolisada em dietas extrusadas para gatos não melhora a digestibilidade da proteína, porém aumenta a palatabilidade da dieta. O conteúdo e consumo de FL e CML, diferentemente do esperado, foi maior na dieta convencional quando comparada a dieta com hidrolisado.
The aim of this study was to evaluate the anti-hypertensive properties of an enzymatically hydrolyzed poultry byproduct meal in extruded diets for cats, as well the effects on the diets digestibility, palatability and Maillard reaction products, dietary intake and excretion. In the first study (I), we evaluated the effects of extruded diets containing enzymatically hydrolyzed poultry byproduct meal (HPM) on cat serum ACE activity and aldosterone (ALD) concentration, nutrient digestibility, and fecal characteristics. On the basis of a preliminary in vitro ACE inhibitory activity assay, we selected a commercial HPM and a commercial conventional poultry byproduct meal (CPM) for further investigation. Two isoenergetic and isonitrogenous diets were formulated: CPM diet (25.7% CPM) and HPM diet (24.7% HPM). In trial 1, the effect of diet on serum ACE activity and ALD concentration was evaluated using 8 healthy cats (4 female and 4 male, 4.1 ± 0.38 kg BW) in a crossover design, with 5 d of adaptation and blood collection on d 6. In trial 2, apparent total tract digestibility and fecal characteristics were evaluated using 12 cats (6 females and 6 males, 4.0 ± 0.72 kg BW) in a completely randomized design. Serum ACE and ALD were analyzed using a mixed model, with diet as the fixed effect and cat as the random effect. Data from trial 2 were subjected to analysis of variance, and means were compared by Tukeys test. In vitro ACE inhibitory activity of HPM (90.4%) was higher than that of CPM (52.0%). Cats fed the HPM diet tended to have lower serum ACE activity than those fed the CPM diet (126.1 versus 142.1 U/L, p = 0.09). Serum ALD was not influenced by diet (p > 0.05). Diets had similar digestibility values, and fecal consistency scores tended to be higher (firmer feces) in cats fed the CPM diet than in cats fed the HPM diet (4.6 versus 4.0, p = 0.09). Inclusion of HPM in extruded diets may reduce cat serum ACE activity and promote good fecal consistency without affecting digestibility. Further investigations are needed to explore the potential health benefits of HPM in hypertensive cats. In the second study (II), we investigated the effects of enzymatic hydrolysis during the poultry by-product meal production on MRP formation, intake and excretion in cats. The digestibility and palatability of this ingredients were also determined. A conventional (CPM) and an enzymatically (HPM) hydrolyzed poultry meal were produced in laboratory conditions. A complete diet for adult cats was formulated (basal diet) and 30% of this diet was replaced by CPM, by the substitution method, to form the conventional poultry by-product meal diet (CD) or by HPM to form the hydrolyzed diet (HD). Eighteen cats (9 males, 9 females, 4.18 ± 0.87 kg BW) were divided into three groups and each group were fed one of the experimental diets. In trial 1, the apparent total tract digestibility (ATTD) of the diets and poultry meals were evaluated in a completely randomized design. In trial 2, the MRP (carboxymethyllysine, CMF, and fructoselysine, FL) content were evaluated in diets and then the MRP intake and excretion were measured during 3 days, following the digestibility test. In trial 3, palatability test was performed using 20 cats (11 males, and 9 females, 4.52 ± 1.16 kg BW). The test lasted 2 days, one for adaptation and one for data collection. There were no differences between the ATTD of the diets (CD versus HD) and ingredients (CPM versus HPM) (p > 0.05). The CD had a greater amount of FL and CML when compared to the HD. The intake of FL and CML was greater in the cats fed the CD (p < 0.05). However, there were no differences in FL and CML excretion both in urine and feces between the diets (CD versus HD) (p > 0.05). The first food choice, both for smell and taste, was higher for HD. The intake ratio was significantly higher (test power = 0.95) for the HD. Enzymatically hydrolyzed poultry by-product meal in extruded diets for cats do not improve the protein digestibility, but enhances the dietary palatability. Fructoselysine and carboxymethyllysine amount and intake, different to expected, were greater in the CD when compared to the HD.
Resumo
O hábito de autolimpeza é característico de gatos E como consequência disto o consumo de pelos é inevitável. Dessa maneira, a formação de bolas de pelos ocorre naturalmente nesta espécie e eventualmente pode causar distúrbios gastrointestinais como vômito, disquezia, constipação e obstrução intestinal. Atualmente as principais formas de prevenir este problema são a associação de manejo do animal e aumento no teor de fibras na dieta. Neste estudo, objetivou-se avaliar a inclusão de uma fibra insolúvel, associada ou não ao complexo de proteases contendo queratinase, na prevenção da formação de bolas de pelos em gatos, observando os efeitos do complexo enzimático, sobre a digestibilidade e energia metabolizável aparente da dieta e características fecais. O estudo foi dividido em duas etapas: pré-experimento e experimento. A fase pré-experimental foi realizada com o intuito de avaliar a atividade enzimática in vitro de quatro enzimas comerciais e selecionar a de maior desempenho para a realização do experimento com os animais. Também foi avaliada a atividade da enzima escolhida sobre o pelo e determinado suas melhores condições de atuação (concentração, pH, temperatura e tempo de hidrólise). O experimento foi conduzido em blocos ao acaso (2 blocos x 4 dietas x 3 repetições por bloco), com duração de 57 dias cada. As dietas experimentais constituíam-se de: controle (Co), baixa adição de fibra insolúvel e sem enzima; controle com enzima (Coenz); alta fibra (AF): com adição de 14,84% de fibra de cana e sem enzima; alta fibra com enzima (AFenz). A energia metabolizável das rações foi estimada de acordo com sua composição bromatológica e a quantidade fornecida foi calculada individualmente de acordo com as necessidades energéticas para gatos em manutenção. O consumo de cada animal foi mensurado diariamente. Para cada dieta, foram determinados os coeficientes de digestibilidade in vitro, a digestibilidade aparente (CDA) dos nutrientes e a energia metabolizável (EM), através da coleta total de fezes, sem coleta de urina. Para quantificação das bolas de pelos, as fezes dos animais foram coletadas em quatro momentos (dias -2 a 0; 15 a 17; 31 a 33 e 47 a 49). Durante as coletas dos tricobezoares e teste de digestibilidade in vivo, as fezes foram coletadas, avaliadas através do escore fecal e pesadas. A produção de fezes diária foi calculada. No teste in vitro, a enzima apresentou atividade sobre o pelo, porém, em altas concentrações. A temperatura e pH que a enzima apresentou melhor atividade foi em 55C e 8, respectivamente. O consumo de MS foi maior (P = 0,005) para as dietas contendo alta inclusão de fibra de cana. A ingestão de EM não diferiu (P = 0,068) entre os tratamentos. A inclusão da enzima não teve efeito sobre o CDA dos nutrientes, da EB e da EM. A adição de alto nível de fibra de cana reduziu (P<0,05) o CDA de todos os nutrientes, EB e EM. A produção de fezes (P<0,05) aumentou com a inclusão de fibras. O escore fecal não diferiu entre as dietas (P = 0,236). A MS da fezes foi igual (P = 0,918) para todos os tratamentos. A adição de fibra insolúvel e enzima, separadamente, não reduziu o número médio total de bolas de pelos excretadas. No entanto, quando associadas, foi verificado a redução no número total médio de bolas de pelos excretadas (P = 0,0344). Não houve associação entre o tamanho de bolas de pelos excretadas em relação aos tratamentos (P = 0,3763).
The grooming habit is common in cats, so the intake of hair is inevitable. In this way, the formation of hairballs occurs naturally in this species and may eventually cause gastrointestinal disorders such as vomiting, dyschisis, constipation and intestinal obstruction. Currently the main ways to prevent this problem are the association of animal management and the increase of fiber content in the diet. This study aimed to evaluate the inclusion of an insoluble fiber, associated or not to a complex of proteases containing keratinase, to prevent the formation of hairballs in cats, observing the effects of the enzymatic complex on the digestibility and apparent metabolizable energy of the diet and fecal characteristics. The study was divided into two stages: pre-experiment and experiment. The pre-experimental phase was carried out with the purpose of evaluating the in vitro enzymatic activity of four commercial enzymes and selecting the one with the highest performance to perform the experiment with the animals. The activity of the enzyme chosen on the hair was also evaluated and its best performance conditions (concentration, pH, temperature and hydrolysis time) were determined. The experiment was conducted in randomized blocks (2 blocks x 4 diets x 3 replications per block), each lasting 57 d. The experimental diets consisted of: control (Co), low addition of insoluble fiber and without enzyme; Control with enzyme (Coenz); High Fiber (HF): with addition of 14.8% of sugarcane fiber and without enzyme; High Fiber with enzyme (HFenz). The metabolizable energy of feed was estimated according to its bromatological composition and the amount supplied was calculated individually according to the energy requirements for cats in maintenance. The consumption of each animal was measured daily. For each diet, it was determined the in vitro digestibility coefficients, the apparent digestibility (CDA) of the nutrients and the metabolizable energy (ME) through the total collection of feces, without collection of urine. For quantification of hairballs, the animals feces were collected in four moments (at days -2 to 0; 15 to 17; 31 to 33 and 47 to 49). During the tricobezoars collection and the in vivo digestibility test, the feces were collected, evaluated through the fecal score and weighed. The daily fecal production was calculated. In the in vitro test, the enzyme showed enzymatic activity over the hair in high concentrations. The temperature and pH of the enzyme showed the best activity were at 55C and 8, respectively. The dry matters consumption was higher (P = 0.005) for diets containing high addition of sugarcane fiber. The ME intake did not differ (P = 0.068) between treatments. The enzymes inclusion had no effect on the CDA of nutrients, gross energy (GE) and ME. The addition of high level of sugarcane fiber reduced (P<0.05) the CDA of all nutrients, GE and ME. The feces production increased (P<0.05) with the inclusion of fibers. The fecal score did not differ between diets (P = 0.236). The fecess DM was the same (P = 0.918) for all diets. The addition of insoluble fiber and enzyme, separately, did not reduce the total mean number of excreted hairballs. However, when they were associated, a reduction in the total mean number of excreted hairballs was observed (P = 0.0344). There was no association between the size of excreted hairballs in relation to treatments (P = 0.3763).