Abstract This study was conducted to evaluate the inclusion of new prebiotics in the diet on performance and metabolism (liver protein, glucose and glycogen) of Nile tilapia. For 60 days, 720 Nile tilapia (3.4 ± 0.60 g) were maintained in 24 polypropylene tanks (280 liters). Fish were fed with experimental diets with addition of 2.5 and 5 g kg-1 of dietary fiber of citrus pulp (DFCP), dietary fiber of linseed (DFL) and Actigen®. The experimental design was completely randomized with a 3x2 factorial arrangement. At the end of the period, there was higher final weight of tilapias fed on diets containing DFCP and DFL, and regardless of prebiotic, the best results in the final weight and length were observed for inclusion of 2.5 g kg-1. There was higher body protein deposition in tilapia fed on diets containing DFCP, without differences from those with inclusion of DFL. Total fat deposition was higher for the lowest level of inclusion (2.5 g kg-1). The digestive somatic index was higher for the diet with inclusion of DFCP, which did not differ from the diet with inclusion of Actigen®. There were higher concentrations of liver glycogen in the diets containing DFCP and Actigen®. Faced with the search for alternative growth promoters, this study confirms the possibility of using the new prebiotics (DFCP and DFL) in nutrition of Nile tilapia, because they showed efficiency equivalent to the prebiotic Actigen®.

RESUMO: A metodologia de superfície resposta foi utilizada para determinar condições ideais para a extração de proteína da farinha de semente de abóbora. Foi utilizado um delineamento composto central rotacional (DCCR), incluindo vários níveis independentes, tais como pH e trimetafosfato de sódio (TMPS). O rendimento máximo foi obtido em um ponto central de DCCR, com conteúdo de TMPS e pH de 4% e 4,5, respectivamente. Essas condições resultaram em rendimento proteico de 50,04 g de proteína solúvel no extrato/100 g de semente de abóbora. A otimização de pH e conteúdo de TMS permitiu a obtenção de um produto com alta concentração de proteína (62,56 g 100 g-1), digestibilidade proteica (62,03 g 100 g-1) e concentração de aminoácidos essenciais (27,26 g 100 g-1). Em relação à concentração de polifenois, o concentrado proteico fosforilado de semente de abóbora e a farinha de semente de abóbora apresentaram 13,11 g 100 g-1 e 23,19 g 100 g-1, respectivamente. A adequação do modelo foi confirmada pela extração da proteína sobvalores ótimos. Estes resultados auxiliam na concepção do processo de extração ótimo da proteína de semente de abóbora.

ABSTRACT: Response surface methodology was used to determine optimum conditions for extraction of protein from pumpkin seed meal. A central composite rotational design (CCRD) including independent variables such, pH and sodium trimetaphosphate (STMP) content was used. Maximum yield was obtained at a central point of CCRD, with STMP content and pH of 4% and 4.5, respectively. These conditions resulted in protein yield of 50.04 g of soluble protein from extract/100 g pumpkin seed. The optimization of pH and STMP content allowed obtaining a product with a high protein concentration (62.56 g 100 g-1), digestibility (62.03 g 100 g-1) and concentration of essential amino acids (27.26 g 100 g-1). Regarding the polyphenols concentration, phosphorylated protein concentrate from pumpkin seed and the pumpkin seed meal presented 13.11 g 100 g-1 and 23.19 g 100 g-1, respectively. The adequacy of the model was confirmed by extracting the protein under optimum values. These results help in designing the process of optimal protein extraction from pumpkin seeds.

RESUMO: A fibra alimentar desempenha importante papel fisiológico, o qual está diretamente ligado às suas propriedades físico-químicas de capacidade de retenção de água, ligação ao óleo e a cátions. Estas propriedades podem ser alteradas empregando-se métodos enzimáticos, químicos e físicos. Métodos enzimáticos e químicos requerem solventes e condições específicas que inviabilizam sua utilização. Assim, o emprego dos métodos físicos, tais como micronização e extrusão, tornam-se alternativas promissoras para alterar as propriedades físico-químicas da fibra alimentar. Desta forma, este trabalho visa abordar informações relevantes sobre o uso dos processos físicos, especificamente micronização e extrusão para essa finalidade. Além disso, aspectos conceituais como definição, classificação e propriedades da fibra alimentar e as principais características dos processos de micronização e extrusão são relatados. Micronização e extrusão baseiam-se na diminuição do tamanho de partícula para microescala e na combinação de alta temperatura, pressão e força de cisalhamento, respectivamente. Aplicando-se estes métodos, modificações na matriz alimentícia ocorrem pelo aumento da área superficial e rompimento das ligações glicosídicas da matriz alimentar. Consequentemente, são observadas alterações nas propriedades físico-químicas da fibra alimentar, as quais predizem o efeito fisiológico associado ao seu consumo, como diminuição dos níveis de colesterol e glicose sanguíneos e a melhora do trânsito intestinal. Ademais, essas alterações aumentam a bioacessibilidade dos compostos bioativos presentes na matéria-prima alimentícia e melhoram a capacidade antioxidante dos produtos obtidos.

ABSTRACT: Dietary fiber plays an important physiological role, which is directly linked to its physicochemical properties, water-holding, oil-binding, and cation-exchange capacities. These properties can be altered by employing enzymatic, mechanical, and physical processes. Enzymatic and chemical processes require solvents and special conditions that make it unfeasible to use. Thus, the use of physical methods, such as micronization and extrusion, make promising options to change the physicochemical properties of dietary fiber. In this way, this review aimed to approach relevant information about the use of physical processes, specifically micronization and extrusion, for this purpose. Furthermore, conceptual aspects, such as definition, classification, and properties of dietary fiber and mainly characteristics about the micronization and extrusion processes, are reported. Micronization and extrusion are based on the decrease of the particle size to a micro scale and on the combination of high temperature, mechanical shearing and pressure, respectively. Applying these methods, modifications on the food matrix occurred by increasing the surface area and disruption of the glycosidic bonds. Consequently, there is a change in physicochemical properties of dietary fiber, which predict the physiological effect associated with dietary fiber consumption, such as decrease in blood cholesterol and glucose levels and improvement of intestinal transit. Moreover, these changes increase the bio accessibility of bioactive compounds present in the food matrix and improve the antioxidant capacity of products.

<p>Este estudo avaliou o crescimento e efeitos metabólicos da substituição parcial da fonte proteica de origem animal pelos farelos de linhaça <italic>in natura</italic> (FL) e demucilada (FLD) na dieta de juvenis de jundiá (<italic>Rhamdia quelen</italic>). Após a demucilagem, os níveis de proteína bruta aumentaram e houve redução da fibra solúvel do farelo de linhaça. Durante sete semanas, 240 juvenis de jundiá foram criados em sistema de recirculação de água e alimentados até a saciedade aparente com as seguintes dietas: dieta controle (farinha de carne e ossos e concentrado proteico de soja como as principais fontes proteicas); 17%FL (17% da proteína bruta do farelo de linhaça em substituição da farinha de carne e ossos); 17% FLD (17% da proteína bruta do farelo de linhaça demucilada em substituição da farinha de carne e ossos); 35%FLD (35% da proteína bruta do farelo de linhaça demucilada em substituição da farinha de carne e ossos). Ao final do experimento, peso e comprimento total e padrão não diferiram entre os tratamentos, porém menores valores de conversão alimentar foram encontrados no grupo controle. Em relação às repostas metabólicas, os animais alimentados com 35%FLD apresentaram maiores níveis de glicose e colesterol no plasma, porém triglicerídeos, albumina, proteínas totais e os parâmetros bioquímicos do fígado (glicogênio, glicose, lactato, proteína, aminoácidos, amônia) não foram alterados entre os tratamentos. Os resultados demonstraram que tanto o farelo de linhaça <italic>in natura</italic> como o demucilado podem ser utilizados na dieta de jundiás sem comprometer os parâmetros metabólicos e de peso final.</p>

<p>This study evaluated the growth response and metabolic effects of partial replacement of animal protein source with <italic>in natura</italic> (LM) or demucilaged (DLM) linseed meal in the diet of jundiá <italic>(Rhamdia quelen</italic>) juveniles. After demucilagen increased crude protein content and reduced soluble fiber of linseed meal. During seven weeks, 240 jundiá juveniles were reared in water recirculation system and fed to apparent satiation with the following diets: control diet (meat and bones meal and soybean protein concentrate as the main protein sources); 17% LM (17% crude protein of linseed meal replacing meat and bones meal); 17% DLM (17% crude protein of demucilaged linseed meal replacing meat and bones meal) or 35% DLM (35% crude protein of demucilaged linseed meal replacing meat and bones meal). At the end of the experiment, weight, total and standard length of the animals did not differ between treatments, but lower values of feed conversion were found in the control group. As for metabolic response, animals fed with 35% DLM diet showed higher level of glucose and cholesterol in plasma, but triglycerides, albumin, total protein and liver biochemistry (glycogen, glucose, lactate, protein, amino acids, ammonia) were not changed between treatments. The results demonstrated that <italic>in natura</italic> and demucilaged linseed meal can be used in the diet of jundiá without compromising metabolic parameters and final weight.</p>

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar a influência da ingestão de diferentes fontes de amido sobre indicadores metabólicos e enzimáticos em sangue e fígado de jundiás. O experimento foi realizado durante 20 dias, em sistema de recirculação de água. Foram utilizados 60 peixes (peso médio inicial de 60±4g), divididos em três tratamentos, compostos por dietas com inclusão de aveia descascada; farelo de arroz desengordurado e uma dieta controle, todas com 37% PB e 3200 Kcal ED/Kg. Não houve diferença significativa para os parâmetros de crescimento. As análises hepáticas demonstraram redução no teor de glicogênio para o tratamento que continha aveia; no entanto, sem alterações aparentes na atividade das enzimas alanina-aminotransferase e glicose-6-fosfatase. Quanto às análises sanguíneas, não foram observadas diferenças significativas nas determinações de colesterol total, colesterol HDL e albumina, porém, os níveis séricos de proteínas totais foram maiores para o tratamento com farelo de arroz desengordurado e os níveis de triglicerídeos foram menores nos animais que receberam dieta contendo aveia como fonte amídica. Pode-se concluir que o jundiá é capaz de metabolizar diferentes fontes de carboidrato, sem a necessidade de utilizar a proteína, tanto da dieta quanto a corporal, como fonte de energia.

This study was conducted to evaluate the influence of ingestion of different sources of starch on enzymatic and metabolic indicators in blood and liver of Rhamdia quelen. The experiment was conducted during 20 days in water recirculation system. Sixty fishes (initial average weight 60g) were used and divided into three treatments composed of the following diets: inclusion of peeled oats, defatted rice bran and control diet, all with 36% crude protein and 3,200 Kcal DE/Kg. There was no significant difference in growth parameters. The analysis demonstrated a reduction in liver glycogen content for the treatment with oats; however, no apparent changes in the activity of the enzymes alanine-aminotransferase and glucose-6-phosphatase were observed, raising the possibility that the fishes did not use gluconeogenesis. The blood analysis, showed no significant differences in the determinations of total cholesterol, HDL cholesterol and albumin; however, serum levels of total protein were higher for treatment with defatted rice bran, and triglyceride levels were lower in animals that received diet containing oat as starch source. It can be concluded that Rhamdia quelen is able to metabolize various sources of carbohydrate, without the need to use either diet or body protein as an energy source.