Different phytase levels and energy densities in broiler diets on performance, nutrient digestibility, and bone integrity from 28 to 35 days of age / Diferentes níveis de fitase e de densidades energéticas em dietas de frangos de corte sobre desempenho, digestibilidade de nutrientes e integridade óssea de 28 a 35 dias de idade

The study was carried out with the objective of evaluating the effects of using phytase levels at different energy densities in the diet of broilers, from 28 to 35 days of age. The experimental diets contained increasing levels of apparent metabolizable energy corrected for nitrogen balance and different levels of phytase. Growth performance variables, nutrient digestibility, as well as variables related to bone integrity were examined. Diets containing 500 FTU/kg in combination with 3150kcal.kg-1 of AMEn resulted in better growth performance. Supplementation with 500 and 1000 FTU/kg in the diets provide better coefficients of apparent and ileal digestibility of calcium and phosphorus, but negatively influence the deposition of calcium, phosphorus, dry matter, and ash in the tibia, in addition to adversely affecting the breakage and area of these bones in broilers. Bone length and the levels of magnesium and zinc present in the tibias were not influenced by the energy and phytase levels of the diets. There is no interaction between the different energetic densities and the phytase doses in the variables analyzed in the studied period. Increasing the energy density of diets resulted in improved apparent and ileal digestibility for most nutrients.

O estudo foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos da utilização de níveis de fitase em diferentes densidades energéticas na dieta de frangos de corte, no período de 28 a 35 dias de idade. As dietas experimentais contiveram níveis crescentes de energia metabolizável aparente corrigida para balanço de nitrogênio e diferentes níveis de fitase. Foram avaliadas variáveis de desempenho zootécnico, digestibilidade de nutrientes e variáveis relacionadas à integridade óssea. Dietas contendo 500 FTU/kg de fitase em combinação com 3150kcal.kg-1 de EMAn resultam em melhor desempenho zootécnico. A suplementação com 500 e 1000 FTU/kg nas dietas propicia melhores coeficientes de digestibilidade aparente e ileal do cálcio e do fósforo, mas influencia negativamente na deposição de cálcio, fósforo, matéria seca e cinzas das tíbias, além de afetar adversamente a quebra e a área desses ossos em frangos de corte. O comprimento do osso e os níveis de magnésio e zinco presentes nas tíbias não são influenciados pelos níveis energéticos e de fitase das dietas. Não há interação entre as diferentes densidades energéticas e as doses de fitase nas variáveis analisadas no período estudado. O aumento da densidade energética das dietas resulta em melhora na digestibilidade aparente e ileal para a maioria dos nutrientes.

AVALIAÇÃO DA ADIÇÃO DE XILANASE E FITASE LÍQUIDAS PÓS-PELETIZAÇÃO SOBRE O APROVEITAMENTO ENERGÉTICO, DO CÁLCIO E FÓSFORO DA DIETA

O processo térmico conhecido como peletização é considerada um técnica de processamento de ração que busca a maximização dos resultados com um custo baixo de produção. No entanto, este processo no qual as enzimas estão presentes envolvem altas temperaturas, umidade e pH, podendo ocorrer desnaturação total ou parcial, e em consequência a esta desnaturação, a eficiência das catálises enzimáticas é diminuída ou anuladas. Portanto os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito da adição de enzimas líquidas pós peletização, sobre o aproveitamento, digestibilidade dos nutrientes em frangos de corte suplementados com fitase e xilanase na forma líquida, com diferentes níveis de inclusão via ração. A presente pesquisa foi conduzida nas instalações do setor e avicultura, da UNOESC Xanxerê, campus II. Foram conduzidos três experimentos, nas instalações do setor de avicultura da UNOESC Xanxerê, sendo utilizadas em cada um, 120 machos da linhagem COBB, de 14 a 24 dias de idade. Em delineamento experimental inteiramente casualizado, composto por cinco tratamentos, constituídos por oito repetições, com três animais em cada repetição, constituído por três experimentos, sendo Xilanase (controle, 10.000 UI/kg, 15.000 UI/kg, 20.000 UI/kg, 25.000 UI/kg), Fitase (controle, 500 FTUs/kg, 1.000 FTUs/kg, 1.500 FTUs/kg, 2.000FTUs/kg), e Xilanase + Fitase (controle, xilanase + 500 FTUs/kg, xilanase + 1000 FTUs/kg, xilanase + 1500 FTUs/kg, xilanase + 2000 FTUs/kg). A adição de xilanase nas dietas melhorou linearmente o aproveitamento energético das rações, e a fitase, sozinha ou em combinação com xilanase, a partir de 500FTUs de inclusão, melhorou a digestibilidade do fósforo das dietas, reduzindo a excreção deste elemento. Conclui-se que a adição das enzimas fitase e xilanase, na sua forma líquida, podem ser utilizadas adequadamente na alimentação de frangos de corte, melhorando, respectivamente, o aproveitamento do fósforo e da energia das dietas.

The thermal process known as pelletizing is considered a feed processing technique that seeks to maximize results with a low production cost. However, this process in which the enzymes are present involves high temperatures, humidity and pH, and total or partial denaturation may occur, and as a result of this denaturation, the efficiency of enzymatic analyzes is reduced or canceled. Therefore, the objectives of this study were to evaluate the effect of adding liquid enzymes after pelletization, on the utilization, digestibility of nutrients in broilers supplemented with phytase and xylanase in liquid form, with different levels of inclusion via feed. This research was conducted at the facilities of the sector and poultry, of UNOESC Xanxerê, campus II. Three experiments were conducted in the facilities of the poultry sector of UNOESC Xanxerê, being used in each one, 120 males of the COBB lineage, from 14 to 24 days old. In a completely randomized design, consisting of five treatments, consisting of eight repetitions, with three animals in each repetition, consisting of three experiments, being Xylanase (control, 10,000 IU / kg, 15,000 IU / kg, 20,000 IU / kg, 25,000 IU / kg), Phytase (control, 500 FTUs / kg, 1,000 FTUs / kg, 1,500 FTUs / kg, 2,000FTUs / kg), and Xylanase + Phytase (control, xylanase + 500 FTUs / kg, xylanase + 1000 FTUs / kg, xylanase + 1500 FTUs / kg, xylanase + 2000 FTUs / kg). The addition of xylanase in the diets linearly improved the energy utilization of the diets, and phytase, alone or in combination with xylanase, from 500FTUs of inclusion, improved the digestibility of phosphorus in the diets, reducing the excretion of this element. It is concluded that the addition of phytase and xylanase enzymes, in their liquid form, can be used properly in the broiler feed, improving, respectively, the use of phosphorus and the energy of the diets.

Fitase, xilanase e -glucanase sobre a digestibilidade da energia e nutrientes e excreção do nitrogênio e fósforo em juvenis de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus)

As altas taxas de inclusão de alimentos vegetais em dietas para peixes tem levado ao aumento de polissacarídeos não amiláceos (PNAs) e fitato. Tanto os PNAs como o fitato são indesejáveis na nutrição de peixes, por suas propriedades antinutricionais. Carboidrases (xilanase e -glucanase) e fitases são consideradas as principais alternativas frente aos problemas gerados pelos PNAs e fitato, respectivamente. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação isolada e combinada do complexo xilanase--glucanase e fitase em dietas exclusivamente vegetais sobre a digestibilidade da energia e nutrientes, incluindo a disponibilidade de minerais e aminoácidos, e excreção fecal do nitrogênio e fósforo em juvenis de tilápia do Nilo. Foram testadas quatro dietas, dieta controle (CON) sem enzimas, dieta com fitase (FT), dieta com xilanase e -glucanase (XB) e dieta com fitase, xilanase e -glucanase (FT+XB). Fitase (Natuphos® E) foi suplementada a 1000 FTU kg-1 e o complexo xilanase-glucanase (Natugrain® TS) a 1120 TXU e 500 TGU kg-1 da dieta. O total de 272 tilápias masculinizadas (22,52 ± 0,65 g) foram distribuídas em delineamento de blocos ao acaso com quatro tratamentos e quatro repetições, em 16 aquários com fundo cônico de 150 L adaptados para a coleta de fezes (sistema Guelph modificado). Os peixes foram alimentados seis vezes ao dia até saciedade aparente com as dietas experimentais contendo 0,5% de óxido de cromo, durante 21 dias. Dietas suplementadas com xilanase e -glucanase aumentaram a digestibilidade da matéria seca, amido e lipídeos (P < 0,001), e disponibilidade do cobre (P < 0,001). Paralelamente, dietas suplementadas com fitase aumentaram a digestibilidade da matéria seca, energia bruta, amido e cinzas (P < 0,001), e disponibilidade do magnésio, manganês e zinco (P < 0,001). Fitase também melhorou a disponibilidade da maioria de aminoácidos, entre eles, arginina (P = 0,019), fenilalanina (P = 0,001), histidina (P = 0,019), lisina (P = 0,019), metionina (P = 0,001) e valina (P = 0,025), e quando combinada com a xilanase e -glucanase potencializou a disponibilidade da isoleucina (P = 0,004), leucina (P = 0,004), treonina (P = 0,002), ácido glutâmico (P = 0,00), cistina (P < 0,001) e serina (P = 0,01). A combinação enzimática (FT+XB) demostrou ter efeito sinérgico na digestibilidade da proteína (P < 0,001) e disponibilidade do cálcio, ferro e fósforo (P < 0,001). Quando comparado a dieta controle, a suplementação com fitase, xilanase e -glucanase demostrou reduzir a excreção fecal do nitrogênio (P = 0,007) e fósforo (P < 0,001) em 30 e 49,5%, respectivamente. Em conclusão, a suplementação isolada e combinada do complexo xilanase--glucanase e fitase melhora a digestibilidade da energia e nutrientes de dietas à base de vegetais, e reduz a excreção do nitrogênio e fósforo pelos peixes, colaborando para a produção de tilápias com menor impacto ambiental.

Increasing the inclusion rate of plant-based feed in fish diets increases the content of non-starch polysaccharides (NSP) and phytate. Both NSP and phytate are undesirable in fish nutrition, due to their anti-nutritional properties. Carbohydrases (xylanase and glucanase) and phytases are considered the main alternatives to the problems generated by NSP and phytate, respectively. In this context, this study aimed to evaluate the effect of isolated and combined supplementation of xylanase--glucanase complex and phytase in entirely plant-based diets on energy and nutrients digestibility, including minerals and amino acids availability, and fecal excretion of nitrogen and phosphorus in Nile tilapia juveniles. Four diets were tested, a control diet (CON) without enzymes, a phytase diet (PHY), a xylanase--glucanase diet (XB), and a diet with phytase, xylanase, and glucanase (PHY+XB). Phytase (Natuphos® E) was supplemented at 1000 FTU kg-1 and xylanase--glucanase complex (Natugrain® TS) at 1120 TXU and 500 TGU kg-1. Two hundred seventy-two masculinized fish (22.52 ± 0.65 g) were distributed in a randomized block design with four treatments and four replications, in sixteen cylindrical-conical fiberglass tanks (150 L), adapted for feces collection (modified Guelph system). Fish were fed six times a day to apparent satiation, with experimental diets containing 0.5% chromium oxide, for 21 days. Diets with xylanase and -glucanase supplementation increased the dry matter, starch, and lipids digestibility (P < 0.001), and copper availability (P < 0.001). At the same time, diets with phytase supplementation increased dry matter, crude energy, starch, and ash digestibility (P < 0.001), and magnesium, manganese, and zinc availability (P < 0.001). Phytase also improved the availability of most amino acids, including arginine (P = 0.019), phenylalanine (P = 0.001), histidine (P = 0.019), lysine (P = 0.019), methionine (P = 0.001) and valine (P = 0.025), and when combined with xylanase and -glucanase enhanced the availability of isoleucine (P = 0.004), leucine (P = 0.004), threonine (P = 0.002), glutamic acid (P = 0.00), cystine (P <0.001) and serine (P = 0.01). Enzymatic combination (PHY+XB) shows a synergy effect on protein digestibility (P < 0.001) and calcium, iron, and phosphorus availability (P <0.001). When compared to control diet, xylanase--glucanase and phytase supplementation reduce fecal excretion of nitrogen (P = 0.007) and phosphorus (P <0.001) by 30 and 49.5%, respectively. In conclusion, the isolated and combined supplementation of xylanase--glucanase complex and phytase improves energy and nutrients digestibility in plant-based diets and reduces the excretion of nitrogen and phosphorus by fish, contributing to tilapia production with less environmental impact.

Disponibilidade do fósforo em alimentos de origem vegetal: atuação na nutrição de peixes / Phosphorus availability in food from vegetable origin: performance in fish nutrition / Disponibilidad del fósforo en alimentos de origen vegetal: actuación en la nutrición de peces

O trabalho aborda a utilização do fósforo na nutrição de peixes e em dietas formuladas com ingredientes de origem vegetal. Nestes ingredientes, o fósforo encontra-se de forma indisponível para animais monogástricos, devido à carência da enzima fitase. A suplementação de enzimas exógenas (fitase) em ração tem por objetivo aumentar a capacidade de absorção do fósforo em dietas contendo ingredientes de origem vegetal, reduzindo a perda por excreção deste nutriente para o ambiente aquático. A enzima atua hidrolisando o fitato, tornando-o disponível para o organismo. Devido à importância do fósforo na nutrição de peixes, esta revisão apresenta alguns aspectos, sobre a importância na nutrição bem como sobre os fatores antinutricional e os benefícios causados pela inclusão da enzima em dietas balanceadas para peixes.(AU)

This paper discusses the use of phosphorus in fish nutrition and diets formulated with ingredients from vegetable origin. These ingredients from, phosphorus is unavailable for monogastric animals, due to the lack of the phytase enzyme. The supplementation of exogenous enzymes (phytase) in feed is intended to increase the phosphorus absorption capacity in diets containing ingredients from vegetable origin, reducing the loss of such nutrient by excretion into the aquatic environment. The enzyme acts hydrolyzing phytate, making it available to the body. Due to the importance of phosphorus in fish nutrition, this review presents some aspects importance, and anti-nutritional factor and benefits caused by the inclusion of the enzyme in fish balanced diets.(AU)

En este trabajo se aborda el uso de fósforo en la nutrición de peces y en dietas formuladas con ingredientes de origen vegetal. Estos ingredientes, el fósforo se encuentra de forma indisponible para animales monogástricos, debido a la falta de la enzima fitasa. La suplementación de enzimas exógenas (fitasa) en la ración tiene por objetivo aumentar la capacidad de absorción del fósforo en dietas que contienen ingredientes de origen vegetal, reduciendo la pérdida por excreción de este nutriente para el ambiente acuático. La enzima actúa hidrolizando el fitato, haciéndolo disponible para el cuerpo. Debido la importancia del fósforo en la alimentación de peces, esta revisión presenta algunos aspectos, tales como la importancia en la nutrición de peces, como el factor anti nutricional y los beneficios causados por la inclusión de la enzima en dietas balanceadas.(AU)

UTILIZAÇÃO DE FITASE EM DIETAS PARA PERUS

Foram realizados dois experimentos para avaliar os efeitos de utilização de fitase exógena na dieta de perus de corte. No experimento 1, 320 perus de um dia de idade foram distribuidos em um delineamento inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 8 repetições de 10 aves cada. Os tratamentos consistiram em uma dieta controle positivo (CP), controle negativo (CN, -0,15% P disponível e -0,18% Ca), CN + 2000 FYT/kg, CN + 4000 FYT/kg. Foram avaliados consumo de ração (CR), ganho de peso (GP) e conversão alimentar (CA) de 1-28 dias; Digestibilidade ileal e metabolizabilidade aparente da dieta; Energia digestível (EDA) e metabolizável (EMA) aparentes; Resíduo mineral, Ca, P e Índice de Seedor na tíbia e concentração de inositol no plasma. A adição de fitase aumentou CR e GP em comparação a dieta CN (P<0,05). A digestibilidade ileal de P e metabolizabilidade da dieta foram melhoradas linearmente com fitase, assim como valores de EDA e EMA (P<0,05), resultando em aumento linear do teor de P nas tíbias e concentração plasmática de inositol. No experimento 2, 420 perus de um dia foram distribuidos em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x2: 3 doses de fitase (0, 1000 e 2500 FYT/kg) e 2 pH da água (5,5 e 8,2), com 6 tratamentos e 7 repetições de 10 aves cada. Foram avaliados CR, GP, CA e ingestão de água (IA) de 1-21 dias de idade; Digestibilidade e metabolizabilidade aparente da dieta; EDA e EMA; Resíduo mineral, Ca, P e Índice de Seedor na tíbia; pH da moela e concentração plasmática de inositol. A fitase melhorou o GPM e CA em comparação a dieta sem enzima (P<0,05). Não houve efeito de pH da água sobre desempenho (P>0,05) e a IA e pH da moela não foram afetados pelos tratamentos (P> 0,05). O uso de fitase melhorou a digestibilidade, metabolizabilidade e valores de EDA e EMA da dieta (P<0,05) independente do pH. O teor de minerais nas tibias e de inositol no plasma foi maior com adição de fitase (P<0,05), sem influência do pH da água (P>0.05). A digestibilidade de Ca e P foi maior em pH 8,2 e a dose de 1000 FYT/kg foi mais eficaz em pH 8,2 para EDA e EMA, enquanto o aproveitamento de matéria seca e proteína foram maiores em pH 5,5. Contudo ao aumentar a dose para 2500 FYT/kg as variáveis de utilização da dieta foram semelhantes em ambos os valores de pH. Os resultados permitem concluir que doses altas de fitase podem ser usadas para otimizar o aproveitamento da dieta de perus e melhorar o desempenho, mineralização óssea e disponibilização de inositol.

Two experiments were conducted to assess the effects of adding exogenous phytase on turkey diets. In experiment 1, 320 one-d-old turkeys were distributed in a completely randomized design with 4 treatments and 8 repetitions of 10 birds each. Treatments consisted of a positive control diet, negative control (NC, -0.15% available P and -0.18% Ca), NC + 2000 FYT/kg, NC + 4000 FYT/kg. Evaluated variables were: feed intake (FI), weight gain (WG) and feed conversion (FC) from 1-28 days; Dietary apparent ileal digestibility and metabolizability; Digestible and metabolizable energy (ADE, AME); Mineral residue, Ca, P and Seedor Index in the tibia and plasmatic inositol. Phytase addition increased FI and WG compared to CN diet (P<0.05). Ileal P digestibility and diet metabolizability were linearly improved with phytase, as well as ADE and AME values (P<0.05), resulting in a linear increase of P bone content and plasmatic concentration of inositol. In experiment 2, 420 one-d-old turkeys were distributed in a completely randomized design in a 3x2 factorial scheme: 3 phytase doses (0, 1000 and 2500 FYT/kg) and 2 water pH levels (5.5 and 8.2), with 6 treatments and 7 replicates of 10 birds. Analyzed variables were: FI, WG, FC and water ingestion (WI) from 1-21 days; apparent digestibility and metabolizability of the diet; ADE and AME; Mineral residue, Ca, P and Seedor Index in the tibia; Plasmatic inositol concentration and gizzard pH. Fitase improved WG and FC compared to unsupplemented diet (P<0.05). Water pH did not affect performance and no difference between treatments were observed for WI and gizzard pH (P>0.05). Phytase inclusion improved dietary digestibility and metabolizabity, as well as AME and ADE independently of water pH (P<0.05). Mineral content in tibia and plasmatic inositol were higher with phytase (P<0.05), and were not affected by water pH (P>0.05). Ca and P digestibility were higher in 8.2 water pH, and 1000 FYT/kg dose was more effective on 8.2 pH for ADE and AME, whereas protein and dry matter utilization were higher in 5.5 pH. When increasing the dose to 2500 FYT/kg, however, phytase equally improved diet utilization on both water pH levels. It is concluded that high doses of phytase can be used to optimize diet utilization on turkeys and improve performance, bone mineralization and inositol provison.

Diets with phytase for broilers housed in environments with differenta air-conditioning systems / Dietas com fitase para frangos de corte alojados em ambientes com diferentes sistemas de climatização

The experiment was conducted to evaluate effect of different levels of phytase in broiler diets on performance variables, carcass yield and cuts, incorporation of crude protein, calcium and phosphorus in housing and levels of nitrogen, calcium and phosphorus in bed birds at 41 days of age. Six hundred and forty day-old chicks were distributed in boxes in a randomized design, factorial scheme 5 x 2, with five levels of phytase: 0, 1000, 2000, 3000 and 4000 FTU per kg diet, with four replications and 16 birds in experimental unit associated with two rooms (shed with ventilation and fogging and shed with ventilation without fogging). Birds were fed diets isonutrient maize and soybean meal, formulated to meet nutritional requirements, except for available phosphorus, which was reduced in 20% of requirement. The room with ventilation and fogging reduced skin temperature, improved feasibility and performance variables of broilers. It also increased incorporation of crude protein and phosphorus in poultry housing and elevated levels of nitrogen, calcium and phosphorus in bed, in relation to environment with only ventilation. Phytase supplementation to 4000 FTU per kg diet increased breast meat yield.(AU)

O experimento foi conduzido para avaliar o efeito de diferentes níveis de fitase nas dietas de frangos de corte sobre as variáveis de desempenho, rendimento de carcaça e cortes, incorporação de proteína bruta, cálcio e fósforo na carcaça e teores de nitrogênio, cálcio e fósforo na cama das aves aos 41 dias de idade. Seiscentos e quarenta pintos de um dia foram distribuídos em boxes em delineamento inteiramente casualizado, esquema fatorial 5 x 2, com cinco níveis de fitase: 0, 1000, 2000, 3000 e 4000 FTU por kg de ração, com quatro repetições e 16 aves na unidade experimental, associados a dois ambientes (galpão com ventilação e nebulização e galpão com ventilação sem nebulização). As aves receberam dietas isonutritivas à base de milho e farelo de soja, formuladas para atender as exigências nutricionais, exceto para fósforo disponível, que foi reduzido em 20% da exigência. O ambiente com ventilação e nebulização reduziu a temperatura média da pele, melhorou a viabilidade da criação e as variáveis de desempenho de frangos de corte. Além disso, aumentou a incorporação de proteína bruta e fósforo na carcaça das aves, bem como elevou os teores de nitrogênio, cálcio e fósforo na cama, em relação ao ambiente com apenas ventilação. A suplementação com fitase até 4000 FTU por kg da dieta aumentou o rendimento de peito.(AU)

SUPLEMENTAÇÃO DE FITASE PARA GALINHAS POEDEIRAS PÓS PICO DE PRODUÇÃO

O fósforo (P) é um mineral fundamental em várias funções metabólicas e fisiológicas. Aves de idade avançada reduzem a capacidade absortiva de minerais, como cálcio e fósforo, comprometendo a formação da casca e, consequentemente, a qualidade dos ovos. A fitase é uma enzima digestiva com sítio ativo que permite a quebra de grupos ortofosfatos do anel de inositol do fitato (IP6), liberando fósforo inorgânico livre (P), ésteres fosfóricos menores e estruturas ligadas a molécula. O uso da enzima fitase em superdoses supostamente é capaz de realizar a quebra total desta molécula no organismo. Nesse contexto, esta dissertação foi realizada com o objetivo de avaliar os efeitos de doses superiores de fitase em galinhas poedeiras pós-pico de produção. Dessa forma, trezentos e sessenta galinhas poedeiras da linhagem Hy-Line W36 foram distribuídas aleatoriamente as 63 semanas de idade em quatro tratamentos. O ensaio teve a duração de dez ciclos de 28 dias. As dietas experimentais foram divididas em: Controle positivo (CP); Controle negativo (NC); CN + 600 FTU; CN + 1200 FTU. O controle negativo foi calculado para conter 0.15% e 0.17% a menos de fósforo disponível e cálcio, respectivamente, em relação ao controle positivo (0.46 e 4.60). Para avaliar os efeitos em diferentes parâmetros das aves foram realizadas análises de produção, qualidade de ovos, composição corporal, composição mineral de ovos, excretas e avaliação de mio-inositol livre em bulbo de pena e plasma sanguíneo. Durante o período analisado, não foram observadas interações entre tratamento e ciclo. A presença de fitase melhorou a conversão alimentar por massa de ovos e, quanto a qualidade dos ovos, os parâmetros de casca foram influenciados. A excreção de fósforo e a quantidade de mio-inositol no plasma mostram que a redução de fósforo no organismo ocorreu e destaca a presença e atuação da fitase. Os níveis de fósforo e cálcio presentes na dieta podem ter atendido aos requerimentos das aves de tal maneira que não foram observadas mais respostas ao efeito da fitase e, em alguns casos, há efeito negativo a presença de uma superdosagem. Atualmente discute-se que a relação cálcio: fósforo é um importante fator a ser levado em consideração para a atuação da fitase e, os níveis presentes neste trabalho poderiam ser inferiores aos apresentados sem causar danos aos animais e para obtenção de maiores efeitos.

Phosphorus (P) plays an essential role in metabolic and physiologic functions. Older hens reduce the absorption of minerals (Al-Batshan, 1994), like calcium and phosphorus, compromising egg shell and egg quality. Mostly phosphorus in vegetal ingredients like corn and soybean meal are linked to the phytate molecule (Ravindran, 1995), an antinutritive component to monogastric diets. Phytase is a digestive enzyme with an active site that broke ortophostate from the inositol ring of phytate (IP6), releasing inorganic phosphorus (P), lower phosphoric esters and components linked to the phytate molecule. At this point, this dissertation objective was to evaluate the effects of super doses of phytase on post-peak production hens. 360 Hy-line W36 laying hens with 63 weeks of age were randomly distributed in four experimental diets: Positive control (PC); Negative control (NC); NC + 600 FTU; NC + 1200 FTU. The assay was performed for 280 days divided into ten cycles of 28 days. Negative control was calculated to have a reduction of 0.15% and 0.17% of available phosphorus (avP) and calcium (Ca), respectively, compared to positive control (0.46% and 4.60% of avP and Ca, respectively). To evaluate the phytase effects on hen's performance analysis of egg production, egg quality, body composition, mineral composition of eggs and excretas and evaluation of free myo-inositol on blood plasma and feather bulb were performed. No interactions between treatment and cycles were observed. Phytase addition improved feed conversion ratio by egg mass and, despite egg quality, egg shell parameters were influenced. Phosphorus excretion and plasma myo-inositol shows that phosphorus reduction in hen's organism occurred and highlight phytase presence and operation. Phosphorus and calcium levels on negative control should have attended hen's requirements such an away that there are no responses to phytase effects and, in some cases, there's a negative effect to phytase super doses. Currently discussions in respect that calcium: phosphorus is an important factor to be accounted for phytase acting and, the actual levels in this paper could be lesser than without causing harms to the animals and obtain more phytase effects.

Cinética do P nos tecidos de suínos em crescimento alimentados com dietas formuladas de acordo com o conceito de proteína ideal e suplementadas com enzima fitase / Phosphorus kinetic in growing pigs tissue fed diets formulated according to the ideal protein concept and supplemented with phytase enzyme

O presente estudo foi desenvolvido para avaliar os efeitos da enzima fitase sobre a cinética do P nos tecidos de suínos, alimentados com dietas formuladas de acordo com o conceito de proteína ideal e suplementadas com enzima fitase. Foram utilizados 20 suínos machos castrados, distribuídos em um delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os animais foram alojados em gaiolas metabólicas durante 17 dias, sendo 10 dias para adaptação e sete dias para coletas de fezes e urina. Amostras de sangue foram coletadas por cinco dias. No primeiro dia da fase experimental, cada animal recebeu, por via endovenosa, uma solução radioativa com 7,4MBq de 32P. No final do período experimental, os animais foram sacrificados, e amostras de tecidos do músculo (lombo), coração, fígado, rins e ossos foram coletadas. A enzima fitase interferiu na cinética do 32P, levando a uma menor incorporação nos tecidos dos ossos.(AU)

This study was developed to evaluate the kinetic of the P in the pigs' tissues, feed diets formulated according the ideal protein concept and supplemented with phytase enzyme. Twenty male pigs were used, distributed in a randomized blocks experimental design, with five treatments and four replicates. The animals were housed in metabolic cages for 17 days, with 10 days for adaptation and 7 days for collection of feces and urine. Blood samples were collected in 5 days. On first day of the experimental phase, each animal was intravenously injected with 7.4 MBq 32P. At the end of the experiment the animals were slaughtered and samples of muscle (loin), heart, liver, kidney and bones were collected. The enzyme fitase interfered in the kinetics of 32P, leading to a smaller incorporation of bone tissues.(AU)

Radioisótopo e modelagem matemática na avaliação da suplementação de fitase em dietas para suínos em crescimento / Radioisotope and mathematical modeling in the assessment of supplementation of Phytase in diets for growing pigs

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inclusão de níveis crescentes de enzima fitase em dietas para suínos em fase de crescimento, por meio do uso de modelagem matemática. Foram utilizados dados de 20 leitões mestiços, machos castrados, pesando em média, 26,8kg. Os animais ficaram alojados em gaiolas metabólicas individuais para a coleta de fezes e urina, onde permaneceram por um período de 17 dias. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. A dieta experimental fornecida aos leitões foi à base de milho e farelo de soja, suplementada com cinco níveis crescentes de enzima fitase (0, 250, 500, 750 e 1000UF/kg), correspondendo a 0; 0,01; 0,02; 0,03 e 0,04%, respectivamente. As variáveis avaliadas foram: ingestão, excreção, fluxo e refluxo do P nos compartimentos (trato digestivo, corrente sanguínea, tecidos moles e ossos). A enzima fitase não interferiu no P consumido (P>0,05 (F10), no P excretado na urina (F02), no fluxo e refluxo do P nos ossos (F32 e F23) e nos tecidos moles (F42 e F24), entretanto observou-se redução no P excretado nas fezes (F01) em 8,92%; 26,76%; 22,53% e 28,64% para os níveis 0, 250, 500, 750 e 1000UF/kg, respectivamente, e efeito linear positivo para o P endógeno (F12). Pode-se utilizar dietas à base de milho e farelo de soja com 50% de P por fosfato bicálcico, adicionando-se 250UF/kg de dieta para suínos em crescimento, o que reduz em 27% as excreções de P nas fezes.(AU)

The purpose of this study was to evaluate the effects of including increasing levels of phytase enzyme in pig diets for growing pigs, using the mathematical model. Data from 20 crossbred male piglets, castrated and weighing 26.80 kg on average was used. The animals were housed in individual metabolic cages to collect feces and urine in a 17 day period. A randomized block experimental design containing five treatments and four repetitions was used. The experimental diet provided to piglets contained corn and soybean and was supplemented with five increasing levels of phytase enzyme (0, 250, 500, 750 and 1000 UF/kg), corresponding to 0.00 %, 0.01 %, 0.02 %, 0.03 % and 0.04 % respectively. The variables evaluated were: intake, excretion, output flow of P in the digestive tract, bloodstream, bones and soft tissues. The phytase enzyme did not affect the P intake (P>0.05 (F 10), the P excreted in urine (F02) and the output flow of P in the bones (F32 e F23) and soft tissue (F42 e F24) , however, there was a reduction in P excreted in feces (F01) of 8.92 %, 26.76 %, 22.53 % and 28.64 % to the levels 0, 250, 500, 750 e 1000UF/kg, respectively and showed a positive linear effect (P<0.08) for the endogenous P (F12) . Corn and soybean meal based diets can be used with 50% of P by dicalcium phosphate, adding 250UF/kg diet for growing pigs, and may cause a reduction of 27 % of P excretion in feces.(AU)

Increasing levels of phytase in diets formulated with reduced available phosphorus content supplied to male and female broilers / Níveis crescentes de fitase em dietas formuladas com reduzido teor de fósforo disponível, fornecidas a frangos de corte machos e fêmeas

A redução do teor de fósforo disponível (Pdisp) na dieta de frangos deve ser acompanhada de adequada suplementação da fitase. Um experimento foi conduzido com frangos de corte, no período de 15 a 28 dias de idade, para determinar o nível de fitase necessário quando a ração farelada é formulada com 0,213% de Pdisp para permitir resultados de desempenho, teor de cinzas na tíbia e aproveitamento do cálcio (Ca) semelhantes ao determinado para aves alimentadas com uma dieta formulada para atender suas exigências nutricionais. Desse modo, 120 frangos foram distribuídos em esquema fatorial (4+1) x2, correspondendo a quatro rações deficientes em Pdisp (0,213%) suplementadas com fitase (0; 750; 1.500 ou 2.250FTU kg-1) mais uma ração controle positivo sem fitase (0,426% de Pdisp), fornecidas a frangos machos e fêmeas. Os machos apresentaram melhor desempenho e maior retenção de Ptotal. A redução do teor de Pdisp da dieta sem o uso de fitase piorou o desempenho, o teor de cinzas ósseas e a retenção do Ca, todavia, esses parâmetros foram gradativamente melhorados com o aumento do nível de fitase na ração. Independente do sexo, ao utilizar 2.250FTU kg-1, é possível reduzir o teor de Pdisp para 0,213% sem prejudicar o desempenho, teor de cinzas na tíbia e a retenção do Ca, além de reduzir a excreção do Ptotal em 56,75% e melhorar seu aproveitamento em 38,58%.(AU)

The reduction of the available phosphorus (avP) content in the broiler diet must be followed by the supplementation of adequate phytase. One experiment was conducted with broilers from 15 to 28 days of age to determine the level of necessary phytase when the mashed diet is formulated with 0.213% of avP to enable the results of performance, tibia ash content, and calcium (Ca) utilization similar to those determined for birds fed with diet formulated to meet their nutritional requirements. Thus, 120 broilers were distributed in (4+1) x2 factorial arrangement corresponding to four deficient diets in avP (0.213%) supplemented with phytase (0; 750; 1,500 or 2,250FTU kg-1) plus one positive control diet without phytase (0.426% of avP), supplied to male and female broilers. Males showed better performance and higher totalP retention. Decrease in the avP content of the diet without phytase use worsened the performance, tibia ash content, and Ca retention; however, these parameters were improved gradually with the increase of the phytase level in the diet. Regardless of sex, using 2,250FTU kg-1, it is possible to reduce the avP to 0.213% without impairing performance, tibia ash content, and Ca retention; in addition to reducing the totalP excretion in 56.75% and improving its utilization in 38.58%.(AU)

Fitase em dietas deficientes em fósforo, cálcio e sódio para frangos de corte

Foi conduzido um experimento para avaliar o efeito da Superdosing de fitase sobre o desempenho zootécnico, a digestibilidade de nutrientes, rendimento da carcaça e a qualidade óssea de frangos de corte submetidos à dieta com redução dos níveis nutricionais de fósforo, cálcio e sódio, e suplementada com a enzima fitase (dosagem recomendada pelo fabricante e superdosing). No desempenho zootécnico foram observados os padrões de produtividade em consumo de ração, peso médio, ganho de peso, conversão alimentar, qualidade óssea, rendimento da carcaça e cortes especiais e digestibilidade dos nutrientes ofertados nas dietas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos com nove repetições e 43 aves alojadas por box, divididos em: controle positivo (CP), com níveis de nutricionais adequados, sem adição de enzima; controle negativo (CN), com redução dos níveis nutricionais de fósforo (0,15%), cálcio (0,16%) e sódio (0,03%); CN com adição de enzima fitase 500 FTU kg-1 e CN com adição de enzima fitase 1000 FTU kg-1. A suplementação de fitase (500 e 1000 FTU kg-1) em dietas deficientes em P, Ca e Na resultou em melhor desempenho produtivo e rendimento de carcaça e de cortes comerciais de frangos de corte em comparação com aqueles que receberam dietas deficientes sem suplementação com fitase. A suplementação de 500 ou 1000 FTU kg-1 de fitase à ração resultou em valores semelhantes (p>0,05) de energia metabolizável aparente (AME) nas dietas com níveis reduzidos de P, Na e Ca, em comparação a dieta controle positivo. As aves suplementadas com fitase apresentaram redução (p<0,05) na excreção de fitato, P e Ca em relação à dieta controle. As aves suplementadas com 500 ou 1000 FTU kg-1 de ração e as aves do controle positivo apresentaram desempenho produtivo semelhante. A suplementação com fitase (500 FTU kg-1 e 1000 FTU kg-1) em dietas deficientes em P, Ca e Na resultou em melhores índices (p<0,05) de densitometria óssea aos 21 e 47 dias, em comparação às dietas deficientes não suplementadas. A menor (p<0,05) relação osso:cartilagem foi observada nas tíbias dos frangos de corte que receberam a dieta deficiente aos 21 dias de idade. As aves que consumiram dietas suplementadas com fitase apresentaram maior resistência (p<0,05) óssea à quebra, em relação ao controle negativo em todo o período do experimento, porém iguais aos das aves que receberam dietas com níveis nutricionais adequados. As aves suplementadas com superdosing de fitase apresentaram redução (p<0,05) da elasticidade óssea de fêmur aos 21 e 47 dias, em comparação as aves do controle negativo. O comprimento de fêmur das aves, aos 7 e 21 dias, que consumiram dietas suplementadas com superdosing de fitase, aumentou (p<0,05) em comparação ao controle negativo. A inclusão de fitase (500 FTU kg-1 ou 1000 FTU kg-1) nas dietas deficientes em P, Ca e Na foi eficaz no reestabelecimento dos níveis nutricionais das dietas, eficiente sob o ponto de vista econômico e ambiental.

An experiment was conducted to evaluate the effect of phytase superdosing on performance, nutrient digestibility, carcass yield and bone quality of broiler chickens submitted to diets with reduced nutritional levels of phosphorus, calcium and sodium and supplemented with phytase enzyme (manufacturer's recommended dosage and superdosing). In the zootechnical performance were observed the productivity standards in feed consumption, average weight, weight gain, feed conversion, bone quality, carcass yield and special cuts and digestibility of the nutrients offered in the diets. The experimental design was completely randomized with four treatments with nine replicates and 43 birds per box, divided into: positive control (CP), with adequate nutritional levels, without addition of enzyme; negative control (CN), with reduction of phosphorus (0.15%), calcium (0.16%) and sodium (0.03%); CN with addition of phytase enzyme 500 FTU kg-1 and CN with addition of phytase enzyme 1000 FTU kg-1. Phytase supplementation (500 and 1000 FTU kg-1) in P, Ca and Na deficient diets resulted in improved performance and carcass yield and commercial cuts of broiler chickens compared to those receiving deficient diets without phytase supplementation. Supplementation of 500 or 1000 FTU kg-1 of phytase to feed resulted in similar values (p>0.05) of apparent metabolizable energy (AME) in diets with reduced levels of P, Na, and Ca compared to a positive control diet. The birds supplemented with phytase had reduced phytate, P and Ca excretion in relation to the control diet. Birds supplemented with 500 or 1000 FTU kg-1 of feed and birds of the positive control showed the same productive performance. Phytase supplementation (FTU and 1000 FTU kg-1) in P, Ca and Na deficient diets resulted in better bone densitometry indices at 21 and 47 days compared to deficient diets. The lowest (p<0.05) bone:cartilage relation was observed in the tibia of the broilers that received the deficient diet at 21 days of age. The birds that consumed diets supplemented with phytase presented higher bone resistance to the break, in relation to the negative control in the whole period of the experiment, but the results were the same those birds fed diets with adequate levels. Birds supplemented with phytase superdosing showed a reduction in femoral bone elasticity at 21 and 47 days, compared to birds of negative control. The inclusion of phytase (500 or 1000 FTU kg-1) in P, Ca and Na deficient diets was effective in re-establishing nutrient levels in the diets, economically and environmentally efficient.

Engenharia genética no probiótico Bacillus subtilis: expressão de fitase fúngica melhora parâmetros zootécnicos, sistema imune, resposta inflamatória e defesa antioxidante em zebrafish (Danio rerio) alimentado com dieta rica em matéria vegetal

A enzima fitase catalisa a hidrólise de fitato, o qual representa a forma de armazenamento do fósforo nos vegetais. O fitato é um fator antinutricional para animais monogástricos, pois estes são ineficientes na produção de fitases intestinais. Portanto, o incremento de ingredientes vegetais na ração em sistemas de produção animal é limitado. Com isso, o objetivo da presente tese foi obter um Bacillus subtilis geneticamente modificado capaz de expressar uma fitase fúngica e avaliar a eficácia desta enzima na dieta do zebrafish (Danio rerio). No capítulo I desenvolvemos uma construção genética baseada em plasmídeo replicativo contendo o gene da fitase do fungo Aspergillus fumigatus (Phy-Af) fusionado ao sinal de secreção do gene da levansacarase (SacB) do próprio B. subtilis. A atividade da fitase produzida pelo B. subtilis transgênico no sobrenadante da cultura foi 2,7 vezes superior do que os controles. Após determinar a atividade da fitase, realizamos um experimento de alimentação do zebrafish, durante 30 dias, com uma dieta rica em vegetais. O experimento foi constituído por dois grupos: Phy-Af (com dieta suplementada com B. subtilis expressando a fitase) e o grupo controle (dieta com B. subtilis não transgênico). Foi realizada a biometria inicial dos animais e final para avaliar o desempenho zootécnico e foram analisados genes relacionados com o transporte de peptídeos (slc15a1b e slc15a2), apetite (ghrl), fatores de crescimento muscular (igf1, myod e myog) e metabolismo de minerais (bglap). Os peixes alimentados com o B. subtilis transgênico apresentam melhores índices de desempenho quando comparados ao controle. Neste mesmo sentido, todos os genes analisados foram superexpressados no grupo tratado com o probiótico expressando a fitase fúngica. No capítulo II, o objetivo foi avaliar o efeito do B. subtilis transgênico sobre o sistema imune e a resposta inflamatória no zebrafish alimentado com a ração rica em matéria vegetal. Neste caso, foram analisados genes relacionados com a produção de linfócitos (cd4 e ikzf1), resposta inflamatória (ifnphi1, ifng, tnf- e il1b) e a resposta ao estresse oxidativo (sod1). Novamente, todos os genes analisados foram induzidos nos zebrafish alimentados com dieta suplementada com o probiótico transgênico. Considerando que plasmídeo replicativo pode ser instável e levar a perda da característica ao longo das gerações bacterianas, no capítulo III abordamos a aplicação da tecnologia CRISPRCas9 para edição do genoma do B. subtilis usando a construção da fitase fúngica desenvolvida no capítulo I. Como resultado, obtivemos a cepa BsJJ14 com o gene da vi fitase fúngica (oriunda de A. fumigatus) integrada ao genoma do B. subtilis e comparamos capacidade de manutenção da resistência ao antibiótico com a cepa PhyAf, que no capítulo III denominamos de BsJJ5. Os resultados mostraram que após 65 gerações, apenas 11% das células (BsJJ5) mantiveram o fenótipo de resistência a antibióticos, e a linhagem transformada pelo método CRISPR-Cas9 não perdeu o fenótipo no final do experimento. O perfil de atividade da cepa BsJJ14 foi 20% maior do que na cepa BsJJ5 transformada com o plasmídeo replicativo. Em conclusão, a presente tese demostrou que as técnicas usadas para a transformação de Bacillus tanto via epissomal quanto integrada ao genoma foram eficientes e, além disso, a fitase recombinante apresentou atividade enzimática e promoveu efeitos benéficos à saúde do zebrafish alimentado com uma dieta rica em ingrediente vegetal

The phytase enzyme catalyzes the phytate hydrolysis, which represents the form of storage of phosphorus in vegetables. Phytate is an antinutritional factor for monogastric animals, since they are inefficient in the production of intestinal phytases. Therefore, the increment of plant ingredients in the feed in animal production systems is limited. The objective of the present thesis was to obtain a genetically modified Bacillus subtilis capable of expressing a fungal phytase and to evaluate the efficacy of this enzyme in the diet of zebrafish (Danio rerio). In chapter I we developed a replicative plasmid-based genetic construct containing the phytase gene from the fungus Aspergillus fumigatus (Phy-Af) fused to the secretory signal of the B. subtilis levansacarase (SacB) gene. The phytase activity produced by transgenic B. subtilis in the culture supernatant was 2.7 fold higher than the controls. After determining phytase activity, we performed a zebrafish feeding experiment for 30 days on a plant-rich diet. The experiment consisted of two groups: Phy-Af (with diet supplemented with B. subtilis expressing phytase) and the control group (diet with non-transgenic B. subtilis). The initial and final biometrics were used to evaluate the performance of the animals and to analyze the genes related to peptide transport (slc15a1b and slc15a2), appetite (ghrl), muscle growth factors (igf1, myod and myog) and mineral metabolism (bglap). The fish fed with transgenic B. subtilis presented better performance indices when compared to the control. In the same sense, all the genes analyzed were induced in the group treated with the probiotic expressing fungal phytase. In chapter II, the objective was to evaluate the effect of transgenic B. subtilis on the immune system and the inflammatory response in zebrafish fed with the feed rich in vegetable matter. In this case, genes related to the production of lymphocytes (cd4 and ikzf1), inflammatory response (ifn1, ifng, tnf-alpha and il1b) and the response to oxidative stress (sod1) were analyzed. Again, all genes analyzed were induced in zebrafish fed a diet supplemented with the transgenic probiotic. Considering that the replicative plasmid may be unstable and lead to loss of trait throughout the bacterial generations, in chapter III we approached the application of CRISPR-Cas9 technology for editing the genome of B. subtilis using the fungal phytase construct developed in Chapter I. As a result, we obtained the strain BsJJ14 with fungal phytase integrated into the genome of B. subtilis and compared maintenance capacity of antibiotic resistance with the strain Phy-Af, which in chapter III we call BsJJ5. The results showed that after 65 generations, only 11% of the BsJJ5 cells maintained the viii antibiotic resistance phenotype, and the strain transformed by the CRISPR-Cas9 method did not lose the phenotype at the end of the experiment. The activity profile of the BsJJ14 strain was 20% greater than in the BsJJ5 strain transformed with the replicative plasmid. In conclusion, the present thesis demonstrated that the techniques used for the transformation of B. subtilis both episomal and integrated into the genome were efficient and, in addition, recombinant phytase showed enzymatic activity and promoted beneficial health effects of zebrafish fed on a diet rich in vegetable ingredient

DOSES DE FITASE E GRANULOMETRIAS DO CALCÁRIO EM DIETAS PARA MATRIZES PESADAS

A produção de matrizes pesadas tem como objetivo o fornecimento de pintinhos de qualidade para a produção de frangos de corte. O ovo em boas condições para incubação está relacionado, além de outros fatores, também com a qualidade da casca, pois essa é a principal proteção do embrião contra o ambiente externo. Para matrizes pesadas o fornecimento de calcário com diferentes granulometrias na dieta, é realizado para melhorar a qualidade da casca do ovo, fornecendo cálcio para absorção de maneira mais uniforme durante todo o período de formação do ovo. Além da qualidade externa do ovo, a fertilidade é um dos pontos chave para matrizes pesadas. Ela possui influência direta na taxa de eclosão e número de pintinhos produzidos, tendo o macho grande importância para manter os índices reprodutivos adequados no plantel. A fitase exógena tem como principal função a liberação de cálcio e fosfóro dos ingredientes vegetais para absorção durante o processo de digestão da ave. A inclusão de doses maiores dessa enzima na dieta, pode melhorar a digestibilidade de outros nutrientes e diminuir o efeito negativo do fitato no trato gastrointestinal, trazendo benefícios para as matrizes. Dessa forma, o objetivo geral desta tese foi tentar elucidar os motivos de como a granulometria do calcário e a inclusão de fitase em dietas para matrizes pesadas podem influenciar no desempenho produtivo, qualidade de ovos, variáveis de incubação e desempenho da progênie. Foram utilizadas matrizes pesadas de linhagem comercial de crescimento rápido, alojadas de 23 a 61 semanas de idade. Foi utilizado um delineamento em esquema fatorial 2 x 2, com dois níveis de fitase (500 e 1500 FTU/kg) e duas granulometrias de calcário (fino com 419 e grosso com 2661 m de DGM). Não ocorreu influência dos tratamentos na produção de ovos das fêmeas. A granulometria do calcário não alterou as variáveis de qualidade de ovos. No entanto, o resultado mais interessante foi quando houve a inclusão de maior de fitase na dieta para machos e fêmeas, melhorando assim a fertilidade e taxa de eclosão dos ovos. Porém, mesmo com a melhora na parte reprodutiva, o desempenho da progênie não foi alterado. A maioria dos estudos consultados demonstraram benefícios do uso de calcário grosso na qualidade de ovos, no entanto, o mesmo não ocorreu no presente estudo. Em grande parte dos trabalhos existe uma proporção de inclusão de calcário fino e grosso na dieta, normalmente metade de cada um, trazendo assim melhores resultados. Apenas a inclusão de calcário grosso na dieta não mostrou benefícios para a o desempenho produtivo e qualidade dos ovos, enquanto, a maior dose de fitase mostrou ser uma ferramenta promissora para melhorar os índices reprodutivos de matrizes pesadas.

The production of broiler breeders is aimed at supplying quality chicks for the production of broilers. The egg in conditions for incubation is linked to the quality of the shell, as this is the main protection of the embryo against the external environment. The diet with limestone with different particle sizes is to improve egg shell quality of laying females, providing calcium for absorption in a more uniform way throughout the period of egg formation. In addition to the external quality of the egg, fertility is one of the key points for broiler breeders. It has a direct influence on hatch rate and number of chicks produced, with the male being very important to maintain adequate reproductive indexes in the flock. Exogenous phytase has the function to release the calcium and phosphorous for absorption. The inclusion of higher doses of this enzyme in the diet, also called superdosing, may improve the digestibility of other nutrients and decrease the negative effect of phytate in the gastrointestinal tract, bringing benefits to birds. The aim of this study was to evaluate the limestone particle size and phytase superdosing in diets for broiler breeders in the variables of production, egg quality, incubation and progeny performance. It were used broiler breeders of fast growing commercial lineage, housed from 23 to 61 weeks of age. It was used a 2 x 2 factorial design with two levels of phytase (500 and 1500 FTU / kg) and two limestone particle size (fine with 419 and coarse with 2661 m of DGM). There was no influence of the treatments on the egg production of the females. The limestone particle size did not change egg quality variables. However, the most interesting result was the improvement in fertility and egg hatching rate, when included phytase superdosing in the diet for males and females. However, despite the improvement in the reproductive part, progeny performance was not influenced. Although the majority of the studies consulted showed benefits of the use of coarse limestone in egg quality, the same did not occur in the present study. In most of the studies there is a proportion of fine and coarse limestone inclusion in the diet, usually half of each, thus bringing better results. Only the inclusion of coarse limestone in the diet showed no benefit to egg quality. Phytase superdosing has been shown to be a promising tool to improve the reproductive indices of broiler breeders.

AVALIAÇÃO DA MATRIZ NUTRICIONAL DE UMA 6-FITASE EM DIETAS DE FRANGOS DE CORTE

Objetivou-se avaliar a matriz nutricional de uma 6-fitase dietética em diferentes níveis de suplementação utilizando o desempenho, características de carcaça e ósseas e digestibilidade de nutrientes em frangos de corte. No experimento I foram utilizados 1980 pintos de um dia machos, Cobb 500, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado (DIC) em nove tratamentos com 10 repetições de 22 aves em cada, no sistema de piso. Os tratamentos consistiram em controle positivo (CP) e controles negativos (CN). O CP com níveis adequados de nutrientes; quatro CN com reduções nutricionais distintas em energia metabolizável, proteína bruta, fósforo disponível, cálcio, sódio e aminoácidos, conforme a matriz da enzima (CN 250, CN 500, CN 750 e CN 1000) e quatro CN + suplementação de fitase em seus respectivos níveis (CN + 250, CN + 500, CN + 750, CN + 1000). O desempenho foi analisado pelo consumo de ração (CR), ganho de peso (GP), conversão alimentar (CA) e índice de eficiência produtiva (IEP). Para as características de carcaça foram analisados os rendimentos de carcaças (RC) e peitos (RP) e a porcentagem de gordura abdominal (GA). As características ósseas analisadas foram o índice Seedor (IS), a resistência à quebra (RQ), a porcentagem de matéria mineral (MM %) e peso da matéria mineral por tíbia (MM (g/tíbia)). No experimento II, foram utilizados 96 pintos de um dia machos, Ross AP 95, distribuídos em DIC em oito tratamentos com seis repetições e dois animais em cada, alojados em gaiolas metabólicas. Os tratamentos foram semelhantes ao experimento I, com exceção do CP. Foi avaliada a digestibilidade dos nutrientes em duas fases de coleta total de excretas nos períodos do 18º a 21º e do 39º ao 42º dia de idade. Foram analisados os coeficientes de digestibilidade de matéria seca (CDMS), proteína bruta (CDPB), cálcio (CDCa) e fósforo total (CDPt). Os dados obtidos foram submetidos à ANOVA e quando significativos foi aplicado teste de SNK para o experimento I e o teste de Tukey para o experimento II à 5 % de significância. O CP apresentou melhores valores (P < 0,05) para GP, CA e IEP. O CR das aves do CP, dos tratamentos com suplementação da enzima e do CN 250 foram superiores (P < 0,05) aos demais CN. As aves dos tratamentos suplementados com fitase apresentaram desempenho superior em relação aos seus CN a partir do nível de 500 FTU/Kg da dieta. Para RC o CN + 250 apresentou resultado superior (P < 0,05) aos CN 750 e CN 1000. Para RQ e IS os tratamentos suplementados com enzima, o CN 250 e o CP foram melhores (P < 0,05) aos 21 e 42 dias. Houve aumento (P < 0,05) no CDCa e CDPt aos 21 dias quando utilizada fitase nas dietas, independentemente do nível utilizado. Assim, foi evidenciado que a matriz nutricional da fitase considerada não foi satisfatória para desempenho, porém para as características de carcaça e ósseas a enzima foi eficaz. Os valores de CDCa e CDPt melhoraram com a suplementação da enzima no período inicial.

The objective was to validate the nutritional matrix of a dietary 6-phytase supplementation at different levels on performance, carcass and bone characteristics and nutrient digestibility in broilers. In the experiment I were used 1980 one day male chicks, Cobb 500, distributed in randomized design (RD) in nine treatments with 10 replicates of 22 birds in each, in the floor system. The treatments consisted of positive control (PC) and negatives controls (NC). The PC was adequate on levels of nutrients, four NC with reduction values on metabolizable energy, crude protein, available phosphorus, calcium, sodium and amino acids according to the enzyme matrix (NC 250, NC 500, NC 750, NC 1000) and four NC with phytase supplementation according at their respective levels (NC + 250, NC + 500, NC + 750, NC + 1000). Performance was analyzed by feed intake (FI), weight gain (WG), feed conversion ratio (FCR) and productive efficiency index (PEI). For the carcass characteristics, carcass yields (CY), breasts yields (BY) and percentage of abdominal fat (AF) were analyzed. The bone characteristics analyzed were Seedor index (SI), breaking resistance (BR), percentage of mineral matter (MM %) and weight of mineral matter by tibia (MM (g/ tibia)). In the experiment II, 96 male one-day chicks, Ross AP 95, were distributed in RD in eight treatments with six replicates and two animals each, housed in metabolic cages. The treatments were similar to experiment I, except PC. The nutrient digestibility was evaluated in two phases of total excreta collection, at 18º to 21º and 39º to 42º days of age. The dry matter digestibility coefficient (DMDC), crude protein (CPDC), calcium (CaDC) and total phosphorus (PDC) were analyzed. The data were submitted to ANOVA and, when significant, the SNK test was applied for experiment I and the Tukey test for experiment II at 5%. The PC resulted better values (P <0.05) for WG, FCR and PEI. The FI of the PC birds and the treatments with enzyme supplementation and the NC 250 were higher (P <0.05) than others NC. The birds in the treatments supplemented with phytase resulted higher performance in relation to their NC starting up the level of 500 FTU / kg of the diet. For CY the NC + 250 shows higher results (P < 0,05) than NC 750 and NC 1000. For BR and SI the treatments supplemented with phytase, the NC 250 and the PC shows betters results (P <0.05) at 21 and 42 days. There was an increase (P <0.05) in the CaDC and PDC at 21 days when phytase was used in the diets, regardless of the level used. It was evidenced that the phytase nutritional matrix considered was not satisfactory for performance, but for the carcass and bone characteristics the enzyme was effective. The values of CaDC and PDC improved with the enzyme supplementation in the initial period.

SUPERDOSAGEM DE FITASE PARA FRANGOS DE CORTE E POEDEIRAS LEVES

Os processos para a obtenção da enzima fitase variam e podem ser realizado basicamente de duas formas, sendo por fermentação em estado sólido (FES) ou através da fermentação submersa (FS). Todos os dois processos apresentam vantagens e desvantagens. São classificadas de acordo com o local de iniciação da desfosforilação do fitato, mecanismo catalítico e atividade de pH. Nesse contexto existem três tipos de fitases classificadas com base na posição específica de hidrólise inicial do fitato, sendo elas: 3-fitase, 4-fitase ou 6-fitase e a 5-fitase. Estas enzimas podem ser classificadas ainda com base nas suas propriedades catalíticas: histidina fosfatases ácidas (HFA), fítases -hélice (FBH), fosfatases ácidas purple (FAP) cisteína fosfatase (CF), e uma última classificação é feita de acordo com o pH, a qual divide as enzimas fitases em ácidas e alcalinas. As fitases agem diretamente na molécula de fitato liberando fósforo, no entanto a superdosagem de fitase nas rações proporciona resultados que vão além da disponibilidade de fósforo podendo melhorar o desempenho geral e a eficiência da utilização de nutrientes, aumentando assim a eficiência da produção para os avicultores. Com intuito de avaliar a ação da fitase em uma superdosagem realizou-se dois experimentos com frangos de corte e poedeiras comerciais. Assim, objetivou-se avaliar a suplementação de superdosagens de fitase nas dietas com redução dos níveis de aminoácidos para frangos de corte de 1 a 45 dias sob os parâmetros de desempenho, características de carcaça, morfometria intestinal e digestibilidade ileal. Foram utilizados 1848 frangos machos da linhagem COBB 500 divididos em doze tratamentos, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x4 (três matrizes nutricionais com redução de 0; 5 e 10% nos níveis dos aminoácidos metionina, lisina e treonina digestíveis) e quatro níveis de fitase (0, 500, 1500 e 3000 FTU/kg), sete repetições de vinte e duas aves por unidade experimental. Para a digestibilidade ileal foi montado um experimento a parte seguindo o mesmo desenho experimental, no entanto foram utilizados 252 animais, distribuídos em doze tratamentos, 3 repetições de 7 aves cada. A partir dos resultados obtidos nesta pesquisa, relata-se que é possível, após a suplementação de fitase em 1500FTU/kg, reduzir em até 10% os níveis dos três primeiros aminoácidos limitantes para frangos de corte de 1 a 45 dias sem afetar o desempenho produtivo dos animais. A superdosagem de fitase promoveu uma maior disponibilidade de fósforo e melhoria no trato digestivo das aves, aumentando a relação vilo:cripta, assim como a área do vilo. Fatores estes que são relacionados a proliferação celular, saúde intestinal e absorção dos nutrientes. Recomenda-se a redução nos níveis de Ca e P das dietas, valorizando a disponibilidade destes minerais pela matriz da enzima, e a suplementação de 1500 FTU/kg de fitase bacteriana. Esta superdosagem permitiu a redução de até 10% na suplementação dos aminoácidos metionina, lisina e treonina na dieta de frangos de corte. Para o experimento com poedeiras comerciais o objetivo foi avaliar a suplementação de fitase exógena em uma superdosagem para poedeiras leves no segundo ciclo de produção. Foram utilizados 320 poedeiras leves da linhagem Hy-line W-36, com idade entre 44 a 64 semanas, divididas em cinco tratamentos distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com oito repetições e oito aves cada. As dietas foram formuladas para atender as exigências das aves baseada no manual de criação sendo elas isoproteicas e isoenergéticas. Para atender os níveis de 0, 500, 1000, 1500 e 3000 de FTU/kg, o inerte foi substituído por doses da enzima fitase nas seguintes proporções de zero, 0,100; 0,200; 0,300 e 0,600 kg/ton. As variáveis analisadas foram desempenho das aves e qualidade dos ovos, morfometria intestinal e do epitélio do magno, concentração de glicogênio e grau de esteatose hepática, e quantidade de dobras do útero. Observa-se diferença significativa entre os níveis de suplementação de fitase com ajuste de modelo quadrático para as variáveis: Peso do ovo (g), massa de ovo (g/ave/dia), conversão por massa de ovo (g/g), concentração de gema (%) e albúmen (%), espessura (µm) e resistência de casca (kgf), gravidade específica e cor da gema, e possibilitou uma melhora no aparelho digestivo das aves proporcionando uma melhor relação vilo:cripta, já para a espessura do epitélio do magno (µm) houve efeito linear, ou seja, quanto maior o nível de suplementação de fitase mais espesso foi o epitélio do mango. Nas variáveis de concentração de glicogênio, esteatose hepática e de dobras do útero a superdosagem de fitase proporciona maiores reservas energéticas no fígado e úteros com maior quantidade de dobras secundárias e terciárias caracterizando uma melhor eficiência do órgão, já para o score de esteatose hepática a superdosagem possibilitou uma maior probabilidade de surgimento do grau 1 de esteatose. Verificando os efeitos benéficos da superdosagem recomenda-se a suplementação de 1500 FTU/kg de fitase bacteriana em dietas a base de milho e farelo de soja para poedeiras leves de 44 a 64 semanas de produção.

The processes for obtaining the phytase enzymes vary and may be carried out basically in two ways, either by solid-state fermentation (SET) or by submerged fermentation (SF). Both processes present advantages and disadvantages according to the initiation site of phytate dephosphorylation, catalytic mechanism and pH activity. In this sense, there are three types of phytases classified based on the specific position of initial phytate hydrolysis: 3-phytase, 4-phytase or 6-phytase, and 5-phytase. These enzymes may be classified based on their catalytic properties: acidic histidine phosphatases (AHP), -helix phytases (BHP), purple acid phosphatases (PAP) cysteine phosphatase (CP), and a last classification is made according to the pH, in acids and alkalis enzymes. Phytase acts directly on the phytate molecule releasing phosphorus, however phytase superdosing in feed provides results that go beyond phosphorus availability and can improve overall performance and nutrient utilization efficiency, thus increasing production efficiency for poultry systems. In order to evaluate the action of superdosing phytase, two experiments were carried out on broilers and commercial laying hens. The objective of this study was to evaluate the supplementation of phytase superdosing in diets with reduction of amino acid levels for broilers from 1 to 45 days under the parameters of performance, carcass characteristics, intestinal morphometry and ileal digestibility. We evaluated 1848 male broilers of the COBB 500 strain divided into 12 treatments. The animals were distributed in a completely randomized design in a 3x4 factorial scheme (three nutritional matrices with 0, 5 and 10% reduction in digestible methionine, lysine and threonine amino acid levels), and four phytase levels (0, 500, 1500 and 3000 FTU/kg), seven replicates of twenty-two birds per experimental unit. For the ileal digestibility, a separate experiment was set up following the same experimental design, however 252 animals were distributed in 12 treatments, 3 replicates of 7 birds each. After phytase supplementation at 1500FTU/kg, it is possible to reduce by up to 10% the levels of the first three limiting amino acids for broilers from 1 to 45 days without affecting performance of the animals. Phytase superdosing promoted a greater availability of phosphorus and improvement in the digestive tract of birds, increasing the ratio villus: crypt, as well as the villi area. These factors are related to cell proliferation, intestinal health and absorption of nutrients. It is recommended to reduce the Ca and P levels of the diets, valuing the availability of these minerals by the enzyme matrix, and the supplementation of 1500 FTU/kg of bacterial phytase. This superdosing allowed the reduction of up to 10% in the supplementation of the amino acids methionine, lysine and threonine in the diet of broilers. For the experiment with commercial laying hens the objective was to evaluate the exogenous phytase supplementation in an superdosing for light laying hens in the second production cycle. A total of 320 light laying hens of the Hy-line W-36 strain, aged 44 to 64 weeks, were divided into five treatments in a completely randomized design with eight replicates and eight birds each. The diets were formulated to meet the requirements of the birds based on the breeding manual being isoproteic and isoenergetic. To meet the levels of 0, 500, 1000, 1500 and 3000 FTU/kg, the inert was replaced with doses of the phytase enzyme in the following ratios of zero, 0.100; 0.200; 0.300 and 0.600 kg/ton. The variables analyzed were poultry performance and egg quality, intestinal morphometry and magnum epithelium, glycogen concentration and degree of hepatic steatosis, and number of folds in uterus. Differences were observed between the levels of phytase supplementation with quadratic model adjustment for the variables: egg mass (g), egg mass (g/bird/day), feed conversion (g/g of egg mass), yolk concentration (%), albumen concentration (%), thickness (m), and bark resistance (kgf), specific gravity and yolk color. The increasing levels of phytase supplementation allowed the improvement of the digestive tract of the birds providing a better relationship villus:crypt. The thickness of the magnum epithelium (m) was linear, so, in the highest level of phytase supplementation the magnum epithelium was thicker. Phytase superdosing provides greater energetic reserves in the liver and uterus with greater amount of secondary and tertiary folds characterizing a better organ efficiency. The superdosing made it possible for steatosis grade 1 to appear. Therefore, for verifying the beneficial effects of superdosing it is recommended to supplement 1500 FTU/kg of bacterial phytase in corn and soybean meal diets for light laying hens from 44 to 64 weeks of production.

Níveis de fósforo e fitase para poedeiras comerciais leves / Phosphorus and phytase levels for layer hens

Objetivou-se com esta pesquisa avaliar o desempenho e a qualidade óssea de poedeiras na fase de pós pico de postura, alimentadas com dietas contendo níveis de fósforo e fitase. Foi realizado um experimento com 384 poedeiras da linhagem Hy-line branca distribuídas em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 3, com 4 níveis de fósforo disponível e 3 níveis de fitase. O período experimental foi dividido em quatro ciclos de 28 dias, ao final de cada ciclo experimental foram determinados o consumo de ração, produção de ovos, peso de ovos, conversão alimentar, mortalidade, peso médio do ovo, espessura de casca, unidades Haugh e gravidade específica dos ovos. Ao final do período experimental foram determinadas as quantidades de cálcio e fósforo excretadas pelo método de coleta total de excretas e uma ave por unidade experimental foi sacrificada por deslocamento da articulação crânio-cervical para retirada dos ossos e avaliação da largura, comprimento e índice de robustez do fêmur e tíbia. Houve interação entre os níveis de fósforo e fitase para consumo de ração, conversão alimentar e percentual de postura. Para os níveis de inclusão de fitase todas as variáveis de qualidade de ovo não apresentaram diferenças significativas. Os tratamentos não afetaram as características ósseas das poedeiras.

The objective of this research was to evaluate the performance and bone quality of laying hens after peak production fed diets containing phosphorus levels and phytase. An experiment was conducted with 384 Hy-line distributed in a completely randomized in a factorial 4 x 3 with 4 levels of available phosphorus and 3 levels of phytase. The experimental period was divided into four periods of 28 days, at the end of each cycle were determined experimental feed intake, egg production, egg weight, feed conversion, mortality, and average egg weight, shell thickness, Haugh units and specific gravity. At the end of the experimental period were determined amounts of calcium and phosphorus excreted by the method of total excreta collection and a fowl per experimental unit was sacrificed for collection of bones and evaluation of width, length and level of robustness from femur and tibia. There was interaction between phosphorus levels and phytase on feed intake, feed conversion and percentage of posture. For inclusion levels of phytase all egg quality variables showed no significant differences. The treatments did not affect bone characteristics of laying hens.

Aprimoramento da formulação de ração para frangos de corte com fitase e equilibrio eletrolítico

Atualmente o Brasil é o segundo maior produtor e líder em exportação de carne de frangos, testemunhando a importância da avicultura para a economia brasileira. Sabe-se que a alimentação representa a maior parte dos custos na produção desses animais, visto isso, há necessidade de estudos para aperfeiçoar a eficiência da nutrição visando melhores desempenhos, com redução dos impactos ambientais e menor custo. O objetivo do experimento foi avaliar a eficiência da suplementação com a matriz nutricional da enzima fitase associada ao equilíbrio eletrolítico na dieta para frangos de corte. Para isso, utilizou-se 360 aves (Cobb 500) e os tratamentos foram constituídos por dietas formuladas com balanço eletrolítico fixo em 250 mEq/kg para todas as dietas e variando as combinações de níveis da relação eletrolítica (2,5/3,0/3,5) e fitase (0/1.000/2.000 FTU/kg). Avaliaram-se os dados de desempenho (ganho de peso (kg), consumo de ração (kg), conversão alimentar e mortalidade), rendimento (rendimento de carcaça (%), percentual de gordura abdominal (%)), análises das excretas (umidade (%), teores de fósforo (g/kg), sódio (g/kg), cloro (g/kg) e potássio (g/kg)) e ósseas (densitometria óssea e flexão em três pontos), bem como a análise econômica com o índice BEC (Índice de Conversão Bioeconômico Energético). Não houve interação entre a suplementação na dieta para frangos de corte com fitase e relação eletrolítica em nenhuma das variáveis estudadas. Verificou-se uma redução linear de mais de 50% no teor de fósforo nas excretas das aves que receberam rações com enzima fitase. As dietas com estreita relação (2,5) resultaram em maior teor de sódio nas excretas. Mesmo recebendo rações formuladas com menor quantia de nutrientes, como fósforo e energia, não constatou alteração no desempenho, rendimento e qualidade óssea das aves, o que valida a matriz nutricional da enzima fitase utilizada no experimento. Sugere-se formular a ração para frangos de corte machos com níveis de 2.000 FTU/kg e equilíbrio eletrolítico (balanço de 250 mEq/kg e relação 3,5), pois além de reduzir a adição dos ingredientes mais caros na dieta, resulta em menor teor de fósforo e sódio nas excretas, sem prejudicar o desempenho das aves e contribui com a atenuação dos impactos ambientais e custos de produção.

Brazil is currently the second largest producer and leader in poultry meat exports, testifying to the importance of poultry farming to the brazilian economy. It is known that food represents the major part of the cost in the production of these animals, therefore, there is a need for studies to improve the efficiency of nutrition in order to obtain better performances with lower costs and with impact environmental reduced. The objective of the experiment was to evaluate the efficiency of supplementation with the phytase enzyme associated to electrolyte balance in the diet for broilers. A total of 360 birds (Cobb 500) were used and the treatments consisted of diets formulated with electrolyte balance of 250 mEq/kg, combinations of electrolyte ratio (2.5/3.0/3.5) and phytase (0/1,000/2,000 FTU/kg). Ware evaluated data of performance (weight gain (kg), feed intake (kg), feed conversion and mortality), yield (carcass yield (%) and percentage of abdominal fat (%)), excreta analyzes (humidity (%); levels in the excretas of phosphorus (g/kg), sodium (g/kg), chlorine (g/kg) and potassium (g/kg) and bone (bone densitometry and three-point flexion), as well as the economic analysis with the BEC Index (Bioeconomic Energy Conversion Index). There was not interaction between dietary supplementation for broilers with phytase and electrolyte ratio for any of the studied variables. There was a linear reduction of more than 50% in phosphorus content in the excreta of birds receive feed with phytase enzyme. Diets with narrow electrolyte ratio (2.5) resulted in higher sodium content in the excreta. Even with the addition of a lower amount of nutrients such as phosphorus and energy, there was not change in the performance, yield and bone quality of the birds, which validates the nutritional matrix of the phytase enzyme used in the experiment. It is suggested to formulate the ration for male broilers with levels of 2,000 FTU/kg and electrolytic balance (balance of 250 mEq/kg and ratio 3.5), because in addition to reducing the addition of the most expensive ingredients in the diet, results in lower content of phosphorus and sodium in the excreta, without affecting the performance of the birds and contributes to the conservation of the environment and attenuation in the costs of production.

Ácido cítrico como melhorador da atividade da fitase em aves comerciais

O uso de fitases exógenas e a consequente redução na concentração de fitatos na dieta trouxeram benefícios enormes à cadeia produtiva de aves. No entanto, a eficácia das fitases em hidrolisar esses compostos no ambiente gastrintestinal é ainda pequena e, assim, parte significativa dos fitatos permanece intacta na dieta mesmo após a suplementação enzimática. Há algum tempo, estudos sugerem efeito benéfico dos ácidos orgânicos sobre a ação da fitase. Porém, resultados controversos ainda impedem que recomendações específicas para o uso conjunto desses aditivos ocorram na prática. Assim, objetivou-se, com esta tese, comparar os efeitos da suplementação dietética de fitase, isolada ou em conjunto com ácido cítrico, no desempenho produtivo, desenvolvimento ósseo e metabolismo mineral de aves restritas em fósforo. Para tanto, uma revisão sistemática de literatura com metanálise foi elaborada para frangos de corte e um ensaio de campo foi desenvolvido com codornas japonesas em fase de crescimento. Os resultados do estudo meta-analítico mostraram que a suplementação em conjunto de fitase e ácido cítrico promove maior ganho de peso e melhor mineralização óssea em frangos de corte do que a suplementação exclusiva com fitase. Além disso, pôde-se verificar que parte da dificuldade de estudos individualizados em detectar efeito positivo desta combinação de aditivos pode estar relacionada com o curto período de restrição de fósforo imposto às aves, bem como com os níveis de fitase, ácido cítrico e fósforo fítico da dieta. Corroborando com esses achados, o estudo de campo evidenciou que a combinação dos aditivos, diferente da suplementação exclusiva com fitase, suprime os efeitos adversos da restrição severa (65%) de fósforo em codornas. Entretanto, em condições de restrição moderada (45%) de fósforo, nenhuma diferença foi detectada entre a suplementação individualizada de fitase ou em conjunto com ácido cítrico. Concluímos, assim, que o uso conjunto de fitase e ácido cítrico é uma prática interessante que deve ser melhor explorada por produtores como ferramenta para redução na inclusão de fosfatos minerais na dieta e diminuição da excreção de fósforo pelas aves.

The use of phytases and the consequent reduction in dietary phytates brought great benefits for poultry production. However, the efficacy of phytases in the hydrolysis of these components is still low under gastrointestinal conditions, so a significant amount of phytates remain intact in the diet even after enzymatic supplementation. Phytate and phytic acid are considered important antinutritional factors for poultry. Some studies suggested positive effects of organic acids on phytase activity; nevertheless, controversial results still prevent specific recommendations for the combined use of these additives. Thus, the objective of this thesis was to compare the effects of dietary supplementation of phytase, alone or in combination with citric acid, on productive performance, bone development and mineral metabolism of phosphorus-restricted birds. For this, a systematic review of the literature with meta-analysis was performed for broilers and a field trial was conducted with Japanese quails during the growing phase. Data from the meta-analytical study showed that the combined use of phytase and citric acid induces higher weight gain and bone mineralization in broilers when compared to the supplementation of phytase alone. Besides, we could also conclude that part of the difficult of individual studies in detecting positive effects of this combination might be associated with the short period of phosphorus restriction imposed on birds and/or dietary concentrations of phytase, citric acid and phytate phosphorus under investigation. In agreement with these findings, the field trial proved that the combination of phytase and citric acid, different than the supplementation of phytase alone, inhibits the negative effects of severe (65%) phosphorus restriction in quails. Under moderate (45%) phosphorus restriction, however, no differences between the supplementation of phytase alone or in combination with citric acid were detected. In conclusion, the combined use of phytase and citric acid is an interesting approach and should be better explored by producers as a tool to reduce dietary inclusion of rock phosphates and phosphorus excretion through manure.

FITASE E XILANASE EM DIETAS COM AJUSTES NUTRICIONAIS PARA FRANGOS DE CORTE

Na tentativa do alto aproveitamento dos nutrientes dietéticos para a expressão do máximo potencial genético das aves, os programas nutricionais estão se utilizando de adventos biotecnológicos, como enzimas exógenas pelos possíveis efeitos positivos na melhora do desempenho em reflexo à melhor metabolizabilidade e saúde intestinal dos frangos de corte. Desta forma, esse estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a inclusão de fitase e xilanase (FX) em dietas com redução de energia metabolizável (EM) e ajustadas para fósforo (P), cálcio (Ca) e sódio (Na) sobre a metabolizabilidade das dietas, desempenho, rendimento de carcaça e cortes, morfometria e saúde intestinal e perfil bioquímico sérico de frangos de corte. Foram utilizados 250 frangos, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e cinco repetições de 10 aves cada. Os tratamentos foram: dieta controle positivo exigência nutricional completa e sem FX, dieta controle negativo - redução de 100 Kcal/kg de EM, 0,15% de P, 0,165% de Ca e 0,035% de Na sem FX e dietas com reduções de 50, 100 e 150 Kcal/kg de EM, P (0,15%), Ca (0,165%) e Na (0,035%) com FX. A alimentação das aves com a dieta controle negativo piorou os coeficientes de metabolizabilidade dos nutrientes em relação aos demais tratamentos. O coeficiente de metabolizabilidade do P e da proteína foram superiores em todos os tratamentos que receberam FX com redução de EM, P, Ca e Na. O desempenho na fase pré inicial não foi influenciado, com exceção do consumo de P. Nas fases posteriores, a dieta controle negativo reduziu o desempenho e pesos absolutos da coxa e sobrecoxa, dorso e asas. Nas dietas com redução de 100 Kcal/kg de EM e ajustadas para P, Ca e Na, a adição de FX melhorou o desempenho a partir da fase inicial. Não houve efeito significativo dos tratamentos avaliados sobre a morfologia da mucosa intestinal, exceto para o tamanho do vilo do íleo que reduziu ao adicionar as enzimas nas dietas com redução energética em 100 Kcal/kg. A associação das enzimas com a redução energética não alterou contagem bacteriana total, sendo identificadas as enterobactérias E. coli, K. ozaenae e P. mirabilis na microbiota intestinal para todos os tratamentos. Aos 21 dias de idade, a concentração de colesterol, P e triglicerídeos séricos foram alterados pelos tratamentos avaliados, sendo que aos 42 dias apenas os níveis de P foram prejudicados pela redução energética sem suplementação de enzimas. Conclui-se que, com a inclusão de fitase (500 FTU/kg) e xilanase (16.000 BXU/kg) nas dietas de frangos de corte é possível reduzir em 150 Kcal/kg a EM, 0,15% o P disponível, 0,165% o Ca e em 0,035% o Na e, melhorar a metabolizabilidade dos nutrientes sem prejudicar o desempenho, o rendimento de carcaça, principais cortes nobres, a morfometria e microbiota intestinal e o perfil bioquímico sérico. A redução de EM em 100 Kcal/kg e de 0,15% de P digestível, 0,165% de Ca e 0,035% de Na sem suplementação de FX prejudica o perfil bioquímico sérico de frangos de corte.

In order to maximize the use of dietary nutrients to the maximum broiler genetic potential, nutritional programs are being used as biotechnological advent, as exogenous enzymes for the possible positive effects on the improvement in performance, reflecting the best digestibility and intestinal health of broilers. The objective of this study was to assess the inclusion of phytase and xylanase (FX) in diets with reduced metabolizable energy (ME) and adjusted for phosphorus (P), calcium (Ca) and sodium (Na) metabolizability of diets, performance, carcass yield and cuts, morphometry and intestinal health and serum biochemical profile of broiler chickens. 250 broilers were used, distributed in a completely randomized design with five treatments and five replications of 10 broiler per experimental unity. The treatments were: positive control diet - complete nutritional requirement and no FX, negative control diet - reduction of 100 Kcal/kg of MS, 0.15% P, 0,165% Ca and 0,035% Na without FX and diets with reductions of 50, 100 and 150 Kcal/kg of MS, P (0.15%), Ca (0.165%) and Na (0.035%) with FX. Feeding of the broilers with the negative control diet worsened the metabolizable coefficients of the nutrients in relation to the other treatments. The metabolizable coefficient of P and protein were higher in all treatments receiving FX with reduction of MS, P, Ca and Na. The performance in the pre-initial phase was not influenced, except for the consumption of P. In the later stages, the negative control diet reduced the performance and absolute weights of the thigh and overcoat, back and wings. In the diets with reduction of 100 Kcal/kg of ME and adjusted for P, Ca and Na, the addition of FX improved the performance from the initial phase. There was no significant effect of the evaluated treatments on the morphology of the intestinal mucosa, except for the size of the villi of the ileum that reduced when adding the enzymes in the diets with energy reduction in 100 Kcal/kg. The association of the enzymes with the energetic reduction did not alter the total bacterial count, and the enterobacteria E. coli, K. ozaenae and P. mirabilis were identified in the intestinal microbiota for all treatments. At 21 days of age, the concentration of cholesterol, P and serum triglycerides were altered by the evaluated treatments, and at 42 days only the levels of P were impaired by energy reduction without enzyme supplementation. We concluded that the with the inclusion of phytase (500 FTU/kg) and xylanase (16.000 BXU/kg) in the broiler diets, it is possible to reduce in up to 150 Kcal/kg to ME, 0.165% available P, 0.15% Ca and 0.035% Na and improve the metabolizability of nutrients without impairing performance, carcass yield, main noble cuts, intestinal morphometry and microbiota and serum biochemical profile. The reduction of ME at 100 Kcal/kg and 0.15% digestible P, 0.165% Ca and 0.035% Na without FX supplementation impairs the serum biochemical profile of broilers.

Activity of fungal phytases stored in two ways in response to the period of storage at room temperature

Two distinct experiments were conducted simultaneously with phytases of Aspergillus oryzae and A. niger for determining enzyme activity in response to storage period (up to 180 days at room temperature - RT). In the first experiment, enzymes were stored as they were acquired (pure form) and the activity was measured periodically during 180 days of storage at RT. In the second experiment, the phytases were incorporated to a supplement containing vitamins, minerals, and amino acids; and then this supplement was stored at RT up to 180 days, so that every 30 days of storage was collected one aliquot from each replicate for determining enzymatic activity. In conclusion, the phytase activity is affected by storage duration. To ensure 80% of the initial activity, the phytases of A. oryzae and A. niger can be stored in the pure forms for up to 53 and 135 days at RT, respectively. However, if the phytases of A. oryzae and A. niger are incorporated to a supplement containing vitamins, minerals, and amino acids then the storage period at RT should not exceed 67 and 77 days, respectively.

Dois experimentos distintos foram realizados simultaneamente com fitases de Aspergillus oryzae e A. niger para a determinação da atividade enzimática em resposta ao período de armazenamento (por até 180 dias em temperatura ambiente - TA). No primeiro experimento, as enzimas foram armazenadas como adquiridas (forma pura) e a atividade foi determinada periodicamente durante 180 dias de armazenamento em TA. No segundo experimento, as fitases foram incorporadas a um suplemento contendo vitaminas, minerais e aminoácidos. Então este suplemento foi armazenado em TA por até 180 dias, de modo que, a cada 30 dias de armazenamento, uma alíquota de cada repetição foi coletada para a determinação da atividade enzimática. Conclui-se que a atividade da fitase é afetada pela duração do armazenamento. Para assegurar 80% da atividade inicial, as fitases de A. oryzae e A. niger podem ser armazenadas nas formas pura por até 53 e 135 dias em TA, respectivamente. Entretanto, se as fitases de A. oryzae e A. niger são incorporadas a um suplemento contendo vitaminas, minerais e aminoácidos, o período de armazenamento em TA não deve exceder 67 e 77 dias, respectivamente.