Quality and stability of eggs from laying hens fed with organic minerals and lycopene

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the effect of using lycopene and organic minerals in diets for laying hens on the egg quality and stability of eggs stored for 30 days under different storage environments. An entirely randomized design was adopted in 2x3x3 factorial scheme (mineral sources x lycopene levels x storage periods) with six replicates of eight hens per experimental unit. The experimental diets were: feed containing inorganic minerals (IM) without added lycopene; IM with added lycopene (400mg kg-1); IM with added lycopene (800mg kg-1); organic minerals (OM) without added lycopene; OM with added lycopene (400mg kg-1); OM with added lycopene (800mg kg-1). After 112 days of feeding experimental diets, it was selected 60 eggs treatment-1, which were later labeled, stored in room and refrigerated temperature, and subjected to different storage periods (0, 15 and 30 days). Variables analyzed were: Haugh unit, yolk index, yolk color, albumen and yolk pH, and lipid oxidation (TBARS). Stability of eggs is not altered as a function of mineral sources and levels of lycopene studied. However, increasing storage time affects the quality of the eggs of laying hens at both storage conditions.

RESUMO: Objetivou-se avaliar o efeito da utilização do licopeno e de minerais orgânicos em rações para poedeiras sobre a qualidade e estabilidade dos ovos armazenados por até 30 dias, em diferentes ambientes de conservação. Adotou-se um DIC em esquema fatorial 2x3x3 (fontes de minerais x níveis de licopeno x períodos de armazenamento) com seis repetições e oito aves por unidade experimental. As rações experimentais foram: ração contendo minerais inorgânicos (MI) sem a adição de licopeno; MI com a adição de licopeno (400mg kg-1); MI com a adição de licopeno (800mg kg-1); minerais orgânicos (MO) sem a adição de licopeno; MO com a adição de licopeno (400mg kg-1); MO com a adição de licopeno (800mg kg-1). Após 112 dias de fornecimento das rações experimentais, foram selecionados 60 ovos tratamento-1 que, posteriormente, foram identificados, acondicionados em temperatura ambiente e refrigerado, e submetidos a diferentes períodos de armazenamento (0, 15 e 30 dias). As variáveis analisadas foram: unidade Haugh, índice de gema, coloração de gema, pH de albúmen e gema e oxidação lipídica (TBARS). A estabilidade dos ovos não é alterada em função das fontes minerais e dos níveis de licopeno estudados. No entanto, o aumento do período de estocagem prejudica a qualidade dos ovos de poedeiras semipesadas, em ambas as condições de armazenamento.

Quality and stability of eggs from laying hens fed with organic minerals and lycopene

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the effect of using lycopene and organic minerals in diets for laying hens on the egg quality and stability of eggs stored for 30 days under different storage environments. An entirely randomized design was adopted in 2x3x3 factorial scheme (mineral sources x lycopene levels x storage periods) with six replicates of eight hens per experimental unit. The experimental diets were: feed containing inorganic minerals (IM) without added lycopene; IM with added lycopene (400mg kg-1); IM with added lycopene (800mg kg-1); organic minerals (OM) without added lycopene; OM with added lycopene (400mg kg-1); OM with added lycopene (800mg kg-1). After 112 days of feeding experimental diets, it was selected 60 eggs treatment-1, which were later labeled, stored in room and refrigerated temperature, and subjected to different storage periods (0, 15 and 30 days). Variables analyzed were: Haugh unit, yolk index, yolk color, albumen and yolk pH, and lipid oxidation (TBARS). Stability of eggs is not altered as a function of mineral sources and levels of lycopene studied. However, increasing storage time affects the quality of the eggs of laying hens at both storage conditions.

RESUMO: Objetivou-se avaliar o efeito da utilização do licopeno e de minerais orgânicos em rações para poedeiras sobre a qualidade e estabilidade dos ovos armazenados por até 30 dias, em diferentes ambientes de conservação. Adotou-se um DIC em esquema fatorial 2x3x3 (fontes de minerais x níveis de licopeno x períodos de armazenamento) com seis repetições e oito aves por unidade experimental. As rações experimentais foram: ração contendo minerais inorgânicos (MI) sem a adição de licopeno; MI com a adição de licopeno (400mg kg-1); MI com a adição de licopeno (800mg kg-1); minerais orgânicos (MO) sem a adição de licopeno; MO com a adição de licopeno (400mg kg-1); MO com a adição de licopeno (800mg kg-1). Após 112 dias de fornecimento das rações experimentais, foram selecionados 60 ovos tratamento-1 que, posteriormente, foram identificados, acondicionados em temperatura ambiente e refrigerado, e submetidos a diferentes períodos de armazenamento (0, 15 e 30 dias). As variáveis analisadas foram: unidade Haugh, índice de gema, coloração de gema, pH de albúmen e gema e oxidação lipídica (TBARS). A estabilidade dos ovos não é alterada em função das fontes minerais e dos níveis de licopeno estudados. No entanto, o aumento do período de estocagem prejudica a qualidade dos ovos de poedeiras semipesadas, em ambas as condições de armazenamento.

Quality and stability of eggs from laying hens fed with organic minerals and lycopene / Qualidade e estabilidade dos ovos de poedeiras alimentadas com licopeno e minerais orgânicos

This study aimed to evaluate the effect of using lycopene and organic minerals in diets for laying hens on the egg quality and stability of eggs stored for 30 days under different storage environments. An entirely randomized design was adopted in 2x3x3 factorial scheme (mineral sources x lycopene levels x storage periods) with six replicates of eight hens per experimental unit. The experimental diets were: feed containing inorganic minerals (IM) without added lycopene; IM with added lycopene (400mg kg-1); IM with added lycopene (800mg kg-1); organic minerals (OM) without added lycopene; OM with added lycopene (400mg kg-1); OM with added lycopene (800mg kg-1). After 112 days of feeding experimental diets, it was selected 60 eggs treatment-1, which were later labeled, stored in room and refrigerated temperature, and subjected to different storage periods (0, 15 and 30 days). Variables analyzed were: Haugh unit, yolk index, yolk color, albumen and yolk pH, and lipid oxidation (TBARS). Stability of eggs is not altered as a function of mineral sources and levels of lycopene studied. However, increasing storage time affects the quality of the eggs of laying hens at both storage conditions.(AU)

Objetivou-se avaliar o efeito da utilização do licopeno e de minerais orgânicos em rações para poedeiras sobre a qualidade e estabilidade dos ovos armazenados por até 30 dias, em diferentes ambientes de conservação. Adotou-se um DIC em esquema fatorial 2x3x3 (fontes de minerais x níveis de licopeno x períodos de armazenamento) com seis repetições e oito aves por unidade experimental. As rações experimentais foram: ração contendo minerais inorgânicos (MI) sem a adição de licopeno; MI com a adição de licopeno (400mg kg-1); MI com a adição de licopeno (800mg kg-1); minerais orgânicos (MO) sem a adição de licopeno; MO com a adição de licopeno (400mg kg-1); MO com a adição de licopeno (800mg kg-1). Após 112 dias de fornecimento das rações experimentais, foram selecionados 60 ovos tratamento-1 que, posteriormente, foram identificados, acondicionados em temperatura ambiente e refrigerado, e submetidos a diferentes períodos de armazenamento (0, 15 e 30 dias). As variáveis analisadas foram: unidade Haugh, índice de gema, coloração de gema, pH de albúmen e gema e oxidação lipídica (TBARS). A estabilidade dos ovos não é alterada em função das fontes minerais e dos níveis de licopeno estudados. No entanto, o aumento do período de estocagem prejudica a qualidade dos ovos de poedeiras semipesadas, em ambas as condições de armazenamento.(AU)

ESTUDO DO EFEITO ANTIOXIDANTE DA SUPLEMENTAÇÃO ALIMENTAR COM ASTAXANTINA NA VIDA DE PRATELEIRA DE FILES DE TILÁPIAS DO NILO (Oreochromis niloticus)

A astaxantina possui propriedades antioxidantes cerca de 500 vezes maiores que os -tocoferóis e 10 vezes maiores que os -carotenos, apresentando enorme potencial para uso na aquicultura, principalmente para melhorar a imunidade e a vida de prateleira. O presente estudo teve como objetivo avaliar a vida de prateleira de filés de tilápia (Oreochromis niloticus) alimentados com astaxantina, por meio da determinação da qualidade microbiológica (colimetria, contagens de microrganismos aeróbios mesofilos e psicrotróficos), análises físico-químicas (colorimetria, pH, produção de ácido tiobarbitúrico) e análises sensoriais. Para o estudo 105 tilápias do Nilo (peso inicial 54,67 ± 0,68g e peso final 369,73 ± 114,97g) da mesma desova foram criadas em 3 tanques (n = 35), com capacidade para 1000L de água cada, constituindo os seguintes tratamentos: controle (sem tratamento com astaxantina); tratado com 100 e 200 mg de astaxantina / kg de ração. Após sete meses de alimentação, os peixes foram abatidos e as amostras dos filés (n = 7, por período) armazenadas sob refrigeração (4ºC) até o período de análise: 0, 7, 15, 30 e 50 dias pós-abate (DPS). Neste estudo, a suplementação de astaxantina em tilápia do Nilo foi mais eficaz na dose de 100mg / kg de ração, evidenciada por análises microbiológicas com redução na contagem de microrganismos (mesófilos e psicrotróficos) e menor índice de oxidação lipídica (TBARs), quando comparados aos filés de peixes controle, inclusive apresentando melhores resultados quando comparados aos animais suplementados com 200 mg de astaxantina. Foram observadas alterações colorimétricas de degradação do filé, associadas ao aumento do pH durante o armazenamento, assim como perda de brilho e textura além de piora na aparência e no odor. Essas alterações de deterioração foram minimizadas pelo uso de astaxantina, especialmente na dose mais baixa (100mg / Kg de ração). Portanto, nossos resultados demonstraram que a suplementação dietética com astaxantina (100 e 200 mg / kg de ração) melhora a qualidade microbiológica e físico-química dos filés de tilápia durante 50 dias de vida de prateleira sob refrigeração.

Astaxanthin has antioxidant properties about 500 times greater than -tocopherols and 10 times greater than -carotenes, presenting enormous potential for use in aquaculture, mainly to improve fish immunity and shelf-life. The present study aimed to evaluate the shelf-life of tilapia fillets (Oreochromis niloticus) fed with astaxanthin, by determining the microbiological quality (colimetry, microorganisms mesophilic and psychrotrophic counts), physicochemical analyzes (colorimetry, pH, production of thiobarbituric acid) and sensory analysis. For the study 105 Nile tilapia (initial weight 54,67 ± 0,68g and final weight 369,73 ± 114,97g) from the same spawning were reared in 3 tanks (n = 35), with a capacity of 1000L of water each, constituting the following treatments: control (without treatment with astaxanthin); treated with 100 and 200 mg of astaxanthin/kg of feed. After seven months of feeding, fish were slaughtered and fillet samples (n=7, per period) were stored under refrigeration (4ºC) until the analysis period: 0, 7, 15, 30 and 50 days post-slaughter (DPS).In this study, supplementation of astaxanthin in Nile tilapia was more effective at a dose of 100mg/kg of feed, evidenced by microbiological analyzes with reduction in the counts of microorganisms (mesophiles and psychrotrophics) and a lower lipid oxidation index (TBARs), when compared to fillets of control fish, even showing better results when compared to animals supplemented with 200 mg of astaxanthin. Colorimetric changes of fillet degradation were observed, associated with increased pH during storage, as well as loss of brightness and texture in addition to worsening in appearance and odor. These deteriorating changes were minimized by the use of astaxanthin, especially in the lowest dose (100mg/Kg of feed). Therefore, our results demonstrated that dietary supplementation with astaxanthin (100 and 200 mg/kg of feed) improves the microbiological and physicochemical quality of tilapia fillets during 50 days of shelf-life under refrigeration storage.

EFEITO DA SUPLEMENTAÇÃO COM ASTAXANTINA NA QUALIDADE OOCITÁRIA E DESENVOLVIMENTO IN VITRO DE EMBRIÕES DE VACAS HOLANDESAS DURANTE O VERÃO

No Brasil, fêmeas bovinas em lactação são frequentemente expostas à altas temperaturas, principalmente durante o verão, ficando sujeitas aos efeitos do estresse térmico, elas desenvolvem problemas relacionados à reprodução como comprometimento do desenvolvimento folicular que impacta negativamente a qualidade oocitária, observado foi em vacas de alta produção da raça holandesa. Desta forma, objetivo é examinar o efeito da suplementação de vacas leiteiras com o antioxidante astaxantina sobre a qualidade oocitária e desenvolvimento embrionário in vitro. Vacas holandesas em lactação (n = 45; ± 550 kg de peso vivo) de uma fazenda com sistema de confinamento do tipo Compost Barn, localizada na região Sudoeste do Paraná Brasil, receberam astaxantina (0, 0,25 ou 0,50 mg kg-1 dia-1 para animais dos grupos controle, baixa astaxantina ou alta astaxantina, respectivamente) por 75 dias. Ao final da suplementação, todos os animais foram submetidos a três sessões de OPU realizadas com intervalos de 15 dias. Todos os oócitos recuperados foram avaliados quanto morfologia, classificados e submetidos à fertilização in vitro para avaliação do desenvolvimento embrionário. A distribuição normal dos dados foi verificada (teste Shapiro-Wilk) assim como a homogeneidade das variâncias (teste F max). Quando as premissas para ANOVA não foram atendidas, os dados foram transformados pela função raiz quadrada e ANOVA de uma via (avaliação do desenvolvimento embrionário in vitro; efeito de astaxantina) ou duas vias com mensurações repetidas no tempo (qualidade oocitária; efeito de astaxantina, tempo e interação) seguidas de teste de comparação múltipla de Tukey foram realizadas pelo programa GraphPad Prism vs.7.0 (GraphPad Inc.). Embora tenham sido observadas temperaturas elevadas durante todo o verão, principalmente no período da tarde com temperatura máxima de 29 ºC detectada no ambiente no qual os animais estavam confinados, as temperaturas cutânea e retal, frequência cardíaca e respiratória não foram afetadas. Observou-se um efeito claro da estação na taxa de produção de embriões a partir de oócitos aspirados de vacas do grupo controle em diferentes épocas do ano, sendo uma pior taxa observada no verão (p=0,0399). Vacas suplementadas com a dose de 0,50 mg kg-1 dia-1 de astaxantina ofereceram uma melhor taxa de recuperação de oócitos totais comparado com grupo controle (p=0,0395) e 0,25 mg kg-1 dia-1 de astaxantina (p=0,0279). Contudo tal efeito somente foi observado na primeira OPU após a suplementação, perdendo-se com o tempo. A suplementação com a maior dose de astaxantina permitiu a coleta de maior número de oócitos viáveis comparado com o grupo controle e o que recebeu a menor dose de astaxantina (p=0,0452). Finalmente, as taxas de clivagem (D3) e blastocisto (D7) não foram afetadas pela suplementação com astaxantina, assim como a taxa de desenvolvimento e eclosão. É possível concluir que, a suplementação com astaxantina em vacas holandesas em lactação por 75 dias no verão melhora a taxa de recuperação de oócitos viáveis sem afetar a produção de embriões in vitro. Assim, mais estudos associando manejo, sistema de confinamento e ambiência e suplementação com o antioxidante astaxantina são necessários para contribuir com a melhora do sucesso reprodutivo na bovinocultura leiteira nas estações mais quentes.

Lactating cows in Brazil are frequently exposed to high temperatures, especially during the summer. Subjected to the effects of heat stress, they develop reproductive problems like impaired follicular growth, negatively impacting oocyte quality. This is particularly relevant for high-yielding Holstein cows. In this manner, this study aimed to examine the effect of daily supplementation of milk cows with astaxanthin on oocyte quality and in vitro embryo developmental potential. Lactating Holstein cows (n = 45; ± 550 kg of body weight) from a Compost Barn in the Southwest region of Paraná Brazil were treated with astaxanthin (0, 0.25 or 0.50 mg kg-1 day-1 for control, low astaxanthin or high astaxanthin group, respectively) for 75 days. Upon the end of the supplementation period, three OPU with a 15-day interval were conducted for oocyte quality analysis in all females. All oocytes were then subjected to in vitro fertilization to assess their developmental potential. Data were tested for normality of residues (Shapiro-Wilk test) and homogeneity of variances (F max test), and square roottransformed when premises for ANOVA were not met. One-way ANOVA (embryo development data; effect of astaxanthin) or two-way repeated-measures ANOVA (oocyte quality, effect of astaxanthin, time, and interaction) followed by Tukeys multiple comparisons test were performed using GraphPad Prism vs.7.0 (GraphPad Inc.). Although elevated temperatures were observed during all summer, mainly on afternoons with the maximum temperature of 29 ºC detected in the compost barn, skin and rectal temperatures, heart, and respiratory rates were not significantly affected. Nevertheless, a clear effect of the season was observed on in vitro embryo production when oocytes were aspirated from control females at different times of the year. A lower blastocyst rate was obtained during the summer (p=0.0399). A higher total oocyte recovery rate was obtained when cows supplemented with 0.50 mg kg-1 day-1 astaxanthin (p<0.05) were aspirated compared to control (p=0.0395) and 0.25 mg kg- 1 day-1 astaxanthin (p=0.0279) groups. However, such effect was only detected on the very first OPU, diminishing with time after astaxanthin supplementation ended. Moreover, a higher dose of astaxanthin allowed the collection of more morphologically viable oocytes when compared to the low astaxanthin group (p=0.0452). Finally, cleavage (D3) and blastocyst (D7) rates were not affected by astaxanthin supplementation. The same was observed for development and hatching rates. In conclusion, although the supplementation of lactating Holstein cows with astaxanthin for 75 days in the summer can improve the total and viable oocyte recovery rates, it could not bring the embryo production rates closer to the higher rates observed in the winter. Therefore, further studies associating animal handling, confinement systems, environment management, and the use of the antioxidant astaxanthin are needed to contribute to the improvement of reproductive success rates in dairy cows in the summer.

Minerais orgânicos e licopeno na alimentação de poedeiras: desempenho zootécnico e qualidade dos ovos / Organic minerals and lycopene in the diet of laying hens: production performance and egg quality

Objetivou-se avaliar o efeito da utilização de minerais orgânicos e do licopeno em rações para poedeiras sobre o desempenho zootécnico e a qualidade dos ovos. Utilizaram-se 288 poedeiras, distribuídas em DIC em esquema fatorial 2 x 3 (fontes de minerais x níveis de licopeno), com seis tratamentos, seis repetições e oito aves por unidade experimental. As rações experimentais foram: minerais inorgânicos (MI) sem a adição de licopeno; MI com a adição de licopeno (400mg/kg); MI com a adição de licopeno (800mg/kg); minerais orgânicos (MOR) sem a adição de licopeno; MOR com a adição de licopeno (400mg/kg); MOR com a adição de licopeno (800mg/kg). Foram avaliados: consumo de ração, porcentagem de postura, massa dos ovos, conversão alimentar (kg/kg e kg/dz), peso do ovo, porcentagens de casca, albúmen e gema, espessura da casca, gravidade específica, unidade Haugh, índice e coloração de gema, pH do albúmen e da gema. Os minerais orgânicos aumentam o consumo de ração quando associados a níveis de 0 e 800mg de licopeno. A associação de 400mg de licopeno com minerais inorgânicos aumenta o consumo de ração. A adição de minerais orgânicos ou de 400mg de licopeno às rações melhora a porcentagem de postura e massa dos ovos de poedeiras com 58 semanas de idade. A coloração de gema é mais acentuada para as fontes inorgânicas em relação às orgânicas e mais acentuada em rações com 800mg de licopeno. A unidade Haugh é maior em rações sem licopeno e com minerais inorgânicos e em rações com 400mg de licopeno e com minerais orgânicos. Rações com fonte orgânica associada a 800mg de licopeno proporcionam maior unidade Haugh em relação a fonte orgânica sem licopeno(AU)

This study aimed to evaluate the effect of the use of organic minerals and lycopene in the diet of laying hens on performance and egg quality. 288 hens were used, distributed in DIC in a factorial 2 x 3 (mineral sources x lycopene levels) with six treatments and six replicates of eight birds per experimental unit. The experimental diets were: inorganic minerals (MI) without the addition of lycopene; MI with the addition of lycopene (400mg/kg); MI with the addition of lycopene (800mg/kg); minerals organic (MOR) without addition lycopene; MOR with the addition of lycopene (400mg/kg); MOR with the addition of lycopene (800mg/kg). The following parameters were evaluated: feed intake, egg production, egg mass, feed conversion (kg/kg and kg/dz), egg weight, percentage shell, albumen and yolk, shell thickness specific gravity, unit Haugh, index and yolk color, pH of albumen and yolk. The organic minerals increase the feed intake when combined at levels of 0 and 800mg of lycopene. The combination of 400mg of lycopene with inorganic minerals increases feed intake. The addition of organic or mineral 400mg lycopene in diets improves egg production and egg weight of hens at 58 weeks of age. The yolk color is more pronounced for inorganic sources in relation to organic and more pronounced in diets with 800mg of lycopene. The Haugh unit is higher in lycopene free diets and diets with inorganic mineral and 400mg of lycopene and organic minerals. Diets with organic source associated with 800mg of lycopene provide higher Haugh units for organic source without lycopene(AU)

Astaxanthin: its use as natural food dye / Astaxantina: seu uso como corante natural alimentício

The color and appearance of food are the first fundamental attributes, if not the most important, to be evaluated by consumers at the time of its acquisition. The food can be more nutritious, safer and more economical, however, if it is not attractive, its acquisition will not occur. Basically, salmon is a white fish that becomes pink by eating shrimp. The stored red pigment existing in the shrimp muscle or shell, which is accumulated in the adipose tissue, is acquired through the ingestion of algae and unicellular organisms by the marine shrimps. The carotenoids employed in the food, pharmaceutical, cosmetics and feed industries are natural colorants responsible for providing yellow, orange and red colors. As the salmon raised in aquaculture do not have access to the organism above mentioned, the astaxanthin (ATX), a substance that gives a pinkish color to salmon meat, is added to their feed. ATX (3,3'-dihydroxy-beta,beta-carotene-4, 4'-dione) is a oxygenated carotenoid pigment which confers the characteristic reddish-pink coloration to certain fish, crustaceans, birds and microorganisms. The ATX has potent activity in removing the free radicals and protecting against the lipid peroxidation and the damage caused by oxidation of cell and tissues membranes.(AU)

A cor e a aparência dos alimentos são os primeiros atributos fundamentais, se não os mais importantes a serem avaliados pelos consumidores no momento da sua aquisição. Os alimentos podem ser mais nutritivos, seguros e econômicos, no entanto, se não forem atraentes, sua aquisição não ocorrerá. O salmão é basicamente um peixe branco que se torna rosado pela ingestão do camarão. O pigmento vermelho armazenado presente no músculo ou na casca do camarão e que se acumula no tecido adiposo é adquirido pela ingestão das algas e dos organismos unicelulares pelos camarões do mar. Os carotenóides utilizados nas indústrias alimentícia, farmacêutica, de cosméticos e de ração são corantes naturais responsáveis pelas cores amarela, laranja e vermelha. O salmão criado em aqüicultura não tem acesso aos organismos citados acima, entretanto é adicionada à sua ração a astaxantina (ATX), substância que confere a cor rosada à sua carne. A ATX (3,3'-dihidroxi-beta,beta-caroteno-4,4'-diona) é um pigmento carotenóide oxigenado, que confere a característica de coloração rosa-avermelhada a alguns peixes, crustáceos, aves e microrganismos. A ATX apresenta potente atividade na eliminação de radicais livres e na proteção quanto à peroxidação de lipídios e quanto aos danos causados pela oxidação das membranas celulares e de tecidos.(AU)

Efeito do armazenamento e da cantaxantina dietética sobre a qualidade do ovo fértil e o desenvolvimento embrionário / The effect of storage and dietary canthaxanthin on fertile egg quality and embryonic development

O presente experimento foi conduzido em lote de matrizes Cobb desde 46 até 60 semanas de idade. Os tratamentos foram definidos pelas dietas (com e sem adição de 6ppm de cantaxantina na dieta das matrizes) e pelos períodos de armazenamento dos ovos (três e sete dias), em delineamento inteiramente ao acaso, em arranjo fatorial 2x2 (duas dietas x dois períodos de armazenamento). A cantaxantina dietética elevou o escore de cor da gema de sete para 14. O armazenamento dos ovos por sete dias prejudicou a qualidade dos ovos, promoveu oxidação de ácidos graxos da gema e retardou o desenvolvimento embrionário.(AU)

This trial was done with Cobb broiler breeders. Treatments were defined by the diets (with and without 6ppm canthaxanthin added to broiler breeder diets) and periods of egg storage (three and seven days) in a completely randomized factorial 2 x 2 design (two diets x two periods of egg storage). The dietary canthaxanthin increased the yolk color score from 7 to 14. Egg storage for seven days reduced egg quality, promoted oxidation of yolk fatty acids and delayed embryonic development.(AU)

INFLUÊNCIA DE DIFERENTES MEIOS DE CULTURA SOBRE O CICLO DE VIDA E PRODUÇÃO DE ASTAXANTINA EM Haematococcus pluvialis

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes meios de cultura sobre o ciclo de vida e produção de astaxantina em Haematococcus pluvialis, a fim de viabilizar sua aplicabilidade biotecnológica. Para cumprir com o objetivo proposto, esta tese foi realizada em dois capítulos. O primeiro capítulo avalia a influência dos meios de cultura com diferentes composições de nutrientes sobre o crescimento, ciclo de vida, composição bioquímica e produção de astaxantina pela microalga H. pluvialis. Cinco tratamentos foram realizados e os diferentes meios foram avaliados: BBM, Provasoli, Provasoli modificado, KM1 e MM2, em triplicata. As unidades experimentais foram condicionadas em erlenmeyers com volume útil de 2 litros, água doce tratada e enriquecida com 1 mL L-1 dos respectivos meios. As microalgas foram inoculadas com concentração inicial de 10 x 104 cél mL-1 e mantidas a 24 ± 1°C com aeração constante e fotoperíodo integral. Para avaliação do crescimento e ciclo de vida, amostras das culturas foram retiradas e contagens diárias foram realizadas em microscópio óptico, obtendo assim valores de densidade celular máxima e biomassa seca. A análise bioquímica foi realizada concomitantemente com o ciclo de vida. As amostras foram coletadas no início do experimento e a cada três dias para a avaliação das clorofilas (a e b) e astaxantina, e no início e final do experimento para análises de proteína bruta e ésteres metílicos de ácidos graxos (FAMEs). O segundo capítulo avaliou os diferentes floculantes para promover uma melhor colheita, obter a astaxantina sem deteriorá-la e permitir o reuso do meio floculado para um novo cultivo sem comprometer a composição bioquímica das microalgas. Para isso, o estudo considerou as duas fases de crescimento da microalga: cistos e a de crescimento vegetativo. Para as duas fases o delineamento experimental foi do tipo fatorial, testando cinco diferentes floculantes (fator 1) e quatro diferentes concentrações (fator 2), compondo-se de uma unidade controle (sem floculante), em triplicata. Os floculantes foram: policloreto de alumínio (PA); cloreto férrico (CF); hidróxido de sódio (HS); extrato salino da torta da semente de Moringa oleifera (ESM) e quitosana (QUI), e as concentrações testadas foram 50, 100, 150 e 200 ppm. Após a adição dos floculantes nas unidades experimentais, foram analisados a eficiência de floculação, o pH e o efeito dos floculantes na obtenção de astaxantina. Para a fase vegetativa após a floculação, o sobrenadante da floculação realizada a 100 ppm foi utilizado para investigar o reuso do meio floculado sobre o crescimento e composição bioquímica da microalga. Os resultados obtidos indicaram que os meios de cultura influenciaram no crescimento, ciclo de vida, biomassa seca, clorofilas, astaxantina, proteínas e ésteres metílicos de ácidos graxos. O meio Provasoli modificado se mostrou o mais adequado para o cultivo e produção de astaxantina por apresentar os melhores parâmetros de crescimento e de biomassa para a microalga H. pluvialis. Os floculantes e suas concentrações influenciaram na colheita de biomassa e obtenção de astaxantina. O floculante extrato salino da torta da semente de Moringa oleífera foi considerado o melhor floculante por apresentar eficiências de floculação acima de 90% sem deteriorar o carotenoide astaxantina. Os sobrenadantes provenientes da floculação com policloreto de alumínio, cloreto férrico, extrato salino da torta da semente de M. oleifera e quitosana podem ser reutilizados para um novo cultivo sem interferência no crescimento da microalga H. pluvialis.

The aim of this work was to evaluate the influence of different culture media on the life cycle and production of astaxanthin in Haematococcus pluvialis in order to facilitate its biotechnological applicability. In order to comply with the proposed objective, this thesis was carried out and divided in two chapters. The first chapter evaluates the influence of different culture media on the growth, life cycle, biochemical composition and astaxanthin production in the microalga H. pluvialis. Five treatments were performed, and the different media were evaluated: BBM, Provasoli, modified Provasoli, KM1 and MM2, in triplicate. The experimental units were conditioned in erlenmeyers with a useful volume of 2 liters of fresh water treated and enriched with 1 mL L-1 of the respective media. The microalgae were inoculated with an initial concentration of 10 x 104 cells mL -1 and maintained at 24 ± 1 °C with constant aeration and 24-hour photoperiod. To evaluate the growth and life cycle, samples were taken from the cultures and daily counts were performed under optical microscope, obtaining values of maximum cell density and dry biomass. The biochemical analysis was performed concomitantly with the life cycle. The samples were collected at the beginning of the experiment and every three days for the evaluation of chlorophylls (a and b) and astaxanthin, and at the beginning and end of the experiment to analyze crude protein and fatty acid methyl esters (FAMEs). The second chapter evaluates the different flocculants in order to promote a better harvest, obtain astaxanthin without deterioration and allow the reuse of the flocculated medium for a new cultivation without compromising the biochemical composition of the microalgae. In this regard, the study considered the two phases of microalga growth: cysts and vegetative growth. The experimental design was a factorial type in both experiments, testing five different flocculants (factor 1) and four different concentrations (factor 2), composed of a control unit (without flocculant), in triplicate. The flocculants were polyaluminium chloride (PA); ferric chloride (FC); sodium hydroxide (SH); Moringa oleifera seed cake extract (MSE) and chitosan (CHI); the concentrations tested were 50, 100, 150 and 200 ppm. After adding flocculants to the experimental units, the flocculation efficiency, pH and effect of the flocculants in obtaining astaxanthin were analysed. For the vegetative phase, the supernatant of flocculation carried out at 100 ppm was used to investigate the reuse of the flocculated medium on the growth and biochemical composition of the microalgae. The results indicate that the culture medium influenced the growth, life cycle, dry biomass, astaxanthin, proteins and FAMEs production. The modified Provasoli medium presented the best results for the cultivation and production of astaxanthin with the microalgae H. pluvialis. The flocculants and their concentrations influenced the flocculation efficiency in the biomass harvest and obtaining astaxanthin. The Moringa oleifera saline seed cake extract was considered the best flocculant showing efficiency of 90% without deterioration of the carotenoid. The supernatant from the flocculation with polyaluminium chloride, ferric chloride, M. oleifera saline seed cake extract and chitosan can be reused in a new culture without interfering with the microalgae growth.

Estudo da formação de partículas de licopeno em colágeno hidrolisado usando CO2 supercrítico

AREDO-TISNADO, V. J. Estudo da formação de partículas de licopeno em colágeno hidrolisado usando CO2 supercrítico. 2017. 83 f. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2017. O objetivo desta pesquisa foi estudar a formação de partículas de licopeno em pó de colágeno hidrolisado (CH) comercial usando CO2 supercrítico (CO2-SC). O estudo consistiu em três etapas: a medida de solubilidade do CH em CO2-SC por método estático para conhecer a afinidade do CH pelo CO2, a formação de partículas de misturas físicas compostas de diferentes proporções de CH/licopeno (4:1, 6:1, 8:1 e 10:1) através de processamento em uma autoclave com CO2-SC a 140 bar e 50 °C em agitação de 1.250 rpm por 45 min para definir a proporção de CH/licopeno, e o estudo do efeito de outras condições de CO2-SC (150 bar e 50 °C, 150 bar e 60 °C, 250 bar e 50 °C, 250 bar e 60 °C) na formação de partículas de licopeno em CH para identificar a melhor condição de CO2-SC. As partículas resultantes foram caracterizadas com relação à sua morfologia por microscopia eletrônica de varredura, distribuição de tamanho por difração a laser, comportamento térmico por calorimetria diferencial de varredura, estrutura química por espectroscopia de infravermelho de transformada de Fourier, liberação de carga, e estrutura física interna das partículas por microscopia de laser confocal para conhecer o mecanismo de formação das partículas pelo processamento com CO2-SC. Os resultados indicaram que o CH é pouco solúvel em CO2-SC, motivo pelo qual não há potencial para processos de micronização supercrítica relacionados à solubilidade do biomaterial carreador em CO2-SC. No estudo de proporções de CH/licopeno foi observado que o processo com CO2-SC a 140 bar e 50 °C permite a obtenção de partículas de licopeno em CH na forma de pó de coloração vermelha com intensidade dependente da quantidade de licopeno inicial, sem mudanças importantes na estrutura física porosa do CH, e um aumento de tamanho das partículas. Recomenda-se a proporção 10:1 de CH/licopeno, pois nela se evidenciou menor aglomeração de partículas e formação de fissuras na superfície das partículas que facilitam a incorporação do licopeno em CH seguindo um mecanismo de impregnação supercrítica propiciado pela sorção de CO2 e arraste simultâneo de licopeno ao interior da estrutura física das partículas de CH. Na exploração de outras condições de CO2-SC, na temperatura de 60 °C (150/250 bar) obteve-se uma massa de aparência viscoelástica sem utilidade para a formação de partículas. Entanto, na temperatura de 50 °C foi observado que as partículas de licopeno em CH formadas com CO2-SC a 150 bar, quando comparadas com as formadas com CO2-SC a 250 bar, evidenciaram formação de fissuras que resultaram na melhor dispersão e maior carga de licopeno na estrutura interna do CH. Além disso, as análises do comportamento térmico e o espectro de infravermelho destas partículas evidenciaram a formação de interações eletrostáticas entre o licopeno e o CH favorecidas pelo processamento com CO2-SC. Assim, conclui-se que o processamento com CO2-SC a 140/150 bar e 50 °C poderia ser utilizada para o design de partículas de licopeno impregnadas em CH, gerando um ingrediente com possível ampla atividade funcional pela atividade biológica do CH em tecidos conjuntivos e pela atividade antioxidante do licopeno.

AREDO-TISNADO, V. J. Study of particle formation of lycopene in hydrolyzed collagen using supercritical CO2. 2017. 83 f. M.Sc. Dissertation Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2017. The objective of this research was to study the formation of lycopene particles in commercial powder of hydrolyzed collagen (HC) using supercritical CO2 (SC-CO2). The study consisted of three steps: the solubility measurement of HC in SC-CO2 by static method to know the affinity of HC by CO2, the formation of particles of physical mixtures composed of different ratios of HC/lycopene (4:1, 6:1, 8:1 and 10:1) by autoclaving with SC-CO2 at 140 bar and 50 °C under stirring at 1,250 rpm for 45 min to define the HC/lycopene ratio, and the study of the effect of other conditions of SC-CO2 (150 bar and 50 °C, 150 bar and 60 °C, 250 bar and 50 °C, 250 bar and 60 °C) in the particle formation of lycopene in HC to identify the best SC-CO2 condition. The resulting particles were characterized with respect to their morphology by scanning electron microscopy, size distribution by laser diffraction, thermal behavior by differential scanning calorimetry, chemical structure by Fourier transform infrared spectroscopy, charge release, and physical structure of the particles by confocal laser microscopy to know the mechanism of particle formation by SC-CO2 processing. The results indicated that HC is poorly soluble in SC-CO2 and therefore has no potential for supercritical micronization processes related to the solubility of the biomaterial in SC-CO2. In the study of ratios of HC/lycopene it was observed that the process with SC-CO2 at 140 bar and 50 °C allowed to obtain lycopene particles in HC with powder appearance of red color with intensity depending on the amount of initial lycopene, without important changes in the porous physical structure of HC, and an increase in particle size. It is recommended a 10:1 ratio of HC/lycopene, since this ratio showed less particle agglomeration, and formation of fissures on the surface of the particles facilitating the incorporation of lycopene into HC following a mechanism of supercritical impregnation propitiated by CO2 sorption and simultaneous drag of lycopene to the interior of the physical structure of the HC particles. In the exploration of other conditions of SC-CO2, at 60 °C (150/250 bar) a mass of viscoelastic appearance was obtained without utility for the formation of particles. However, at 50 °C was observed that the lycopene particles in HC formed with SC-CO2 at 150 bar, when compared with the particles formed with SC-CO2 at 250 bar evidenced the formation of fissures, which had positive influence in the dispersion and charge of lycopene in the internal structure of HC. In addition, analyzes of the thermal behavior and the infrared spectrum of these particles evidenced the formation of electrostatic interactions between lycopene and HC favored by SC-CO2 processing. Thus, it can be concluded that SC-CO2 processing at 140/150 bar and 50 °C could be used for the design of lycopene particles impregnated in HC, producing an ingredient with possible broad functional activity due to the biological activity of HC in connective tissues and the antioxidant activity of lycopene.

Influência da queima no teor de pigmentos, proteína solúvel e carboidratos em gramíneas de pastagens naturais / Influence of forest fire on pigments, soluble protein and carbohydrate contents in natural pastureland grasses

A importância do fogo na origem e na manutenção das áreas de pastagens ébastante discutida. O objetivo foi verificar a influência da queima no teor de pigmentos fotossintéticos, proteína solúvel e carboidratos em gramíneas nativas de pastagem sob pastoreio rotacionado. Foram avaliadas as lâminas foliares de oito gramíneas, de pastagem natural, representantes de quatro grupos funcionais. Foram quantificados teores de pigmentos, proteínas solúveis, carboidratos solúveis, amido e açúcares redutores. A maioria das espécies sem queima teve maior teor de pigmentos. De modo geral, não houve efeito do fogo sobre a proteína solúvel, porém as espécies D. sabulorum, A. affinis e A. laevis sedestacaram como o grupo de maior teor proteico solúvel dentre as espécies avaliadas. Os teores de carboidratos solúveis e de açúcares redutores foram maiores nas gramíneas sem queima enquanto o teor de amido foi maior nas gramíneas submetidas à queima. Concluiu-se que a ausência de queima proporciona teores de pigmentos fotossintéticos mais elevados e a queima reduz os teores de açúcares redutores na maioria das espécies estudadas. O teor de proteína solúvel não permite diferenciar os tratamentos.(AU)

Influence of forest fire on pigments, soluble protein and carbohydrate contents in natural pastureland grasses. The importance of fire in the origin and maintenance of pasturelands is a much discussed issue. The influence of fire onrates of photosynthetic pigments, soluble proteins and carbohydrates in native grassland subjected to rotational grazing was evaluated. Leaf lamina of eight grasses from natural grassland, representatives of four functional groups, were analyzed. Rates of pigments, soluble proteins, total soluble carbohydrates, sugars and starch were determined. Most unburnt grasses had the highest pigment rates. Although fire did not affect soluble proteins, the species D. sabulorum, A. affinis and A. laevis had the largest soluble protein rates among the species evaluated. Rates of soluble carbohydrates and of reducing sugars were higher inunburnt grasses whereas starch rates were higher in the burned ones. The absence of burning provides higher rates of photosynthetic pigments and burning reduces the amount of reducing sugars in most species under analysis. Soluble protein rates fail to differentiatethe treatments. (AU)

Influência da queima no teor de pigmentos, proteína solúvel e carboidratos em gramíneas de pastagens naturais / Influence of forest fire on pigments, soluble protein and carbohydrate contents in natural pastureland grasses

A importância do fogo na origem e na manutenção das áreas de pastagens ébastante discutida. O objetivo foi verificar a influência da queima no teor de pigmentos fotossintéticos, proteína solúvel e carboidratos em gramíneas nativas de pastagem sob pastoreio rotacionado. Foram avaliadas as lâminas foliares de oito gramíneas, de pastagem natural, representantes de quatro grupos funcionais. Foram quantificados teores de pigmentos, proteínas solúveis, carboidratos solúveis, amido e açúcares redutores. A maioria das espécies sem queima teve maior teor de pigmentos. De modo geral, não houve efeito do fogo sobre a proteína solúvel, porém as espécies D. sabulorum, A. affinis e A. laevis sedestacaram como o grupo de maior teor proteico solúvel dentre as espécies avaliadas. Os teores de carboidratos solúveis e de açúcares redutores foram maiores nas gramíneas sem queima enquanto o teor de amido foi maior nas gramíneas submetidas à queima. Concluiu-se que a ausência de queima proporciona teores de pigmentos fotossintéticos mais elevados e a queima reduz os teores de açúcares redutores na maioria das espécies estudadas. O teor de proteína solúvel não permite diferenciar os tratamentos.

Influence of forest fire on pigments, soluble protein and carbohydrate contents in natural pastureland grasses. The importance of fire in the origin and maintenance of pasturelands is a much discussed issue. The influence of fire onrates of photosynthetic pigments, soluble proteins and carbohydrates in native grassland subjected to rotational grazing was evaluated. Leaf lamina of eight grasses from natural grassland, representatives of four functional groups, were analyzed. Rates of pigments, soluble proteins, total soluble carbohydrates, sugars and starch were determined. Most unburnt grasses had the highest pigment rates. Although fire did not affect soluble proteins, the species D. sabulorum, A. affinis and A. laevis had the largest soluble protein rates among the species evaluated. Rates of soluble carbohydrates and of reducing sugars were higher inunburnt grasses whereas starch rates were higher in the burned ones. The absence of burning provides higher rates of photosynthetic pigments and burning reduces the amount of reducing sugars in most species under analysis. Soluble protein rates fail to differentiatethe treatments.

Selection and characterization of carotenoid-producing yeasts from Campinas region, Brazil

The objective of the present study was to select and identify yeasts from Brazil capable of producing carotenoids. Pigmented yeasts were isolated from soil, leaves, fruits, flowers and a processed product. The samples were incubated at 30ºC in Erlenmeyer flasks, containing YM broth. After 48 hours, they were inoculated in Petri dishes with YM agar, and incubated at 30ºC during 120 hours. The yeast colonies, which presented yellow to red coloration, were transferred to culture tubes containing YM agar, and incubated at 30ºC for 72 hours. Out of 242 samples, only five had yellow to red color at high intensity. These highly pigmented yeasts were re-isolated in Petri dishes with YM agar and then transferred to tubes with GPYM agar. Identification through morphological and reproduction characteristics, along with physiological and biochemical tests, classified four strains as R. mucilaginosa and one strain as R. graminis. The main carotenoids extracted from them were identified through HPLC analysis as beta-carotene and torulene. The strains showed potential as promising microorganisms for the commercial production of carotenoids.

Este trabalho teve como objetivo selecionar e identificar leveduras encontradas no Brasil capazes de produzir carotenóides. As leveduras pigmentadas foram isoladas de amostras de solos, folhas, frutos, flores e um alimento processado. As amostras foram colocadas em frascos de erlenmeyer, contendo meio de Extrato de Malte e Levedura (YM), e incubadas a 30ºC. Após 48 horas, as amostras foram inoculadas em placas de petri contendo meio YM ágar e incubadas a 30ºC por 120 horas. As colônias, que apresentaram coloração entre amarelo e vermelho, foram transferidas para os tubos de culturas, contendo meio YM ágar e incubadas a 30ºC por 72 horas. Das 242 amostras, somente cinco delas apresentaram coloração intensa entre amarelo e vermelho. Estas colônias de leveduras foram reisoladas, em placas de petri contendo YM ágar e, posteriormente, transferidas para tubos de ensaios contendo GPYM ágar. A identificação das leveduras, baseada nas características morfológicas, de reprodução, além dos testes fisiológicos e bioquímicos, classificou quatro linhagens como Rhodotorula mucilaginosa e uma como Rhodotorula graminis. Os principais pigmentos extraídos destas linhagens foram identificados através da análise de cromatografia de alta eficiência como beta-caroteno e toruleno. As linhagens de leveduras mostraram potencial como microrganismos promissores para a produção comercial de carotenóides por fermentação.

Quantitative and qualitative yield in sweet maize hybrids / Rendimento quantitativo e qualitativo em híbridos de milho doce

Today, sweet corn is considered an important vegetable due to its high sugar content and low starch content. Cluster analysis and variance analysis showed that hybrids had variations in yield indices. GB, DE and GS hybrids had similar performance on indices. SE hybrid that has significant performance on zeaxanthin. Biplot showed that fructose, glucose, sucrose and potassium had stability value on hybrids. All the hybrids had the best performance on fructose, glucose, sucrose and potassium factors. Factor biplot positively correlated with yield indices, including calcium, iron, zinc, magnesium, α-Carotene, 9Z-ß-Carotene, phosphorus, and ß-carotene. On the other hand, there is a positive correlation with fructose, glucose, potassium, lutein, sucrose, ß-Cryptoxanthin, and zeaxanthin. So, to evaluate or increase lutein and zeaxanthin, the other parameters like sugar content (fructose, glucose, and sucrose) are important factors and have an effect together. Factor analysis and biplot showed that ME hybrid had a maximum performance on the first factor of yield indices. Also, the second factor of yield indices had a maxi-mum effect on NO hybrids. SE hybrids had maximum performance in zeaxanthin and GS hybrid had maximum performance in zinc, phosphorus, and iron. The dry matter had stability on DB hybrid.

Hoje, o milho doce é considerado uma hortaliça importante devido ao seu alto teor de açúcar e baixo teor de amido. A análise de agrupamento e a análise de variância mostraram que os híbridos apresentaram variações nos índices de produtividade. Os híbridos GB, DE e GS tiveram desempenho semelhante nos índices. Híbrido SE que apresenta desempenho significativo sobre a zeaxantina. Biplot mostrou que frutose, glicose, sacarose e potássio apresentaram valor de estabilidade em híbridos. Todos os híbridos tiveram o melhor desempenho nos fatores frutose, glicose, sacarose e potássio. O fator biplot correlacionou-se positivamente com os índices de rendimento, incluindo cálcio, ferro, zinco, magnésio, α-caroteno, 9Z-ß-caroteno, fósforo e ß-caroteno. Por outro lado, há correlação positiva com frutose, glicose, potássio, luteína, sacarose, ß-criptoxantina e zeaxantina. Assim, para avaliar ou aumentar a luteína e a zeaxantina, outros parâmetros como o teor de açúcares (frutose, glicose e sacarose) são fatores importantes e atuam em conjunto. A análise fatorial e o biplot mostraram que o híbrido ME apresentou desempenho máximo no primeiro fator de índices de produtividade. Além disso, o segundo fator de índices de produtividade teve um efeito máximo nos híbridos de NO. Os híbridos SE tiveram desempenho máximo em zeaxantina e o híbrido GS teve desempenho máximo em zinco, fósforo e ferro. A matéria seca apresentou estabilidade no híbrido DB.