RESUMEN
Abstract Background: The use of pequi by-product as animal feed is an appealing alternative to reduce overall production costs. However, little is known regarding its effects on animal performance as well as the ideal inclusion level in the diet. Objective: To evaluate performance, intake, and digestibility of confined lambs receiving diets containing different levels of pequi by- product as a partial substitute for corn silage. Methods: The experiment was conducted in Curvelo, Brazil, using twenty-five crossbred Santa Inês male lambs (17.83 ± 1.73 kg) aged six months for 92 days. Increasing levels of pequi by-product (0, 6, 12, 18, and 24%) replacing corn silage were evaluated in a completely randomized design. Analysis of variance and regression were performed, with 5% significance level. Results: Inclusion of pequi by-product did not influence (p>0.05) average daily gain, total weight gain, or feed conversion ratio. No effect (p>0.05) was also observed on intake of dry matter, organic matter, ether extract, crude protein, neutral detergent fiber, total carbohydrates, and total digestible nutrients. However, a linear decrease was observed (p<0.05) in the apparent digestibility of dry matter, organic matter, ether extract, crude protein, neutral detergent fiber, total carbohydrates, and total digestible nutrients with increasing inclusion of pequi by-product. Conclusion: Pequi by-product is a potential substitute for corn silage in lamb diets because it does not influence animal performance and feed intake. However, digestibility decreases with increasing dietary inclusion levels of pequi by-product.
Resumen Antecedentes: la inclusion de subproductos de pequi en alimentación animal es una estrategia atractiva para reducir los costos de producción. Sin embargo, todavía se sabe poco sobre el efecto de este subproducto en el rendimiento de los animales, así como su nivel ideal de inclusión en la dieta. Objetivo: evaluar el rendimiento, consumo y digestibilidad en corderos confinados recibiendo dietas con subproducto de pequi en reemplazo parcial del ensilado de maíz. Métodos: el experimento se realizó en Curvelo, Brasil, utilizando 25 corderos machos cruzados de raza Santa Inês (17,83 ± 1,73 kg) y 6 meses de edad, durante 92 días. Se evaluaron niveles crecientes del subproducto de pequi (0, 6, 12, 18 y 24%) para sustituir el ensilado de maíz siguiendo un diseño completamente aleatorio. Los análisis de varianza y regresión se llevaron a cabo usando un nivel de significancia del 5%. Resultados: la inclusión del subproducto de pequi no influyó (p>0,05) en la ganancia de peso diaria, ganancia de peso total, ni conversión alimenticia. No se observó efecto (p>0,05) en la ingesta de materia seca, materia orgánica, extracto etéreo, proteína bruta, fibra detergente neutra, carbohidratos totales y nutrientes digestibles totales. Sin embargo, se observó una reducción lineal (p<0,05) en la digestibilidad aparente de materia seca, materia orgánica, extracto etéreo, proteína bruta, fibra detergente neutra, carbohidratos totales y nutrientes digestibles totales con el aumento del nivel de inclusión del subproducto. Conclusión: el subproducto de pequi puede utilizarse como sustituto parcial del ensilado de maíz, ya que no afecta la ganancia de peso ni la ingesta de nutrientes. Sin embargo, la digestibilidad disminuye al aumentar el nivel de inclusión del subproducto en la dieta.
Resumo Antecedentes: o uso de subprodutos do pequi na alimentação animal é uma estratégia atraente que busca a redução dos custos de produção. Entretanto, pouco ainda se sabe sobre o efeito desse subproduto no desempenho animal assim como qual seria o nível ideal da sua inclusão na dieta. Objetivo: avaliar o desempenho, consumo e digestibilidade em cordeiros confinados recebendo dietas contendo subproduto de pequi em substituição à silagem de milho. Métodos: o experimento foi conduzido em Curvelo, Brasil, utilizando 25 cordeiros machos cruzados da raça Santa Inês (17,83 ± 1,73 kg) com 6 meses de idade durante 92 dias. Níveis crescentes do subproduto de pequi (0, 6, 12, 18 e 24%) foram avaliados em substituição à silagem de milho em um delineamento inteiramente casualizado. A análise de variância e regressão foram conduzidas adotando 5% como nível de significância. Resultados: a inclusão do subproduto de pequi não influenciou (p>0,05) o ganho de peso médio diário, o ganho de peso total e a conversão alimentar. Também não foi observado efeito (p>0,05) no consumo de matéria seca, matéria orgânica, extrato etéreo, proteína bruta, fibra em detergente neutro, carboidratos totais e nutrientes digestíveis totais. Entretanto, foi observada redução linear (p<0,05) na digestibilidade aparente da matéria seca, matéria orgânica, extrato etéreo, proteína bruta, fibra em detergente neutro, carboidratos totais e nutrientes digestíveis totais com o aumento da inclusão do subproduto. Conclusão: o subproduto de pequi pode ser utilizado como substituto parcial à silagem de milho uma vez que não influenciou o desempenho animal ou o consumo de nutrientes. No entanto, a digestibilidade diminuiu com o aumento do nível de inclusão do subproduto na dieta.
RESUMEN
However, folate production was strain-dependent and also dependent on the environmental conditions and on the vegetable substrate used. Passion fruit by-product presented the lowest folate concentration and was selected for the following experiments. Thus, the impact of the supplementation of soymilk with passion fruit by-product and/or commercial prebiotic fructooligosaccharides FOS P95 on the folate production by three St. thermophilus strains, as well as four probiotic Lactobacillus strains (LA-5, LGG, PCC, and RC-14) were evaluated. St. thermophilus ST-M6 and TH-4 produced the highest amounts of folate in all fermented soymilks. The concentration of the vitamin was also high when these strains grew in co-culture with LA-5 and LGG. Soymilk supplemented with both passion fruit by-product and FOS together presented the highest concentration of folate when fermented by the co-culture TH-4+LGG. This co-culture was selected to produce four fermented soy products (FSP). All FSP were bio-enriched with folate produced by the co-culture and the probiotic strain LGG remained always above 8 log CFU/mL until the end of the storage period (28 days at 4ºC). In contrast, the concentration of the vitamin was stable until day 14 then a slight decrease was observed at the end of the storage period. The FSP supplemented with both passion fruit by-product and FOS together may contribute with around 14% of the recommended daily intake for folate if consumed until day 14 of storage. During the in vitro simulated gastrointestinal conditions, the folate content of the digested FSP increased from 1.3 to 3.6-fold, especially at the small and large intestinal in vitro phases and the strain LGG was recovered. In contrast, St. thermophilus TH-4 was not recovered during the assay. Finally, the prebiotic potential of the bioactive compounds present in the fruit by-products was characterized. Fruit by-product water extracts (FWE) containing soluble fibres from fruit by-products were obtained through a hot-water extraction and were associated to phenolic compounds and showed antioxidant activity. The FWE (especially, orange and mango water extracts) presented an anti-inflammatory potential by decreasing the nitric oxide concentration produced in vitro by macrophages stimulated with lipopolisaccharides (LPS) from Salmonella Thyphymurium. The FWE (especially from mango) were able to stimulate the growth of the strains TH-4 and LGG, as well the folate production by these microorganisms when tested individually and in co-culture. The FWE also increased the adhesion of TH-4 and LGG to Caco-2 cells in an in vitro model. These results suggest a prebiotic potential of the fruit by-products evaluated and their potential towards increased folate production by the selected microorganisms. Therefore, the bio-enrichment of fermented soy products with folate produced by beneficial microorganisms is an alternative for the development of functional foods with high folate content. Additionally, fermentable bioactive compounds with functional and/or biological activity, such as soluble fibres associated to phenolic compounds with antioxidant activity, present in the fruit by-products, may act as potential prebiotic ingredients. These bioactive molecules may represent a potential natural alternative to synthetic drugs for the treatment of inflammatory processes
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de subprodutos vegetais, incluindo subprodutos do processamento de fruta (maracujá, laranja, acerola e manga) e de soja (okara) na produção de folatos de novo por microrganismos strater e probióticos para bioenriquecer um produto de soja fermentado. Na primeira etapa deste trabalho, o impacto da farinha de amaranto na produção de folatos pelos microrganismos também foi avaliado. Neste sentido, primeiramente, verificou-se o efeito desses subprodutos vegetais e da farinha de amaranto na capacidade de três cepas starter - Streptococcus thermophilus (ST-M6, TH-4 e TA-40) e 10 cepas probióticas (Lactobacillus (Lb.) acidophilus LA-5, Lb. fermentum PCC, Lb. reuteri RC-14, Lb. paracasei subsp. paracasei Lb. casei 431, Lb. paracasei subsp. paracasei F19, Lb. rhamnosus GR-1, and Lb. rhamnosus LGG, Bifidobacterium (B.) animalis subsp. lactis BB-12, B. longum subsp. longum BB-46, e B. longum subsp. infantis BB-02) em produzir folato utilizando um caldo MRS modificado. A maior parte dos microrganismos testados foi capaz de produzir folato. Entretanto, a produção foi considerada cepa-dependente e, também, dependente das condições ambientais e do tipo de subproduto vegetal empregado. O subproduto de maracujá apresentou a menor concentração de folato e, por isso, foi selecionado para os testes seguintes. Neste sentido, o impacto da suplementação do leite de soja com subproduto de maracujá e/ou com o prebiótico comercial fruto-oligosacarídeo FOS P95 na produção de folato pelas três cepas de St. thermophilus, bem como quarto cepas probióticas do gênero Lactobacillus (LA-5, LGG, PCC e RC-14), também foi avaliado. Em cultura pura, as cepas de St. thermophilus ST-M6 e TH-4 produziram grande quantidade de folato nas formulações de extrato de soja fermentados. A concentração da vitamina foi maior quando tais cepas se desenvolveram em co-cultura com LA-5 e LGG. Observou-se que o extrato de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS apresentou a maior quantidade de folato quando fermentado pela co-cultura TH-4+LGG. Esta co-cultura, portanto, foi selecionada para desenvolver os produtos fermentados de soja (PFS). Todas as formulações foram bioenriquecidas e a cepa LGG manteve-se viável por todo o período de armazenamento (28 dias a 4ºC). Entretanto, a concentração da vitamina manteve-se estável apenas até o dia 14, observando-se uma diminuição da quantidade de folato ao final do período de armazenamento. Constatou-se que o produto fermentado de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS pode contribuir com cerca de 14% da ingestão diária recomendada para folato se consumido até o dia 14 do armazenamento. Além disso, durante a simulação gastrointestinal in vitro, observou-se que a digestão aumentou de 1,3 a 3,6 vezes a concentração da vitamina incrementando, consideravelmente, a bioacessibilidade do folato, principalmente nas porções simuladas do intestino delgado e grosso do intestino e a cepa LGG foi recuperada. Entretanto, a cepa St. thermophilus TH-4 não foi recuperada durante o ensaio. Por fim, o potencial prebiótico de componentes bioativos presentes nos subprodutos de fruta foi caracterizado. Uma extração Hot Water foi conduzida, a fim de obter extratos aquosos de subprodutos de fruta ricos em fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante. Observou-se, ainda, que tais extratos aquosos de subprodutos de fruta (laranja e manga) apresentaram potencial anti-inflamatório constatado pela diminuição da concentração de óxido nítrico produzido por macrófagos estimulados com lipopolissacarideo (LPS) de Salmonella Typhymurium in vitro. Além disso, os extratos aquosos de subprodutos de fruta (principalmente o extrato aquoso de subproduto de manga) foram capazes de estimular a multiplicação das cepas TH-4 e LGG, bem como a produção de folatos por estes microrganismos quando avaliados individualmente e em co-cultura. Adicionalmente, esses extratos aquosos de subprodutos de fruta aumentaram a adesao do TH-4 e do LGG a células Caco-2 em modelo in vitro. Neste sentido, os resultados sugerem um potencial prebiótico dos subprodutos de fruta testados, de modo a estimular, não somente o desenvolvimento dos microrganismos avaliados mas, principalmente, o potencial destes em produzir folatos na presença dos substratos vegetais testados. O bioenriquecimento dos produtos fermentados de soja com folatos produzidos por microrganismos benéficos emerge como alternativa de alimento potencialmente funcional com alto teor de folato. Adicionalmente, compostos bioativos fermentescíveis e com atividade biológica como, por exemplo, as fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante, presentes nos subprodutos de fruta testados podem constituir potenciais ingredientes prebióticos, além de representarem uma possível alternativa natural para o tratamento de processos inflamatórios