Utilização do yacon ( Smallanthus sonchifolius ) na proteção contra colonização intestinal de frangos de corte infectados por Salmonella Enteritidis / Use of yacon (Smallanthus sonchifolius) protect against intestinal colonization of broilers infectes by Salmonella Enteritidis]

Os frutanos do tipo inulina são oligossacarídeos que favorecem a multiplicação de determinados gêneros bacterianos no intestino, promovendo um efeito prebiótico. Este trabalho avaliou o efeito da inulina extraída de raízes de yacon (Smallanthus sonchifolius) sobre a colonização intestinal de frangos de corte experimentalmente infectados por Salmonella Enteritidis. Sessenta frangos de corte com um dia de idade foram divididos em três grupos de tratamento, com duas repetições, criados até 21 dias. As aves do grupo yacon receberam 100mg de inulina/dia, via oral, por três dias consecutivos. No sétimo dia de vida, as aves tratadas e o controle positivo foram desafiados pela via oral com uma cultura de S. Enteritidis. Não foram observadas diferenças de desempenho zootécnico entre os grupos. O índice de infectividade das aves suplementadas com yacon foi menor até o sexto dia após o desafio, mas, ao término do experimento, foi superior ao controle positivo. Os dados deste trabalho demonstram que o uso da inulina nos três primeiros dias de vida promoveu uma redução da colonização intestinal dos frangos por Salmonella Enteritidis na primeira semana após o desafio. Novos estudos são necessários para determinar a dose e o tempo de tratamento ideal para um efeito protetor de maior duração.(AU)

The fructan inulin-type oligosaccharides favor the multiplication of some bacterial genera in the intestine, promoting a prebiotic effect. This study evaluated the effect of inulin extracted from yacon roots (Smallanthus sonchifolius) on intestinal colonization of broilers experimentally infected with Salmonella Enteritidis. Sixty-one day old chicks were grouped into three treatments, with two replicates, and reared until 21 days. Birds in the yacon group received 100mg of inulin/day orally for three consecutive days. On the seventh day of life the treated birds and the positive control were challenged orally with a culture of S. Enteritidis. There were no differences between groups in live performance. The infectivity index of the chicks supplemented with yacon was lower until the sixth day after the challenge, but at the end of the experiment it was higher than the positive control. Data from this study show that the use of inulin during the first 3 days of life caused a reduction of intestinal colonization of chickens by Salmonella Enteritidis in the first week after challenge. Further studies are needed to determine the dose and the ideal time of treatment necessary for a longer protective effect.(AU)

Levans production by Gluconacetobacter diazotrophicus

Background: Growth of Gluconacetobacter diazotrophicus with glucose as carbon an energy source has been extensively studied. However, there are no reports in the literature describing growth of G. diazotrophicus in cultures containing sucrose as carbon source. The first step in sucrose pathway and production of levans was investigated. Biomass, levans, gluconic acid and keto gluconic acids production and levansucrase activity were determined in cultures with different sucrose concentration and nitrogen sources. Results: The biomass production was maximal in cultures containing 100 g x L-1 sucrose and inorganic nitrogen. Gluconic acid production was observed under all conditions tested, at levels up to 9 g x L-1 in cultures with sucrose excess and biological N2-fixation (BNF). Keto gluconic acids were detectable only in cultures with sucrose excess and supplemented with organic nitrogen sources. Levans production, although observed in all cultures, was maximal in batch culture with 100 g x L-1 of sucrose and BNF, concomitant with a significant expression of extracellular levansucrase. Conclusions: Ours results not only describe some unknown aspects of G. diazotrophicus physiology, but open up the possibility of developing a technology of levans production by this organism using culture media with sucrose (or some cheaper substitute, like molasses) and without the addition of any N-source because of its ability of fixing atmospheric N2.

Levan from Bacillus subtilis Natto: its effects in normal and in streptozotocin-diabetic rats

Levan is an exopolysaccharide of fructose primarily linked by ƒÀ-(2¨6) glycosidic bonds with some ƒÀ-(2¨1) branched chains. Due to its chemical properties, levan has possible applications in both the food and pharmaceutical industries. Bacillus subtilis is a promising industrial levan producer, as it ferments sucrose and has a high levan-formation capacity. A new strain of B. subtilis was recently isolated from Japanese food natto, and it has produced levan in large quantities. For future pharmaceutical applications, this study aimed to investigate the effects of levan produced by B. subtilis Natto, mainly as potential hypoglycemic agent, (previously optimized with a molecular weight equal to 72.37 and 4,146 kDa) in Wistar male rats with diabetes induced by streptozotocin and non-diabetic rats and to monitor their plasma cholesterol and triacylglycerol levels. After 15 days of experimentation, the animals were sacrificed, and their blood samples were analyzed. The results, compared using analysis of variance, demonstrated that for this type of levan, a hypoglycemic effect was not observed, as there was no improvement of diabetes symptoms during the experiment. However, levan did not affect any studied parameters in normal rats, indicating that the exopolysaccharide can be used for other purposes.

Sobremesa aerada simbiótica: desenvolvimento do produto e resistencia do probiótico in vitro / Synbiotic aerated dessert: product development and in vitro probiotic survival

O presente trabalho visou o desenvolvimento de uma sobremesa aerada simbiótica tipo musse, com baixo teor de gordura, processada com a adição da cultura probiótica de lactobacillus acidophilus La-5, dos ingredientes prebióticos oligofrutose e inulina e de concentrado protéico de soro de leite (wpc), para ser armazenada sob refrigeração e congelamento, e a comparação do efeito desses ingredientes sobre as características do produto e a resistência in vitro do probiótico adicionado. utilizando o delineamento experimental para misturas de três fatores e um ponto central, 7 formulações de musses de goiaba foram estudadas durante o armazenamento a ´4 graus centigrados´ durante 28 dias, e a -'18 graus centigrados´ , durante 112 dias. as maiores populações de l. acidophilus foram alcançadas nas musses congeladas, com valores sempre superiores a 7 log UFC/g por até 12 semanas de armazenamento a '18 graus centigrados´ . A viabilidade de l. acidophilus se mostrou satisfatória até o 28o. dia nas musses refrigeradas adicionadas de wpc, com populações variando entre 7,7 e 6,2 log UFC/g. Para as demais musses, a população do probiótico chegou a reduzir, em média, até 2 log após 28 dias. L. acidophilus apresentou grande redução da viabilidade, tanto para as musses refrigeradas como para as congeladas, nos ensaios de sobrevivência às condições gastrintestinais simuladas in vitro. Nas musses refrigeradas, a substituição total ou parcial da gordura láctea por inulina resultou em melhor sobrevivência do probiótico durante o ensaio in vitro na primeira semana. Ao considerar o período completo de armazenamento, a menor redução da viabilidade de L. acidophilus ao longo dos...

Biodisponibilidade de minerais em ratos alimentados com frutanos do tipo inulina / Mineral bioavailability in rats fed inulin-type fructans

Neste estudo foi avaliado o efeito de frutanos do tipo inulina (FTI) na biodisponibilidade de minerais em ratos, com particular enfoque para o Ca e o Fe. Foram realizados dois ensaios: no primeiro utilizou-se um modelo fatorial 2×2×2, com dois níveis de Fe (0 e 35 mg/kg), Ca (0 e 5 g/kg) e FTI (0 e 100 g/kg) nas rações; no segundo, utilizou-se um modelo de repleção de Hb em ratos anêmicos. As fontes de FTI foram a Raftilose P95 (ensaios 1 e 2), fonte purificada, e a farinha de yacón (FY; ensaio 2); os sais de Fe utilizados foram o Fe4(P2O7)3 (ensaios 1 e 2) e o FeSO4 microencapsulado com alginato (ensaio 2). No primeiro ensaio foram avaliados parâmetros bioquímicos de Fe, concentração de minerais nos ossos, fígado e baço, e parâmetros de resistência e histomorfometria óssea. Após 33 d, não foram observados efeitos na retenção óssea de Ca, porém observou-se maior volume trabecular ósseo e parâmetros histomorfométricos de formação óssea nos animais deficientes em Fe alimentados com os FTI. No segundo ensaio foram determinados parâmetros hematológicos, de biodisponibilidade de Fe, e parâmetros intestinais (balanço mineral; pH, ácidos graxos de cadeia curta e espécies de Fe no conteúdo intestinal). A FY recuperou os animais da deficiência de Fe mais rapidamente do que a Raftilose. Esse efeito ocorreu em função de alterações intestinais provocadas pelo aumento da fermentação desses carboidratos, que afetou a solubilidade do Fe da dieta. Concluiu-se que os FTI aumentaram a biodisponibilidade de minerais, possivelmente por influência da concentração do mineral e pelas interações entre os minerais presentes na ração, pelo tempo de ensaio, pela matriz alimentar, e pelo modelo experimental utilizado

This study evaluated the effect of inulin-type fructans (ITF) on mineral bioavailability in rats, focusing mainly on Ca and Fe. Two experiments were carried out: the first one considered a 2×2×2 factorial model using two levels of Fe (0 and 35 mg/kg), Ca (0 and 5 g/kg) and ITF (0 and 100 g/kg) in the diets; the second experiment considered a Hb repletion model in anemic rats. Raftilose P95 (experiments 1 and 2; purified source) and yacon flour (YF; experiment 2) were used as ITF sources; the Fe salts used were Fe4(P2O7)3 (experiments 1 and 2) and microencapsulated FeSO4 with alginate (experiment 2). In the first experiment, Fe biochemical parameters, mineral concentration in the bones, liver and spleen, bone strength and histomorphometrical parameters were evaluated. After 33 d, no effects on bone retention were observed, but a larger bone volume and larger bone-formation parameters were observed on Fe-deficient animals fed with ITF. In the second experiment, hematological, Fe bioavailability and intestinal parameters (mineral balance, pH, short-chain fatty acids and Fe species in the intestinal content) were determined. Fe-deficient animals fed with YF recovered more rapidly than those fed with Raftilose. This effect took place as a function of intestinal alterations caused by the increased fermentation of these carbohydrates, which affected dietary Fe solubility. It can be concluded that ITF increased the bioavailability of minerals, possibly due to the influence of mineral concentration and interactions between minerals in the diet, experiment duration, food matrix and experimental model used

Sobrecarga moderada de ferro em ratos: interação com frutanos e/ou fitato no metabolismo hepático e ósseo / Moderate iron overload in rats: interaction with fructans and/or phytate in hepatic and bone metabolism

O excesso de Fe no organismo gera espécies reativas de oxigênio (ERO) que são potencialmente tóxicas. Entretanto, a magnitude dos efeitos da exposição à moderada sobrecarga de Fe e da sua interação com facilitadores e/ou inibidores da absorção mineral não é conhecida. O objetivo deste trabalho foi avaliar esses efeitos e a sua interação com fruta nos e/ou fitato (facilitadores e inibidores da absorção de Fe, respectivamente) nos índices séricos do estado nutricional em Fe, no perfil dos lipídeos séricos e em parâmetros do metabolismo hepático e ósseo. Para o experimento foram utilizados 34 ratos machos Wistar, pesando inicialmente 49,3 ± 3,9g, alojados individualmente em gaiolas de aço semimetabólicas por 92 dias. Uma dieta AIN-93G (Dieta 1: Grupo Controle) e quatro dietas AIN93G modificadas foram usadas para o estudo, com as seguintes características: Dieta 2: sobrecarga moderada de ferro com 550mgFe/kg de ração (Grupo SBC); Dieta 3: sobrecarga moderada de ferro + 18% de farinha de yacon (Grupo SBC+FY); Dieta 4: sobrecarga moderada de ferro + 0,6% de fitato (Grupo SBC+FIT); Dieta 5: sobrecarga moderada de ferro + 18% de farinha de yacon + 0,6 % de fitato (Grupo SBC+FY+FIT). Os resultados demonstraram que a moderada sobrecarga de Fe ou a sua interação com farinha de yacon e/ou fitato não alterou os índices séricos do estado nutricional em Fe. Ocorreu aumento na atividade sérica da AST apenas no grupo SBC (p=0,055). Nos grupos SBC e SBC+FY houve diminuição na concentração do colesterol sérico (p=0,002) e, apenas no grupo SBC+FY+FIT, diminuição da concentração sérica do VLDL. No fígado, houve aumento significativo (p=0,002) da concentração de Fe não-heme nos grupos IO (+83%) e SBC+FIT (+117%) e, em todos os grupos SBC, na atividade da enzima GPx (p=0,000). A atividade da CAT foi menor (p=0,036) apenas para o grupo SBC+FY+FIT. Em todos os grupos SBC ocorreu significativo aumento nos depósitos de hemossiderina em torno das células de Kupffer (p=0,000). Houve aumento na apoptose em todos os grupos SBC, com os grupos SBC+FY e SBC+FY +FIT apresentando o maior número de corpúsculos apoptóticos/área (+405% e +342%, respectivamente) (p=0,000). Não houve alteração nos parâmetros relacionados ao metabolismo ósseo. No grupo SBC+FY houve significativo aumento na absorção aparente de Ca (p<0,05). Conclusões: A moderada sobrecarga de Fe não alterou os índices séricos do estado nutricional em Fe, mas resultou em alterações no tecido hepático e no perfil dos lipídeos séricos. Com exceção do perfil de lipídeos séricos, no qual apenas o fitato pareceu exercer efeito protetor, nos demais parâmetros avaliados a interação com farinha de yacon rica em fruta nos e/ou fitato reverteu parcial ou totalmente as alterações induzidas pela moderada sobrecarga de Fe

Excess Fe in the organism generates potentially toxic reactive oxygen species (ROS). However, the magnitude of the effects of a moderate Fe overload and its interaction with factors which inhibit or facilitate mineral absorption is not known. The aim of the present work was to evaluate such effects and their interaction with fructans and/or phytate (compounds which facilitate and inhibit Fe absorption, respectively) on serum iron status indices, on the profile of serum lipids and on hepatic and bone metabolism parameters. In the experiment, thirty-four male Wistar rats initially weighing 49,3 ± 3,9g were used. The rats were housed in individual stainless-steel wire-mesh cages for 92 days. An AIN-93G diet (Diet 1: Control Group) and four modified AIN-93G diets were used in the study. The modified diets presented the following formulations: Diet 2: moderate Fe overload with 550mgFe/kg diet (IO Group); Diet 3: moderate Fe overload + 18% yacon flour (IO-YF Group); Diet 4: moderate Fe verload + 0.6% phytate (IO-Phy Group); Diet 5: moderate Fe overload + 18% yacon flour + 0.6% phytate (IO-YF-Phy Group). The results demonstrated that a moderate Fe overload or its interaction with yacon flour and/or phytate did not alter the serum iron status indices. An increase in the serum AST activity was observed only in the IO group (p=0,055). In the IO and IO-YF groups, there was a reduction in the serum cholesterol concentration (p=0,002) and a reduction in the serum VLDL concentration was observed only in the IO-YF-Phy group. In the liver, there was a significant increase (p=0,002) in non-heme Fe concentration in the IO (+83%) and IO-Phy (+117%) groups. Also, GPx activity was significantly increased (p=0,000) in all IO groups. CAT activity was lower (p=0,036) only in the IO-YF-Phy group. A significant increase in hemosiderin deposition around Kupffer cells was observed in all IO groups (p=0,000). Apoptosis was increased in all IO groups, whereas the IO-YF and IO-YF-Phy groups showed the largest number of apoptotic bodies/area (+405% and +342%, respectively) (p=0,000). There was no alteration in the parameters related to bone metabolism. In the IO-YF group, there was a significant increase in Ca apparent absorption (p<0,05).Conclusions: The moderate Fe overload did not alter the serum iron status índices, but led to alterations in the hepatic tissue and in the profile of serum lipids. Except for the profile of serum lipids where only phytate seemed to have a protective effect, in the other evaluated parameters the interaction with yacon flour rich in fructans and/or phytate partially or totally reversed the alterations induced by the moderate Fe overload

Synthesis of fructans by fructosyltransferase from the tuberous roots of Viguiera discolor (Asteraceae)

Sucrose:sucrose fructosyltransferase (SST) and fructan:fructan fructosyl-transferase (FFT) activities from crude extracts of tuberous roots of Viguiera discolor growing in a preserved area of cerrado were analyzed in 1995-1996. SST activity was characterized by the synthesis of 1-kestose from sucrose and FFT activity by the production of nystose from 1-kestose. The highest fructan-synthesizing activity was observed during early dormancy (autumn), when both (SST and FFT) activities were high. The increase in synthetic activity seemed to start during the fruiting phase in the summer, when SST activity was higher than in spring. During winter and at the beginning of sprouting, both activities declined. The in vitro synthesis of high molecular mass fructans from sucrose by enzymatic preparations from tuberous roots collected in summer showed that long incubations of up to 288 h produced consistently longer polymers which resembled those found in vivo with respect to chromatographic profiles.