Identificación y selección de Saccharomyces cerevisiae nativas para mejorar el proceso productivo del Pisco a partir de uva Quebranta

El Pisco es el destilado del Perú, elaborado a partir de mostos recientemente fermentados con uvas criollas denominadas "pisqueras". Las levaduras son los microorganismos clave en la fermentación y el uso de cepas nativas seleccionadas presenta ventajas competitivas para la tipicidad del producto, así como también para la estandarización del producto y el control microbiológico del proceso. El objetivo fue identificar y seleccionar las cepas de levaduras nativas para la producción del Pisco de uva Quebranta aisladas de procesos productivos de Pisco en el valle de Ica. Para ello, se emplearon técnicas microbiológicas y moleculares mediante el análisis de ITS1-5.8S-ITS2 PCR-RFLP para la identidad taxonómica. La evaluación de las cepas para producir Pisco consistió en el análisis fisicoquímico y organoléptico del destilado obtenido con las cepas seleccionadas. Se evaluaron 3 aislados para la producción de Pisco identificados como Saccharomyces cerevisiae: UNA SC - 25, UNA SC - 49 y UNA SC - 54, de los cuales la cepa UNA SC-49 destacó por mostrar aptitudes enológicas diferentes a las otras cepas. Este trabajo constituye el primer registro de levaduras nativas del Perú para mostos procedentes de uva Quebranta.

El Pisco stands as Peru's distilled spirit, crafted from recently fermented musts derived from native grape varieties known as "pisqueras". Yeasts serve as decisive microorganisms in the fermentation process, and the utilization of selected native strains confers competitive advantages for product typicity, standardization, and microbiological control within the production process. The aim was to identify and select native yeast strains for Quebranta grape Pisco production, isolated from Pisco production processes in the Ica Valley. Microbiological and molecular techniques were employed, utilizing ITS1-5.8S-ITS2 PCR-RFLP analysis for taxonomic identification. The assessment of yeast strains for Pisco production involved the physicochemical and organoleptic analysis of the distilled product obtained using the selected strains. Three isolates were evaluated for Pisco production, identified as Saccharomyces cerevisiae: UNA SC - 25, UNA SC - 49, and UNA SC - 54. Among these, the UNA SC-49 strain stood out due to displaying oenological characteristics distinct from the other strains. This work is the first documentation of native yeasts in Peru for musts derived from Quebranta grapes.

Fermentación alcohólica por Saccharomyces cerevisiae y cuantificación de flavonoides del zumo de Citrus x clementina (naranja)

Objetivo: elaborar una bebida por fermentación alcohólica y la cuantificación de flavonoides del zumo de Citrus x clementina (naranja). Metodología: se utilizó el método de fermentación alcohólica por levadura de la variedad Saccharomyces cerevisiae, se fermento el jugo de naranja con una densidad de 1,050 glcm3 por 5 semanas y se cuantificó los flavonoides de la bebida alcohólica por el método de cromatografía HPLC. Resultados: después de las 5 semanas se analizó que la bebida por fermentación alcohólica tuvo un 11 % de alcohol y flavonoides de hesperidina 13,9 mgl100 ml y naringenina 6,3 mg/100 ml en su concentración.

SUMMARY Aim: to elaborate a drink by alcoholic fermentation and the quantification of flavonoids in Citrus x clementine (orange) juice. Methodology: the method of alcoholic fermentation by yeast of the Saccharomyces cerevisiae variety was used, the orange juice was fermented with a density of 1.050 glcm3 for 5 weeks and the flavonoids of the alcoholic beverage were quantified by the HPLC chromatography method. Results: after 5 weeks it was analyzed that the drink by alcoholic fermentation had 11 % alcohol and hesperidin flavonoids 13.9 mgl100 ml and 6.3 mg/100 ml naringenin in its concentration.

Objetivo: elaborar uma bebida por fermentação alcoólica e quantificação de flavonóides no suco Citrus x clementina (laranja). Metodologia: foi utilizado o método de fermentação alcoólica por levedura da variedade Saccharomyces cerevisiae, o suco de laranja foi fermentado com densidade de 1,050 glcm3 por 5 semanas e os flavonóides da bebida alcoólica foram quantificados pelo método de cromatografía HPLC. Resultados: após 5 semanas foi analisado que a bebida por fermentação alcoólica continha álcool a 11 % e flavonóides de hesperidina 13,9 mgl100 ml e 6,3 mg/100 ml naringenina em sua concentração.

Cultivos lácticos como potenciadores de compuestos bioactivos de avena / Lactic starter cultures to improve the oat bioactive compounds

RESUMEN El objetivo de este trabajo fue estudiar la fermentación láctica como bioestrategia para potenciar la actividad antioxidante de la avena. Se evaluó la capacidad de 31 cepas de bacterias lácticas (BL) para adaptarse a un sistema de avena/agua (SAA) mediante la determinación del crecimiento, la acidificación y la actividad fermentativa (método impedimétrico; tiempo de detección [DT], velocidad máxima de cambio de conductabilidad [VMCC] y porcentaje de cambio de conductabilidad [PCC]). Además, se determinó el contenido de compuestos fenólicos (CF) mediante el método de Folin-Ciocalteu (equivalentes de ácido gálico [EAG]), así como de péptidos, de aminoácidos libres y de actividad antirradicalaria (métodos DPPH•y ABTS•+) de los extractos metanólicos y acuosos obtenidos a partir de los SAA fermentados (SAAf). Seis cepas mostraron la mejor adaptabilidad al SAA y produjeron altos valores de VMCC (0,34-0,47 μS/min) y PCC (53,6-66,6%), con bajos valores de DT (≤ 3 h). Estos cambios fueron acompañados por modificaciones en la concentración de CF, péptidos y aminoácidos libres, los cuales fueron dependientes de la cepa. Se evidenció un incremento de la concentración de CF en los SAAf de las seis cepas (29,1-39,85 μg EAG/ml) con respecto al SAA control (17,1 μg EAG/ml). Además, hubo un incremento (9-25,5%) en la actividad antioxidante de los extractos metanólicos de SAAf medida por ambos métodos. Respecto del contenido en péptidos/aminoácidos libres de los SAAf y de su actividad antioxidante, se encontraron modificaciones de menor magnitud. Los resultados muestran que las BL son capaces de adaptarse a la avena como sustrato de fermentación e incrementar su contenido de compuestos antioxidantes.

ABSTRACT The objective of this work was to study lactic fermentation as a biostrategy to enhance the antioxidant activity of oats. The adaptability of 31 strains of lactic bacteria (LB) in an oats/water system (OWS/SAA) was evaluated, measuring growth, acidification and fermentation activity (impedimetric method; detection time [DT], maximum rate of conductance change [MRCC/VMCC] and percentage of conductance change [PCC]). Moreover, the content of phenolic compounds (PC) was determined using the Folin-Ciocalteu method (gallic acid equivalents [GAE]), free peptides and amino acids and free radical scavenging activity (DPPH•and ABTS•+methods) of methanolic and aqueous extracts obtained from fermented OWS/SAAs (fOWS/SAAf) were determined. Six strains have shown the best adaptability to SAA, with high values of VMCC (0.34-0.47 μS/min) and PCC (53.6-66.6%), and low values of DT (≤ 3 h). In these f/OWS/SAAf the chemical composition was also modified (PC concentration, peptides and free amino acids) with strain-dependent behavior. The PC content in f/OWS/SAAf using these six strains (29.1-36.9 μg GAE/ml) was higher than the control content in OWS/SAA control (17.1 ± 1.9 μg GAE/ml). An increase (9-25.5%) in antioxidant activity in f/OWS/SAAf methanolic extracts was detected using both methods. Minor modifications were observed in the peptide and free amino acid content of SAA and their antioxidant activity. Our results show LB ability to adapt to oat as fermentation substrate and increase the content of its antioxidant compounds.

Indicadores de estabilidad aeróbica en ensilajes de la mezcla Tithonia diversifolia/Pennisetum purpureum enriquecidos con lactobacillus / Indicators of aerobic stability in silages of the mixture Tithonia diversifolia/Pennisetum purpureum enriched with lactobacillus

RESUMEN En épocas de escasez, los ganaderos recurren a conservar el alimento mediante procesos de fermentación anaeróbica, conocidos como ensilajes. Una vez que el silo es abierto, el sustrato resulta aeróbicamente estable, cuando, al momento de la apertura, conserva su integridad nutricional. Esto es el resultado de un ambiente ácido que restringe los efectos deletéreos de la acción de microrganismos patógenos, expresado en indicadores de estabilidad a la exposición aeróbica. Uno de los problemas empíricos que enfrenta el productor es resolver la pregunta de cómo evitar el deterioro del ensilaje, una vez es abierto, por lo cual, esta investigación apunta a la resistencia en el periodo de exposición aeróbica (PEA) de un ensilaje de Pennisetum purpureum (PP), con diferentes niveles de sustitución de Tithonia diversifolia (TD). El estudio, se adelantó en el Centro Internacional de Agricultura Tropical en Colombia. Con un ensilaje de 90 días de fermentación, se realizó una prueba de estabilidad aeróbica de siete días, usando ensilajes de un kilogramo, a diferentes proporciones (%) de TD/PP: 100/0, 67/33, 33/67 y 0/100, enriquecidos con dos aditivos basados en Lactobacillus. Se midió el cambio de la materia seca, temperatura y el pH, encontrándose una estabilidad a la exposición aeróbica. El papel de TD es notable, una vez que el ensilado entra en el PEA, debido a la capacidad tampón que amortigua el cambio de pH, una vez que se abre el silo, generando mayor estabilidad aeróbica.

ABSTRACT In times of scarcity, farmers resort to preserving food through anaerobic fermentation processes, known as silage. Once the silo is opened, the substrate is aerobically stable if it retains its nutritional integrity when opening. This is the result of an acidic environment that restricts the deleterious effects of the action of pathogenic microorganisms, expressed as indicators of stability to aerobic exposure. One of the empirical problems faced by the producer is to solve the question of how to avoid deterioration of the silage once it is opened, for which this research points to the resistance in the period of aerobic exposure (PEA) of a silage of Pennisetum purpureum (PP) with different levels of substitution of Tithonia diversifolia (TD). The study was conducted at the International Center for Tropical Agriculture in Colombia. With a 90-day fermentation silage, a seven-day aerobic stability test was carried out, using a kilogram silage at different proportions (%) of TD/PP: 100/0, 67/33, 33/67 and 0/100 enriched with two Lactobacillus-based additives. The change in dry matter, temperature and pH was measured, finding stability to aerobic exposure. The role of TD is remarkable once the silage enters the PEA due to the buffer capacity that buffers the change in pH once the silo is opened, generating greater aerobic stability.

Secretos detectados de la naturaleza por Antoine van Leeuwenhoek / Detected secrets for nature by Antoine van Leeuwenhoek

Resumen Una de las obras, probablemente menos conocidas, de Antoine van Leeuwenhoek (1632-1723) es su Arcana naturae detecta (Secretos detectados de la naturaleza) publicada en su primera edición en 1695. Esta obra es una recopilación de 38 cartas sobre temas científicos y está bellamente ilustrada. Una sección notable de ella es la observación y descripción por primera vez de levaduras de la fermentación y sus experimentos sobre la generación espontánea de microorganismos.

Abstract One of the works, probably less known, of Antoine van Leeuwenhoek (1632-1723) is his Arcana naturae detecta (Detected secrets of nature) published in its first edition in 1695. This work is a compilation of 38 letters on scientific issues and it is beautifully illustrated. A notable section of the work is the observation and description for the first time of fermentation yeasts and his experiments on the spontaneous generation of microorganisms.

Functional beverage design based on fresh milk, tarwi (Lupinus mutabilis) beverage and oatmeal (Avena sativa)

ABSTRACT The tarwi is an Andean legume with a high nutritional value from which a vegetable beverage can be obtained. Cereals, like oat, have good characteristics as a prebiotic for the production of functional drinks, whose consumption is currently increasing. The objective of the research was to design a probiotic fermented beverage based on fresh milk, tarwi beverage, and oatmeal. An optimal treatment consisted of 1.9% oatmeal, 39.9% tarwi beverage, 46.2% fresh milk, 10.0% honey, and 2.0% probiotic culture; determined by applying a rotatable central composite design of surface response methodology. It had a probiotic count of 3.47x108 cfu/mL, a protein content of 3.75%, and overall acceptability of 7 points, which corresponds to "I like it very much". The result was experimentally validated. Likewise, the shelf life of the optimal beverage was 20 days at 5 °C with appropriate functional, nutritional, and sensory characteristics.

RESUMEN El tarwi es una leguminosa andina con un alto valor nutricional a partir de la cual se puede obtener una bebida vegetal, los cereales como la avena tienen mejores características como prebióticos para la producción de bebidas funcionales, cuyo consumo está aumentando actualmente. El objetivo de la investigación fue diseñar la formulación de una bebida fermentada probiótica a base de leche fresca, bebida de tarwi y avena. Se determinó un tratamiento óptimo que consistió en 1,9% de avena, 39,9% de bebida de tarwi, 46,2% de leche fresca, 10,0% de miel y 2,0% de cultivo probiótico; mediante la aplicación de un diseño compuesto central rotable de metodología de respuesta de superficie. Se reportó un recuento de probióticos de 3,47x108 ufc/mL, un contenido de proteínas de 3,8% y una aceptabilidad general de 7 puntos, que corresponde a "Me gusta mucho"; el resultado fue validado experimentalmente. Asimismo, la vida útil de la bebida óptima fue de 20 días de almacenamiento a 5 °C con características funcionales, nutricionales y sensoriales apropiadas.

Producción de proteína unicelular de Saccharomyces cerevisiae con granza de arroz e inclusión en cerdos / Production of single cell protein of Saccharomyces cerevisiae with broken rice and inclusion in pigs / Produção de proteína unicelular de Saccharomyces cerevisiae com quirera de arroz e inclusão em suínos

Resumen El contenido proteico de harinas de cereales se incrementa con proteínas microbianas mediante procesos de fermentación utilizando levaduras. El objetivo de esta investigación fue evaluar la inclusión de granza de arroz sometida a fermentación liquida con Saccharomyces cerevisiae por fermentación anaeróbica como fuente de proteína unicelular (PUC) para cerdos en crecimiento. Se realizó prueba piloto en laboratorio para producción de PUC de S. cerevisiae con granza de arroz para estandarizar y encontrar las mejores condiciones en el proceso, para su posterior producción en fermentador de 600 l. Se evalúo la granza obtenida por fermentación con S. cerevisiae por un tiempo de 30 días, en 24 cerdos de 21.72 ± 3.31 kg, distribuidos en un diseño en bloques completos al azar con cuatro tratamientos, tres bloques y seis animales por tratamiento. El ensayo consistió en cuatro niveles de inclusión: T1: 0%, T2: 10%, T3: 20% y T4: 25%, de granza de arroz post-fermentada con S. cerevisiae. Las variables evaluadas fueron peso final (kg), ganancia de peso (g/día), consumo final (kg), conversión alimenticia. El alimento pasó de 8.23% a 13.97% de PC. Se presentaron diferencias (p<0.05) en ganancia diaria de peso T1: 625.81 y T2: 618.77 respecto T3: 526.38 y T4: 542.77 g/día, y en la conversión alimenticia entre T1: 2.20 y T2: 2.16 respecto a los tratamientos T3: 2.54 y T4: 2.45. No hubo diferencias (p>0.05) para el peso final ni el consumo final. El costo de las dietas fue menor para T2, T3 y T4. En conclusión, con la fermentación anaerobia de la granza se mejoró el nivel proteico del alimento por crecimiento de la levadura S. cerevisiae y puede ser incluido en dietas para cerdos en crecimiento, presentándose buena palatabilidad y hasta un nivel de inclusión del 10% obtener buen rendimiento, con una dieta de menor costo.

Abstract Cereal flour protein content can be increased by microbial protein action through yeast-driven fermentation. This research was aimed at evaluating the anaerobic fermentation of liquid rice bran with Saccharomyces cerevisiae as a single cell protein (SCP) source for raising pigs. A pilot test for S. cerevisiae SCP production was carried out in the laboratory using rice bran to standardise and find the best process conditions regarding SCP production in a 600 L fermenter tank. The rice bran obtained by fermentation with S. cerevisiae was evaluated for 30 days using twenty-four 21.72±3.31 kg pigs; a randomised complete block design (RCBD) was used, involving four treatments, three blocks and six animals per treatment. The trial had four rice bran post-fermented with S. cerevisiae inclusion levels: T1 0% bran inclusion, T2 10%, T3 20% and T4 25%. Final weight (kg), average daily gain (g/day), final consumption (kg) and feed conversion ratio (FCR) were the variables evaluated here. SCP inclusion in food rose from 8.23% to 13.97%. There were significant statistical differences (p<0.05) regarding average daily gain for T1 (625.81 g/day) and T2 (618.77) compared to T3 (526.38) and T4 (542.77) and FCR for T1 (2.20) and T2 (2.16) compared to T3 (2.54) and T4 (2.45). There were no differences (p>0.05) regarding final weight or final consumption. Diet costs were lower for T2, T3 and T4. The anaerobic fermentation of rice bran improved feed protein content through S. cerevisiae growth and can be included in diets for raising pigs; it has good palatability and up to 10% SCP inclusion level, obtaining good yield and a lower cost diet.

Resumo O conteúdo protéico das farinhas de cereais é aumentado com proteínas microbianas através de processos de fermentação utilizando leveduras. O objectivo desta pesquisa foi avaliar a inclusão de quirera de arroz submetido a fermentação líquida com Saccharomyces cerevisiae por fermentação anaeróbia como fonte de proteína unicelular (PUC) para porcos em crescimento. Teste-piloto foi realizado no laboratório para a produção PUC de S. cerevisiae com quirera de arroz, a fim de padronizar e encontrar as melhores condições do processo para a produção subsequente fermentador de 600 l. Foram avaliadas a quirera de arroz obtido por fermentação com S. cerevisiae foi avaliado por um período de 30 dias, em 24 porcos 21.72 ± 3.31 kg, distribuídos em blocos casualizados com quatro tratamentos, três blocos e seis animais por tratamento. O julgamento consistiu em quatro níveis de inclusão: T1: 0%, T2: 10%, T3: 20% e T4: 25%, de quirera de arroz pós-fermentado com S. cerevisiae. As variáveis ​​estudadas foram o ganho diário de peso (g/dia), peso final (kg), consumo final (kg) e conversão de feed. A comida passou de 8.23% para 13.97% de PC. Houve diferenças (p<0,05) no ganho de peso diário T1: 625.81 e T2: 618.77 em relação a T3: 526.38 e T4: 542.77 g/dia, e na conversão alimentar entre T1: 2.20 e T2: 2.16 com relação aos tratamentos T3: 2.54 e T4: 2.45. Não houve diferenças (p>0.05) para o peso final ou consumo final. O custo das dietas foi menor para T2, T3 e T4. Em conclusão, com a fermentação anaeróbia do quirera de arroz, o nível protéico da ração foi melhorado pelo crescimento da levedura S. cerevisiae e pode ser incluído em rações para suínos em crescimento, apresentando boa palatabilidade e até um nível de inclusão de 10% obtendo boa desempenho, com uma dieta de menor custo.

AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE Lactobacillus spp. (LACTOBACILLACEAE) RESISTENTES A Cd(II) Y As(III) RECUPERADOS DE FERMENTO DE CACAO / Isolation and identification of Lactobacillus spp. (Lactobacillaceae) resistant to Cd(II) and As(III) from fermented cocoa

RESUMEN El objetivo de este estudio fue aislar e identificar a partir de cacao fermentado en Caldas Colombia, bacterias con potencial de aplicación en procesos biotecnológicos, como la detoxificación de cadmio (Cd(II)) y arsénico (As(III)) en el organismo humano. En total se recuperaron 36 aislados de los cuales se recuperaron 11 en presencia de 1,0 mg/L de Cd(II) y 25 en presencia de 0,1 mg/L de As(III). Su identificación molecular determinó que la mayoría de los aislados son del género Lactobacillus. Los ensayos de crecimiento en presencia de diferentes concentraciones de los elementos evaluados permitió determinar que gran parte de los aislamientos presentan resistencia a mayores concentraciones de As(III) (300 mg/L) que de Cd(II) (10 mg/L). En ensayos de tolerancia a la acidez (pH 2,5) se encontró que la cepa tipo Lactobacillus plantarum JCM 1055, junto con los aislamientos nativos L. plantarum A19, A26 y C16, mostraron la mayor tolerancia, por lo que se seleccionaron para evaluar su tolerancia a condiciones de salinidad. Las bacterias evaluadas mostraron crecimiento en concentraciones de hasta 4 g/L de sales biliares. Se concluye que los L. plantarum evaluados en este trabajo tienen un gran potencial para futuros ensayos en los que se busque demostrar la disminución de la bioaccesibilidad de Cd(II) y As(III) en condiciones in vitro del sistema digestivo humano debido a su resistencia a altas concentraciones de estos elementos y su tolerancia a condiciones de acidez y salinidad. Esto, junto con el reconocido potencial probiótico que tienen estos microorganismos, permitirá a futuro su uso en procesos biológicos de mitigación de Cd(II) y As(III).

ABSTRACT The aim of this study was to isolate and identify from fermented cocoa in Caldas Colombia, bacteria with potential application in biotechnological processes such as detoxification of cadmium (Cd(II)) and arsenic (As(III)) in the human organism. In total, 36 isolates were obtained, from which 11 were recovered in the presence of 1.0 mg/L of Cd(II) and 25 in presence of 0.1 mg/L of As(III). Molecular identification showed most isolates belong to the genera Lactobacillus. Minimum inhibitory concentration assays, in presence of different concentrations of the elements, allowed to determine that the majority of isolates have resistance to higher concentration of As(III) (300 mg/L) than Cd(II) (10 mg/L). Acidity tolerance assays at pH 2.5 showed that type strain Lactobacillus plantarum JCM 1055, and native isolates L. plantarum A19, A26, and C16, presented the highest tolerance, thus they were selected to evaluate their tolerance to salinity conditions. The evaluated bacteria could grow in bile salts up to 4 g/L. It is concluded that the evaluated L. plantarum have great potential to be used in assays in which bioaccessibility of Cd(II) and As(III) is diminished under in vitro conditions of the human digestive system, due to its resistance to high concentrations of the elements and tolerance to acidic and high bile salt conditions. These facts, together with the recognized probiotic potential of these microorganisms, may allow their future use in biological processes to mitigate Cd(II) and As(III).

COMPOSICIÓN MICOQUÍMICA Y ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE LA SETA Pleurotos ostreatus EN DIFERENTES ESTADOS DE CRECIMIENTO / Mycochemical composition and antioxidant activity of Pleurotus ostreatus mushroom in different growth stages

RESUMEN Pleurotus sp. es un género de basidiomicetos ampliamente distribuido a nivel mundial, con especies que revisten importancia, no solo desde el punto de vista comercial por su valor nutricional, sino también por sus propiedades medicinales. Sin embargo, aún son insuficientes los estudios micoquímicos y se desconoce su relación con las propiedades antioxidantes de bioproductos obtenidos de estas setas durante diferentes estados de crecimiento. En el presente trabajo, se determinó el contenido de proteínas, carbohidratos, azúcares reductores, fenoles totales y flavonoides, así como la actividad antioxidante in vitro (ensayos de captación de radicales DPPH y estimación del poder reductor) de extractos acuosos de Pleurotus ostreatus en dos estados de crecimiento (primordios y cuerpos fructíferos maduros) durante la fermentación sólida. El contenido de proteínas, azúcares reductores y flavonoides fue superior en el extracto acuoso de cuerpos fructíferos maduros, mientras que los carbohidratos y fenoles totales fueron mayores en el extracto de primordios. Los valores de EC50 en los ensayos de DPPH y los de poder reductor fueron de 1,72 mg/mL y 3,27 mg/mL para el extracto de primordios y de 0,44 mg/mL y 0,48 mg/mL para el de cuerpos fructíferos maduros, respectivamente. Los resultados sugieren que las propiedades antioxidantes de extractos acuosos de Pleurotus ostreatus (primordios y cuerpos fructíferos maduros) reflejan las variaciones en la concentración de moléculas bioactivas, teniendo en cuenta las particularidades fisiológicas de las fases de crecimiento. Ello podría resultar de utilidad para el diseño de protocolos de obtención de bioproductos de Pleurotus ostreatus con aplicaciones potenciales como antioxidantes en las industrias alimentaria y farmacéutica.

ABSTRACT Pleurotus sp. is a genus of Basidiomycetes widely distributed worldwide, with species that are important not only from the commercial point of view for its nutritional value, but also for their medicinal properties. However, mycochemical studies and the relationship with the antioxidant properties of bioproducts obtained from these mushrooms during different growth stages are still insufficient. In this work, the content of proteins, carbohydrates, reducing sugars, total phenols and flavonoids was determined, as well as the in vitro antioxidant activity (tests of scavenging DPPH and reducing power estimation) of aqueous extracts of Pleurotus ostreatus in different growth stages (primordia and mature fruiting bodies) during the solid fermentation. The content of proteins, reducing sugars and flavonoids was higher in the aqueous extract ofmature fruiting bodies, while carbohydrates and total phenols were increased in the extract ofprimordia. The EC50 values in the DPPH and reducing power assays were 1.72 mg/mL and 3.27 mg/mL for primordia extract and 0.44 mg/mL and 0.48 mg/mL in the case of mature fruiting bodies extract, respectively. The results suggest that the antioxidant properties of Pleurotus ostreatus aqueous extracts (primordia and mature fruiting bodies), reflected the variations in the concentration of bioactive molecules, taking into account the physiological characteristics of the growth phases. This could be useful in designing protocols for obtaining bioproducts from Pleurotus ostreatus with potential applications as antioxidant in food and pharmaceutical industries.

Murumuru (Astrocaryum murumuru) meal as an additive to elephant grass silage / Torta de murumuru (Astrocaryum murumuru) como aditivo en el ensilado de pasto elefante / Torta de murumuru (Astrocaryum murumuru) como aditivo em silagens de capim elefante

Abstract Background: Tropical grasses, such as elephant grass, have high moisture content during its ideal phenological state for silage. High moisture content hinders proper preservation and reduces the nutritive value of silage due to secondary fermentation and production of effluents. Adding feed materials with high dry matter content, such as murumuru (Astrocaryum murumuru) meal, is a potential alternative to improve silage yield. Objective: To determine the effects of including murumuru meal (0, 7, 14, 21, and 28%) on the fermentative characteristics, microbiological activity, aerobic stability, and chemical composition of elephant grass silages. Methods: A completely randomized design with five treatments and five replicates was used. Elephant grass was collected at 60 d of age, minced, and homogenized with murumuru meal. The mass was placed in experimental 15-L silos. The silos were collected and analyzed 45 d later. Results: Effluent production decreased (p<0.05) as the proportions of murumuru meal in silage increased. A quadratic effect (p<0.05) was observed on dry matter recovery. An increase (p<0.05) was observed in dry matter content, a decrease (p<0.05) in the neutral detergent fiber content, and an increase (p<0.05) in the non-fibrous carbohydrate content with the inclusion of murumuru meal. Conclusions: Addition of murumuru meal improves chemical composition and does not affect the fermentative characteristics of elephant grass silage, while it reduces effluent losses. Nevertheless, the inclusion of murumuru meal in the elephant grass silage decreased the time of aerobic stability.

Resumen Antecedentes: los pastos tropicales, tales como el pasto elefante, tienen alto contenido de humedad cuando están en su estado fenológico ideal para ensilar. Esto dificulta su adecuada preservación en el silo, reduciendo el valor nutritivo del ensilaje debido a fermentaciones secundarias y generación de efluentes. Una posible solución sería incluir materiales con alto contenido de materia seca, tales como la torta de murumuru (Astrocaryum murumuru). Objetivo: determinar el efecto de la inclusión de torta de murumuru (0; 7; 14; 21 y 28%) sobre las características fermentativas, microbiológicas, estabilidad aeróbica y composición química de los ensilajes de pasto elefante. Métodos: se utilizó un diseño completamente al azar, con cinco tratamientos y cinco repeticiones. El pasto elefante fue colectado a los 60 días de edad, luego picado y homogeneizado con la torta de murumuru. La masa fue colocada en silos experimentales con capacidad de 15 L. Luego de 45 días de ensilado, los silos fueron abiertos y las muestras fueron colectadas para su posterior análisis. Resultados: hubo reducción (p<0,05) en la producción de efluentes a medida que se incrementó la proporción de torta de murumuru en el ensilado. Se observó un efecto cuadrático (p<0,05) en la recuperación de materia seca. Hubo aumento (p<0,05) en los contenidos de materia seca con la adición de torta de murumuru. Se observó disminución (p<0,05) en el contenido de fibra detergente neutra y aumento (p<0,05) de carbohidratos no fibrosos. Conclusión: La adición de torta de murumuru mejora la composición química, reduce las perdidas por efluentes y no afecta las características fermentativas de ensilado de pasto elefante. Sin embargo, la inclusión de la torta de murumuru en el ensilado de pasto elefante disminuye el tiempo en estabilidad aeróbica.

Resumo Antecedentes: capins tropicais, como por exemplo o capim-elefante apresentam alto teor de umidade quando possuem produtividade compatível e estão no estádio fenológico adequado para ensilagem. Isso dificulta a adequada preservação no silo, ocasionando a redução do valor nutritivo da silagem devido a fermentações secundárias e a produção de efluentes. Uma possível solução seria o uso de aditivos com alto teor de matéria seca, como bolo de murumuru (Astrocaryum murumuru). Objetivo: determinar o efeito da inclusão da torta de murumuru (0; 7; 14; 21 e 28%) na ensilagem de capim-elefante sobre as características fermentativas, microbiológicas, estabilidade aeróbia e a composição química das silagens. Métodos: utilizou- se um delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e cinco repetições. O capim-elefante foi colhido aos 60 dias de idade, o mesmo foi picado e homogeneizado à torta de murumuru. A massa foi ensilada em silos experimentais com capacidade de 15 L. Após 45 dias de ensilagem, os silos foram abertos e amostras foram coletadas para posteriores análises laboratoriais. Resultados: houve redução (p<0,05) na produção de efluentes à medida que se elevaram as proporções da torta de murumuru na ensilagem. Observou-se efeito quadrático (p<0,05) na recuperação de matéria seca. Houve aumento (p<0,05) nos teores de matéria seca com a adição da torta murumuru. Observou-se diminuição (p<0,05) nos teores de fibra em detergente neutro e aumento (p<0,05) nos teores de carboidratos não fibrosos. Conclusão: torta de murumuru como aditivo melhora a composição química, reduz perdas principalmente por efluente e não afeta as características fermentativas de silagens de capim- elefante. Entretanto, a inclusão da torta de murumuru na ensilagem de capim-elefante diminui o tempo em estabilidade aeróbia.

Las funciones metabólicas, endocrinas y reguladoras de la expresión genética del lactato / The metabolic, endocrine and regulatory functions of lactate gene expression

Resumen El lactato se considera un metabolito de desecho que se produce durante la fatiga muscular. En contraste con esta visión simplista, en este trabajo se proporcionan evidencias de las múltiples y complejas funciones de este metabolito. Se muestra que: 1) el lactato es el producto final de la glucólisis, independientemente de la concentración de oxígeno en el medio en el que se encuentren las células; 2) el lactato forma parte de 2 tipos de lanzadera, una que funciona en el espacio intermembranal de la mitocondria, y otra intercelular, que se encarga de alimentar con lactato a ciertos tipos celulares, como las neuronas o el músculo cardiaco; 3) en los espermatozoides, el lactato se transporta directamente a la matriz mitocondrial y allí se oxida para producir piruvato y NADH; 4) en el hígado, el lactato participa en la oxidación del etanol a través de la generación de peróxido de hidrógeno; 5) que dependiendo de la estirpe celular, el lactato puede funcionar como agente antiinflamatorio (endocrino) o regulador de la expresión génica.

Abstract Lactate is considered to be a waste metabolite produced during muscle fatigue. In contrast with this simplistic point of view, in this review we provide evidence of the multiple and complex functions of this metabolite. We show that: 1) lactate is the final product of the glycolysis regardless the oxygen concentration in the cell 2) lactate is part of two types of shuttle, one that functions in the intermembrane space of the mitochondrion, and another intercellular, which is responsible for feeding lactate to certain cell types, such as neurons or heart muscle, 3) in sperm, lactate is transported directly to the mitochondrial matrix and there it is oxidized to produce pyruvate and NADH, 4) in the liver, lactate participates in the oxidation of ethanol through the generation of hydrogen peroxide, 5) Depending on the cell line, lactate can function as anti-inflammatory agent (endocrine) and/or a regulator of gene expression.

Fermentative characteristics and nutritional value of sugarcane silage added with two types of urea / Características fermentativas y valor nutricional del ensilaje de caña de azúcar con adición de dos tipos de urea / Características fermentativas e valor nutricional da silagem de cana-de-açúcar aditivada com dois tipos de ureia

Abstract Background: Dry matter (DM) loss is high in sugarcane silage due to its high content of soluble carbohydrates which favors yeast growth and ethanol production, thus reducing the nutritional value of the preserved forage. Objective: To determine the effect of adding two types of urea at two concentration levels to sugarcane silage on the nutritional value and fermentative characteristics of the silage. Methods: A completely randomized 2×2+1 factorial design was used, based on two types of urea (conventional and protected), two urea concentration (0.5 and 1.0% of the natural matter), and a control (sugarcane silage with no additives). Six replicates were used. The mixture was placed in PVC silos and opened after 60 days. Results: There was no difference in DM content or effluent losses by the addition of urea. In regards to neutral detergent fiber, acid detergent fiber, and lignin, decreased levels were observed compared to the control, regardless of urea type. Urea type and concentration had an effect on ammoniacal nitrogen content, with higher values for conventional urea, but not affecting the pH. The addition of urea to sugarcane silage reduced gas losses and raised the levels of crude protein, ether extract, and effective degradability. Conclusion: Adding protected or conventional urea at 1% of natural matter at the time of sugarcane ensiling reduces gas losses and improves nutritional composition of the silage.

Resumen Antecedentes: La caña de azúcar ensilada presenta una elevada pérdida de materia seca (MS) debido a su alto contenido de carbohidratos solubles que favorece el crecimiento de levaduras y la producción de etanol, reduciendo así el valor nutricional del ensilado. Objetivo: Determinar el efecto de dos tipos de urea en dos concentraciones sobre las características fermentativas y el valor nutricional del ensilaje de caña de azúcar. Métodos: Se utilizó un diseño completamente al azar, en esquema factorial 2x2+1, basado en dos tipos de urea (común o protegida), dos concentraciones de urea (0,5 y 1,0% de la materia natural) y un control (ensilaje de caña de azúcar sin aditivos). Se utilizaron seis réplicas de cada tratamiento. El material fue ensilado en silos de PVC, los que fueron abiertos después de 60 días. Resultados: No hubo diferencia en el contenido de MS o en las pérdidas por efluentes con la adición de urea. En relación a la fibra detergente neutra, fibra detergente ácida y lignina, se observó disminución de éstos con respecto al control, independientemente del tipo de urea. Se observó un efecto de la concentración y del tipo de urea para el contenido de nitrógeno amoniacal, con mayores valores para la urea común, pero sin efecto sobre el pH. La adición de urea en el ensilado de caña redujo las pérdidas por gases y elevó los niveles de proteína bruta, extracto etéreo y degradabilidad efectiva. Conclusión: La adición de urea común o protegida, al 1% de materia natural, al inicio del ensilaje de caña de azúcar reduce las pérdidas por gases y mejora la composición nutricional del ensilaje.

Resumo Antecedentes: A ensilagem de cana-de-açúcar sem aditivos apresenta elevada perda de matéria seca (MS) devido ao alto teor de carboidratos solúveis, favorecendo o crescimento de leveduras e produção de etanol, reduzindo assim o valor nutricional da forragem conservada. Objetivo: Determinar o efeito do tipo de ureia (comun ou protegida) e diferentes concentrações nas características fermentativas e valor nutritivo das silagens de cana-de-açúcar. Métodos: Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2 + 1, sendo dois tipos de ureia (comun ou protegida), e duas concentrações (0,5 e 1,0% com base na matéria natural) mais o controle (silagem exclusiva de cana-de-açúcar); com seis repetições. O material foi ensilado em silos de PVC e abertos após 60 dias. Resultados: Não houve diferença no teor de MS e nas perdas por efluentes com adição da ureia. Em relação à fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido e lignina observou-se diminuição destes em relação ao controle, independente do tipo de ureia. Observou-se efeito das concentrações e do tipo de ureia para o teor de nitrogênio amoniacal, com maiores valores para a ureia comum, porém sem efeito no pH. A adição de ureia na ensilagem de cana reduziram as perdas por gases e elevaram os teores de proteína bruta, extrato etéreo e degradabilidade efetiva. Conclusão: O uso de 1% de ureia, independente do tipo, promove um incremento no valor nutricional da silagem de cana-de-açúcar e reduz as perdas por gases.

Biotechnological recovery of chitin from crustacean waste / Recuperación biotecnológica de quitina de residuos de crustáceos

Abstract Reviews on biotechnological recovery of chitin from crustacean waste and other sources are acknowledged in the present review. Most of the reviews conclude that although important results on chitin recovery have been achieved, there is still a need for better approaches to improve operational conditions of deproteinization and demineralization processes, such as time, carbon source, pH (initial and during fermentation), volume of inoculum, temperature, among others, in order to apply at industrial level, a bioprocess commercially and environmentally cost/effective viable. The present review aims to gather the most updated available information about research on biotechnological methods to recover chitin from crustacean waste, studied during the past 10 years, focussing on conditions applied to deproteinization (DP) and demineralization (DM), particularly on bioprocessing times and microbial species.

Resumen Revisiones sobre recuperación de quitina a partir de residuos de crustáceos y otras fuentes usando biotecnología son reconocidas en el presente artículo. La mayoría de las revisiones concluyen que aunque se han logrado resultados importantes en la recuperación de quitina, todavía existe la necesidad de mejorar las condiciones operativas de los procesos de desproteinización y desmineralización, tales como el tiempo, la fuente de carbono, el pH (inicial y durante la fermentación), el volumen de inóculo y la temperatura, entre otros, para aplicar a nivel industrial un bioproceso que sea comercial y ambientalmente costo-beneficio viable. La presente revisión tiene como objetivo reunir la información más actualizada disponible sobre la investigación en métodos biotecnológicos para recuperar la quitina de los residuos de crustáceos, estudiada durante los últimos 10 años, centrándose en las condiciones aplicadas a la desproteinización (DP) y la desmineralización (DM), particularmente en los tiempos de bioprocesamiento y las especies microbianas involucradas.

Reducción de metano in vitro con el glucósido cianogénico Linamarina / Reduction of in vitro methane with the cyanogenic glucoside Linamarin

RESUMEN Objetivo. Evaluar el efecto de dosis crecientes del glucósido cianogénico Linamarina, en la reducción de metano ruminal in vitro. Materiales y Métodos. Se empleó líquido ruminal de dos ovejas fistuladas de la raza Merino Precoz, con el que se inoculó un sustrato fermentativo constituido por heno de alfalfa (Medicago sativa) y grano de avena molido (Avena sativa L.), se adicionó solución buffer y Linamarina (pureza de ≥98%) en dosis crecientes, lo que se llevó a incubación por ocho horas in vitro. El metano se midió cada hora, con un monitor de gases infrarrojo. Resultados. De acuerdo con el incremento de las dosis de Linamarina (0, 6, 13, 20 y 26 mg/L), la concentración de metano disminuyó de forma lineal (p≤0.05) en (9.7, 9.2, 18.1 y 29.4%) respectivamente. Se observó una reducción significativa de metano con la dosis más alta de Linamarina. Conclusión. La Linamarina, en su estado puro, fue eficaz en la reducción de metano durante la fermentación ruminal in vitro. Por lo tanto, este estudio constituye una base para futuros experimentos que incluyan fuentes vegetales de Linamarina y otras variables ruminales, lo que puede conducir a encontrar estrategias para reducir los gases de efecto invernadero.

ABSTRACT Objective. To assess the effect of rising doses of the cyanogenic glucoside Linamarin on the reduction of in vitro rumen methane. Materials and methods. Rumen fluid from two fistulated Merino Precoz sheep, inoculated with a fermentation substrate comprising alfalfa hay (Medicago sativa) and ground oat grain (Avena sativa L.), and added with buffer solution and Linamarin (purity ≥98%) in rising doses, was incubated for eight hours in vitro. Methane was measured each hour with an infrared gas monitor. Results. According Linamarin doses were increased (0, 6, 13, 20 and 26 mg/L), the methane concentration fell in a linear manner (p≤0.05) by (9.7, 9.2, 18.1 and 29.4%), respectively. A significant reduction of methane was seen whit the highest dose of Linamarin. Conclusions. Linamarin, in pure state, was effective to reduce methane during in vitro ruminal fermentation. Therefore, this study constitutes a basis for future experiments including vegetable sources of Linamarin as well as other rumen variables, leading to find a strategy for reducing greenhouse gases.

Uso de disacáridos y carbón activado para preservar consorcios de bacterias ruminales celulolíticas liofilizadas / Use of disaccharides and activated carbon to preserve cellulolytic ruminal bacterial consortiums lyophilized

RESUMEN Objetivo. Determinar la fermentación in vitro de consorcios bacterianos ruminales celulolíticos (CBC) conservados por liofilización usando carbón activado, maltosa y lactosa como preservadores. Materiales y métodos. Un CBC se aisló de fluido ruminal de una búfala de agua en medios selectivos celulolíticos. Los CBC se liofilizaron con carbón activado (CA), lactosa (LA) o maltosa (MA) como preservadores y sin preservador (SP). El diseño experimental fue completamente al azar para medir biogás a diferentes intervalos de tiempo; así como, un diseño completamente al azar con arreglo factorial 4x3, los factores fueron preservadores (SP, CA, LA y MA) y tiempo de fermentación (24, 48 y 72 h) para pH, nitrógeno amoniacal (N-NH3), degradación de materia seca (DMS) y de fibra detergente neutro (DFDN), actividad enzimática celulasas y la población de bacterias totales. Resultados. LA produjo mayor biogás acumulado a las 72 h y parcial a partir de las 12 h (p≤0.05). SP no mostró diferencias (p>0.05) en celulasas, conteo de bacterias total, DMS y DFDN en los tiempos de fermentación evaluados con el resto de los preservadores. Conclusiones. La producción de biogás parcial y acumulada, el aumento en la tasa de degradación de 8.3 y 91.1 % en la DMS y DFDN de las 24 a 72 h (p≤0.05) con el preservador LA, muestran que la lactosa puede usarse como preservador de bacterias celulolíticas ruminales.

ABSTRACT Objective. To determine in vitro fermentation of cellulolytic ruminal bacterial consortia (CBC) preserved by lyophilization using activated carbon, maltose and lactose as preservatives. Materials and methods. A CBC was isolated from the ruminal fluid of a female water buffalo in selective cellulolytic media. The CBC were lyophilized without preservative (SP), activated carbon (CA), lactose (LA) o maltose (MA) as preservatives. The experimental design was completely random to measure biogas at different time intervals; as well as completely random with 4x3 factorial arrangement, factors were preservative [SP, CA, LA and MA] and fermentation time (24, 48 and 72 h) for pH, ammoniacal nitrogen (NH3-N), dry matter degradation (DMD), neutral detergent fiber degradation (NDFD), enzymatic activity cellulases and total bacteria population. Results. LA produced higher accumulated biogas at 72 h and partial biogas after 12 h (p≤0.05). SP did not show differences (p>0.05) in cellulases, total bacteria population, DMD and NDFD in the fermentation times evaluated with the rest of the preservative. Conclusions. The production of partial and accumulated biogas, the increase in the degradation rate of 8.3 and 91.1% in the DMD and NDFD from 24 to 72 h (p≤0.05) in the LA preservative, show that lactose can be used as a preservative of ruminal cellulolytic bacteria.

Review of Lactobacillus in the food industry and their culture media / Revisión de Lactobacilos en la industria alimentaria y sus medios de cultivo

ABSTRACT Lactic acid bacteria (LAB) are currently of great importance given their increasing use in the improvement of human and anima health and nutrition. They exhibit complex nutritional requirements, which is the reason why their production costs are high. Research efforts are being made aimed at evaluating different substrates for their production as well as the production of valuable metabolites from them. The purpose of this paper is to expose the main research and development trends for LAB production for industrial purposes with emphasis on the culture media required for their growth. The web of Science databases as well as the Google Patent Search tool were used in order to gather and analyze the scientific and technical information published in the last twelve years relating to LAB and their culture media. The use of milk, industrial cheese whey, cane molasses, hydrolyzed starches, lignocellulosic materials, organic food waste and bovine blood plasma, among others, have been proposed for Lactobacillus cultivation with the purpose of reducing costs and increasing performance in their production. Research groups and centers have the responsibility of intensifying their efforts to offer highly efficient technological alternatives to the industry that allow the production and application of LAB as a growth factor for the food sector. Also, research in prebiotic ingredients or additives derived from LAB that allow the enhancement of the benefits to the consumer must be continued. In this regard, it is necessary to increase the international visibility of Colombian scientific production in this area.

RESUMEN Las bacterias del ácido láctico (LAB) son actualmente de gran importancia dado su uso creciente en la mejora de la salud y nutrición humana y animal. Presentan requerimientos nutricionales complejos, por lo que sus costos de producción son altos. Se están realizando esfuerzos de investigación para evaluar diferentes sustratos para su producción, así como la producción de metabolitos valiosos a partir de ellos. El propósito de este documento es exponer las principales tendencias de investigación y desarrollo para la producción de LAB con fines industriales, con énfasis en los medios de cultivo necesarios para su crecimiento. Las bases de datos de Web of Science y la herramienta de búsqueda de patentes de Google se utilizaron para recopilar y analizar la información científica y técnica publicada en los últimos doce años relacionada con LAB y sus medios de cultivo. Se ha propuesto el uso de leche, suero de queso industrial, melaza de caña, almidones hidrolizados, materiales lignocelulósicos, desechos de alimentos orgánicos y plasma sanguíneo bovino, entre otros, para el cultivo de Lactobacillus con el fin de reducir costos y aumentar el rendimiento de su producción. Los grupos y centros de investigación tienen la responsabilidad de intensificar sus esfuerzos para ofrecer alternativas tecnológicas altamente eficientes a la industria que permitan la producción y aplicación de LAB como factor de crecimiento para el sector alimentario. Además, la investigación en ingredientes prebióticos o aditivos derivados de LAB que permite la mejora de los beneficios para el consumidor debe continuar. En este sentido, es necesario aumentar la visibilidad internacional de la producción científica colombiana en esta área.

Caracterización molecular de los microorganismos presentes durante el proceso fermentativo de los granos de cacao (Theobroma cacao) / Molecular characterization of microorganisms during cocoa-bean fermentation process (Theobroma cacao)

La fermentación de granos de cacao es un proceso espontáneo de post cosecha muy importante para el desarrollo de aroma y sabor a chocolate el cual involucra un sin número de actividades microbianas complejas. En el presente estudio se identifican los microorganismos presentes en granos de cacao antes, durante y después del proceso de fermentación aplicando dos métodos: el análisis de secuenciamiento de ADN y la espectrometría de masas MALDI TOF/TOF. Dentro del grupo de bacterias y levaduras predominantes identificadas por el primer método se encontro a Lactobacillus plantarum (29%), L. brevis (18%), Bacillus cereus (15%), Pediococcus acidilactici (12%), y Pichia kudriavzevii (100%). Asimismo se caracterizó por huella de masas las secuencias peptídicas más importantes de cada cepa identificada. Por otro lado, aplicando el segundo método, se identificaron 57 especies de microorganismos, siendo el 73.7% especies bacterianas y el 26.3% especies de levaduras. Adicionalmente se detectaron secuencias peptídicas de la proteína vicilina responsable del aroma característico de los granos de cacao fermentados y a la proteína albumina de 21KDa.

Cocoa beans fermentation is a spontaneous process of post-harvest very important for the development of chocolate aroma and flavor, which involves a number of complex microbial activities. In this work, we identify the microorganisms present in cocoa beans before, during and after the fermentation process, applying DNA sequencing analysis and MALDI TOF / TOF mass spectrometry. With the first method, the predominant bacteria and yeast identified were Lactobacillus plantarum (29%), L. brevis (18%), Bacillus cereus (15%), Pediococcus acidilactici (12%), and Pichia kudriavzevii (100%). The most important peptide sequences of each identified strain by mass fingerprint were characterized too. By the second method, 51 species of microorganisms being 73.7% bacterial species and 26.3% yeast species were identified. Additionally peptide sequences responsible Vicilin protein characteristic aroma of the fermented cocoa beans and the albumin protein of 21KDa were detected.

Solid state fermentation to obtain vegetable products bio-enriched with isoflavone aglycones using lactic cultures / Fermentación en sustrato sólido utilizando cultivos lácticos para la obtención de productos vegetales bioenriquecidos con isoflavonas agliconas

The consumption of soybean isoflavones (IS) is associated with several beneficial properties on human health. Some lactic acid bacteria possess ß-glucosidase enzyme, that allows to obtain the active form of IS (aglycone). The solid state fermentation (SSF) has received great attention in the last years in order to obtain several valuable compounds. SSF, using soybean as substrate and Lactobacillus rhamnosus CRL 981 as starter, was studied in the present work. Sucrose was added into soybean paste to study the effect on the behavior of the selected strain. The development of L. rhamnosus CRL 981 through pH and recount measures, sugar intake, organic acid production, ß-glucosidase activity and IS conversion were analyzed. No significant differences in growth and acidity were observed between soybean pastes with and without sucrose added, but the production of lactic acid was higher in the latter paste. The ß-glucosidase activity was detected in both pastes and the complete hydrolysis of IS at 12 h of fermentation was observed. Also, this strain was able to increase the free amino acids in soybean paste. SSF, using soybean as substrate and L. rhamnosus CRL 981 as starter culture, is an alternative process to obtain a soybean product bio-enriched in active IS with attractive nutritional characteristics.

El consumo de isoflavonas de soja (IS) está asociado a diversos beneficios para la salud humana. Ciertas bacterias lácticas poseen la enzima ß-glucosidasa, que permite obtener la forma bioactiva (agliconas) de las IS. La fermentación en sustrato sólido (FSS) ha recibido gran atención en los últimos anos debido a sus numerosas ventajas, y permite la obtención de productos con valor agregado. En el presente trabajo se estudió la FSS utilizando soja como sustrato y Lactobacillus rhamnosus CRL981 como cultivo iniciador. Con el fin de estudiar el efecto de una fuente de carbono externa sobre el comportamiento de la cepa seleccionada, se adicionó sacarosa a la pasta de soja. Se evaluó el crecimiento de L. rhamnosus CRL 981 a través de medidas de pH y recuento en placa. Además, se analizó el consumo de azúcares, producción de ácidos orgánicos, actividad ß-glucosidasa y conversión de IS. No se observaron diferencias significativas en el crecimiento y acidez entre las pastas de soja sin adición de sacarosa y con ella, sin embargo, la producción de ácido láctico fue mayor en esta última. La actividad de ß-glucosidasa se detectó en ambas pastas y se observó la hidrólisis completa de IS a las 12 h de fermentación. Además, esta cepa fue capaz de aumentar los aminoácidos libres en la pasta de soja. La FSS, utilizando soja como sustrato y L. rhamnosus CRL 981 como cultivo iniciador, es un proceso alternativo para obtener un producto de soja bioenriquecido en IS bioactivas con características nutricionales atractivas.

Isolation, biochemical characterization, and phylogeny of a cellulose-degrading ruminal bacterium / Aislamiento, caracterización bioquímica y filogenia de una bacteria ruminal degradadora de celulosa / Isolamento, caracterização bioquímica e filogenia de uma bacteria ruminal degradante de celulose

Abstract Background: The isolation of cellulolytic bacteria, which hydrolyze cellulose to cellobiose and glucose, can provide useful information about rumen diversity. Objective: To identify and characterize a microorganism capable of hydrolyzing cellulose, isolated from a cow rumen. Methods: Anaerobic culture techniques were used for isolating cellulose-degrading rumen bacteria. Congo red staining was used to evaluate β-D-glucanase activity, and carbohydrate fermentation pattern was obtained with the kit API 50CHB/E. DNA extraction was performed and the 16S rDNA gene was amplified using 8F (5'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3'), and 1492R (5' GGT TAC CTT GTT ACG ACT T 3') primers. The phylogenetic tree was reconstructed with the algorithm of maximum parsimony (bootstrap 5000), and 16S rDNA sequence was deposited in the NCBI database (accession number: KM094184). Results: The isolated bacterium showed cellulolytic activity detected with Congo red; besides, glycerol, ribose, xylose, sucrose, galactose and glucose were fermented by this bacterium. However, biochemical tests did not identify the bacteria because no match was found at database of API WEB Software. The phylogenetic inference indicated that this bacterium belongs to Shigella genus, with 98% maximal identity respect to the other taxonomic species. Conclusions: Phylogenetic analysis of 16S rRNA genes showed that the rumen isolated bacterium was a member of the genus Shigella, which, under mesophilic conditions, is an interesting candidate for obtaining oligosaccharides from lignocellulosic biomass.

Resumen Antecedentes: El aislamiento de las bacterias celulolíticas, que hidrolizan la celulosa a celobiosa y glucosa, proporciona valiosa información sobre la diversidad del rumen. Objetivo: Identificar y caracterizar un microorganismo capaz de hidrolizar celulosa, aislado de un rumen vacuno. Métodos: Se utilizaron técnicas de cultivo anaeróbico para aislar bacterias ruminales que degradan celulosa. La tinción con rojo Congo se usó para evaluar la actividad β-D-glucanasa y el patrón de fermentación de carbohidratos se obtuvo con el kit API 50CHB/E. Se realizó la extracción de DNA y se amplificó el gen de 16S rDNA utilizando los cebadores 8F (5'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3'), y 1492R (5' GGT TAC CTT GTT ACG ACT T 3'). El árbol filogenético se reconstruyó con el algoritmo de máxima parsimonia (replicas 5000) y la secuencia 16S rDNA se depositó en la base de datos del NCBI (número de acceso: KM094184). Resultados: La bacteria aislada mostró actividad celulolítica detectada con la tinción de rojo Congo; además, esta bacteria fermenta glicerol, ribosa, xilosa, sacarosa, galactosa y glucosa. Sin embargo, las pruebas bioquímicas no permitieron identificar a la bacteria aislada, por no encontrar coincidencias en la base de datos del software API WEB. La inferencia filogenética indicó que esta bacteria pertenece al género Shigella, con 98% de identidad máxima respecto a las otras especies taxonómicas. Conclusiones: El análisis filogenético del gen 16S rRNA mostró que la bacteria aislada del rumen es un miembro del género Shigella que, en condiciones mesófilas, es un candidato interesante para obtener oligosacáridos a partir de biomasa lignocelulósica.

Resumo Antecedentes: As bactérias celulolíticas hidrolizam a celulosa em celobiose e glicose, e o isolamento desses microrganismos fornece informações sobre a diversidade do rúmen. Objetivo: Identificar e caracterizar um microorganismo isolada do rúmen de uma vaca, com capacidade para hidrolisar a celulose. Métodos: Técnicas de cultura anaeróbica foram utilizadas para isolar bactérias ruminais que degradam a celulose. A atividade β-D-glucanase foi mostrada utilizando mancha de vermelho Congo, e o padrão de fermentação de carbohidratos foi obtida com o kit API 50CHB/E. A extracção foi realizada de DNA e amplificou-se os genes 16S rDNA utilizando os iniciadores 8F (AGA GTT TGA 5'-TCC TGG CTC AG-3'), e 1492R (5' CTT GGT TAC GTT ACG TCA T 3'). A árvore filogenética foi reconstruída com o algoritmo de máxima parcimônia (réplicas 5000). A sequência de rDNA 16S foi depositada no banco de dados do NCBI (número de acesso: KM094184). Resultados: O isolado mostrou uma atividade celulolítica com coloração vermelho Congo; además esta bactéria fermentação de glicerol, ribose, xilose, sacarose, galactose e glicose. No entanto, com as provas bioquímicas não se identificou a bactérias isolada, já que não se encontrou na base de dados do software API WEB. A inferência filogenética indicou que esta bactéria pertence ao género Shigella, com 98% de identidade de máximo respeito para outras espécies taxonômicas. Conclusão: A análise filogenética do gene 16S rRNA mostrou as bactérias isoladas do ambiente ruminal como um membro do género Shigella, que condições mesofilicas é um candidato atraente para obter oligossacarídeos da biomassa lignocelulósica.

Silage from heart-of-palm waste produced from Alexander palm tree / Ensilaje de residuos de palmito producidos a partir de Palma Real / Silagem de resíduos de palmito produzidos a partir da Palmeira Real

Abstract Background: Production of heart-of-palm from Alexander palm tree generates a waste that could be used as silage for feeding ruminants. Objective: To evaluate the chemical composition, fermentation parameters, and quality of silage made from waste of heart-of-palm production using Alexander palm. Methods: Three types of silage made from waste of heart-of-palm production were evaluated: 1) leaf silage, 2) sheath silage, and 3) compound (leaf + sheath) silage. The processed waste was packed in experimental silos and distributed in a completely randomized design with 10 replications. Means were compared pairwise using Tukey's test at the 5% significance level. Results: Leaf silage had the highest pH (p<0.05) and the lowest ammonia nitrogen (p<0.05) in relation to the other silages. No difference was observed (p>0.05) for lactic and butyric acids, whereas acetic acid was higher (p<0.05) in the sheath and compound silages. Dry matter and crude protein contents were the highest (p<0.05) in leaf silage. Neutral detergent fiber was higher (p<0.05) in sheath silage, followed by leaf and compound silages, respectively. The highest lignin content (p<0.05) was observed in sheath silage. Conclusions: Based on the fermentative parameters, waste from heart-of-palm from Alexander palm tree has potential for silage production. However, differences in silage composition at the time of feeding ruminants should be considered.

Resumen Antecedentes: Los residuos de la producción de palmito de Palma Real podrian utilizarse como ensilaje para alimentación de rumiantes. Objetivo: Determinar la composición, parámetros químicos de fermentación, y calidad del ensilaje elaborado a partir de residuos procedentes de la producción de palmito de Palma Real. Métodos: Tres tipos de ensilaje hechos con los residuos generados a partir de la producción de palmito fueron evaluados: 1) ensilaje de hojas, 2) ensilaje de vainas, y 3) ensilaje compuesto (hojas + vainas). Los residuos tratados fueron empacados en silos experimentales y distribuidos en un diseño completamente al azar con 10 repeticiones. Las medias fueron comparadas mediante la prueba de Tukey, con un nivel de significancia del 5%. Resultados: El ensilaje de hojas mostró el pH más alto (p<0,05) y el nivel más bajo de nitrógeno amoniacal (p<0,05) en comparación con los otros ensilajes. No se observaron diferencias (p>0,05) en los ácidos láctico y butírico, mientras que el ácido acético fue mayor en el ensilaje de vainas y en el compuesto en relación con el otro ensilaje. La materia seca (MS) y el contenido de proteína cruda (PC) fueron mayores (p<0,05) en el ensilaje de hojas. Los contenidos de fibra detergente neutra fueron mayores (p<0,05) en los ensilajes de vainas, seguido por los ensilajes de hojas y compuesto, respectivamente. El contenido de lignina fue más alto (p<0,05) en el ensilaje de vainas. Conclusiones: Según los parámetros fermentativos, los residuos de la producción de palmito de Palma Real tienen potencial para la producción de ensilaje. Sin embargo, se deben considerar las diferencias en la composición de los ensilajes al momento de alimentar rumiantes.

Resumo Antecedentes: Resíduos da produção de palmito da palmeira Real são um problema para a agroindústria devido sua falta de utilização e o seu uso na forma de silagem pode ser uma alternativa na alimentação de ruminantes. Objetivo: Avaliar a composição química e os parâmetros fermentativos, e verificar a qualidade da silagem produzida a partir do resíduo da produção de palmito da Palmeira Real Australiana. Métodos: Foram avaliadas três tipos de silagem de resíduo da produção de palmito da Palmeira Real: silagem de folha, silagem de bainha e silagem da composta (folha + bainha). O resíduo processado foi acondicionado em silos experimentais e distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com 10 repetições e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. Resultados: A silagem de folha apresentou maior pH (p<0,05) em relação as demais silagens, enquanto para o nitrogênio amoniacal (p<0,05), apresentou menor teor em relação as demais silagens. Não observou-se diferença (p>0,05) para os ácidos lático e butírico, enquanto o ácido acético foi maior para as silagens de bainha e composta em relação as demais silagens. O teor de matéria seca (MS), proteína bruta (PB) foi maior (p<0,05) na silagem de folha em relação as demais silagens. A fibra em detergente neutro analisada estimada apresentou maiores valores (p<0,05) para a silagem de bainha, seguida pela silagem de folhas e silagem composta, respectivamente. O teor de lignina foi maior (p<0,05) para a silagem de bainha. Conclusões: De acordo com os parâmetros fermentativos, os resíduos da produção de palmito da Palmeira Real apresentam potencial para a produção de silagem. No entanto, as diferenças na composição das silagens devem ser consideradas quando oferecidas para animais ruminantes.