Antioxidant and physiological responses of seeds of soybean cultivars to delayed harvest / Respostas antioxidantes e fisiológicas de sementes de cultivares de soja ao atraso de colheita

Soybean seeds are susceptible to field deterioration after reaching physiological maturity, which usually occurs at the R7 stage, with harvest at R8. This study aimed to evaluate the biochemical and physiological changes in seeds of different soybean cultivars submitted to delayed harvest in the field. Seeds of the cultivars NS 5959, BMX Potência, and TMG 1175 were harvested at four times (0, 10, 20, and 30 days after reaching R8). Moisture, germination, first count, accelerated aging, emergence, and tetrazolium tests were performed in each harvest period. The activities of the antioxidant enzymes catalase (CAT), peroxidase (POX), and ascorbate peroxidase (APX) were also evaluated. The experiment was carried out in a completely randomized design in a 3×4 factorial scheme (three cultivars and four harvest times). A reduction in germination and vigor of seeds of different soybean cultivars was found at R8 + 20 and R8 + 30 days related to field deterioration due to delayed harvest. The seeds of the cultivars did not differ in terms of viability under delayed harvest but differed in terms of antioxidant and physiological responses. Better and worse seed performances were found for the cultivars BMX Potência and TMG 1175, respectively, at R8 and in R8 + 10 days.(AU)

Sementes de soja são suscetíveis à deterioração em campo após atingirem a maturidade fisiológica, que em geral, ocorre no estádio R7 sendo a colheita realizada em R8. Objetivou-se com esse trabalho avaliar as alterações bioquímicas e fisiológicas em sementes de diferentes cultivares de soja submetidas ao atraso de colheita no campo. Sementes das cultivares NS 5959, BMX Potência e TMG 1175 foram colhidas em quatro épocas (0, 10, 20 e 30 dias após atingirem R8). Em cada período de colheita, foram realizados os testes de umidade, germinação, primeira contagem, envelhecimento acelerado, emergência e tetrazólio. Também foram avaliadas as atividades das enzimas antioxidantes catalase (CAT), peroxidase (POX) e ascorbato peroxidase (APX). O experimento foi conduzido em DIC, em esquema fatorial 3 x 4 (três cultivares e quatro épocas de colheita). Em R8 + 20 e R8 + 30 dias, foi encontrada redução na germinação e vigor das sementes das diferentes cultivares de soja devido à deterioração em campo pelo atraso de colheita. Sob atraso de colheita, as sementes das cultivares não diferiram quanto à viabilidade, mas diferiram quanto às respostas antioxidantes e fisiológicas. No estádio R8 e em R8 + 10 dias foi possível observar melhor desempenho das sementes da cv. 'BMX Potência' e pior para a cv. 'TMG 1175'.(AU)

Defesa antioxidante no fígado de ratos Wistar pós inibição por Alopurinol / Antioxidant defense in Wistar rats liver after Alopurinol inhibition

As espécies reativas de oxigênio (EROs) são radicais livres derivadas do oxigênio. O fármaco Alopurinol (ALO) possui um efeito inibidor da enzima Xantina Oxidase, uma das vias da produção de EROs. Para combater esse ataque oxidativo no nosso organismo, existe uma defesa antioxidante enzimática, composta pelas enzimas Superóxido dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPX). O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos do alopurinol na defesa antioxidante no fígado de ratos Wistar. Foram utilizados 20 ratos machos divididos em dois grupos: Controle (C) e Alopurinol (ALO). A droga foi administrada para os animais do grupo ALO, enquanto que no grupo C houve uma administração de veículo (salina), ambos durante 3 dias. Os resultados apontaram uma redução significativa na atividade das enzimas antioxidantes no grupo ALO em comparação ao grupo C. A partir desses resultados sugeriu-se que o alopurinol foi eficiente na inibição de EROs.

Reactive oxygen species (ROS) are free radicals derived from oxygen. The drug Allopurinol (ALO) has an inhibitory effect of the enzyme Xanthine Oxidase, one of the routes of ROS production. To combat this oxidative attack in our body, there is an enzymatic antioxidant defense, composed by the enzymes Superoxide dismutase (SOD), Catalase (CAT) and Glutathione Peroxidase (GPX). The aim of the present study was to analyze the effects of allopurinol on the antioxidant defense in the liver of Wistar rats. Twenty male rats were divided into two groups: Control (C) and Allopurinol (ALO). The drug was administered to the animals of the ALO group, while in group C there was a vehicle (saline) administration, both for 3 days. The results indicated a significant reduction in the activity of the antioxidant enzymes in the ALO group compared to the group C. From these results it was suggested that allopurinol was efficient in inhibiting ROS.

Defesa antioxidante no fígado de ratos Wistar pós inibição por Alopurinol / Antioxidant defense in Wistar rats liver after Alopurinol inhibition

As espécies reativas de oxigênio (EROs) são radicais livres derivadas do oxigênio. O fármaco Alopurinol (ALO) possui um efeito inibidor da enzima Xantina Oxidase, uma das vias da produção de EROs. Para combater esse ataque oxidativo no nosso organismo, existe uma defesa antioxidante enzimática, composta pelas enzimas Superóxido dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPX). O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos do alopurinol na defesa antioxidante no fígado de ratos Wistar. Foram utilizados 20 ratos machos divididos em dois grupos: Controle (C) e Alopurinol (ALO). A droga foi administrada para os animais do grupo ALO, enquanto que no grupo C houve uma administração de veículo (salina), ambos durante 3 dias. Os resultados apontaram uma redução significativa na atividade das enzimas antioxidantes no grupo ALO em comparação ao grupo C. A partir desses resultados sugeriu-se que o alopurinol foi eficiente na inibição de EROs.(AU)

Reactive oxygen species (ROS) are free radicals derived from oxygen. The drug Allopurinol (ALO) has an inhibitory effect of the enzyme Xanthine Oxidase, one of the routes of ROS production. To combat this oxidative attack in our body, there is an enzymatic antioxidant defense, composed by the enzymes Superoxide dismutase (SOD), Catalase (CAT) and Glutathione Peroxidase (GPX). The aim of the present study was to analyze the effects of allopurinol on the antioxidant defense in the liver of Wistar rats. Twenty male rats were divided into two groups: Control (C) and Allopurinol (ALO). The drug was administered to the animals of the ALO group, while in group C there was a vehicle (saline) administration, both for 3 days. The results indicated a significant reduction in the activity of the antioxidant enzymes in the ALO group compared to the group C. From these results it was suggested that allopurinol was efficient in inhibiting ROS.(AU)

CRIOPRESERVAÇÃO ESPERMÁTICA EM Prochilodus lineatus E Chirostoma estor (Pisces, Prochilontidae e Atherinopsidae)

As construções de barragens, pesca predatória, poluição do habitat e introdução de espécies exóticas são fatores que afetam a reprodução de algumas espécies de peixes e, consequentemente a redução da população selvagem no ambiente. Dessa forma, dois experimentos foram conduzidos para avaliar os efeitos da criopreservação no sêmen de uma espécie modelo animal (Prochilodus lineatus) e de uma espécie ameaçada de extinção (Chirostoma estor). O experimento 1 foi conduzido para avaliar os efeitos da suplementação de diferentes doses de melatonina na criopreservação do sêmen de Prochilodus lineatus. Foram utilizados 18 machos (6 pools de sêmen x 3 machos) e 2 fêmeas de P. lineatus. O meio crioprotetor foi suplementado com 2,00; 2,75; 3,50 e 4,25 mM de melatonina (MEL) e adicionalmente um grupo controle (sem adição de melatonina), totalizando 5 tratamentos e 10 replicatas por tratamentos. Amostras criopreservadas com 2,00 mM MEL exibiram maior taxa de motilidade (93%), em relação aos outros tratamentos com adição de melatonina (6469%). O tratamento controle e 2,00 mM MEL resultaram em maior integridade de membrana (78%) se comparado a 4,25 mM MEL (65%). Em relação ao estresse oxidativo, menor peroxidação lipídica ocorreu nas amostras criopreservadas com 2,75 mM e 3,50 mM MEL (0,72-0,81 M de MDA equivalentes), em comparação com o controle (2,12 M de MDA equivalentes). Enquanto maior atividade enzimática da catalase ocorreu no controle (3,24 U-CAT/mg de proteína). Maiores taxas de fertilização e eclosão ocorreram em 2,75 mM MEL (27% e 17%, respectivamente) em comparação com 4,25 mM MEL (5% e 6%, respectivamente). Por sua vez, no experimento 2, avaliaram-se os efeitos de diluidores e crioprotetores na criopreservação do sêmen de Chirostoma estor. Foram utilizados 42 machos (6 pools de sêmen x 7 machos) e 3 fêmeas de C. estor. Os diluidores comerciais testados foram: BTS, MIII e Androstar Plus e os crioprotetores testados foram: dimetilsulfóxido (DMSO) e metil glicol (MG), constituindo em um experimento fatorial de 3 x 2 (3 diluidores x 2 crioprotetores), totalizando 6 tratamentos e 3 replicatas. Os tratamentos MIII+MG (40%) e Androstar Plus+MG (48%) apresentaram as maiores taxas de motilidade (2030%) que os demais tratamentos. Não foram observadas diferenças quanto a duração de motilidade (114222 s) e integridade de membrana (5460%). Somente para a taxa de fertilização houve interação significativa entre o diluidor e crioprotetor. O crioprotetor MG permitiu taxas de fertilização independente do diluidor (1220%), e apenas em amostras criopreservadas em Androstar Plus+DMSO (14%) foi possível obter taxas de fertilização. Em conclusão, para obter maior qualidade do esperma após o descongelamento, 2,00 mM de melatonina pode ser suplementada ao meio de criopreservação de Prochilodus lineatus, enquanto o sêmen de Chirostoma estor pode ser criopreservado nos diluidores comerciais MIII e Androstar Plus, associado ao crioprotetor metil glicol.

The construction of dams, overfishing, habitat pollution, and the introduction of exotic species are factors that affect the reproduction of some fish species and, consequently, the reduction of the wild population in the environment. Thus, two experiments were carried out to evaluate the effects of cryopreservation in the sperm of an animal model species (Prochilodus lineatus) and an endangered species (Chirostoma estor). Experiment 1 was carried out to evaluate the effects of supplementation of different doses of melatonin on cryopreservation of Prochilodus lineatus sperm. Eighteen males (6 sperm pools x 3 males) and 2 females of P. lineatus were used. The cryoprotective medium was supplemented with 2.00; 2.75; 3.50 and 4.25 mM of melatonin (MEL) and additionally a control group (without the addition of melatonin), totaling 5 treatments and 10 replicates per treatment. Samples cryopreserved with 2.00 mM MEL exhibited a higher motility rate (93%), compared to other treatments with the addition of melatonin (64-69%). The control treatment and 2.00 mM MEL resulted in greater membrane integrity (78%) compared to 4.25 mM MEL (65%). Regarding oxidative stress, lower lipid peroxidation occurred in samples cryopreserved with 2.75 mM and 3.50 mM MEL (0.72-0.81 M MDA equivalents), compared to the control (2.12 M MDA equivalents). While the higher enzymatic activity of catalase occurred in the control (3.24 U-CAT/mg protein). Higher fertilization and hatching rates occurred at 2.75 mM MEL (27% and 17%, respectively) compared to 4.25 mM MEL (5% and 6%, respectively). On the Other hand, in experiment 2, the effects of extenders and cryoprotectants on the sperm cryopreservation of Chirostoma estor were evaluated. Forty-two males (6 semen pools x 7 males) and 3 females of C. estor were used. The commercial extenders tested were: BTS, MIII, and Androstar Plus and the cryoprotectants tested were: dimethylsulfoxide (DMSO) and methyl glycol (MG), constituting a 3 x 2 factorial experiment (3 extenders x 2 cryoprotectants), totaling 6 treatments and 3 replicates. Treatments MIII+MG (40%) and Androstar Plus+MG (48%) had the highest motility rates (20-30%) than the other treatments. No differences were observed in motility duration (114-222 s) and membrane integrity (54-60%). Only for the fertilization rate, there was a significant interaction between extender and cryoprotectant. The MG cryoprotectant allowed dilution rates independent of the extender (12-20%), and only in samples cryopreserved in Androstar Plus+DMSO (14%), it was possible to obtain fertilization rates. In conclusion, to obtain a higher sperm quality after thawing, 2.00 mM of melatonin can be supplemented to the cryopreservation medium of Prochilodus lineatus, while the semen of Chirostoma estor can be cryopreserved in commercial extenders MIII and Androstar Plus associated with cryoprotectant methyl glycol.

Indicators of stress in tilapia subjected to different stunning methods / Indicadores de estresse em tilápias submetidas a diferentes métodos de atordoamento

Nile tilapia is one of the main fish species cultivated in the World. However, there are few studies evaluating the effects of stunning methods on the stress of this fish. The aim of this study was to evaluate the effect of electrical stunning (ES), CO2 narcosis (CN), and iced water (IW) on indicators of stress in tilapia, e.g., muscle adenosine triphosphate (ATP), enzymatic antioxidants (catalase, lactate dehydrogenase and glutathione reductase) and plasma cortisol. The muscle ATP was highest (P 0.05) in fish stunned by CN. However, the cortisol level was higher (P 0.05) in tilapia stunned by IW and CN. The levels of catalase in the white muscles were higher (P 0.05) of catalase were observed in tilapia stunned by ES and IW. Lactate dehydrogenase levels in the white muscles were higher (P 0.05) in fish stunned by ES and lower (P 0.05) in fish stunned by CN. In the red muscles, lactate dehydrogenase levels were higher (P 0.05) in fish stunned by IW in comparison to ES and CN. Therefore, tilapia stunned using CN causes less stress compared to ES or IW and is in accordance with good practices of animal welfare.(AU)

A tilápia do Nilo é uma das principais espécies cultivadas no mundo. No entanto, existem poucos estudos avaliando os efeitos de métodos de atordoamento no estresse deste peixe. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do atordoamento elétrico (AE), narcose por CO2 (NC) ou água e gelo (AG) nos indicadores de estresse de tilápias, tais como: adenosina trifosfato (ATP), enzimas antioxidantes (catalase, lactato desidrogenase e glutationa redutase) e cortisol plasmático. O ATP muscular foi mais alto (P 0.05) nos peixes atordoados por NC. No entanto, o nível de cortisol foi mais alto (P 0.05) nos peixes atordoados por AG e NC. Os níveis de catalase no músculo branco foi mais alto (P 0.05) nos peixes atordoados por AE em relação aos peixes atordoados por NC e AG. Para o músculo vermelho, os níveis mais altos (P 0.05) de catalase foram observados nas tilápias atordoadas por AE e AG. Os níveis de lactato desidrogenase no músculo branco foram mais altos (P 0.05) nos peixes atordoados por AE e mais baixos (P 0.05) nos peixes atordoados por NC. No músculo vermelho, os níveis de lactato desidrogenase foram mais altos (P 0.05) nos peixes atordoados por AG em comparação ao AE e NC. Portanto, tilápias atordoadas usando NC causam menos estresse em comparação ao AE e AG e está de acordo com as boas práticas de bem estar animal.(AU)

Indicators of stress in tilapia subjected to different stunning methods / Indicadores de estresse em tilápias submetidas a diferentes métodos de atordoamento

Nile tilapia is one of the main fish species cultivated in the World. However, there are few studies evaluating the effects of stunning methods on the stress of this fish. The aim of this study was to evaluate the effect of electrical stunning (ES), CO2 narcosis (CN), and iced water (IW) on indicators of stress in tilapia, e.g., muscle adenosine triphosphate (ATP), enzymatic antioxidants (catalase, lactate dehydrogenase and glutathione reductase) and plasma cortisol. The muscle ATP was highest (P 0.05) in fish stunned by CN. However, the cortisol level was higher (P 0.05) in tilapia stunned by IW and CN. The levels of catalase in the white muscles were higher (P 0.05) of catalase were observed in tilapia stunned by ES and IW. Lactate dehydrogenase levels in the white muscles were higher (P 0.05) in fish stunned by ES and lower (P 0.05) in fish stunned by CN. In the red muscles, lactate dehydrogenase levels were higher (P 0.05) in fish stunned by IW in comparison to ES and CN. Therefore, tilapia stunned using CN causes less stress compared to ES or IW and is in accordance with good practices of animal welfare.

A tilápia do Nilo é uma das principais espécies cultivadas no mundo. No entanto, existem poucos estudos avaliando os efeitos de métodos de atordoamento no estresse deste peixe. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do atordoamento elétrico (AE), narcose por CO2 (NC) ou água e gelo (AG) nos indicadores de estresse de tilápias, tais como: adenosina trifosfato (ATP), enzimas antioxidantes (catalase, lactato desidrogenase e glutationa redutase) e cortisol plasmático. O ATP muscular foi mais alto (P 0.05) nos peixes atordoados por NC. No entanto, o nível de cortisol foi mais alto (P 0.05) nos peixes atordoados por AG e NC. Os níveis de catalase no músculo branco foi mais alto (P 0.05) nos peixes atordoados por AE em relação aos peixes atordoados por NC e AG. Para o músculo vermelho, os níveis mais altos (P 0.05) de catalase foram observados nas tilápias atordoadas por AE e AG. Os níveis de lactato desidrogenase no músculo branco foram mais altos (P 0.05) nos peixes atordoados por AE e mais baixos (P 0.05) nos peixes atordoados por NC. No músculo vermelho, os níveis de lactato desidrogenase foram mais altos (P 0.05) nos peixes atordoados por AG em comparação ao AE e NC. Portanto, tilápias atordoadas usando NC causam menos estresse em comparação ao AE e AG e está de acordo com as boas práticas de bem estar animal.

INFLUÊNCIA DA CONTAGEM DE CÉLULAS SOMÁTICAS SOBRE PARÂMETROS SISTÊMICOS DA RESPOSTA INFLAMATÓRIA E DO ESTRESSE OXIDATIVO EM VACAS LEITEIRAS POSITIVAS PARA O CALIFÓRNIA MASTITE TESTE

A mastite é uma inflamação da glândula mamária, que provoca grande impacto econômico mundial principalmente através da queda na produção leiteira. A Contagem de Célula Somática (CCS) é um parâmetro de avaliação desse processo inflamatório e auxilia na detecção da mastite subclínica em um rebanho leiteiro. No primeiro experimento objetivou-se avaliar o pH, a temperatura e a contagem de células somáticas (CCS) da secreção láctea de um rebanho leiteiro. Para tanto, foram incluídas no estudo vacas sadias (VS, n=303) e vacas com mastite subclínica (VMS, n=9) identificadas através do Califórnia Mastite teste (CMT). Das vacas com resultado CMT negativo foram selecionadas aleatoriamente 10 tetos saudáveis, para compor o grupo controle; as vacas com resultado CMT positivo foram classificadas de acordo com os escores, e para compor o grupo teste foram selecionados 20 tetos cujo CMT apresentou pelo menos duas cruzes (++). Após a seleção foram realizadas avaliações da temperatura, pH e contagem de células somáticas da secreção láctea. A temperatura das amostras de leite foi mais elevada (P < 0,05) em VMS (29,83 ± 0,97) quando comparada a VS (28,2 ± 0,45). O pH das amostras de leite apresentou-se mais ácido (P < 0,05) em VMS (4,41 ± 0,41) em relação a VS (5,6 ± 0,09). Foi observada uma correlação negativa ( = -0,11) entre a temperatura e o pH, e uma correlação positiva ( = 0,5) entre temperatura e CCS no leite em VMS. No segundo experimento objetivou-se avaliar os parâmetros da resposta inflamatória e do estresse oxidativo e sua relação com CCS em vacas leiteiras. Para tanto, foram realizados dois protocolos com coletas de dados em 3 períodos distintos: D1 (primeiro dia), D2 (48h após D1) e D3 (7 dias após D1). No protocolo 1 foram realizadas coletas nos três dias e utilizadas vacas com mastite subclínica. No protocolo 2 foram trabalhados somente os dados do D3, com média da CCS de vacas sadias (VS) e de vacas com mastite subclínica (VMS). Foram determinadas a contagem de leucócitos circulantes, os níveis de antioxidantes não enzimáticos e malondialdeído (MDA) séricos e a Contagem de Células Somáticas (CCS) no leite. Quanto aos resultados do protocolo 1, os leucócitos totais estavam alterados nos três momentos em relação aos valores de referência, o MDA sérico apresentou-se mais elevado (P<0,05) no D3 quando comparado a D1 e D2, enquanto a bilirrubina sérica estava mais elevada (P < 0,05) no D1. Em relação aos resultados do protocolo 2, observou-se os níveis de MDA encontravam-se elevados em VMS (P < 0,001) quando comparados a VS. Albumina, leucócitos totais, proteínas totais, globulinas e bilirrubina séricas não diferiram entre VS e VMS. Em VMS a correlação foi positiva entre MDA-CCS e entre Leucócitos totais-CCS e negativa entre bilirrubina-MDA. Com a realização dos dois experimentos, concluiu-se que o pH e a temperatura estão alteradas em vacas com CMT positivo confirmadas pelo CCS elevado, e que estes marcadores físicos químicos podem predizer a mastite subclínica, proporcionando a vigilância dessa doença. Concluiu-se também que as manifestações locais e sistêmicas em resposta ao dano na glândula mamária em vacas com mastite subclínica podem ser avaliadas por biomarcadores como ferramentas ao diagnóstico juntamente com a CCS, destacando-se o MDA.

Mastitis is an inflammation of the mammary gland, which causes great economic impact worldwide mainly through the fall in milk production. The Somatic Cell Count (SCC) is an evaluation parameter of this inflammatory process and assists in the detection of subclinical mastitis in a dairy herd. In the first experiment the objective was to evaluate the pH, temperature and somatic cell count (SCC) of the milk secretion of a dairy herd. For this, healthy cows (VS, n = 303) and cows with subclinical mastitis (VMS, n = 9) identified through the California Mastitis test (CMT) were included in the study. Of the cows with negative CMT result were randomly selected 10 healthy teats, to compose the control group; the cows with positive CMT result were classified according to the scores, and to compose the test group, 20 teats were selected whose CMT presented at least two crosses (++). After the selection, temperature, pH and somatic cell counts of milk secretion were performed. The temperature of the milk samples was higher (P <0.05) in VMS (29.83 ± 0.97) when compared to SV (28.2 ± 0.45). The pH of the milk samples was more acidic (P <0.05) in VMS (4.41 ± 0.41) in relation to SV (5.6 ± 0.09). A negative correlation ( = -0.11) was observed between temperature and pH, and a positive correlation ( = 0.5) between temperature and CCS in milk in VMS. The second experiment aimed to evaluate the parameters of the inflammatory response and oxidative stress and its relation with CCS in dairy cows. For this, two protocols were performed with data collection in three different periods: D1 (first day), D2 (48h after D1) and D3 (7 days after D1). In protocol 1, samples were collected in the three days and cows with subclinical mastitis were used. In protocol 2, only the D3 data were analyzed, with mean CCS of healthy cows (VS) and cows with subclinical mastitis (VMS). Circulating leukocyte counts, non-enzymatic antioxidant levels and malondialdehyde (MDA) serum and the Somatic Cell Count (CCS) in milk were determined. Regarding the results of protocol 1, total leukocytes were altered in the three moments in relation to the reference values, serum MDA was higher (P <0.05) in D3 when compared to D1 and D2, whereas serum bilirubin was higher (P <0.05) in D1. Regarding the results of protocol 2, it was observed that MDA levels were elevated in VMS (P <0.001) when compared to VS. Albumin, total leukocytes, total proteins, serum globulins and bilirubin did not differ between VS and VMS. In VMS, the correlation was positive between MDA-CCS and between total-CCS Leukocytes and negative between MDA-bilirubin. With the completion of the two experiments, it was concluded that pH and temperature are altered in cows with positive CMT confirmed by high CCS, and that these chemical physical markers can predict subclinical mastitis, providing surveillance of this disease. It was also concluded that the local and systemic manifestations in response to damage to the mammary gland in cows with subclinical mastitis can be evaluated by biomarkers as tools for diagnosis along with CCS, especially MDA.

HIDROLISADO PROTEICO DE RESÍDUO DE MÚSCULO DE SARDINHA Sardinella spp. COMO PROMOTOR DE CRESCIMENTO E SAÚDE PARA PEIXES

Ha, Natalia. Hidrolisado proteico de resíduo de músculo de sardinha Sardinella spp. como promotor de crescimento e saúde para peixes. 2019. 87 p. Tese (Doutorado em Ciência Animal) Universidade do Estado de Santa Catarina. Centro de Ciências Agroveterinárias (UDESC/CAV). Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal, Lages, SC, 2019. O hidrolisado proteico de pescado (HPP) é um produto constituído por peptídeos de baixo e alto peso molecular e por aminoácidos livres. O HPP é considerado uma fonte de peptídeos biologicamente ativos, e estes peptídeos, em adição ao seu valor nutricional, possuem também efeitos fisiológicos sobre o organismo. Anti-hipertensivos, agonista de opioides, imunomodulatórios, antimicrobianos e prebióticos são alguns destes efeitos. O primeiro estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos da suplementação dietética com o hidrolisado proteico de resíduo de músculo de sardinha (Sardinella spp.) (SPH) sobre o desempenho zootécnico, a atividade de enzimas digestivas, a morfologia e a microbiologia intestinal de juvenis de jundiá (Rhamdia quelen). O experimento teve duração de 56 dias e o delineamento foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos (0, 2, 5 e 10% de SPH) e seis repetições. Neste período, 480 jundiás (11,3 ± 2,46 g) foram alimentados até a saciedade aparente. O objetivo do segundo experimento foi avaliar o perfil de peptídeos dos hidrolisados proteicos de sardinha sobre as respostas de desempenho zootécnico, composição corporal, reservas energéticas teciduais, parâmetros hematológicos e bioquímicos, parâmetros de metabolismo proteico, antioxidantes nos tecidos e microbiologia intestinal de juvenis de tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus). Os tratamentos foram: controle (sem SPH); SPH com grau de hidrólise (GH) baixo (5,5%); SPH com GH intermediário (27,9%) e SPH com GH alto (62,5%). O SPH substituiu 5% da proteína total das dietas. Durante 56 dias, 180 tilápias (6,16 ± 2,0 g) foram alimentadas até a saciedade aparente. Nos dois experimentos, os SPH foram produzidos com carcaças de sardinha utilizando complexo de protease bacteriana, e foram caracterizados quanto ao grau de hidrólise e perfil de peptídeos de acordo com o peso molecular. No primeiro experimento, independente dos níveis de inclusão nas dietas, a média de ganho de peso (GP) (36,28 g), taxa de crescimento específico (TCE) (2,56% dia-1), consumo alimentar aparente (40,51 g) e conversão alimentar aparente (CA) (1,12) foram melhores quando comparado ao tratamento controle (médias de 24,95 g; 2,11% dia-1; 31,00 g e 1,28, respectivamente). Com a inclusão de 5% de SPH, houve aumento da atividade de enzimas digestivas e de bactérias ácido láticas nos intestinos dos peixes. Houve efeito prebiótico no peixe e observou-se que os níveis de inclusão podem determinar os efeitos do SPH. No segundo experimento, os SPH apresentaram predominância de peptídeos de alto peso molecular, mas com a distribuição dos peptídeos de pesos moleculares diferentes. Os resultados deste estudo mostraram que os hidrolisados foram pouco consumidos (53,03 g) quando comparados com o controle (65,91 g). Os valores de desempenho dos tratamentos com a inclusão do hidrolisado tiveram médias de GP (36,93 g), TCE (3,46% dia-1), CA (1,45) piores do que o controle (GP 54,22 g; TCE 4,08% dia-1; CA 1,22). As análises hematológicas e bioquímicas do sangue não foram afetadas. As dietas com inclusão de hidrolisado afetaram a população microbiana, o que indica a possibilidade de usar este ingrediente para modular as populações intestinais.

Ha, Natalia. Protein hydrolysate of sardine (Sardinella spp.) muscle residue as growth promoter and health for fish. 2019. 87 p. Thesis (Doctorate in Animal Science) - University of the State of Santa Catarina. Agroveterinary Science Center (UDESC/CAV). Postgraduate Program on Animal Science, Lages, SC, 2019. Fish protein hydrolysate (FPH) is a product constituted by peptides of low and high molecular weight and free amino acids. The FPH is considered a source of biologically active peptides and, in addition to its nutritional value, these peptides have physiological effects over the organism. Anti-hypertensives, agonist to opioids, immunomodulatory, antimicrobials and prebiotics are some of these effects. The first study was performed with the objective of evaluate the effects of the dietary supplementation with protein hydrolysate of sardine muscle residue (Sardinella spp.) (SPH) over the growth performance, digestive enzymes activity, intestinal morphology and microbiology of South American catfish juveniles (Rhamdia quelen). The experiment had the duration of 56 days and the design was entirely randomized with four treatments (0, 2, 5 and 10% of SPH) and six repetitions. On this period, 480 South American catfish (11.3 ± 2.46 g) were fed until apparent satiety. The objective of the second experiment was evaluate the peptides profile of the protein hydrolysates of sardine over the answers of growth performance, corporal composition, tissue energetic reserves, hematological and biochemical parameters, parameters of protein metabolism, antioxidants on tissues and intestinal microbiology of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) juveniles. The treatments were: control (without SPH); SPH with low degree of hydrolysis (DH) (5.5%); SPH with intermediary DH (27.9%) and SPH with high DH (62.5%). The SPH substituted 5% of total dietary protein. For 56 days, 180 tilapias (6.16 ± 2.0 g) were fed until apparent satiety. On both experiments, the SPH were produced with sardine carcasses by utilizing complex of bacterial protease and were characterized regarding the degree of hydrolysis and the peptide profile according to the molecular weight. In the first experiment, regardless of the SPH inclusion levels in the diets, average weight gains (WG) (36.28 g), specific growth rate (SGR) (2.56% day-1), apparent feed intake (FI) (40.51 g) and apparent feed conversion rate (FCR) (1.12) were improved when compared to the control treatment (average of 24.95 g; 2.11% day-1; 31.00 g and 1.28, respectively). With the inclusion of 5% of SPH, there was enhancement of digestive enzymes activity and of lactic acid bacteria in the fish intestines. There was prebiotic effect on the fish and it was observed that the inclusion levels may determine the SPH effects. In the second experiment, the SPH showed predominance of high molecular weight peptides, although with the distribution of the peptides with different molecular weights. The results of this study showed that the treatments with hydrolysates were poorly consumed (53.03 g) when compared to the control treatment (65.91 g). The growth performance values of the treatments with the inclusion of the hydrolysate had averages of WG (36.93 g), SGR (3.46% day-1), FCR (1.45) worse than the control treatment (WG 54.22 g; SGR 4.08% day-1; FCR 1.22). The hematological and biochemical analysis of the blood were not affected. The diets with inclusion of hydrolysate affected the microbial population, which indicates the possibility to use this ingredient to module the intestinal populations.

PROSPECÇÃO E AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES BIOLÓGICAS DOS PEPTÍDEOS OBTIDOS A PARTIR DA PROTEÓLISE DO CASEINATO DE RUMINANTES

Os peptídeos bioativos, principalmente oriundos da hidrólise enzimática da caseína do leite, apresentam efeitos antioxidantes, anti-hipertensivos, antidiabéticos, capacidade de se ligar a metais e capacidade antimicrobiana. O leite, de modo geral apresenta em sua composição a caseína uma fonte importante de fragmentos proteicos com atividade biológica expressiva, sendo assim, objetivou-se investigar o potencial biológico de peptídeos derivados da caseína bovina, bubalina e caprina submetidos à ação proteolítica da bromelina, papaína, neutrase e tripsina a fim de selecionar o hidrolisado com maior potencial antioxidante; fracionar o hidrolisado selecionado e avaliar o potencial antioxidante e antidiabético das frações. Foi possível observar diferenças significativas (p<0,05) entre os caseinatos apresentando grau de hidrólise mínimo de 2% (bovino) e máximo de 85% (bubalino). Em relação as atividades antioxidantes observaram-se comportamento distintos dos caseinatos frente aos diferentes tratamentos enzimáticos ao longo de 480 minutos. Os hidrolisados apresentaram potencial para o sequestro dos radicais hidroxila (entre 0 e 100%), superóxido (superior a 80%), 2,2- azinobis-3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico - ABTS (superior a 85%), 2,2-difenil-1-picrilidrasil - DPPH (entre 20 e 95%) e quelar ferro (entre 10 e 100%) e cobre (entre 14 e 80%). No que se referente as atividades antioxidantes dos fracionados provenientes da espécie selecionada (bubalina), os testes hidroxila e DPPH apresentaram maior potencial de eliminação nas frações de 3-10 kDa e <3 kDa, variando de acordo com a especificidade enzimática, enquanto que o maior potencial de sequestro do radical ABTS foi observado na fração contendo o hidrolisado total. Para a atividade quelante de ferro foi observado quelação superior a 70% em todas as frações destacando-se as frações < 3 kDa. Já para quelação de cobre foram observados valores superiores a 60% nas frações >10 kDa. A atividade antidiabética apresentou potencial variável em relação a inibição da -glicosidase entre as frações, enquanto que a -amilase foi melhor inibida pela fração <3 kDa. Observou-se atividade antibacteriana entre 3,28 e 100% de inibição contra os micro-organismos testados, a fração <3 kDa apresentou maior potencial inibitório. A atividade anti-hipertensiva das frações manteve-se entre 39,35 e 89,58%, destacando-se a fração peptídica H3. As proteases empregadas na hidrólise dos caseinatos apresentaram potencial para obtenção de hidrolisados com as três espécies avaliadas de fragmentos proteicos antioxidantes. Além disso, apresentaram a capacidade de produzir frações de hidrolisados com potencial antioxidante, antidiabético, anti-hipertensivo e antimicrobiano, portanto o método de ultrafiltração se mostrou eficaz no fracionamento de peptídeos com diferentes massas molares. Desta forma pode-se evidenciar que os hidrolisados totais das três espécies bem como as frações da espécie bubalina apresentam potente atividade antioxidante, o que indica potencial aplicação alimentar seja como alimento funcional, nutracêutico ou como aditivo alimentício natural.

Bioactive peptides, mainly derived from the enzymatic hydrolysis of milk casein, antioxidants, antihypertensives, antidiabetics, ability to isolate metals and antimicrobial capacity. The milk, in general, presents in its composition casein an important source of protein fragments with expressive biological activity. Thus, the objective was to investigate the biological potential of peptides derived from bovine casein, buffalo and caprine submitted to the proteolytic action of bromelain, papain, neutrase and trypsin in order to select the hydrolyzate with the highest antioxidant potential; fractionating the selected hydrolyzate and evaluating the antioxidant and antidiabetic potential of the fractions. It was possible to observe significant differences (p <0.05) between caseinates presenting a minimum degree of hydrolysis of 2% (bovine) and maximum of 85% (buffalo). In relation to the antioxidant activities, it was observed a distinct behavior of the caseinates against the different enzymatic treatments over 480 minutes. Hydrolysates presented a potential for sequestration of hydroxyl radicals (between 0 and 100%), superoxide (greater than 80%), ABTS (greater than 85%), DPPH (between 20 and 95%) and chelate iron (between 10 and 100%) and copper (between 14 and 80%); Regarding the antioxidant activities of the fractions from the selected species (buffalo), the hydroxyl and DPPH tests had a higher elimination potential in fractions of 3-10 kDa and <3 kDa, varying according to the enzymatic specificity, whereas the higher ABTS radical sequestration potential was observed in the fraction containing the total hydrolyzate. For the chelating activity of iron, it was observed more than 70% chelation in all the fractions, emphasizing the fractions <3 kDa. For copper chelation, values higher than 60% were observed in fractions >10 kDa. The anti-diabetic activity had a variable potential in relation to the -glycosidase inhibition between the fractions, whereas -amylase was better inhibited by the fraction <3 kDa. Antibacterial activity was observed between 3.28 and 100% inhibition against the microorganisms tested, the fraction <3 kDa showed a greater inhibitory potential. The antihypertensive activity of the fractions remained between 39.35 and 89.58%, especially the peptide fraction H3. The proteases used in the hydrolysis of caseinates presented the potential to obtain hydrolysates with the three evaluated species of antioxidant protein fragments. In addition, they showed the capacity to produce fractions of hydrolysates with antioxidant potential, antidiabetic, antihypertensive and antimicrobial, therefore the ultrafiltration method proved effective in the fractionation of peptides with different molar masses. In this way, the total hydrolysates of the three species as well as the fractions of the selected species present potent antioxidant activity, which proves potential food application as a functional food, nutraceutical or as a natural food additive.

Composição química e atividade biológica dos óleos essenciais das folhas e caules de Rhodostemonodaphne parvifolia Madriñán (Lauraceae) / Composition and biology activity of essential oils from leaves and stems of Rhodostemonodaphne parvifolia Madriñán (Lauraceae)

Os óleos essenciais das folhas e caules de Rhodostemonodaphne parvifolia coletada na Reserva Florestal Adolpho Ducke foram obtidos por hidrodestilação e analisados por cromatografia em fase gasosa com detector de ionização de chama e espectrometria de massas. Treze constituintes foram identificados nas folhas, dos quais o ß-cariofileno foi o que apresentou maior percentual (41,30%). Nos caules foram identificados quinze compostos, com predominância dos sesquiterpenos ß-cariofileno (16,20%) e epi-cedrol (13,30%) e do monoterpeno linalol (15,40%). Os óleos foram analisados em ensaios químicos, de sequestro do radical livre DPPH, e enzimáticos, de inibição da enzima acetilcolinesterase. Nos ensaios de sequestro de radicais livres, apesar de terem se mostrado ativos em ensaios qualitativos, os óleos essenciais apresentaram fraca atividade antioxidante no ensaio quantitativo (inativos em concentração inferior a 1.000 µg/mL). A inibição da acetilcolinesterase só foi observada nos óleos essenciais das folhas. A composição química e a atividade biológica destes óleos estão sendo relatadas pela primeira vez neste trabalho.

The essential oils of leaves and stems of Rhodostemonodaphne parvifolia collected in the Adolpho Ducke Forest Reserve were obtained by hydrodistillation and analyzed by GC-FID and GC-MS. Thirteen components were identified in the leaf oil, of which ß-caryophyllene was the major (41.30%). Fifty components were identified in the stem oil, among them the sesquiterpenes ß-caryophyllene (16.20%) and epi-cedrol (13.30%), together with the monoterpene linalool (15.40%). The essential oils were analyzed at chemical, DPPH free radical scavenging; and enzymatic bioassays, acetylcholinesterase inhibition. At antioxidant DPPH assays, the oils showed to be active at the qualitative assay but only weakly active at quantitative test (inactive at concentration lower than 1,000 µg/mL). The inhibition of acetylcholinesterase was detected only in leaves essential oils. This paper describes for the first time the composition of these essential oils and their biological activities.

Efeito da adição de antioxidantes enzimáticos na criopreservação do sêmen caprino / Effect of enzymatic antioxidants on goat cryopreserved semen

A caprinocultura no Brasil vem crescendo consideravelmente nos últimos anos. No entanto, este crescimento é limitado pela qualidade espermática pós-descongelamento, o que inviabilizaria a utilização de biotecnologias aplicadas à reprodução (e.g., inseminação artificial e transferência de embriões). Um dos motivos para a queda na qualidade espermática pós-descongelação é o ataque das espécies reativas de oxigênio (ROS), que podem levar a danos em membrana, acrossomo, mitocôndria e DNA. Uma alternativa para a melhora na qualidade espermática de amostras criopreservadas de caprinos seria o tratamento do meio diluidor com a antioxidantes. No entanto, é fundamental identificar a espécie reativa de oxigênio mais deletéria ao sêmen de caprinos para determinar o antioxidante ideal. O objetivo do presente estudo foi identificar a ROS mais deletéria ao sêmen de caprinos e, com isso, tratar o diluidor com antioxidantes específicos para a destruição da mesma. No experimento 1, amostras espermáticas de 12 bodes foram submetidas á incubação com 3 sistemas de produção de ROS e um subproduto da peroxidação de lipídeos, conhecida por também levar a danos oxidativos. As amostras espermáticas foram submetidas a incubação com xantina (20mM) e xantina oxidase (ânion superóxido), sulfato de ferro (4mM) e ascorbato (20mM- Radical hidroxila), peróxido de hidrogênio (H2O2; 20 mM) e malondialdeído (20 mM). Após a incubação as amostras espermáticas foram avaliadas quanto a morfologia, motilidade, membrana (eosina/nigrosina), acrossomo (Rosa Bengala/ Fast Green), mitocôndria (3,3 diaminobenzidina) e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS, avalia a susceptibilidade do espermatozóide ao estresse oxidativo). Os resultados do experimento 1 indicaram que a ROS mais deletéria ao espermatozóide caprino é o H2O2, que levou a danos de membrana plasmática e mitocôndria. Assim, no Experimento 2, o diluidor para a criopreservação do sêmen caprino foi suplementado com catalase e Glutationa Peroxidase (GPx), antioxidantes enzimáticos responsáveis pela destruição do H2O2. A análise estatística dos dois experimentos foi realizada através do SAS system for Windows. Os resultados do experimento 2 não revelaram efeitos benéficos para nenhuma das variáveis e com a utilização de ambos os antioxidantes. De fato, a catalase apreesntou efeitos deletérios à membrana plasmática das amostras criopreservadas com 240 UI/mL de catalase quando comparadas ao controle (13,42±2,96% e 25,08±4,80% de espermatozóides com membrana íntegra, respectivamente). De fato, estudos anteriores indicam que as concentrações de catalase em sêmen de caprinos são extremamente baixas, o que indicaria que o tratamento com as dosagens utilizadas de catalase pode ter sido excessivo. Além disto, diferentes antioxidantes aparentemente atuam em diferentes regiões do espermatozóide, sendo que, apenas a combinação de diferentes antioxidante poderia ser eficiente. Por outro lado, os resultados do Experimento 1 foram obtidos em amostras frescas, sendo que provavelmente, em amostras criopreservadas, a espécie reativa mais deletéria poderia ser outra

The goat production in Brazil has grown considerably in recent years. However, this growth is limited by the post-thaw sperm quality, which would impais the use of biotechnologies applied to reproduction (e.g., artificial insemination and embryo transfer). One reason for the decline in sperm quality after thawing is the attack of reactive oxygen species (ROS), which can lead to damage of membrane, acrosome, mitochondria and DNA. An alternative to improve the quality of cryoprerved goat sperm samples would be the treatment of the extender with antioxidants. However, it is crucial to identify the reactive oxygen species more deleterious to semen of goats to determine the ideal antioxidant. The aim of this study was to identify the ROS more deleterious to semen of goats and thereby to treat the extender with specific antioxidants for the destruction of this ROS. In experiment 1, sperm samples from 12 goats were incubated with 3 systems of production of ROS and a by-product of lipid peroxidation, known to also lead to oxidative damage. The sperm samples were subjected to incubation with xanthine (20 mM) and xanthine oxidase (superoxide anion), iron sulfate (4 mM) and ascorbate (20mM-hydroxyl radical), hydrogen peroxide (H2O2, 20 mM) and malondialdehyde (20 mM). After incubation the samples were evaluated for sperm morphology, motility, membrane (eosin / nigrosin), acrosome (Rose Bengal / Fast Green), mitochondria (3.3 diaminobenzidine) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS, assesses the susceptibility of sperm to oxidative stress). The results of experiment 1 indicated that ROS most deleterious to the goat sperm is the H2O2, especially due to damages to the plasma membrane and mitochondria. Thus, in Experiment 2, the extender for cryopreservation of goat semen was supplemented with catalase and glutathione peroxidase (GPx), enzymatic antioxidants responsible for the destruction of H2O2. Statistical analyses were performed using the SAS system for Windows. The results of experiment 2 revealed no beneficial effects of the use of neither catalase oor GPx. In fact, catalase showed deleterious effects on the plasma membrane of cryopreserved samples; Samples treated with 240 IU / mL of catalase showed a lower percentage of sperm with intact membrane when compared with controls (13.42 ± 2.96 ± 4.80% and 25.08%, respectively ). In fact, previous studies indicate that concentrations of catalase in semen of goats are very low, which indicates that catalase treatment with the dosages used in the present study may have been excessive. Apparently different antioxidants work in different regions of the sperm, and only the combination of different antioxidant could be effective. Moreover, the results of Experiment 1 were obtained in fresh samples, and probably, in cryopreserved samples, other ROS could be the most deleterious