Use of microalgal biomass as functional ingredient for preparation of cereal based extrudates: impact of processing on amino acid concentrations and colour degradation kinetics

Abstract Suitability of developing Spirulina incorporated cereal based low cost nutritious extrudates was analysed against extrusion processing parameters. Most significant extrusion processing parameters considered for present study were feed moisture (20-25%), die temperature (100-120 °C) and screw speed (50-100 rpm). Different extrusion conditions were used to obtain most acceptable rice: Spirulina blend extrudates. In present study before extrusion processing different additives (citric acid and sodium bicarbonate) were added in rice: Spirulina blend and checked its effect on colour degradation kinetics at varied packaging and storage conditions. Higher screw speed (100 rpm) indicating less residence time of feed material inside the barrel resulted in higher colour retention of rice: Spirulina (97:03) blend extrudates. Kinetics for rice: Spirulina (97:03) blend extrudates indicates faster rate of colour degradation in terms of lightness (half-life of 4 days) when packed in metalized polyethylene at 50°C with 65% relative humidity. Increased concentration of Spirulina (1-3%) in raw formulations resulted in increase in concentration of all amino acids. Impact of extrusion processing has shown non-significant (p ≤ 0.05) effect on amino acid concentrations of rice: Spirulina blend extrudates. Also, all the spirulina added samples showed good consumer acceptability with the score of 6.7

Alimentos integrais / Foods Integrals

Introdução: Alimento integral é aquele que não teve sua estrutura modificada no processo de industrialização e manteve as vitaminas, os minerais e as fibras. Objetivo: Verificar evidências do uso dos alimentos integrais na prevenção e tratamento de doenças. Métodos: Busca sistematizada da literatura, por meio de busca eletrônica de artigos que avaliem o uso de alimentos integrais na terapêutica médica. Resultados: Encontramos uma revisão sistemática com 10 estudos com pouca qualidade metodológica e de curta duração. Esse estudo evidenciou uma diminuição significativa do colesterol total e do LDL-colesterol (lipoproteína de baixa densidade), sem influência na glicemia, peso corpóreo, pressão arterial e triglicérides, no grupo suplementado com alimentos integrais. Encontramos um ensaio clínico randomizado com 18 meses de acompanhamento, no qual o grupo que ingeriu alimentos integrais teve perda de peso com diminuição significativa da circunferência abdominal, sem perda significativa de vitaminas, minerais e fibras. Conclusão: Pelos estudos apresentados, os efeitos redutores do colesterol e do LDL-colesterol estão demonstrados em estudos de curta duração. Há necessidade de mais estudos com boa qualidade metodológica para verificarmos em longo prazo todas as alterações metabólicas e consequentes benefícios circulatórios.

Nutritional composition of rice bran submitted to different stabilization procedures

In order to inactivate enzymatic deterioration, whole rice bran samples were subjected to two stabilization methods. Changes in nutritional value in terms of, concerning chemical composition, minerals and fatty acid content, were evaluated to supplement existing data and promote the utilization of rice bran in the human diet. The following homemade heat treatments were applied: roasting on a conventional stove or heating in a microwave oven. Based on the results, the different heating methods affected sample composition, since the levels of some nutrients of treated samples showed significant changes (p<0.05) compared to corresponding raw samples. The rice bran treated on a conventional stove produced products with lower moisture (5.14±0.10 g/100 g) and nutrients such as sodium 11.8%; palmitic acid 9.9% and stearic acid 8.1%. The microwave oven procedure resulted in better nutrient preservation, with slightly higher moisture content (6.28±0.10 g/100 g), and appears to be a practical and rapid tool for home heat stabilization of rice bran.

A fim de inativar a deterioração enzimática, as amostras de farelo de arroz foram submetidas a dois métodos de estabilização. As mudanças do valor nutricional, no que se refere a composição química, os minerais e o conteúdo de ácidos graxos, foram avaliadas para adicionar mais informações aos dados existentes e promover a utilização de farelo de arroz na dieta humana. Os seguintes tratamentos caseiros por calor foram aplicados: torra em forno convencional ou de aquecimento em forno de micro-ondas. Com base nos resultados, os diferentes métodos de aquecimento afetaram a composição das amostras, já que os níveis de alguns nutrientes mostraram alterações significativas (p <0,05), comparado com as amostras cruas correspondentes. O farelo de arroz tratado em fogão convencional forneceu produtos com menos umidade (5,14 ± 0,10 g/100 g) e nutrientes, tais como: de sódio 11,8%; ácido palmítico 9,9% e ácido esteárico 8,1%. O procedimento de forno de micro-ondas resultou em melhor preservação dos nutrientes, com teor de umidade um pouco maior (6,28 ± 0,10 g/100 g), o que parece ser uma ferramenta prática e rápida no tratamento térmico caseiro para o farelo de arroz.

Regulation of the expression of GA-insensitive gene homolog by light in Oryza sativa c.v. DongJin.

To understand the mechanism by which light regulates a gibberellin (GA)-insensitive gene in DongJinByeo (Oryza sativa cv DongJin), both green and etiolated DongJinByeo seedlings were submerged in water and treated with GA. Total RNA from the seedlings was isolated and hybridized with cDNA of a GA-insensitive gene homolog. The amount of transcript for the GA-insensitive gene homolog was higher in green seedlings than in etiolated seedlings in the absence of GA. However upon the addition of GA, greater accumulations of the gene transcript occurred in etiolated seedlings than in green seedlings. This result indicates the possibility that the expression of the GA-insensitive gene homolog transcript may be inhibited by light in the presence of GA. Light seems to regulate multilaterally the accumulation of the transcript of the GA-insensitive gene homolog in DongJinByeo (Oryza sativa cv DongJin).

Elevada diversidade genética interpopulacional em Oryza glumaepatula Steud. (Poaceae) avaliada com microssatélites / High interpopulational genetic diversity of Oryza glumaepatula Steud. (Poaceae) assessed with microsatellites

Marcadores microssatélites foram usados para caracterizar a diversidade genética entre e dentro de sete populações naturais de Oryza glumaepaula. Seis dessas populações são originárias da bacia hidrográfica da Amazônia e uma do rio Paraguai no Pantanal Matogrossense. Utilizando sete locos de microssatélites, observou-se diversidade genética intrapopulacional média de 1,98 alelos por loco, 56,2 por cento de locos polimórficos, Ho = 0,026 e He = 0,241. Elevada diferenciação interpopulacional foi observada pelo índice de fixação de Wright e pelo parâmetro de divergência de Slatkin (F ST = 0,715 e R ST = 0,595, respectivamente), bem como elevado nível de endogamia total (F IT = 0,963), em grande parte influenciada pelo sistema reprodutivo (F IS = 0,858). Verificou-se que nenhuma população estava em equilíbrio de Hardy-Weinberg, devido ao predomínio da autofertilização, o que também pôde ser verificado pela taxa média aparente de cruzamentos: t a = 0,055. Consequentemente, o fluxo gênico entre populações foi praticamente nulo o que contribuiu para o elevado nível de divergência interpopulacional. De modo geral, as taxas de cruzamento foram muito baixas ou nulas nas populações da Amazônia. Entretanto, a população PG-3 do Rio Paraguai, originária do Pantanal Matogrossense, apresentou taxa de cruzamento mais elevada (13,2 por cento), indicando sistema reprodutivo misto com predomínio de autogamia. Como a diversidade intrapopulacional foi baixa, os resultados indicam que a amostragem de elevado número de populações é a estratégia mais adequada para a conservação ex situ desta espécie. Para a conservação in situ, com base na riqueza alélica, recomenda-se como prioridade as populações PG-3, TA-3, SO-17 e NE-7, originárias das bacias hidrográficas dos Rios Paraguai, Tapajós, Solimões e Negro, respectivamente.

Microsatellite markers were used to characterize the genetic diversity within and among seven natural populations of Oryza glumaepaula. Six of these populations originated from the hydrographic basin of the Amazon and one from Rio Paraguay in the Pantanal Matogrossense. Using seven microsatellite loci, the following intrapopulation genetic diversity parameters were estimated on average: 1.98 alleles per locus, 56.2 percent polymorphic loci, Ho = 0.026 and He = 0.241. High interpopulational differentiation was noticed by examining Wright's fixation index and Slatkin's divergence parameter (F ST = 0.715 and R ST = 0.595, respectively), as well as a high level of total inbreeding (F IT = 0.963), greatly influenced by the mating system (F IS = 0.858). No population was in Hardy-Weinberg equilibrium, due to the prevailing autogamic mating behavior, as also indicated by the average apparent outcrossing rate observed: t a = 0.055. Consequently, among populations gene flow was practically absent, which has contributed to the high interpopulational genetic divergence. In general, very low or null outcrossing rates were found in the Amazonian populations. However, population PG-3 from Rio Paraguay, originated from Pantanal Matogrossense, showed a higher outcrossing rate (13.2 percent), indicating a mixed mating system with the predominance of self-fertilization. Since intrapopulation diversity was low, results indicate that sampling a large number of populations is the most appropriate strategy for the ex situ conservation of this species. For in situ conservation, taking in consideration the allelic richness, the following populations are indicated as priority: PG-3, TA-3, SO-17, and NE-7, from the hydrographic basins of the rivers Paraguay, Tapajos, Solimoes and Negro, respectively.

Ultrastructure of Oryza glumaepatula, a wild rice species endemic of tropical America

Oryza glumaepatula is a perennial wild rice species,endemic to tropical America, previously known as the Latin American race of Oryza rufipogon .In Costa Rica, it is found in the northern region of the country, mainly in the wetland of the Medio Queso River, Los Chiles, Alajuela. It is diploid, of AA type genome and because of its genetic relatedness to cultivated rice it is included in the O.sativa complex. We describe the ultrastructure of leaf blade, spikelet, ligule and auricles. Special emphasis is given to those traits of major taxonomic value for O.glumaepatula and to those characters that distinguish this species from O. rufipogon and O. sativa . O. glumaepatula has a leaf blade covered with tombstone-shaped, oblong and spheroid epicuticular wax papillae. It has diamond-shaped stomata surrounded by spherical papillae, rows of zipper-like silica cells, bulky prickle trichomes of ca .40 µm in length and small hirsute trichomes of ca. 32 µm in length.The central vein is covered with large,globular papillae of ca. 146 µm in length,a characteristic that distinguishes this species from O.rufipogon and O.sativa. The border of the leaf blade exhibits a row of even-sized bulky prickle trichomes of ca .42.5 µm in length.Auricles have attenuated trichomes of ca .5.5 mm in length on the edges and small bicellular trichomes of 120 µm in length on the surface.The ligule has a large number of short attenuated trichomes on its surface of 100 µm in length.These latter two traits have important taxonomic value since they were found in O.glumaepatula but not found in O.sativa or in O.rufipogon . The spikelet has the typical morphology of the Oryza genus. Fertile lemmas have abundant spines, a trait shared with O.rufipogon but not with O.sativa. The sterile lemmas are wing-shaped with serrated borders,a characteristic that distinguishes this species from O. rufipogon and O.sativa. All the ultrastructure characters observed in O.glumaepatula from Costa Rica are also common to the specimens from Brazil

O.glumaepatula es una especie de arroz silvestre perenne, endémica de América Tropical, conocida anteriormente como la O.rufipogon americana. En Costa Rica se le encuentra en la zona norte del país, principalmente en los humedales del río Medio Queso, Los Chiles, Alajuela. Es una especie diploide de genoma AA y por su cercanía genética con el arroz cultivado se le incluye en el complejo de O.sativa. El propósito de este trabajo es realizar una descripción ultraestructural de la morfología de la lámina foliar, espiguilla, lígula y aurículas. Se enfatizó en aquellas características de valor taxonómico para O.glumaepatula , destacando las características que la distinguen de O.rufipogon y O.sativa. Esta especie presenta la lámina foliar cubierta de papilas de cera en forma de lápida, alargadas y esferoides, tiene estomas romboidales rodeados de papilas esféricas, hileras de células de sílice de forma crenada, tricomas espinosos abultados de ca.40 m m y tricomas hirsutos pequeños de ca.32 m m. La vena central se encuentra cubierta de papilas globulares de ca.146 m m, característica que la distingue de O.rufipogon y O.sativa. El borde de la lámina presenta una hilera de tricomas espinosos abultados de tamaño homogéneo de ca. 42.5 m m. Las aurículas rizoides tienen tricomas atenuados largos en los bordes de ca. 5.5 mm y tricomas bicelulares en la superficie de ca.120 m m, esta última característica es de valor taxonómico. La lígula presenta en su superficie gran cantidad de tricomas atenuados cortos de ca.100 m m. La espiguilla presenta la morfología típica del género, las lemas fértiles tienen espinas abundantes y largas, característica que la comparte con O.rufipogon pero no con O.sativa. Las lemas estériles son aladas, de bordes dentados, característica que la distingue de O.rufipogon y de O.sativa. Las características ultraestructurales observadas en O.glumaepatula son comunes con la O.glumaepatula de Brasil

Classificaçäo de arroz, Orysa sativa L / Classification of rice, Orysa sativa L

O arroz, Orysa sativa L., está presente na alimentaçäo diária da maioria dos povos. Na bolsa de comércio de importaçäo e exportaçäo se destaca entre os gräos. o valor comercial do produto é definido pelo laudo de classificaçäo realizada em laboratórios oficiais ou credenciados do Ministério da Agricultura. O arroz é classificado em grupos, subgrupos, classes e tipos. Segundo sua forma de apresentaçäo o arroz é classificado em dois grupos: arroz em casca e arroz beneficiado. De acordo com o preparo, o arroz beneficiado é ordenado em subgrupos: integral, parboilizado, parboilizado integral e polido. Independente do sistema de cultivo e de acordo com as suas dimensöes, o arroz beneficiado é distribuído em 05 (cinco) classes: longo fino, longo, médio, curto e misturado. Independente do grupo ou subgrupo a que pertença, o arroz é classificado em cinco (05) tipos, definidos pelo limite máximo de ocorrências de defeitos graves, defeitos gerais agregados ou gräos quebrados e quirera. Säo considerados defeitos graves para o arroz beneficiado, matérias estranhas, impurezas, gräos mofados, ardidos, pretos e näo gelatinizados. Os defeitos gerais encontrados no arroz säo; gräos danificados, manchados e picados, amarelos, rajados, gessados e näo parboilizados. O produto é considerado como abaixo do padräo, quando for ultrapassado o limite de tolerância máximo admitido de cada defeito, de acordo com a legislaçäo vigente.