Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Effect of chromium-methionine supplementation on meat quality of broilers reared under heat stress / [Efeito da suplementação de cromo-metionina na qualidade da carne de frangos de corte criados em estresse por calor]

Objetivou-se avaliar o efeito da suplementação de cromo-metionina em dietas para frangos de corte criados em estresse por calor, no período de 22 a 43 dias de idade, nos parâmetros de qualidade da carne. Foram utilizados 336 frangos de corte, machos, da linhagem Cobb 500, com 21 dias de idade, distribuídos em delineamento em blocos inteiramente ao acaso, com quatro blocos (cada câmara climática), seis tratamentos (0; 0,10; 0,20; 0,40; 0,80 e 1,20mgkg-1 de Cr na forma de Cr-metionina), oito repetições e sete aves por unidade experimental. Aos 43 dias de idade, duas aves por unidade experimental foram selecionadas e abatidas para avaliação da qualidade da carne de peito, por meio dos parâmetros de pH15min, pH24h, luminosidade (L*), teor de vermelho (a*), teor de amarelo (b*), croma (C*), ângulo hue (Hº), capacidade de retenção de água, perda de peso por cozimento e força de cisalhamento. Houve efeito quadrático (P=0,0070) na capacidade de retenção de água da carne de peito. A suplementação de CrMet não afetou (P>0,05) os demais parâmetros de qualidade da carne. Assim, recomenda-se a suplementação de 0,59mgkg-1 de CrMet para frangos de corte para melhoria da capacidade de retenção de água do peito.(AU)

Prevalence of antibiotic resistant bacteria isolated from raw chicken meat

Aims@#Antibiotics are widely used in poultry industry for treatment, control and in preventing the spread of infectious diseases among chicken flocks. The uncontrolled use of antibiotic causes the emergence of antibiotic resistant bacteria which is a major concern worldwide. The aim of this study is to isolate and molecularly identify antibiotic resistant bacteria using raw chicken meat samples from farm, supermarket, wet market as well as free-range chicken. @*Methodology and results@#A total of 34 isolates were obtained through primary screening based on their ability to grow on streptomycin, kanamycin, ampicillin and cefazolin antibiotic plates. Kirby-Bauer disc diffusion test performed on the 34 isolates showed that they were highly resistant to oxacillin (97%) and penicillin (94%) followed by ampicillin (64%), cefazolin (50%), tetracycline (32%), erythromycin (24%), ciprofloxacin (21%) and least resistance towards gentamycin (6%). Eight isolates with the highest antibiotic resistance, were selected for molecular identification using 16S rDNA sequencing. Analysis of the 16S rDNA sequence using BLASTN and phylogenetic tree constructed on the selected isolates revealed that five different species of antibiotic resistant bacteria namely Escherichia coli, Klebsiella sp., Chryseobacterium gleum, Comamonas testosteroni and Bacillus cereus were successfully identified from the different types of chicken sample.@*Conclusion, significance and impact of study@#The excessive use of antibiotic in the poultry farm industries had caused the emergence of antibiotic resistant bacteria which can harm the health of people consuming chicken meat. To overcome this crisis, antibiotic usage in the poultry farm industries should be regulated.

In vitro efficacy of several disinfectants against Salmonella enterica serovar Enteritidis and Escherichia coli strains from poultry / Eficácia de vários desinfetantes in vitro contra cepas de Salmonella entérica serovar Enteritidis e Escherichia coli aviária

ABSTRACT The efficacy of 28 individual or blended disinfectants against avian Salmonella enterica serovar Enteritidis and Escherichia coli strains was determined. An in vitro test in the presence and absence of serum as source of organic material was conducted. Povidone-iodine (releasing 1% available iodine), 1% potassium permanganate, 70% ethanol, 2% chlorhexidine digluconate and three commercial formulations based on quaternary ammonium compounds + formaldehyde or cresol derivates were the most effective against all strains tested and reduced bacterial counts by more than 106 times (6-log10) regardless of the presence of organic matter. These commercial compounds as well as ethanol and chlorhexidine among the individual substances tested might be helpful in the adoption of environmental control measures against these two enterobacteria in poultry industry.

RESUMO: A eficácia de 28 desinfetantes individuais ou combinados sobre cepas de Salmonella enterica serovar Enteritidis e Escherichia coli foi determinada. Um teste in vitro em presença e ausência de soro como fonte de matéria orgânica foi realizado. Iodopovidona (contendo 1% de iodo ativo), permanganato de potássio a 1%, etanol a 70%, digliconato de clorexidina e três formulações comerciais, baseadas em compostos de amônia quaternária + formaldeído ou em derivados de cresóis, foram mais eficazes contra as cepas bacterianas testadas, reduzindo em mais 106 vezes (6-log) a contagem bacteriana, independente da presença de matéria orgânica. Esses compostos comerciais, bem como o etanol e a clorexidina entre as substâncias químicas individuais avaliadas, podem ser úteis para a implementação de medidas de controle ambiental contra estas duas enterobacterias de importância para a indústria aviária.

Métodos físicos e cal hidratada para manejo do cascudinho dos aviários / Physical methods and hydrated lime for management of lesser mealworm

A estabilidade de ambiência na avicultura moderna tem favorecido a proliferação de insetos praga. Nesse cenário, Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae), comumente denominado cascudinho, surge como principal inseto cosmopolita infestando camas de aviários. Neste sentido o objetivo deste trabalho foi avaliar os fatores cal hidratada, temperatura e umidade na cama de aviários sobre a mortalidade de A. diaperinus em condições de laboratório. Foram realizados bioensaios laboratoriais simulando o ambiente de criação em recipientes com a adição de cama de aviário, ração e adultos e larvas de A. diaperinus. A variável resposta foi a mortalidade aos sete e 10 dias após a instalação dos experimentos. A adição de cal hidratada na cama de aviário na dosagem de 400g m-² promoveu mortalidade parcial de adultos (35,62%±2,74) e larvas (45,62%±1,75) de A. diaperinus. O fator umidade na cama de aviário, independente do percentual, não provocou mortalidade significativa de adultos de A. diaperinus. A temperatura da cama de aviário em 45°C proveu mortalidade total de adultos e larvas de A. diaperinus nas condições propostas.

The stability of in the modern poultry industry has been favored the proliferation of insect pests. In this scenario, Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797) (Coleoptera: Tenebrionidae), commonly known as lesser mealworm, emerges as major cosmopolitan insect infesting poultry litter. In this sense, the objective of this study was to evaluate the factors hydrated lime, temperature and humidity in the poultry litter on the A. diaperinus mortality under laboratory conditions. Laboratory bioassays were performed, simulating the poultry environment with litter in each experimental unit, with the addition of adults and larvae of A. diaperinus. The response variable was mortality at seven and 10 days after installation of the experiments. The addition of hydrated lime in the poultry litter at a dosage of 400g m-² promoted partial mortality of the adult population (35.62%±2,74) and larvae (45.62%±1,75) of A. diaperinus. The moisture in the litter, regardless of percentage, did not cause significant mortality of adults of A. diaperinus. The temperature in the litter at 45°C caused total mortality of adults and larvae of A. diaperinus at the conditions studied.

Cálcio, fósforo e proteína total no sangue de frangos de corte em função de níveis de balanço eletrolítico da ração / Calcium, phosphorus and total protein in blood of broiler according to levels of electrolytic balance in rations

Determinaram-se os melhores valores do balanço eletrolítico (BE) de dietas para frangos quanto aos teores de cálcio, fósforo e proteína total no sangue de frangos de corte aos 42 dias de idade. Foram utilizadas 1728 aves de marca comercial, machos. As aves foram alimentadas com duas dietas basais, 20 ou 23 por cento de proteína bruta (PB), na fase inicial, e uma única ração basal, 20 por cento de PB, na fase de crescimento, combinadas com níveis de balanço eletrolítico de 0; 50; 100; 150; 200; 250; 300 e 350mEq/kg. Foi utilizado delineamento experimental inteiramente ao acaso, em arranjo fatorial, com seis repetições de 18 aves cada e 96 unidades experimentais. Foi escolhida uma ave em cada unidade experimental para a coleta de sangue. Foram avaliados os teores de cálcio, fósforo e proteínas totais no sangue dessas aves aos 42 dias de idade. Os melhores valores de BE estimados para o teor de proteína total no sangue foram de 101 e 131mEq/kg da dieta, para planos nutricionais de 20-20 por cento e 23-20 por cento de PB, respectivamente. Para os teores plasmáticos de cálcio e fósforo, não foram encontradas diferenças entre os níveis de BE estudados.

The best values of electrolytic balance (EB) in diets for blood levels of calcium, phosphorus and total protein for 42 days old broiler chickens was determined. 1728 Ross male chicks were used, which were fed with two basal diets with 20 or 23 percent of crude protein (CP) in the initial phase and one basal diet with 20 percent of CP during growing phase. They were combined with the following EB levels: 0; 50; 100; 150; 200; 250; 300 and 350mEq/kg. A completely randomized design with a factorial arrangement of treatments was used with six repetitions of 18 birds and 96 experimental units. One bird was chosen from each experimental unit for blood collection. The content of calcium, phosphorus and total protein in the blood of these birds at 42 days of age was evaluated. The best values of EB for the nutritional plans of 20-20 percent and for 23-20 percent were 101 and 131mEq/kg of crude protein, respectively. Significant differences were not found among the EB studied for the serum concentrations of calcium and phosphorus levels.

Evaluación del sistema de tratamiento de aguas residuales de industria avícola / Wastewater Treatment System Evaluation of a Poultry Industry

Las aguas residuales de las industrias avícolas contienen altas concentraciones de materia orgánica, sólidos suspendidos, grasas, nitrógeno y fósforo. Su composición y flujo generalmente varían dependiendo del proceso industrial, tamaño de las instalaciones, número de animales sacrificados, eficiencia de recolección de sangre y subproductos, consumo de agua por ave sacrificada y manejo del agua en el proceso industrial. En este sentido, la disposición sin tratamiento de estos efluentes a los cuerpos receptores causa un impacto ambiental negativo. En esta investigación se evaluó la eficiencia de un sistema de tratamiento de aguas residuales de una industria avícola zuliana (ARIAZ). Se determinaron los parámetros: demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST), sólidos suspendidos volátiles (SSV), aceites y grasas (A y G), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), fósforo (P), temperatura (T) y pH, a la entrada y salida del sistema de tratamiento y en cada una de las unidades que lo integran. El sistema de tratamiento de ARIAZ está integrado por: tamiz rotatorio, tanque de separación de A y G, sistema de lodos activados (reactor biológico y sedimentador secundario) y cámara de cloración, además del tratamiento de lodos. Los resultados demostraron que la planta de tratamiento removió eficientemente la DQO, DBO, A y G, NTK, SST y SSV en 89,67; 98,53; 92,55; 97,78; 94,92 y 96,23%, respectivamente. Las concentraciones de fósforo no mostraron variaciones durante el tratamiento.

Poultry industries wastewater contains high concentrations of organic matter, suspended solids, fat, nitrogen and phosphorus. Its composition and flow generally varies depending on the manufacturing process, plant size, number of slaughtered animals, efficiency the collection of blood and sub-products, water consumption per slaughtered bird and water management in the industrial process. In this regard, the disposal of untreated effluent to the receiving water causes a negative environmental impact. In this study the efficiency of a wastewater treatment system of a zuliana poultry industry (ZPI) was evaluated. The parameters chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), oils and grease (O&G), total Kjeldahl nitrogen (TKN), phosphorus (P), temperature (T) and pH, in the affluent and effluent of the treatment system and in each of the units were determined. The treatment system of the ZPI is set up of rotary screen, O&G separation tank, activated sludge system (biological reactor and secondary sediment) reactor, secondary sediment, chlorination chamber, in addition the sludge treatment. The results demonstrated that the COD, BOD, O&G, TKN, TSS and VSS were efficiently removed in 89.67, 98.53, 92.55, 97.78, 94.92 and 96.23%, respectively. The P concentrations no shown variations during treatment.