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.

Gas chromatography-mass spectrometry analysis of variations in the essential leaf oil of 6 Eucalyptus Species and allelopathy of mechanism 1,8-cineole / Análise por cromatografia gasosa-espectrometria de variações no óleo essencial de folhas de seis espécies de eucalipto e alelopatia de componentes principais

ABSTRACT: The Eucalyptus plant releases allelopathic chemicals into the environment mostly through the essential oils volatilized from the leaves. This study discussed the composition of the leaf oils of few seven-year-old varieties like Eucalyptus pellita (E. pel), Eucalyptus camaldulensis (E. cama), Eucalyptus grandis (E. gra), Eucalyptus dunni (E. dun), Eucalyptus saligna (E. sal), and E. grandis × E. urophylla (E. gra×E. uro) and three-year-old E. grandis × E. urophylla (E. gra × E. uro (three)). It determined the allelopathic mechanism and the types of chemical components playing the leading role. Essential oil was obtained by hydrodistillation and analyzed by the Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) method. In order to determine the effect of allelopathy, seed germination experiments were carried out at different concentrations (10-100 mL/L) of the E. Gra × E. uro leaf oil (EO) and the major components. The wheat seeds germinated by adding 1,8-cineole were used to determine the activity of α-amylase. Moreover, the mRNA expression of α-amylase in seeds was studied. The major chemical class in the essential oil was oxygenated monoterpene; 1,8-cineole (20.2-67.5%) displayed the highest content. Other substances that were high in content and ubiquitous included α-pinene (0.3-21.8%), α-terpineol (0.44-19.24%), and borneol (0.81-3.05%). The four chemical constituents and EO influenced the germination and growth of the three plants. Among them, 1,8-cineole exhibited the strongest inhibitory effect. The α-amylase activity of the 1,8-cineole-treated wheat seeds had decreased significantly. Molecular evidence suggested that 1,8-cineole decreased the α-amylase gene (AMY) expression.

RESUMO: A planta de eucalipto libera substâncias químicas alelopáticas no ambiente principalmente através dos óleos essenciais volatilizados das folhas. Este estudo teve como objetivo discutir a composição dos óleos foliares de algumas variedades com sete anos de idade como Eucalyptus pellita (E. pel), Eucalyptus camaldulensis (E. cama), Eucalyptus grandis (E. gra), Eucalyptus dunni (E. dun ), Eucalyptus saligna (E. sal) e E. grandis × E. urophylla (E. gra× E. uro) e E. grandis × E. urophylla (E. gra × E. uro(três )). Também pretendeu-se determinar o mecanismo alelopático e os tipos de componentes químicos que desempenham o papel principal. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação e analisado pelo método de Cromatografia Gasosa-Espectrometria de Massa (GC-MS). Para determinar o efeito da alelopatia, experimentos de germinação de sementes foram realizados em diferentes concentrações (10-100 mL/L) do óleo foliar de E. Gra × E. uro (OE) e dos componentes majoritários. As sementes de trigo germinadas pela adição de 1,8-cineol foram usadas para determinar a atividade da α-amilase. Além disso, a expressão de mRNA de α-amilase em sementes também foi estudada.: A principal classe química do óleo essencial foi o monoterpeno oxigenado; O 1,8-cineol (20,2-67,5%) apresentou o maior teor. Outras substâncias que eram de alto teor e onipresentes incluíam α-pineno (0,3-21,8%), α-terpineol (0,44-19,24%) e borneol (0,81-3,05%). Os quatro constituintes químicos e o OE influenciaram a germinação e o crescimento das três plantas. Entre eles, o 1,8-cineol exibiu o efeito inibitório mais forte. A atividade de α-amilase das sementes de trigo tratadas com 1,8-cineol diminuiu significativamente. Evidências moleculares sugeriram que o 1,8-cineol diminuiu a expressão do gene α-amilase (AMY).

Gas chromatography-mass spectrometry analysis of variations in the essential leaf oil of 6 Eucalyptus Species and allelopathy of mechanism 1, 8-cineole / Análise por cromatografia gasosa-espectrometria de variações no óleo essencial de folhas de seis espécies de eucalipto e alelopatia de componentes principais

The Eucalyptus plant releases allelopathic chemicals into the environment mostly through the essential oils volatilized from the leaves. This study discussed the composition of the leaf oils of few seven-year-old varieties like Eucalyptus pellita (E. pel), Eucalyptus camaldulensis (E. cama), Eucalyptus grandis (E. gra), Eucalyptus dunni (E. dun), Eucalyptus saligna (E. sal), and E. grandis × E. urophylla (E. gra×E. uro) and three-year-old E. grandis × E. urophylla (E. gra × E. uro (three)). It determined the allelopathic mechanism and the types of chemical components playing the leading role. Essential oil was obtained by hydrodistillation and analyzed by the Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) method. In order to determine the effect of allelopathy, seed germination experiments were carried out at different concentrations (10-100 mL/L) of the E. Gra × E. uro leaf oil (EO) and the major components. The wheat seeds germinated by adding 1,8-cineole were used to determine the activity of α-amylase. Moreover, the mRNA expression of α-amylase in seeds was studied. The major chemical class in the essential oil was oxygenated monoterpene; 1,8-cineole (20.2-67.5%) displayed the highest content. Other substances that were high in content and ubiquitous included α-pinene (0.3-21.8%), α-terpineol (0.44-19.24%), and borneol (0.81-3.05%). The four chemical constituents and EO influenced the germination and growth of the three plants. Among them, 1,8-cineole exhibited the strongest inhibitory effect. The α-amylase activity of the 1,8-cineole-treated wheat seeds had decreased significantly. Molecular evidence suggested that 1,8-cineole decreased the α-amylase gene (AMY) expression

A planta de eucalipto libera substâncias químicas alelopáticas no ambiente principalmente através dos óleos essenciais volatilizados das folhas. Este estudo teve como objetivo discutir a composição dos óleos foliares de algumas variedades com sete anos de idade como Eucalyptus pellita (E. pel), Eucalyptus camaldulensis (E. cama), Eucalyptus grandis (E. gra), Eucalyptus dunni (E. dun ), Eucalyptus saligna (E. sal) e E. grandis × E. urophylla (E. gra× E. uro) e E. grandis × E. urophylla (E. gra × E. uro(três )). Também pretendeu-se determinar o mecanismo alelopático e os tipos de componentes químicos que desempenham o papel principal. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação e analisado pelo método de Cromatografia Gasosa-Espectrometria de Massa (GC-MS). Para determinar o efeito da alelopatia, experimentos de germinação de sementes foram realizados em diferentes concentrações (10-100 mL/L) do óleo foliar de E. Gra × E. uro (OE) e dos componentes majoritários. As sementes de trigo germinadas pela adição de 1,8-cineol foram usadas para determinar a atividade da α-amilase. Além disso, a expressão de mRNA de α-amilase em sementes também foi estudada.: A principal classe química do óleo essencial foi o monoterpeno oxigenado; O 1,8-cineol (20,2-67,5%) apresentou o maior teor. Outras substâncias que eram de alto teor e onipresentes incluíam α-pineno (0,3-21,8%), α-terpineol (0,44-19,24%) e borneol (0,81-3,05%). Os quatro constituintes químicos e o OE influenciaram a germinação e o crescimento das três plantas. Entre eles, o 1,8-cineol exibiu o efeito inibitório mais forte. A atividade de α-amilase das sementes de trigo tratadas com 1,8-cineol diminuiu significativamente. Evidências moleculares sugeriram que o 1,8-cineol diminuiu a expressão do gene α-amilase (AMY).

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting

Abstract Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Resumo Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Antioxidant potential and -glucosidase inhibitory activity of onion (Allium cepa L.) peel and bulb extracts

Abstract Allium cepa L. is a commonly consumed vegetable that belongs to the Amaryllidaceae family and contains nutrients and antioxidants in ample amounts. In spite of the valuable food applications of onion bulb, its peel and outer fleshy layers are generally regarded as waste and exploration of their nutritional and therapeutic potential is still in progress with a very slow progression rate. The present study was designed with the purpose of doing a comparative analysis of the antioxidant potential of two parts of Allium cepa, i.g., bulb (edible part) and outer fleshy layers and dry peels (inedible part). Moreover, the inhibitory effect of the onion bulb and peel extracts on rat intestinal -glucosidase and pancreatic -amylase of porcine was also evaluated. The antioxidant potential of onion peel and bulb extracts were evaluated using 2,2-diphenyl- 1-picryl hydrazyl (DPPH), ferric-reducing antioxidant power assay (FRAP), 2,2-azino-bis- 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging assay, H2O2 radical scavenging activity and Fe2+ chelating activity. Total flavonoids and phenolic content of ethanolic extract of onion peel were significantly greater as compared to that of onion bulb. Ethanolic extract of onion peel also presented better antioxidant and free-radical scavenging activity as compared to the ethanolic extract of bulb, while the aqueous extract of bulb presented weakest antioxidative potential. Onion peel extracts -glucosidase inhibition potential was also correlated with their phenolic and flavonoid contents. The current findings presented onion peel as a possible source of antioxidative agents and phenolic compounds that might be beneficial against development of various common chronic diseases that might have an association with oxidative stress. Besides, outer dry layers and fleshy peels of onion exhibited higher phenolic content and antioxidant activities, compared to the inner bulb. The information obtained by the present study can be useful in promoting the use of vegetable parts other than the edible mesocarp for several future food applications, rather than these being wasted.

Resumo Allium cepa pertence à família Liliaceae e é rica em nutrientes e antioxidantes. Apesar das expressivas aplicações alimentares do bulbo da cebola, sua casca e outras camadas externas são geralmente consideradas resíduos, e seu potencial nutricional e terapêutico ainda é pouco explorado. O presente estudo foi delineado com o objetivo de investigar comparativamente o potencial antioxidante de duas partes de Allium cepa, por exemplo o bulbo (parte comestível) e camadas externas e cascas secas (parte não comestível). Além disso, o efeito inibitório dos extratos do bulbo de cebola e casca sobre a -glucosidase intestinal de ratos e -amilase pancreática suína também foi avaliado. O potencial antioxidante dos extratos da casca de cebola e bulbo foi avaliado utilizando-se 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), método de poder antioxidante de redução do ferro (FRAP), método 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico (ABTS) de eliminação de radicais, atividade de eliminação de radicais H2O2 e atividade quelante do Fe2+. Os flavonoides totais e os teores fenólicos do extrato de etanol da casca de cebola foram significativamente maiores quando comparados ao do bulbo. O extrato de etanol da casca de cebola também apresentou melhor atividade antioxidante e eliminação de radicais livres quando comparado ao extrato de etanol do bulbo, enquanto o extrato aquoso de bulbo apresentou menor potencial antioxidante. O potencial de inibição da -glicosidase dos extratos de casca de cebola correlacionou-se com seus teores fenólicos e de flavonoides. Os resultados encontrados identificaram que a casca de cebola é uma possível fonte de agentes antioxidantes e compostos fenólicos que podem ser benéficos contra o desenvolvimento de várias doenças crônicas que estão associadas ao estresse oxidativo. Além disso, as camadas externas secas e as cascas da cebola exibiram maior conteúdo fenólico e atividades antioxidantes, em comparação com o bulbo interno. As informações obtidas pelo presente estudo podem promover o uso de outras partes vegetais além do mesocarpo comestível para futuras aplicações em alimentos, ao invés de serem desperdiçadas.

Chromium supplemented carbohydrate diets for Cirrhinus mrigala: effects on body composition, gut enzyme activity and hematological parameters

Abstract A ninety days nutritional trial was directed to explore the effects of dietary chromium on body composition, gut enzyme activity and physiological status of Cirrhinus mrigala by using G & NG corn. Six experimental diets were prepared by using different levels of chromium chloride hexahydrate (0, 0.2, 0.4 mg/kg, each with G & NG corn). For this experimental trial, 480 fingerlings, irrespective of sex were distributed in six aquariums each with replicate. Results revealed that gelatinized corn along with increasing level of Cr2Cl3.6H2O have a positive impact upon body composition of fish. Hematology was positively correlated with chromium chloride hexahydrate supplementation in gelatinized corn. Amylase gut enzyme also showed significant (P 0.05) increase in group fed with chromium chloride hexahydrate supplemented diet (G corn). However, corn with chromium chloride hexahydrate supplementation did not revealed any significant impact on gut protease enzyme activity. From these results it can be concluded that both chromium chloride hexahydrate and gelatinized corn in fish feed are very beneficial to improve body composition, enzymes activity and physiological health status of fish.

Resumo Um ensaio nutricional de 90 dias foi dirigido para explorar os efeitos do cromo dietético na composição corporal, atividade enzimática intestinal e estado fisiológico de Cirrhinus mrigala usando milho G & NG. Seis dietas experimentais foram preparadas usando diferentes níveis de cloreto de cromo hexa-hidratado (0, 0,2, 0,4 mg/kg, cada um com milho G e NG). Para este ensaio experimental, 480 alevinos, independentemente do sexo, foram distribuídos em seis aquários, cada um com réplicas. Os resultados revelaram que o milho gelatinizado, juntamente com o aumento do nível de Cr2Cl3.6H2O, tem um impacto positivo na composição corporal dos peixes. A hematologia foi positivamente correlacionada com a suplementação de cloreto de cromo hexa-hidratado em milho gelatinizado. A enzima amilase intestinal também apresentou aumento significativo (P 0,05) no grupo alimentado com dieta suplementada com cloreto de cromo hexa-hidratado (milho G). No entanto, o milho com suplementação de hexahidrato de cloreto de cromo não revelou nenhum impacto significativo na atividade da enzima protease intestinal. Desses resultados, pode-se concluir que tanto o cloreto de cromo hexa-hidratado quanto o milho gelatinizado na alimentação de peixes são muito benéficos para melhorar a composição corporal, a atividade de enzimas e o estado fisiológico de saúde dos peixes.

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting / Microrganismos produtores de enzimas termo-resistentes isolados de compostagem

Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Thermo-resistant enzyme-producing microorganisms isolated from composting / Microrganismos produtores de enzimas termo-resistentes isolados de compostagem

Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.(AU)

Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.(AU)

Chromium supplemented carbohydrate diets for Cirrhinus mrigala: effects on body composition, gut enzyme activity and hematological parameters / Dietas com carboidratos suplementados com cromo para Cirrhinus mrigala: efeitos sobre a composição corporal, atividade enzimática intestinal e parâmetros hematológicos

A ninety days nutritional trial was directed to explore the effects of dietary chromium on body composition, gut enzyme activity and physiological status of Cirrhinus mrigala by using G & NG corn. Six experimental diets were prepared by using different levels of chromium chloride hexahydrate (0, 0.2, 0.4 mg/kg, each with G & NG corn). For this experimental trial, 480 fingerlings, irrespective of sex were distributed in six aquariums each with replicate. Results revealed that gelatinized corn along with increasing level of Cr2Cl3.6H2O have a positive impact upon body composition of fish. Hematology was positively correlated with chromium chloride hexahydrate supplementation in gelatinized corn. Amylase gut enzyme also showed significant (P<0.05) increase in group fed with chromium chloride hexahydrate supplemented diet (G corn). However, corn with chromium chloride hexahydrate supplementation did not revealed any significant impact on gut protease enzyme activity. From these results it can be concluded that both chromium chloride hexahydrate and gelatinized corn in fish feed are very beneficial to improve body composition, enzymes activity and physiological health status of fish.

Um ensaio nutricional de 90 dias foi dirigido para explorar os efeitos do cromo dietético na composição corporal, atividade enzimática intestinal e estado fisiológico de Cirrhinus mrigala usando milho G & NG. Seis dietas experimentais foram preparadas usando diferentes níveis de cloreto de cromo hexa-hidratado (0, 0,2, 0,4 mg/kg, cada um com milho G e NG). Para este ensaio experimental, 480 alevinos, independentemente do sexo, foram distribuídos em seis aquários, cada um com réplicas. Os resultados revelaram que o milho gelatinizado, juntamente com o aumento do nível de Cr2Cl3.6H2O, tem um impacto positivo na composição corporal dos peixes. A hematologia foi positivamente correlacionada com a suplementação de cloreto de cromo hexa-hidratado em milho gelatinizado. A enzima amilase intestinal também apresentou aumento significativo (P <0,05) no grupo alimentado com dieta suplementada com cloreto de cromo hexa-hidratado (milho G). No entanto, o milho com suplementação de hexahidrato de cloreto de cromo não revelou nenhum impacto significativo na atividade da enzima protease intestinal. Desses resultados, pode-se concluir que tanto o cloreto de cromo hexa-hidratado quanto o milho gelatinizado na alimentação de peixes são muito benéficos para melhorar a composição corporal, a atividade de enzimas e o estado fisiológico de saúde dos peixes.

Antioxidant potential and α-glucosidase inhibitory activity of onion (Allium cepa L. ) peel and bulb extracts / Atividade antioxidante e potencial inibidor de glucosidase de extratos de casca e bulbo de cebola (Allium cepa) preparados por etanol e água

Abstract Allium cepa L. is a commonly consumed vegetable that belongs to the Amaryllidaceae family and contains nutrients and antioxidants in ample amounts. In spite of the valuable food applications of onion bulb, its peel and outer fleshy layers are generally regarded as waste and exploration of their nutritional and therapeutic potential is still in progress with a very slow progression rate. The present study was designed with the purpose of doing a comparative analysis of the antioxidant potential of two parts of Allium cepa, i.g., bulb (edible part) and outer fleshy layers and dry peels (inedible part). Moreover, the inhibitory effect of the onion bulb and peel extracts on rat intestinal α-glucosidase and pancreatic α-amylase of porcine was also evaluated. The antioxidant potential of onion peel and bulb extracts were evaluated using 2,2-diphenyl- 1-picryl hydrazyl (DPPH), ferric-reducing antioxidant power assay (FRAP), 2,2'-azino-bis- 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging assay, H2O2 radical scavenging activity and Fe2+ chelating activity. Total flavonoids and phenolic content of ethanolic extract of onion peel were significantly greater as compared to that of onion bulb. Ethanolic extract of onion peel also presented better antioxidant and free-radical scavenging activity as compared to the ethanolic extract of bulb, while the aqueous extract of bulb presented weakest antioxidative potential. Onion peel extract's α-glucosidase inhibition potential was also correlated with their phenolic and flavonoid contents. The current findings presented onion peel as a possible source of antioxidative agents and phenolic compounds that might be beneficial against development of various common chronic diseases that might have an association with oxidative stress. Besides, outer dry layers and fleshy peels of onion exhibited higher phenolic content and antioxidant activities, compared to the inner bulb. The information obtained by the present study can be useful in promoting the use of vegetable parts other than the edible mesocarp for several future food applications, rather than these being wasted.

Resumo Allium cepa pertence à família Liliaceae e é rica em nutrientes e antioxidantes. Apesar das expressivas aplicações alimentares do bulbo da cebola, sua casca e outras camadas externas são geralmente consideradas resíduos, e seu potencial nutricional e terapêutico ainda é pouco explorado. O presente estudo foi delineado com o objetivo de investigar comparativamente o potencial antioxidante de duas partes de Allium cepa, por exemplo o bulbo (parte comestível) e camadas externas e cascas secas (parte não comestível). Além disso, o efeito inibitório dos extratos do bulbo de cebola e casca sobre a α-glucosidase intestinal de ratos e α-amilase pancreática suína também foi avaliado. O potencial antioxidante dos extratos da casca de cebola e bulbo foi avaliado utilizando-se 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), método de poder antioxidante de redução do ferro (FRAP), método 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico (ABTS) de eliminação de radicais, atividade de eliminação de radicais H2O2 e atividade quelante do Fe2+. Os flavonoides totais e os teores fenólicos do extrato de etanol da casca de cebola foram significativamente maiores quando comparados ao do bulbo. O extrato de etanol da casca de cebola também apresentou melhor atividade antioxidante e eliminação de radicais livres quando comparado ao extrato de etanol do bulbo, enquanto o extrato aquoso de bulbo apresentou menor potencial antioxidante. O potencial de inibição da α-glicosidase dos extratos de casca de cebola correlacionou-se com seus teores fenólicos e de flavonoides. Os resultados encontrados identificaram que a casca de cebola é uma possível fonte de agentes antioxidantes e compostos fenólicos que podem ser benéficos contra o desenvolvimento de várias doenças crônicas que estão associadas ao estresse oxidativo. Além disso, as camadas externas secas e as cascas da cebola exibiram maior conteúdo fenólico e atividades antioxidantes, em comparação com o bulbo interno. As informações obtidas pelo presente estudo podem promover o uso de outras partes vegetais além do mesocarpo comestível para futuras aplicações em alimentos, ao invés de serem desperdiçadas.

Chromium supplemented carbohydrate diets for Cirrhinus mrigala: effects on body composition, gut enzyme activity and hematological parameters / Dietas com carboidratos suplementados com cromo para Cirrhinus mrigala: efeitos sobre a composição corporal, atividade enzimática intestinal e parâmetros hematológicos

A ninety days nutritional trial was directed to explore the effects of dietary chromium on body composition, gut enzyme activity and physiological status of Cirrhinus mrigala by using G & NG corn. Six experimental diets were prepared by using different levels of chromium chloride hexahydrate (0, 0.2, 0.4 mg/kg, each with G & NG corn). For this experimental trial, 480 fingerlings, irrespective of sex were distributed in six aquariums each with replicate. Results revealed that gelatinized corn along with increasing level of Cr2Cl3.6H2O have a positive impact upon body composition of fish. Hematology was positively correlated with chromium chloride hexahydrate supplementation in gelatinized corn. Amylase gut enzyme also showed significant (P<0.05) increase in group fed with chromium chloride hexahydrate supplemented diet (G corn). However, corn with chromium chloride hexahydrate supplementation did not revealed any significant impact on gut protease enzyme activity. From these results it can be concluded that both chromium chloride hexahydrate and gelatinized corn in fish feed are very beneficial to improve body composition, enzymes activity and physiological health status of fish.(AU)

Um ensaio nutricional de 90 dias foi dirigido para explorar os efeitos do cromo dietético na composição corporal, atividade enzimática intestinal e estado fisiológico de Cirrhinus mrigala usando milho G & NG. Seis dietas experimentais foram preparadas usando diferentes níveis de cloreto de cromo hexa-hidratado (0, 0,2, 0,4 mg/kg, cada um com milho G e NG). Para este ensaio experimental, 480 alevinos, independentemente do sexo, foram distribuídos em seis aquários, cada um com réplicas. Os resultados revelaram que o milho gelatinizado, juntamente com o aumento do nível de Cr2Cl3.6H2O, tem um impacto positivo na composição corporal dos peixes. A hematologia foi positivamente correlacionada com a suplementação de cloreto de cromo hexa-hidratado em milho gelatinizado. A enzima amilase intestinal também apresentou aumento significativo (P <0,05) no grupo alimentado com dieta suplementada com cloreto de cromo hexa-hidratado (milho G). No entanto, o milho com suplementação de hexahidrato de cloreto de cromo não revelou nenhum impacto significativo na atividade da enzima protease intestinal. Desses resultados, pode-se concluir que tanto o cloreto de cromo hexa-hidratado quanto o milho gelatinizado na alimentação de peixes são muito benéficos para melhorar a composição corporal, a atividade de enzimas e o estado fisiológico de saúde dos peixes.(AU)

Antioxidant potential and alfa-glucosidase inhibitory activity of onion (Allium cepa L. ) peel and bulb extracts / Atividade antioxidante e potencial inibidor de alfa-glucosidase de extratos de casca e bulbo de cebola (Allium cepa) preparados por etanol e água

Allium cepa L. is a commonly consumed vegetable that belongs to the Amaryllidaceae family and contains nutrients and antioxidants in ample amounts. In spite of the valuable food applications of onion bulb, its peel and outer fleshy layers are generally regarded as waste and exploration of their nutritional and therapeutic potential is still in progress with a very slow progression rate. The present study was designed with the purpose of doing a comparative analysis of the antioxidant potential of two parts of Allium cepa, i.g., bulb (edible part) and outer fleshy layers and dry peels (inedible part). Moreover, the inhibitory effect of the onion bulb and peel extracts on rat intestinal α-glucosidase and pancreatic α-amylase of porcine was also evaluated. The antioxidant potential of onion peel and bulb extracts were evaluated using 2,2-diphenyl- 1-picryl hydrazyl (DPPH), ferric-reducing antioxidant power assay (FRAP), 2,2’-azino-bis- 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging assay, H2O2 radical scavenging activity and Fe2+ chelating activity. Total flavonoids and phenolic content of ethanolic extract of onion peel were significantly greater as compared to that of onion bulb. Ethanolic extract of onion peel also presented better antioxidant and free-radical scavenging activity as compared to the ethanolic extract of bulb, while the aqueous extract of bulb presented weakest antioxidative potential. Onion peel extract's α-glucosidase inhibition potential was also correlated with their phenolic and flavonoid contents. The current findings presented onion peel as a possible source of antioxidative agents and phenolic compounds that might be beneficial against development of various common chronic diseases that might have an association with oxidative stress. Besides, outer dry layers and fleshy peels of onion exhibited higher phenolic content and antioxidant activities, compared [...].

Allium cepa pertence à família Liliaceae e é rica em nutrientes e antioxidantes. Apesar das expressivas aplicações alimentares do bulbo da cebola, sua casca e outras camadas externas são geralmente consideradas resíduos, e seu potencial nutricional e terapêutico ainda é pouco explorado. O presente estudo foi delineado com o objetivo de investigar comparativamente o potencial antioxidante de duas partes de Allium cepa, por exemplo o bulbo (parte comestível) e camadas externas e cascas secas (parte não comestível). Além disso, o efeito inibitório dos extratos do bulbo de cebola e casca sobre a α-glucosidase intestinal de ratos e α-amilase pancreática suína também foi avaliado. O potencial antioxidante dos extratos da casca de cebola e bulbo foi avaliado utilizando-se 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), método de poder antioxidante de redução do ferro (FRAP), método 2,2’-azino-bis-3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico (ABTS) de eliminação de radicais, atividade de eliminação de radicais H2O2 e atividade quelante do Fe2+. Os flavonoides totais e os teores fenólicos do extrato de etanol da casca de cebola foram significativamente maiores quando comparados ao do bulbo. O extrato de etanol da casca de cebola também apresentou melhor atividade antioxidante e eliminação de radicais livres quando comparado ao extrato de etanol do bulbo, enquanto o extrato aquoso de bulbo apresentou menor potencial antioxidante. O potencial de inibição da α-glicosidase dos extratos de casca de cebola correlacionou-se com seus teores fenólicos e de flavonoides. Os resultados encontrados identificaram que a casca de cebola é uma possível fonte de agentes antioxidantes e compostos fenólicos que podem ser benéficos contra o desenvolvimento de várias doenças crônicas que estão associadas ao estresse oxidativo. Além disso, as camadas externas secas e as cascas da cebola exibiram maior conteúdo fenólico e atividades [...].

Antioxidant potential and alfa-glucosidase inhibitory activity of onion (Allium cepa L. ) peel and bulb extracts / Atividade antioxidante e potencial inibidor de alfa-glucosidase de extratos de casca e bulbo de cebola (Allium cepa) preparados por etanol e água

Allium cepa L. is a commonly consumed vegetable that belongs to the Amaryllidaceae family and contains nutrients and antioxidants in ample amounts. In spite of the valuable food applications of onion bulb, its peel and outer fleshy layers are generally regarded as waste and exploration of their nutritional and therapeutic potential is still in progress with a very slow progression rate. The present study was designed with the purpose of doing a comparative analysis of the antioxidant potential of two parts of Allium cepa, i.g., bulb (edible part) and outer fleshy layers and dry peels (inedible part). Moreover, the inhibitory effect of the onion bulb and peel extracts on rat intestinal α-glucosidase and pancreatic α-amylase of porcine was also evaluated. The antioxidant potential of onion peel and bulb extracts were evaluated using 2,2-diphenyl- 1-picryl hydrazyl (DPPH), ferric-reducing antioxidant power assay (FRAP), 2,2-azino-bis- 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging assay, H2O2 radical scavenging activity and Fe2+ chelating activity. Total flavonoids and phenolic content of ethanolic extract of onion peel were significantly greater as compared to that of onion bulb. Ethanolic extract of onion peel also presented better antioxidant and free-radical scavenging activity as compared to the ethanolic extract of bulb, while the aqueous extract of bulb presented weakest antioxidative potential. Onion peel extract's α-glucosidase inhibition potential was also correlated with their phenolic and flavonoid contents. The current findings presented onion peel as a possible source of antioxidative agents and phenolic compounds that might be beneficial against development of various common chronic diseases that might have an association with oxidative stress. Besides, outer dry layers and fleshy peels of onion exhibited higher phenolic content and antioxidant activities, compared [...].(AU)

Allium cepa pertence à família Liliaceae e é rica em nutrientes e antioxidantes. Apesar das expressivas aplicações alimentares do bulbo da cebola, sua casca e outras camadas externas são geralmente consideradas resíduos, e seu potencial nutricional e terapêutico ainda é pouco explorado. O presente estudo foi delineado com o objetivo de investigar comparativamente o potencial antioxidante de duas partes de Allium cepa, por exemplo o bulbo (parte comestível) e camadas externas e cascas secas (parte não comestível). Além disso, o efeito inibitório dos extratos do bulbo de cebola e casca sobre a α-glucosidase intestinal de ratos e α-amilase pancreática suína também foi avaliado. O potencial antioxidante dos extratos da casca de cebola e bulbo foi avaliado utilizando-se 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), método de poder antioxidante de redução do ferro (FRAP), método 2,2-azino-bis-3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico (ABTS) de eliminação de radicais, atividade de eliminação de radicais H2O2 e atividade quelante do Fe2+. Os flavonoides totais e os teores fenólicos do extrato de etanol da casca de cebola foram significativamente maiores quando comparados ao do bulbo. O extrato de etanol da casca de cebola também apresentou melhor atividade antioxidante e eliminação de radicais livres quando comparado ao extrato de etanol do bulbo, enquanto o extrato aquoso de bulbo apresentou menor potencial antioxidante. O potencial de inibição da α-glicosidase dos extratos de casca de cebola correlacionou-se com seus teores fenólicos e de flavonoides. Os resultados encontrados identificaram que a casca de cebola é uma possível fonte de agentes antioxidantes e compostos fenólicos que podem ser benéficos contra o desenvolvimento de várias doenças crônicas que estão associadas ao estresse oxidativo. Além disso, as camadas externas secas e as cascas da cebola exibiram maior conteúdo fenólico e atividades [...].(AU

Escherichia coli expression and characterization of α-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% ß-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Escherichia coli expression and characterization of -amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Abstract Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% -helices, 15% -sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

Resumo A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Escherichia coli expression and characterization of alfa-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.

Escherichia coli expression and characterization of alfa-amylase from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465 / Expressão e caracterização de Escherichia coli de alfa-amilase de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465

Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.(AU)

A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.(AU)

Effect of calcium on Pseudomonas aeruginasa and Bacillus cereus metabolites

Abstract The effects of Calcium (Ca+2) on virulence and some parameters should be analyzed in this study. Pseudomonas aeruginosa Gram (-) and Bacillus cereus Gram (+) were used. Both bacteria are soil bacteria. In this study; the effect of Ca+2 on protease, amylase, LasB elastolytic assay, H2O2, pyorubin and biofilm on metabolites of these bacteria were investigated during 24 hour time. In this study, the effect of Ca+2 on the production of some secondary metabolites on P. aeruginosa and B. cereus was investigated and presented for the first time by us.

Resumo Os efeitos do cálcio (Ca+2) na virulência e alguns parâmetros devem ser analisados neste estudo. Pseudomonas aeruginosa Gram (-) e Bacillus cereus Gram (+) foram usados. Ambas as bactérias são bactérias do solo. Neste estudo, o efeito do Ca+2 sobre a protease, amilase, ensaio elastolítico LasB, H2O2, piorubina e biofilme nos metabólitos dessas bactérias foram investigados durante 24 horas. Neste estudo, o efeito do Ca+2 na produção de alguns metabólitos secundários em P. aeruginosa e B. cereus foi investigado e apresentado pela primeira vez por nós.

Eurytrema coelomaticum infection: correlation between parasite burden and impairment of pancreatic exocrine enzyme secretion / Eurytrema coelomaticum: correlação entre carga parasitária e insuficiência pancreática exócrina

Eurytrema coelomaticum is a trematode reported in the pancreatic ducts of ruminants. It is conjectured that may cause disorders in the pancreas, as well as digestive and metabolic processes dependent on them. This study, determined if there is an impairment of exocrine pancreatic function, and correlated it with parasite burden. Pancreas, blood, and fecal samples were collected from 119 bovines at a abattoir. Stool samples were subjected to the gelatin and x-ray film digestion tests (to detect the presence of trypsin in feces). Using blood samples, the following biochemical tests were performed: amylase, lipase, glucose, fructosamine, cholesterol, triglycerides, total protein, albumin, and globulins. Analyses were correlated with pancreatic parasite burden. Cattle with a high parasitic load presented higher incidence of negative tests in both gelatin digestion and x-ray film digestion tests (P < 0.001) when compared to non-parasitized animals and those with a low parasitic load. Changes in those tests only occurred if the parasitemia was moderate or severe. The activity of the amylase and lipase enzymes was significantly higher in animals with low parasitemia (P < 0.05), compared to non-parasitized animals and with a high parasitic burden. In this study, in cases of high parasitemia, negative results were observed in both gelatin and x-ray film in the feces digestion tests. However, the low infection of E. coelomaticum, higher levels of serum amylase and lipase that also indicated loss of pancreatic exocrine functions were reported.

Eurytrema coelomaticum, um trematódeo de ductos pancreáticos de ruminantes. Conjectura-se que possa ocasionar transtornos nas funções pancreáticas, mais especificamente nos processos digestivos e metabólicos dependentes destas. Neste estudo, o objetivo foi determinar se há comprometimento da função pancreática exócrina, correlacionado-a a carga parasitária. Foram utilizados pâncreas e respectivas amostras de sangue e fezes de 119 bovinos. As amostras de fezes foram submetidas aos testes de digestão da gelatina em tubo e digestão de filme radiográfico, ambos para detecção de tripsina nas fezes. Foram realizados os seguintes exames bioquímicos em amostras de sangue: amilase, lipase, glicemia, frutosamina, colesterol, triglicerídeos, proteínas totais, albumina e globulinas. Após isto, as análises bioquímicas foram correlacionadas com a quantidade numérica de parasitas encontrados no pâncreas (post-mortem). Houve maior quantidade de testes negativos (digestão do filme radiográfico e prova de digestão da gelatina) nos animais com alta carga parasitária (P < 0.001), quando comparados aos animais não parasitados e com baixa carga parasitária. Portanto, os exames supracitados se alteram somente se a quantidade de parasitas for moderada ou severa. As atividades das enzimas amilase e lipase foram significativamente maiores nos animais que apresentavam baixa parasitemia (P < 0.05), em comparação com os animais com alta carga parasitária e não parasitados. Conclui-se que em quadros de alta parasitemia há alteração significativa nos testes de digestão nas fezes, e que em quadros de baixa parasitemia há alterações significativas nos valores de amilase e lipase séricas, ambos comprovando alterações pancreáticas importantes, de acordo com o quadro de parasitemia.

Effect of calcium on Pseudomonas aeruginasa and Bacillus cereus metabolites / Efeito do cálcio nos metabólitos de Pseudomonas aeruginasa e Bacillus cereus

The effects of Calcium (Ca+2) on virulence and some parameters should be analyzed in this study. Pseudomonas aeruginosa Gram (-) and Bacillus cereus Gram (+) were used. Both bacteria are soil bacteria. In this study; the effect of Ca+2 on protease, amylase, LasB elastolytic assay, H2O2, pyorubin and biofilm on metabolites of these bacteria were investigated during 24 hour time. In this study, the effect of Ca+2 on the production of some secondary metabolites on P. aeruginosa and B. cereus was investigated and presented for the first time by us.

Os efeitos do cálcio (Ca+2) na virulência e alguns parâmetros devem ser analisados neste estudo. Pseudomonas aeruginosa Gram (-) e Bacillus cereus Gram (+) foram usados. Ambas as bactérias são bactérias do solo. Neste estudo, o efeito do Ca+2 sobre a protease, amilase, ensaio elastolítico LasB, H2O2, piorubina e biofilme nos metabólitos dessas bactérias foram investigados durante 24 horas. Neste estudo, o efeito do Ca+2 na produção de alguns metabólitos secundários em P. aeruginosa e B. cereus foi investigado e apresentado pela primeira vez por nós.