RESUMO
Cereal grains play an important role in human health as a source of macro- and micronutrients, besides phytochemicals. The metabolite diversity was investigated in cereal crops and their milling fractions by untargeted metabolomics ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS) of 69 samples: 7 species (barley, oat, pearl millet, rye, sorghum, triticale, and wheat), 23 genotypes, and 4 milling fractions (husk, bran, flour, and wholegrain). Samples were also analyzed by in vitro antioxidant activity. UHPLC-MS/MS signals were processed using XCMS, and metabolite annotation was based on SIRIUS and GNPS libraries. Bran and husk showed the highest antioxidant capacity and phenolic content/diversity. The major metabolite classes were phenolic acids, flavonoids, fatty acyls, and organic acids. Sorghum, millet, barley, and oats showed distinct metabolite profiles, especially related to the bran fraction. Molecular networking and chemometrics provided a comprehensive insight into the metabolic profiling of cereal crops, unveiling the potential of coproducts and super cereals such as sorghum and millet as sources of polyphenols.
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Antioxidantes , Grão Comestível , Espectrometria de Massas em Tandem , Antioxidantes/metabolismo , Antioxidantes/química , Antioxidantes/análise , Grão Comestível/química , Grão Comestível/metabolismo , Cromatografia Líquida de Alta Pressão , Sorghum/química , Sorghum/metabolismo , Avena/química , Avena/metabolismo , Avena/genética , Triticum/química , Triticum/metabolismo , Triticum/genética , Flavonoides/metabolismo , Flavonoides/análise , Flavonoides/química , Extratos Vegetais/química , Extratos Vegetais/metabolismo , Milhetes/química , Milhetes/metabolismo , Milhetes/genética , Hordeum/química , Hordeum/metabolismo , Hordeum/genética , Sementes/química , Sementes/metabolismo , Metabolômica , Produtos Agrícolas/química , Produtos Agrícolas/metabolismo , Produtos Agrícolas/genéticaRESUMO
Variation in rainfall affects crops; therefore, agricultural practices become essential for forage production in semi-arid regions. This study aimed to evaluate the influence of different agricultural practices on phyllochron, structural characteristics of forage cactus and millet, and their relations with crop yield using the principal component analysis (PCA). The design was in randomized blocks, with six treatments: sole cropped cactus without straw mulching, sole cropped cactus with straw mulching, sole cropped millet without straw mulching, sole cropped millet with straw mulching, and cactus intercropping with millet, with and without straw mulching, each with four replicates. There were three cactus cycles and nine millet cycles (three cycles of cultivars BRS1501 and six of IPA Bulk-1-BF). Biometric parameters were evaluated monthly, while yield was determined after the crop harvest. Phyllochron was determined with the regression analysis. The PCA was applied to structural characteristics and yield. The systems adopted did not influence the structural characteristics of cactus and millet ( p > 0.05), except for cladode thickness, which increased with straw mulching. Phyllochron of the millet reduced when the crop was intercropped. The structural characteristics of cladode length, width, and thickness influenced crop yield, mainly in systems with straw mulching. Straw mulching and intercropping alter phyllochron of cactus and millet. The adoption of straw mulching has a more significant relationship with cactus yield, whereas biometric variables influence crop yield for millet, not the cropping system.(AU)
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Milhetes/química , Caryophyllales/química , 24444 , Análise de Regressão , Biometria/métodos , Zona SemiáridaRESUMO
Chlorophyll is a major factor affecting photosynthesis; and consequently, crop growth and yield. In this study, we devised a chlorophyll-content detection model for millet leaves in different stages of growth based on hyperspectral data. The hyperspectral images of millet leaves were obtained under a wavelength range of 380-1000 nm using a hyperspectral imager. Threshold segmentation was performed with near-infrared (NIR) reflectance and normalized difference vegetation index (NDVI) to intelligently acquire the regions of interest (ROI). Furthermore, raw spectral data were preprocessed using multivariate scatter correction (MSC). A correlation coefficient-successive projections algorithm (CC-SPA) was used to extract the characteristic wavelengths, and the characteristic parameters were extracted based on the spectral and image information. A partial least squares regression (PLSR) prediction model was established based on the single characteristic parameter and multi-characteristic parameter fusion. The determination coefficient (Rv 2) and the root-mean-square error (RMSEv) of the validation set for the multi-characteristic parameter fusion model were reported to be 0.813 and 1.766, respectively, which are higher than those obtained by the single characteristic parameter model. Based on the multi-characteristic parameter fusion, an attention-convolutional neural network (attention-CNN) (Rv 2 = 0.839, RMSEv = 1.451, RPD = 2.355) was established, which is more effective than the PLSR (Rv 2 = 0.813, RMSEv = 1.766, RPD = 2.167) and least squares support vector machine (LS-SVM) models (Rv 2 = 0.806, RMSEv = 1.576, RPD = 2.061). These results indicated that the combination of hyperspectral imaging and attention-CNN is beneficial to the application of nutrient element monitoring of crops.(AU)
A clorofila é um fator importante que afeta a fotossíntese e, consequentemente, o crescimento e o rendimento das culturas. Neste estudo, um modelo de detecção de conteúdo de clorofila é construído para folhas de milheto em diferentes estágios de crescimento, com base em dados hiperespectrais. As imagens hiperespectrais dos diferentes estágios de crescimento das folhas de milheto foram obtidas para 380-1000 nm, utilizando um gerador de imagens hiperespectrais. Uma segmentação de limiar foi realizada com refletância no infravermelho próximo (NIR) e índice de vegetação com diferença normalizada (NDVI) para adquirir de forma inteligente as regiões de interesse (ROI). Além disso, os dados espectrais brutos foram pré-processados usando o método de correção de dispersão multivariada (MSC). Um algoritmo de projeção de coeficiente de correlação sucessivo (CC-SPA) foi utilizado para extrair os comprimentos de onda característicos, e os parâmetros característicos foram extraídos com base nas informações espectrais e de imagem. O modelo de previsão de regressão parcial dos mínimos quadrados (PLSR) foi estabelecido com base nos parâmetros de característica única e na fusão de parâmetros de característica múltipla. O coeficiente de determinação (Rv2) e o erro quadrático médio da raiz (RMSEv) do conjunto de validação para o modelo de fusão de parâmetros com várias características foram obtidos como 0,813 e 1,766, sendo melhores do que os do modelo de parâmetro de característica única. Com base na fusão de parâmetros com várias características, foi estabelecida uma rede neural atenção-convolucional (atenção-CNN) (Rv2 = 0,839, RMSEv = 1,451, RPD = 2,355) mais eficaz que o PLSR (Rv2 = 0,813, RMSEv = 1,766, RPD = 2,167) e mínimos quadrados que suportam modelos de máquina de vetores (LS-SVM) (Rv2 = 0,806, RMSEv = 1,576, RPD = 2,061)....(AU)
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Clorofila/análise , Milhetes/química , Folhas de Planta , Análise Espectral , Redes Neurais de ComputaçãoRESUMO
This study evaluated the effect of different seeding rates and cutting heights on production and composition of millet. Two randomized block design experiments were performed. In the first trial, 32 parcels (1.2 × 1.2 m) were used for evaluation of seeding rate of 24, 35, 50 and 60 kg/ha. Three cuts were carried out to evaluate plant height, fresh and dry mass yield, dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), crude protein (CP) and acid detergent lignin (ADL) concentration and in situ DM and NDF digestibility. In the second trial, 20 parcels (1.2 × 3.0 m) were used to evaluate 20, 30, 40 and 50 cm of cutting heights for two growing cycles, performing the evaluations previously listed. Seeding rate linearly increased plant height, fresh and dry mass production, and tended to linearly decrease dry matter in situ digestibility, without effects on forage composition. Cutting height had no effect on crude protein (CP) concentration, but linearly increased plant height, dry mass production, DM content and tended to decrease NDF in situ digestibility and ADL content. Thus, the use of the highest evaluated seeding rates (60 kg/ha) and cutting height (50 cm) increased forage production; however, the use of the lowest residual height increased forage quality.(AU)
Os efeitos de diferentes taxas de semeadura e altura de corte na produção e composição bromatológica do milheto foram avaliados em dois experimentos executados em delineamento em blocos casualizados. No primeiro experimento, foram utilizadas 32 parcelas (1,2 x 1,2 m) e avaliadas as taxas de semeadura de 24, 35, 50 e 60 kg/ha. Três cortes foram realizados para avaliar a altura das plantas, a produção de massa fresca e seca, os teores de matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN), proteína bruta (PB) e lignina, assim como a digestibilidade in situ da matéria seca e FDN. No segundo experimento, 20 parcelas (1,2 x 3,0 m) foram usadas para avaliar o efeito das alturas de corte de 20, 30, 40 e 50 cm, sobre as variáveis previamente citadas. De acordo com o aumento da taxa de semeadura, houve aumento linear da altura das plantas e da produção de massa seca e fresca e tendência de redução linear da digestibilidade in situ da matéria seca, sem afetar a composição da forragem. A altura de corte não afetou a concentração de proteína bruta, mas aumentou linearmente a altura das plantas, a produção de massa seca e o teor de matéria seca e tendeu a reduzir a digestibilidade in situ da FDN e a concentração de lignina. Assim, o emprego de maiores taxas de semeadura (60 kg/ha) e de altura de corte (50 cm) aumentam a produção de forragem, enquanto que menores alturas de corte aumentam a qualidade da forragem.(AU)
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Análise de Alimentos , Lignina/análise , Milhetes/química , Pastagens/análiseRESUMO
This study evaluated the effect of different seeding rates and cutting heights on production and composition of millet. Two randomized block design experiments were performed. In the first trial, 32 parcels (1.2 × 1.2 m) were used for evaluation of seeding rate of 24, 35, 50 and 60 kg/ha. Three cuts were carried out to evaluate plant height, fresh and dry mass yield, dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), crude protein (CP) and acid detergent lignin (ADL) concentration and in situ DM and NDF digestibility. In the second trial, 20 parcels (1.2 × 3.0 m) were used to evaluate 20, 30, 40 and 50 cm of cutting heights for two growing cycles, performing the evaluations previously listed. Seeding rate linearly increased plant height, fresh and dry mass production, and tended to linearly decrease dry matter in situ digestibility, without effects on forage composition. Cutting height had no effect on crude protein (CP) concentration, but linearly increased plant height, dry mass production, DM content and tended to decrease NDF in situ digestibility and ADL content. Thus, the use of the highest evaluated seeding rates (60 kg/ha) and cutting height (50 cm) increased forage production; however, the use of the lowest residual height increased forage quality.(AU)
Os efeitos de diferentes taxas de semeadura e altura de corte na produção e composição bromatológica do milheto foram avaliados em dois experimentos executados em delineamento em blocos casualizados. No primeiro experimento, foram utilizadas 32 parcelas (1,2 x 1,2 m) e avaliadas as taxas de semeadura de 24, 35, 50 e 60 kg/ha. Três cortes foram realizados para avaliar a altura das plantas, a produção de massa fresca e seca, os teores de matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN), proteína bruta (PB) e lignina, assim como a digestibilidade in situ da matéria seca e FDN. No segundo experimento, 20 parcelas (1,2 x 3,0 m) foram usadas para avaliar o efeito das alturas de corte de 20, 30, 40 e 50 cm, sobre as variáveis previamente citadas. De acordo com o aumento da taxa de semeadura, houve aumento linear da altura das plantas e da produção de massa seca e fresca e tendência de redução linear da digestibilidade in situ da matéria seca, sem afetar a composição da forragem. A altura de corte não afetou a concentração de proteína bruta, mas aumentou linearmente a altura das plantas, a produção de massa seca e o teor de matéria seca e tendeu a reduzir a digestibilidade in situ da FDN e a concentração de lignina. Assim, o emprego de maiores taxas de semeadura (60 kg/ha) e de altura de corte (50 cm) aumentam a produção de forragem, enquanto que menores alturas de corte aumentam a qualidade da forragem.(AU)
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Análise de Alimentos , Lignina/análise , Milhetes/química , Pastagens/análiseRESUMO
The objective of this study was to assess agronomic characteristics and nutritional values of silages of millet genotypes. Planting was done in randomized blocks, with five replicates per genotype. Green matter yield for genotypes ADR 500 and CMS 01 was higher and similar to each other, with 40.16 and 41.36 t ha (p > 0.05). There was no significant difference for dry matter yield, with the mean being 9.93 t ha (p > 0.05). The silages were similar (p > 0.05) as to pH, Aw and N-NH3/TN, presenting values of 3.92, 0.97 and 7.64%, respectively. There were no significant differences (p > 0.05) concerning the bromatological composition of the silages of the different genotypes, with a mean of 30.74% of dry matter, 10.21% for crude protein and 58.69% for neutral detergent fiber (p > 0.05). The dry matter digestibility mean stood at 59.90%. Based on the nutritional values and digestibility of the millet silages, the five genotypes are suitable for silage production, with potential for the North of Minas Gerais. Keywords: digestibility, dry matter yield, silage.(AU)
Objetivou-se com este trabalho avaliar as características agronômicas e o valor nutricional das silagens de genótipos de milheto. O plantio foi realizado em blocos casualizados, com cinco repetições por genótipo. A produção de matéria verde para os genótipos ADR 500 e CMS 01 foram superiores e semelhantes entre si, com 40,16 e 41,36 t ha (p > 0,05). Não houve diferença significativa para a produção de matéria seca, e a média foi de 9,93 t ha (p > 0,05). As silagens mostraram-se semelhantes (p > 0,05) em relação ao pH, Aw e N-NH3/NT, apresentando valores de 3,92; 0,97 e 7,64%, respectivamente. Não foram encontradas diferenças significativas (p > 0,05) em relação à composição bromatológica das silagens dos diferentes genótipos, sendo observados médios de 30,74% de matéria seca; 10,21% para proteína bruta; 58,69% para fibra em detergente neutro e (p > 0,05). A média da digestibilidade da matéria seca foi de 59,90%. Com base no valor nutricional e na digestibilidade das silagens de milheto, os cinco genótipos apresentam-se adequados à produção de silagem com potencial para o norte de Minas Gerais.(AU)
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Silagem/análise , Silagem , Milhetes/química , Milhetes/crescimento & desenvolvimento , AgriculturaRESUMO
The objective of this study was to assess agronomic characteristics and nutritional values of silages of millet genotypes. Planting was done in randomized blocks, with five replicates per genotype. Green matter yield for genotypes ADR 500 and CMS 01 was higher and similar to each other, with 40.16 and 41.36 t ha (p > 0.05). There was no significant difference for dry matter yield, with the mean being 9.93 t ha (p > 0.05). The silages were similar (p > 0.05) as to pH, Aw and N-NH3/TN, presenting values of 3.92, 0.97 and 7.64%, respectively. There were no significant differences (p > 0.05) concerning the bromatological composition of the silages of the different genotypes, with a mean of 30.74% of dry matter, 10.21% for crude protein and 58.69% for neutral detergent fiber (p > 0.05). The dry matter digestibility mean stood at 59.90%. Based on the nutritional values and digestibility of the millet silages, the five genotypes are suitable for silage production, with potential for the North of Minas Gerais. Keywords: digestibility, dry matter yield, silage.
Objetivou-se com este trabalho avaliar as características agronômicas e o valor nutricional das silagens de genótipos de milheto. O plantio foi realizado em blocos casualizados, com cinco repetições por genótipo. A produção de matéria verde para os genótipos ADR 500 e CMS 01 foram superiores e semelhantes entre si, com 40,16 e 41,36 t ha (p > 0,05). Não houve diferença significativa para a produção de matéria seca, e a média foi de 9,93 t ha (p > 0,05). As silagens mostraram-se semelhantes (p > 0,05) em relação ao pH, Aw e N-NH3/NT, apresentando valores de 3,92; 0,97 e 7,64%, respectivamente. Não foram encontradas diferenças significativas (p > 0,05) em relação à composição bromatológica das silagens dos diferentes genótipos, sendo observados médios de 30,74% de matéria seca; 10,21% para proteína bruta; 58,69% para fibra em detergente neutro e (p > 0,05). A média da digestibilidade da matéria seca foi de 59,90%. Com base no valor nutricional e na digestibilidade das silagens de milheto, os cinco genótipos apresentam-se adequados à produção de silagem com potencial para o norte de Minas Gerais.
Assuntos
Milhetes/crescimento & desenvolvimento , Milhetes/química , Silagem , Silagem/análise , AgriculturaRESUMO
Natural fermentation of pearl millet flour at 20, 25 and 30 degrees for 72 h brought about an improvement in its apparent and true protein digestibility. Utilisable protein, net protein retention and protein retention efficiency values were also enhanced as a result of fermentation. Rats fed on flour fermented at 20 and 25 degrees C had higher food as well as protein efficiency ratios than the flour fermented at 30 degrees C. Feeding of the fermented products did not bring about any histopathological abnormality in rats. Cutlets prepared from the fermented flour were organoleptically acceptable to a panel of judges