Production, partial purification, and characterization of a glucoamylase from Epicoccum nigrum

Starch processing industries use amylases, accounting for approximately 30% of the world's enzyme market. Previously, an amylase-producing strain of Epicoccum nigrumwas isolated from maize grains. Although E. nigrumamylase production is already reported in the literature, no published data on production optimization or characterization of the produced enzyme exists. The objectives of this work were to improve the amylase production by theE. nigrumPG 16 strain and to purify and characterize the produced enzyme. The E. nigrumPG 16 amylase production best conditions in submerged culture were: inoculum of 4% (v v-1) of a five-days-old stationary culture homogenate, agitation at 100 rpm, 25°C, natural light, 72 hours of incubation, starch as thecarbon source, and an initial medium pH of 7.0. A molecular exclusion chromatography profile has shown the production of only one amylase, which was partially purified with ammonium precipitation and dialysis. The enzyme optima pH and temperature are 6.0 and 50°C, respectively. The partially purified enzyme lostits activity when incubated for 30 min in temperatures above 40°C, presenting a T50of 46.25°C. The KMand Vmaxof the partially purified enzyme are 1.72 mg mL-1of starch and 0.15 mgmin-1of degraded starch, respectively. The ion Ca2+slightly activated the studied enzyme. The ions Cu2+, Zn2+, and Fe3+and the detergents SDS and Tween 80 acted as inhibitors of the studied enzyme. The partially purified enzyme released glucose from p-nitrophenyl α-D-glucopyranoside (p-NPG). Glucose was the enzyme's main product from starch hydrolysis, as evidenced by thin-layer chromatography. The E. nigrumPG 16 studied enzyme is a glucoamylase and represents an alternative for enzymatic starch hydrolysis.(AU)

Carbohydrase inclusion in a corn-soybean diet improves broiler growth performance

An experiment was conducted to evaluate the effect of diets with reduced energy level content, supplemented with carbohydrase, on broiler performance and the coefficient of metabolizability of nutrients. A total of 720 one-day-old male Cobb-500 chicks were distributed in a completely randomized design, with six treatments, eight repetitions of 15 birds each. The treatments were: (1) a positive control, basal diet to meet the requirements of broiler chickens (PC); (2) a negative control, basal diet with a reduction of 80 kcal kg-1 (NC); (3) NC + alphagalactosydase; (4) NC + xylanase; (5) NC + xylanase and alphagalactosydase, and (6) NC + enzymatic blend (alphagalactosydase, xylanase, pectinase and amylase). The nutrient digestibility was not improved by use of enzymes. At 7 days of age, the broilers which were fed diets supplemented with enzymes showed a lower feed intake (FI) and better feed conversion ratio (FCR) than the broilers fed on PC. Both the NC and enzymatic blend resulted in a worse performance of the broilers at 21, 35 and 42 days old. The use of alphagalactosydase and xylanase, isolated or in combination, in a corn-soybean meal-based diet is effective in improving the growth performance of broilers fed energy-reduced diets.(AU)

Exogenous amylase increases gas production and improves in vitro ruminal digestion kinetics of sorghum and corn grains / Amilase exógena aumenta a produção de gases e melhora a cinética de digestão ruminal in vitro de grãos de sorgo e milho

The aim of this study was to evaluate the effect of exogenous amylase on gas production, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), and in vitro digestion kinetics of sorghum (Sorghum vulgaris) and two corn hybrids of different grain textures. Ruminal fluid was collected from two rumen-fistulated cows receiving or not exogenous amylase (0.7g kg-1 of dry matter (DM basis)), provided to achieve 396 kilo Novo units kg-1 for amylase activity (DM basis). Gas production was measured after 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42 e 48 hours of incubation. Amylase increased gas production (mL) by 5.4%. Corn hybrids have higher in vitro dry matter digestibility than sorghum. Exogenous amylase increased the potential of gas production (A) (P=0.01). There was an effect of hybrid for IVDMD (P<0.01). The addition of exogenous amylase increases the in vitro gas production, improves fermentation kinetics, and increases the production of the ammonia nitrogen of corn and sorghum grains, but does not affect in vitro and dry matter digestibility or the short-chain fatty acids production.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da amilase exógena na produção de gases, a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e a cinética de digestão in vitro de sorgo (Sorghum vulgaris) e de dois híbridos de milho de diferentes texturas de grãos. O líquido ruminal foi coletado de duas vacas fistuladas no rúmen recebendo ou não amilase exógena (0,7g kg-1 de matéria seca (MS)), fornecida para atingir 396 kg Novo unidades kg-1 para atividade de amilase (base na MS). A produção de gás foi medida após uma, três, seis, nove, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42 e 48 horas de incubação. A amilase aumentou a produção de gás (mL) em 5,4%. Híbridos de milho apresentam maior DIVMS que o sorgo. A amilase exógena aumentou o potencial de produção de gás (A) (P=0,01). Houve efeito de híbrido para DIVMS (P<0,01). Amilase exógena aumenta a produção de gás in vitro, melhora a cinética da fermentação e aumenta a produção de nitrogênio amoniacal de grãos de milho e sorgo, mas não afeta a digestibilidade in vitro da matéria seca ou a produção de ácidos graxos de cadeia curta.

Minituber production in yam for alternative vegetative propagation: types of cuttings, substrates, and anatomy / Produção de minitubérculos de inhame para propagação vegetativa alternativa: tipo de estacas, substratos e anatomia

Yam is a tuber vegetable crop with vegetative propagation. The crop is low yielding due to the difficulty of obtaining quality material for propagation and the high cost of acquisition. The cutting technique is a new alternative for vegetative propagation of yam. The present studyevaluated the production of minitubers of yam through cuttings, and follow the formational growth of the minitubers. Different types of cuttings, obtained from three positions on the shoots, and three substrates were tested. The types of cuttings and substrates did not significantly affect the number of minitubers per cutting, this number ranging from 1.18 to 1.75. The best results were obtained using Tropstrato Florestal® and median-position cuttings for the following variables: minituber length (17.47 mm), minituber diameter (12.63 mm), minituber fresh weight (2.12 g), and percentage of cuttings with two minitubers (75%). Anatomical analysis showed cell divisions and starch accumulation in the nodal region at seven days after planting the cutting. Emergence of the minituber could be observed at 21 days. The production of yam minitubers through stem cuttings is enhanced using cuttings obtained from the median position of the shoot and using the commercial substrate Tropstrato Florestal®.

O inhame é uma hortaliça tuberosa de propagação vegetativa. A cultura apresenta baixa produtividade devido à dificuldade de obtenção de material propagativo de qualidade e ao seu alto custo de aquisição. A técnica de estaquia se apresenta como nova alternativa para a propagação vegetativa do inhame. O objetivo do presente estudo foi avaliar a produção de minitubérculos de inhame por meio de estacas e acompanhar a formação dos minitubérculos. Para isso, foram testadas estacas obtidas de três posições na rama e três substratos. Os tipos de estacas e substratos não afetaram significativamente o número de minitubérculos por estaca, variando de 1,18 a 1,75. Os melhores resultados foram obtidos com a utilização do Tropstrato Florestal® e de estacas da posição mediana para as variáveis: comprimento de minitubérculos (17,47 mm), diâmetro de minitubérculos (12,63 mm), massa fresca do minitubérculo (2,12 g) e porcentagem de estacas com dois minitubérculos (75%). A partir da análise anatômica observou-se divisão celular e acúmulo de amido na região nodal aos sete dias após o plantio da estaca. A formação de minitubérculo pôde ser observado aos 21 dias. A produção de minitubérculo de inhame por meio de estacas caulinares é melhorada com estacas obtidas da posição mediana do caule utilizando o substrato comercial Tropstrato Florestal®.

Araucaria angustifolia and the pinhão seed: starch, bioactive compounds and functional activity: a bibliometric review / Araucaria angustifolia e a semente de pinhão: amido, compostos bioativos, e atividade funcional: uma revisão bibliométrica

Araucaria angustifolia characterizes mixed Ombrophilous Forests. This Paraná pine tree has been of great economic, cultural and social importance for southern Brazil. Its cutting is restricted, as it is threatened with extinction and the use of its seed has been encouraged. This study highlights scientific research on this conifer by bibliometric analysis and reviews trends in new research on its seed and some of its food applications. The Web of Science© database revealed 620 scientific articles and the bibliometric analysis through VOSviewer showed the worldwide interest in growing. The increase in research in the areas of silviculture, phytoscience and ecology reflects the concern with the preservation of "Matas das Araucárias". Concurrently, research in food science and technology has increased, as pine nut seed can produce starch-rich food flour with low glycemic response and source of dietary fiber and some minerals. Also, along with its husk, provide bioactive compounds with potential application in the special food, active/smart and reinforced packaging and even pharmacological industries.

A Araucaria angustifolia caracteriza as Florestas Ombrófilas mistas. Este pinheiro do Paraná tem tido grande importância econômica, cultural e social para o Sul do Brasil. Seu corte está restrito, pois está ameaçada de extinção e o uso de sua semente tem sido incentivado. Este estudo destaca as pesquisas científicas sobre esta conífera por análise bibliométrica e revisa as tendências de novas pesquisas sobre sua semente e algumas de suas aplicações alimentícias. A base de dados Web of Science© revelou 620 artigos científicos e a análise bibliométrica por meio do VOSviewer demonstrou o interesse mundial em ascendência. O aumento das pesquisas nas áreas de silvicultura, fitociência e ecologia refletem à preocupação com a preservação das Matas das Araucárias. Concomitantemente, pesquisas em ciência e tecnologia de alimentos têm aumentado, pois a semente de pinhão pode produzir uma farinha alimentar rica em amido com baixa resposta glicêmica e fonte de fibra dietética e de alguns minerais. Ainda, junto com sua casca, disponibilizar compostos bioativos com potencial de aplicação nas indústrias de alimento especial, de embalagem ativa/inteligente e reforçada e, até mesmo, farmacológica.

Exogenous enzymes in sheep diet: nutritional and physiological parameters

The objective of this study was to evaluate the effect of adding exogenous enzymes to the diet on nutrient intake and digestibility, nitrogen balance, ingestive behavior and rumen movement of ewe lambs. Five ewe lambs, Dorper x Santa Inês crossbred, with an average age of 7 ± 1 months, average weight of 36.40 ± 2.36 kg were assigned in a 5x5 Latin square design. The treatments consisted of adding exogenous enzymes to the concentrate: Allzyme, Fibrozyme®, Amaize®, Mix and Control. Analyses of variance were applied and means were compared by the SNK test, and non-parametric Kruskal Wallis test at 5% significance. The dry matter intake in relation to body weight, crude protein intake and nitrogen intake were higher with the use of amylolytic enzyme compared to the other treatments (p <0.05). Nitrogen balance was higher with the use of amylolytic enzymes and the Allzyme® enzyme complex (p <0.05). A longer time spent in total chewing was observed with the inclusion of fibrolytic and amylolytic enzymes without changes in rumen movement. The use of exogenous enzymes promotes better use of nutrients, with high digestibility of dry matter, neutral detergent fiber and crude protein.(AU)

Starch synthesis and gelatinization properties of potato tubers / Síntese de amido e propriedades de gelatinização de tubérculos de batata com diferentes teores de amido

Biosynthesis is the only source of potato starch which is an important raw material for food processing, modified starch and biomass energy. However, it is not clear about the evolution of starch synthesis with tuber development in potato. The present study evaluated the differences of starch synthesis and gelatinization properties of potato tubers with different starch content. Relative to cultivars of medium and low starch content, cultivars of high starch content showed significantly higher SBEII gene expression, AGPase and SSS enzyme activity, and total starch content after middle stage of starch accumulation, and had smaller average starch granule size during whole process of tuber development, and had higher pasting temperature before late stages of tuber growth, and had lower pasting temperature after middle stage of starch accumulation. Path analysis showed that, after middle stage of starch accumulation, effects on starch gelatinization of cultivars with high, medium and low starch content represented starch synthesis enzyme activity > starch accumulation > starch granule distribution > starch synthesis enzyme gene expression, starch synthesis enzyme gene expression > starch synthesis enzyme activity > starch accumulation > starch granule distribution, starch synthesis enzyme gene expression > starch granule distribution > starch synthesis enzyme activity > starch accumulation, respectively. In the study, phases existed in the starch biosynthesis of potato tuber, and the starch quality and its formation process were different among varieties with different starch content. The findings might contribute to starch application and potato industries.

A biossíntese é a única fonte de amido de batata que é uma importante matéria-prima para o processamento de alimentos, amido modificado e energia de biomassa. No entanto, não está claro sobre a evolução da síntese do amido com o desenvolvimento do tubérculo na batata. O presente estudo teve como objetivo avaliar as diferenças nas propriedades de síntese e gelatinização do amido de tubérculos de batata com diferentes teores de amido. Em relação às cultivares de médio e baixo teor de amido, as cultivares de alto teor de amido apresentaram expressão do gene SBEII, atividade enzimática AGPase e SSS e teor de amido total significativamente maiores após o estágio intermediário de acúmulo de amido, bem como menor tamanho médio dos grânulos de amido durante todo o processo de desenvolvimento do tubérculo, maior temperatura de colagem antes dos estágios finais de crescimento do tubérculo e menor temperatura de colagem após o estágio intermediário de acúmulo de amido. A análise de trilha mostrou que, após o estágio intermediário de acúmulo de amido, os efeitos na gelatinização do amido de cultivares com alto, médio e baixo teor de amido representaram a atividade da enzima de síntese de amido> acúmulo de amido> distribuição de grânulos de amido> expressão gênica de enzima de síntese de amido; expressão gênica de enzima de síntese de amido > atividade da enzima de síntese de amido> acúmulo de amido> distribuição de grânulos de amido; expressão gênica da enzima de síntese de amido> distribuição de grânulos de amido> atividade de síntese de amido> acúmulo de amido, respectivamente. No estudo, as fases existentes na biossíntese do amido do tubérculo de batata, e a qualidade do amido e seu processo de formação foram diferentes entre as variedades com diferentes teores de amido. As descobertas podem contribuir para a aplicação de amido e as indústrias de batata.

Addition of a blend of exogenous enzymes to broiler chickens diets: impacts on performance and production costs / Adição de uma mistura de enzimas exógenas a dietas de frangos de corte: impactos no desempenho e custos de produção

Broiler diets are based on corn, soybean and wheat production; however, some protein ingredients have many antinutritional factors and low digestibility. The objective of this study was to add a blend of exogenous enzymes to the feed with low nutritional value for broilers to reduce production costs and improve digestibility while maintaining good zootechnical performance. The experimental design was completely randomized, including three treatments with five replications (n=15) each: a) positive control (PC), diet calculated for males with average performance; b) negative control + exogenous enzymes (NC+EE), minimum nutrient diet according to the requirements of the production phase, and the enzymatic blend was added; and c) negative control (NC), minimum levels of nutrients for each phase. At 21 days, the PC group showed greater weight gain and lower feed conversion than the NC (P<0.05). At 42 days, PC had lower feed intake than NC (P=0.040), while lower feed conversion was observed in groups PC and NC+EE than NC (P=0.001). The production efficiency index was higher in the PC treatment, but the NC+EE treatment was higher than the NC (P=0.001). Considering production costs and body weight, we found that NC+EE birds had greater profitability. Therefore, we conclude that the blend of exogenous enzymes added to a diet with minimal nutritional levels has practical application in the broiler production system.(AU)

As dietas de frangos de corte são baseadas na produção de milho, soja e trigo; no entanto, alguns ingredientes proteicos possuem muitos fatores antinutricionais e baixa digestibilidade. O objetivo deste estudo foi adicionar à ração uma mistura de enzimas exógenas com baixo valor nutricional para frangos de corte para reduzir os custos de produção e melhorar a digestibilidade, mantendo o bom desempenho zootécnico. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, incluindo três tratamentos com cinco repetições (n=15) cada: a) controle positivo (PC), dieta calculada para machos com desempenho médio; b) controle negativo + enzimas exógenas (CN+EE), dieta mínima de nutrientes de acordo com as exigências da fase de produção, e foi adicionada a mistura enzimática; c) controle negativo (CN), teores mínimos de nutrientes para cada fase. Aos 21 dias, o grupo PC apresentou maior ganho de peso e menor conversão alimentar que o NC (P<0,05). Aos 42 dias, PC apresentou menor consumo de ração que NC (P=0,040), enquanto foi observada menor conversão alimentar nos grupos PC e NC+EE que NC (P=0,001). O índice de eficiência de produção foi maior no tratamento PC, mas o tratamento NC+EE foi maior que o NC (P=0,001). Considerando os custos de produção e peso corporal, verificamos que as aves NC+EE tiveram maior rentabilidade. Portanto, concluímos que a mistura de enzimas exógenas adicionada a uma dieta com níveis nutricionais mínimos tem aplicação prática no sistema de produção de frangos de corte.(AU)

Beta-glucanases e xilanases na nutrição de não ruminantes / Beta-glucanases and xylanases in non-ruminant nutrition / Beta glucanasas y xilanasas en la nutrición de no rumiantes

A busca por custo x benefício na avicultura envolve compreender como melhorar o desempenho animal através da alimentação ao mesmo tempo em que haja diminuição dos custos. Tendo em vista o crescente aumento monetário da matéria prima da ração, várias pesquisas se voltam para novas fontes energéticas derivados de plantas, que contem quantidades significativas de fibras e agem como fatores antinutricionais, interferindo no desempenho zootécnico das aves. Os principais componentes das fibras, as beta glucanas e xilanas, podem ser quebradas e melhor aproveitadas quando no uso de enzimas exógenas chamadas de carboidrases, sendo a beta glucanase e xilase as respectivas enzimas que fazem a lise desses componentes. É necessário, portanto, melhor compreensão da forma de ação de cada enzima, assim como a fonte nutritiva das bases alimentares alternativas. Essa obra tem por objetivo abordar e revisar as duas principais fontes de fibras, beta glucanas e xilanas, e suas respectivas enzimas, beta glucanase e xilase.(AU)

The pursuit for cost-benefit in poultry farming involves understanding how to improve animal performance through feeding while reducing costs. In view of the growing monetary increase in feed raw material, several researches are focused on new energy sources derived from plants, which contain significant amounts of fiber and act as anti-nutritional factors, interfering with the zootechnical performance of birds. The main components of fiber, beta glucans and xylans, can be broken down and better utilized when using exogenous enzymes called carbohydrases, with beta glucanase and xylase being the respective enzymes that lyse these components. It is therefore necessary to better understand the mode of action of each enzyme, as well as the nutritive source of alternative food bases. This work aims to address and review the two main sources of fiber, beta glucans and xylans, and their respective enzymes, beta glucanase and xylase.(AU)

La búsqueda de la relación costo-beneficio en la avicultura implica comprender cómo mejorar el rendimiento animal a través de la alimentación y reducir los costos. Ante el creciente aumento monetario de la materia prima de los alimentos, varias investigaciones se enfocan en nuevas fuentes de energía derivadas de las plantas, que contienen cantidades significativas de fibra y actúan como factores antinutricionales, interfiriendo en el desempeño zootécnico de las aves. Los principales componentes de la fibra, los betaglucanos y los xilanos, se pueden descomponer y utilizar mejor cuando se usan enzimas exógenas llamadas carbohidrasas, siendo la betaglucanasa y la xilasa las enzimas respectivas que lisan estos componentes. Por lo tanto, es necesario comprender mejor el modo de acción de cada enzima, así como la fuente nutritiva de las bases alimenticias alternativas. Este trabajo tiene como objetivo abordar y revisar las dos principales fuentes de fibra, beta glucanos y xilanos, y sus respectivas enzimas, beta glucanasa y xilasa.(AU)

Composition and availability of nutrients of three corn hybrids dried at different temperatures in the diets of broiler chickens

The objective of this study was to determine the chemical composition, non-starch polysaccharides (NSP) content, in vitro digestibility of starch, apparent metabolizable energy (AME), nitrogen-corrected AME (AMEn ), and apparent and apparent nitrogen-corrected coefficient of metabolizable energy (ACME and ACMEn ) of three corn hybrids dried at different temperatures in the diets of broiler chickens. The energetic values were determined by the total collection of excreta method, using broilers from 11 to 21 d, placed in a completely randomized design in a factorial scheme (three corn hybrids and two drying temperatures: 80 and 110 °C), totalizing six treatments, seven replicates, and four birds/replicate. The data were subjected to two-way ANOVA. There was an interaction between the two factors tested wherein the AME and AMEn were increased when using corn Hybrid 1 dried at 80 °C. As main effects, the use of corn Hybrid 3 increased ACME and ACMEn . The drying temperature of 110 °C increased amylose, resistant starch, and nitrogen bound to the fiber contents, and reduced soluble:total NSP ratio. These changes may be responsible for the differences in digestibility of nutrients. The mean values of AME and AMEn of corn dried at 80 and 110 °C were 14.03 and 13.84 MJ/kg, respectively, and 81.62 and 80.53% for ACME and ACMEn , respectively.

Effect of ensiling time on apparent total tract starch digestibility in Southern Brazilian dairy herds

Ensiling corn for longer periods is a strategy used to increase rumen bacteria access to starch. In fact, when corn is ensiled for insufficient periods, starch digestibility decreases, as evidenced by excreted starch. This study investigates the effects of corn silage ensiling time on starch digestibility of dairy cows through fecal starch analysis. The trial was conducted during the spring of 2013 and the fall of 2014 on twenty dairy herds located in the state of Paraná, southern Brazil. Total mixed ration (TMR), whole-plant corn silage (WPCS) and fecal samples were collected for determination of dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin and starch. Apparent total tract starch digestibility (ATTSD) was calculated using equations developed by Fredin et al. (2014) and Bal et al. (1997). Data were analyzed using the CORR, REG and GLM procedures of SAS. Spring and fall WPCS were ensiled for 260 and 132 days, respectively (p 0.05) in ATTSD-Fredin from season to season though there was a trend (p = 0.11) towards greater ATTSD-Bal for spring samples. ATTSD-Bal was positively correlated with ensiling days (r = 0.31). Starch digestibility was not negatively affected by WPCS harvesting maturity. Differences in post-ruminal starch digestion, variation between farms in DM intake and diets, limitations of the equations, influence of uncontrolled factors, and the small number of experimental units might have contributed to the absence of significant results. Overall, Bal et al. (1997) equation was more efficient in distinguishing ATTSD from different ensiling periods.

Effect of ensiling time on apparent total tract starch digestibility in Southern Brazilian dairy herds

Ensiling corn for longer periods is a strategy used to increase rumen bacteria access to starch. In fact, when corn is ensiled for insufficient periods, starch digestibility decreases, as evidenced by excreted starch. This study investigates the effects of corn silage ensiling time on starch digestibility of dairy cows through fecal starch analysis. The trial was conducted during the spring of 2013 and the fall of 2014 on twenty dairy herds located in the state of Paraná, southern Brazil. Total mixed ration (TMR), whole-plant corn silage (WPCS) and fecal samples were collected for determination of dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin and starch. Apparent total tract starch digestibility (ATTSD) was calculated using equations developed by Fredin et al. (2014) and Bal et al. (1997). Data were analyzed using the CORR, REG and GLM procedures of SAS. Spring and fall WPCS were ensiled for 260 and 132 days, respectively (p < 0.01). There was no difference (p > 0.05) in ATTSD-Fredin from season to season though there was a trend (p = 0.11) towards greater ATTSD-Bal for spring samples. ATTSD-Bal was positively correlated with ensiling days (r = 0.31). Starch digestibility was not negatively affected by WPCS harvesting maturity. Differences in post-ruminal starch digestion, variation between farms in DM intake and diets, limitations of the equations, influence of uncontrolled factors, and the small number of experimental units might have contributed to the absence of significant results. Overall, Bal et al. (1997) equation was more efficient in distinguishing ATTSD from different ensiling periods.(AU)

Physically effective fiber changes nutrient levels of total mixed ration and fecal parameters in beef feedlots / A fibra fisicamente efetiva altera os nutrientes da dieta e parâmetros fecais em confinamentos de bovinos de corte

This study evaluated the effects of the physically effective fiber (peNDF) content on nutrient composition of the total mixed ration (TMR), orts and fecal parameters in 15 commercial beef feedlots. The particle size distribution of TMR was measured adopting Penn State Particle Size Separator (PSPS). Samples were evaluated for dry matter (DM), ash, ether extract (EE), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and starch content. Fecal samples were also evaluated for pH and score. The feedlots were categorized into peNDF 20% and peNDF 20%. Data were analyzed by a model that included fixed effects of treatment and covariates (sex and genetic groups). Levels of DM, CP, EE and starch were lower in TMR with peNDF 20% (P 0.05). Fecal dry matter was higher and morning fecal pH was lower for TMR with peNDF 20% (P 0.05). Physically effective fiber changed nutrient levels in TMR, orts, fecal pH and DM. So, using PSPS and fecal parameters are practical and indirect tools for measuring fecal starch and assessing the effectiveness of the diet supplied to ruminants.(AU)

O objetivo desse estudo foi avaliar o teor de fibra fisicamente efetiva (FDNfe) de dietas totais e seus efeitos nos nutrientes da dieta, das sobras e nos parâmetros fecais de bovinos de corte em 15 confinamentos comerciais. As amostras da dieta foram separadas utilizando a peneira Penn State Particle Size Separator (PSPS). As amostras foram analisadas quanto aos teores de matéria seca (MS), matéria mineral (MM), extrato etéreo (EE), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e amido. Nas amostras de fezes também foram avaliadas o escore e pH fecal. Os confinamentos foram categorizados em dois tratamentos: FDNfe 20% e FDNfe20%. Os dados foram analisados por um modelo que incluiu os efeitos de grupo e covariável (sexo e grupo genético). Os teores de MS, PB, EE e amido foram menores nas dietas com FDNfe20%(P 0,05). A MS fecal foi maior e pH fecal matinal foi menor nas dietas com FDNfe 20% (P 0,05). Sendo assim a efetividade da fibra alterou os nutrientes da dieta total e sobras, bem como as variáveis pH e MS fecal. Com isso, o uso de PSPS e parâmetros fecais são ferramentas práticas e indiretas para medir o amido fecal e a efetividade da dieta em confinamentos de bovinos comerciais.(AU)

Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.

Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.

Xylanases in diets with alternative feeds and energy reduction in commercial layers / Xilanases em dietas com alimentos alternativos e redução energética para poedeiras comerciais

The use of alternative ingredients has been increasing in a continuing attempt to reduce production costs, along with the use of additives, such as carbohydrases, for their possible positive effects on nutrient metabolization by layers. Thus, this study aimed to evaluate the effects of different xylanases in diets with reduced metabolizable energy (ME) and the inclusion of alternative ingredients on the metabolizability of nutrients in diets for commercial laying hens, by conducting two metabolism tests. In the first trial, 100 layers hens were distributed in a fully randomized 2 × 2 + 1 factorial design (two metabolizable energy reductions × two xylanases, plus one control diet). In the second assay, 140 layer hens were distributed in a fully randomized 2 × 3 + 2 factor design (two xylanases× three ingredients, plus two control diets, positive and negative). It was concluded that supplementation with pantanal xylanase improved the metabolizability of nutrients in corn-based diets and soybean meal for light commercial layers, allowing for a reduction of up to 200 kcal/kg of ME in the diets. Xylanases are more effective on wheat bran enabling a decrease of 150 kcal/kg of ME in commercial laying diets without affecting nutrient metabolizability. The action of pantanal xylanase in diets containing fibrous ingredients was similar to that of commercial xylanase.

O uso de ingredientes alternativos vem aumentando em uma tentativa contínua de reduzir os custos de produção, juntamente com o uso de aditivos, como os carboidrases, para seus possíveis efeitos positivos na metabolização de nutrientes por poedeiras. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes xilanases em dietas com energia metabolizável reduzida (ME) e a inclusão de ingredientes alternativos sobre a metabolizabilidade de nutrientes em dietas para galinhas poedeiras comerciais, realizando dois testes de metabolismo. No primeiro ensaio, 100 aves foram distribuídas em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2 + 1 (duas reduções de energia metabolizável x duas xilanases, mais uma dieta controle). No segundo ensaio, 140 aves foram distribuídas em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 3 + 2 (duas xilanases x três ingredientes -, mais duas dietas controle positivo e controle negativo). Conclui-se que a suplementação com xilanase do Pantanal melhora a metabolizabilidade dos nutrientes de dietas a base de milho e farelo de soja para poedeiras comerciais leves, possibilitando a redução em até 200 Kcal/kg de energia metabolizável das dietas. As xilanases são mais efetivas sobre o farelo de trigo e possibilitam a redução de 150 Kcal/kg de energia metabolizável nas dietas de poedeiras comerciais, sem prejuízo na metabolizabilidade dos nutrientes. Em dietas contendo ingredientes fibrosos a ação da xilanase do Pantanal é similar a xilanase comercial.

Gibberellicacid promotes dormancy-breakingof riceseeds and the formation of abnormal seedlings / O ácido giberélico promove a superação da dormência de sementes de arroz e a formação de plântulas anormais

Rice is one species that present dormancy after harvest and can be prolonged during seed storage. This work aimed to determine whether gibberellic acid (GA3) is an efficient promoter of dormancy-breaking in rice seeds and evaluate changes in biological structures via histochemistry. The cultivar used was SCS122 Miura submitted to 0 mg L-1, 500 mg L-1, and 1000 mg L-1 of GA3. Germination, viability, root, shoot and seedling length, starch optical microscopy, and quantification of total soluble sugars were performed. The use of 500 mg L-1 and 1000 mgL-1 of GA3 was efficient in dormancy-breaking rice seeds, reducing the percentage of dormant seeds to 4% and 1%, respectively. Despite lowering the dormancy percentage, the presence of GA3 causes an increase in the percentage of abnormal seedlings. Therefore, it cannot be recommended as a method of dormancy-breaking rice seeds at the concentrations used. Optical microscopy is efficient to verify that with the dormancy-breaking, the degradation of starch granules occurs, increasing the availability of totalsoluble sugars for the growth and development of seedlings.

O arroz é uma das espécies que apresenta dormência após a colheita, podendo esta ser prolongada durante o armazenamento das sementes. Este trabalho teve por objetivo determinar se o ácido giberélico (GA3) é um promotor eficiente da superação de dormência em sementes de arroz e avaliar mudanças nas estruturas biológicas via histoquímica.A cultivar utilizada foi aSCS122 Miura submetida a 0 mg L-1, 500 mg L-1e 1000 mg L-1de GA3. Foram realizadas análises de germinação, viabilidade, comprimento de raiz, parte aérea e plântula, microscopia óptica do amido e quantificação dos açúcares solúveis totais. A utilização de 500 mg L-1 e 1000 mg L-1de GA3foi eficiente para a superação da dormência de sementes de arroz, reduzindo o percentual de sementes dormentes para 4% e 1% respectivamente. Apesar de reduzir o percentual dormência, a presença de GA3provoca aumento do percentual de plântulas anormais, e por isso, nas concentrações utilizadas, não pode ser recomendado como método de superação em sementes de arroz. A microscopia óptica é eficiente para verificar que com a superação de dormência, ocorre a degradação dos grânulos de amido, aumentando a disponibilidade de açúcares solúveis totais para o crescimento e desenvolvimento de plântulas.

Blends of cassava starch with banana flours as raw materials for gluten-free biscuits / Misturas de amido de mandioca com farinhas de banana como matérias-primas para biscoitos sem glúten

The growth in demand for gluten-free products linked mainly to health aspects has led to an increased interest in the production of mixed flours for use in bakery products. This work aimed to evaluate the use of different mixtures of cassava starch with banana flour, obtained from the pulp and peel of green fruits, for the production of gluten-free biscuits. In the preparation of the biscuits, seven mixtures were prepared with varying percentages of cassava starch, banana pulp flour and banana peel flour. A formulation with wheat flour was used as a control. Wheat flour, cassava starch and banana flours were analyzed for chemical composition. The results showed that the banana peel flour stood out for its higher levels of proteins, fibres, lipids, ash, total phenols, total flavonoids and antioxidant activity which make this flour effective as a functional additive. However, the results of physical and sensory characteristics of the biscuits showed that the variation in the percentage of banana peel flour led to greater changes in the quality attributes of the biscuits, so the percentage of inclusion should be limited. Banana pulp flour (UBF) had high starch content, however, the biscuits produced with higher percentages of this flour and lower percentages of cassava starch showed lower propagation rates, greater hardness and less sensory acceptance, showing the importance of the starchy raw material in the physical properties of biscuits. Formulations containing cassava starch mixed with up to 15% banana flour (1:1, pulp and peel) are a good basis for making gluten-free biscuits.(AU)

O crescimento da demanda por produtos sem glúten, ligado principalmente à aspectos de saúde, tem levado a um aumento do interesse na produção de farinhas mistas para uso em produtos de panificação. Este trabalho teve como objetivo avaliar a utilização de diferentes misturas de fécula de mandioca com farinhas de banana, obtidas a partir da polpa e da casca de frutos verdes, para a produção de biscoitos sem glúten. No preparo dos biscoitos foram feitas sete misturas com percentuais variáveis de fécula de mandioca, farinha de polpa de banana e farinha de casca de banana. Uma formulação com farinha de trigo foi usada como padrão. A farinha de trigo, a fécula de mandioca e as farinhas de banana foram analisadas quanto à composição química. Os resultados mostraram que a farinha de casca de banana se destacou pelos maiores teores de proteínas, fibras, lipídios, cinzas, fenóis totais, flavonoides totais e atividade antioxidante, o que torna esta farinha eficaz como aditivo funcional. Porém, os resultados das características físicas e sensoriais dos biscoitos mostraram que a variação na porcentagem de farinha de casca de banana levou a maiores alterações nos atributos de qualidade dos biscoitos, portanto, o percentual de inclusão deve ser limitado. A farinha de polpa de banana (UBF) tinha alto teor de amido, contudo, os biscoitos produzidos com maiores percentuais dessa farinha e menores porcentagens de amido de mandioca apresentaram menores taxas de propagação, maior dureza e menor aceitação sensorial, mostrando a importância da matéria prima amilácea nas propriedades físicas de biscoitos. Formulações contendo amido de mandioca misturado com até 15% de farinha de banana (1:1, polpa e casca) são uma boa base para biscoitos sem glúten.(AU)

Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

ABSTRACT: Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.

RESUMO: Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.

Gibberellicacid promotes dormancy-breakingof riceseeds and the formation of abnormal seedlings / O ácido giberélico promove a superação da dormência de sementes de arroz e a formação de plântulas anormais

Rice is one species that present dormancy after harvest and can be prolonged during seed storage. This work aimed to determine whether gibberellic acid (GA3) is an efficient promoter of dormancy-breaking in rice seeds and evaluate changes in biological structures via histochemistry. The cultivar used was SCS122 Miura submitted to 0 mg L-1, 500 mg L-1, and 1000 mg L-1 of GA3. Germination, viability, root, shoot and seedling length, starch optical microscopy, and quantification of total soluble sugars were performed. The use of 500 mg L-1 and 1000 mgL-1 of GA3 was efficient in dormancy-breaking rice seeds, reducing the percentage of dormant seeds to 4% and 1%, respectively. Despite lowering the dormancy percentage, the presence of GA3 causes an increase in the percentage of abnormal seedlings. Therefore, it cannot be recommended as a method of dormancy-breaking rice seeds at the concentrations used. Optical microscopy is efficient to verify that with the dormancy-breaking, the degradation of starch granules occurs, increasing the availability of totalsoluble sugars for the growth and development of seedlings.(AU)

O arroz é uma das espécies que apresenta dormência após a colheita, podendo esta ser prolongada durante o armazenamento das sementes. Este trabalho teve por objetivo determinar se o ácido giberélico (GA3) é um promotor eficiente da superação de dormência em sementes de arroz e avaliar mudanças nas estruturas biológicas via histoquímica.A cultivar utilizada foi aSCS122 Miura submetida a 0 mg L-1, 500 mg L-1e 1000 mg L-1de GA3. Foram realizadas análises de germinação, viabilidade, comprimento de raiz, parte aérea e plântula, microscopia óptica do amido e quantificação dos açúcares solúveis totais. A utilização de 500 mg L-1 e 1000 mg L-1de GA3foi eficiente para a superação da dormência de sementes de arroz, reduzindo o percentual de sementes dormentes para 4% e 1% respectivamente. Apesar de reduzir o percentual dormência, a presença de GA3provoca aumento do percentual de plântulas anormais, e por isso, nas concentrações utilizadas, não pode ser recomendado como método de superação em sementes de arroz. A microscopia óptica é eficiente para verificar que com a superação de dormência, ocorre a degradação dos grânulos de amido, aumentando a disponibilidade de açúcares solúveis totais para o crescimento e desenvolvimento de plântulas.(AU)

Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.(AU)

Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.(AU)