Exogenous amylase increases gas production and improves in vitro ruminal digestion kinetics of sorghum and corn grains / Amilase exógena aumenta a produção de gases e melhora a cinética de digestão ruminal in vitro de grãos de sorgo e milho

The aim of this study was to evaluate the effect of exogenous amylase on gas production, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), and in vitro digestion kinetics of sorghum (Sorghum vulgaris) and two corn hybrids of different grain textures. Ruminal fluid was collected from two rumen-fistulated cows receiving or not exogenous amylase (0.7g kg-1 of dry matter (DM basis)), provided to achieve 396 kilo Novo units kg-1 for amylase activity (DM basis). Gas production was measured after 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42 e 48 hours of incubation. Amylase increased gas production (mL) by 5.4%. Corn hybrids have higher in vitro dry matter digestibility than sorghum. Exogenous amylase increased the potential of gas production (A) (P=0.01). There was an effect of hybrid for IVDMD (P<0.01). The addition of exogenous amylase increases the in vitro gas production, improves fermentation kinetics, and increases the production of the ammonia nitrogen of corn and sorghum grains, but does not affect in vitro and dry matter digestibility or the short-chain fatty acids production.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da amilase exógena na produção de gases, a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e a cinética de digestão in vitro de sorgo (Sorghum vulgaris) e de dois híbridos de milho de diferentes texturas de grãos. O líquido ruminal foi coletado de duas vacas fistuladas no rúmen recebendo ou não amilase exógena (0,7g kg-1 de matéria seca (MS)), fornecida para atingir 396 kg Novo unidades kg-1 para atividade de amilase (base na MS). A produção de gás foi medida após uma, três, seis, nove, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42 e 48 horas de incubação. A amilase aumentou a produção de gás (mL) em 5,4%. Híbridos de milho apresentam maior DIVMS que o sorgo. A amilase exógena aumentou o potencial de produção de gás (A) (P=0,01). Houve efeito de híbrido para DIVMS (P<0,01). Amilase exógena aumenta a produção de gás in vitro, melhora a cinética da fermentação e aumenta a produção de nitrogênio amoniacal de grãos de milho e sorgo, mas não afeta a digestibilidade in vitro da matéria seca ou a produção de ácidos graxos de cadeia curta.

Mathematical models to adjust the parameters of in vitro cumulative gas production of diets containing preserved Gliricidia / Modelos matemáticos para ajuste dos parâmetros de produção cumulativa de gás in vitro de dietas contendo Gliricídia conservada

ABSTRACT: This study examined the use of the Gompertz, Groot, monomolecular, Richards and two-compartment-logistic mathematical models to investigate the kinetics of in vitro gas production of diets composed of combinations of Gliricidia hay or silage. In addition, the effects of Gliricidia hay or silage inclusion on the in vitro cumulative gas production of these diets were evaluated. Rumen fermentation kinetics were analyzed by the in vitro cumulative gas production methodology. The model parameters were estimated using the Gauss Newton method, with the exception of the Richards model, which was used by Marquardt's algorithm. Model fit was assessed using the determination coefficient, F test for parameters identity, concordance correlation coefficient, root mean square error of prediction, and decomposition of mean square error of prediction into mean error, systematic bias and random error. The models were compared for accuracy (pairwise mean square error of prediction) and precision (delta Akaike's information criterion). All model evaluation and comparison statistics were calculated using Model Evaluation System software version 3.2.2. The Groot and Richards models did not differ from each other (P>0.05) and were the most precise and accurate (P<0.05). Therefore, the Groot model was selected due to its better accuracy and precision and easier access to the parameters. The inclusion of Gliricidia silage in the diet resulted in an increase in the time to obtain the maximum rate of degradation and in the time after incubation when half of the asymptotic level was reached. The Groot model is recommended to estimate the average curve. Dietary inclusion of Gliricidia silage alters the gas production curve due to the longer time required for the diet to reach the maximum rate of degradation, this can increase the time the diet remains in rumen and promote a reduction in the consumption.

RESUMO: Objetivou-se avaliar os modelos matemáticos Gompertz, Groot, monomolecular, Richards e logístico bicompartimental para estudar a cinética de produção de gás in vitro de dietas compostas de combinações de feno ou silagem de Gliricídia. Além disso, avaliou-se os efeitos da inclusão de feno ou silagem de Gliricídia sobre a produção cumulativa de gás in vitro destas dietas. A cinética de fermentação ruminal foi avaliada pela metodologia de produção cumulativa de gás in vitro. Os parâmetros dos modelos foram estimados usando o método de Gauss Newton, com exceção do modelo de Richards, que foi usado algoritmo de Marquardt. O ajuste dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação, teste F para a identidade dos parâmetros, coeficiente de correlação e concordância, raiz quadrada do quadrado médio do erro da predição e a decomposição do quadrado médio do erro da predição em erro médio, vício sistemático e erro aleatório. Os modelos foram comparados quanto à acurácia (quadrado médio da predição pareado) e quanto à sua precisão (critério de informação delta de Akaike). Todas as estatísticas de avaliação e comparação dos modelos foram calculadas usando o software Model Evaluation System versão 3.2.2. Os modelos de Groot e Richards não diferiram entre si (P>0.05) e foram os mais precisos e acurados (P<0.05). Portanto, modelo de Groot foi selecionado devido apresentar melhor acurácia e precisão e apresentar maior facilidade na obtenção dos parâmetros. A inclusão da silagem de Gliricídia na dieta, resultou em elevação no tempo para obtenção da máxima taxa de degradação e no tempo após a incubação em que metade do nível assintótico foi atingido. Recomenda-se a utilização do modelo de Groot para estimativa da curva média. A inclusão da silagem de Gliricídia altera a curva de produção de gás devido o maior tempo necessário para que a dieta atingisse a máxima taxa de degradação, isso pode elevar o tempo de permanência da dieta no rúmen e promover redução no consumo.

Mathematical models to adjust the parameters of in vitro cumulative gas production of diets containing preserved Gliricidia / Modelos matemáticos para ajuste dos parâmetros de produção cumulativa de gás in vitro de dietas contendo Gliricídia conservada

This study examined the use of the Gompertz, Groot, monomolecular, Richards and two-compartment-logistic mathematical models to investigate the kinetics of in vitro gas production of diets composed of combinations of Gliricidia hay or silage. In addition, the effects of Gliricidia hay or silage inclusion on the in vitro cumulative gas production of these diets were evaluated. Rumen fermentation kinetics were analyzed by the in vitro cumulative gas production methodology. The model parameters were estimated using the Gauss Newton method, with the exception of the Richards model, which was used by Marquardt’s algorithm. Model fit was assessed using the determination coefficient, F test for parameters identity, concordance correlation coefficient, root mean square error of prediction, and decomposition of mean square error of prediction into mean error, systematic bias and random error. The models were compared for accuracy (pairwise mean square error of prediction) and precision (delta Akaike’s information criterion). All model evaluation and comparison statistics were calculated using Model Evaluation System software version 3.2.2. The Groot and Richards models did not differ from each other (P>0.05) and were the most precise and accurate (P<0.05). Therefore, the Groot model was selected due to its better accuracy and precision and easier access to the parameters. The inclusion of Gliricidia silage in the diet resulted in an increase in the time to obtain the maximum rate of degradation and in the time after incubation when half of the asymptotic level was reached. The Groot model is recommended to estimate the average curve. Dietary inclusion of Gliricidia silage alters the gas production curve due to the longer time required for the diet to reach the maximum rate of degradation, this can increase the time the diet remains in rumen and promote a reduction in the consumption.

Objetivou-se avaliar os modelos matemáticos Gompertz, Groot, monomolecular, Richards e logístico bicompartimental para estudar a cinética de produção de gás in vitro de dietas compostas de combinações de feno ou silagem de Gliricídia. Além disso, avaliou-se os efeitos da inclusão de feno ou silagem de Gliricídia sobre a produção cumulativa de gás in vitro destas dietas. A cinética de fermentação ruminal foi avaliada pela metodologia de produção cumulativa de gás in vitro. Os parâmetros dos modelos foram estimados usando o método de Gauss Newton, com exceção do modelo de Richards, que foi usado algoritmo de Marquardt. O ajuste dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação, teste F para a identidade dos parâmetros, coeficiente de correlação e concordância, raiz quadrada do quadrado médio do erro da predição e a decomposição do quadrado médio do erro da predição em erro médio, vício sistemático e erro aleatório. Os modelos foram comparados quanto à acurácia (quadrado médio da predição pareado) e quanto à sua precisão (critério de informação delta de Akaike). Todas as estatísticas de avaliação e comparação dos modelos foram calculadas usando o software Model Evaluation System versão 3.2.2. Os modelos de Groot e Richards não diferiram entre si (P>0.05) e foram os mais precisos e acurados (P<0.05). Portanto, modelo de Groot foi selecionado devido apresentar melhor acurácia e precisão e apresentar maior facilidade na obtenção dos parâmetros. A inclusão da silagem de Gliricídia na dieta, resultou em elevação no tempo para obtenção da máxima taxa de degradação e no tempo após a incubação em que metade do nível assintótico foi atingido. Recomenda-se a utilização do modelo de Groot para estimativa da curva média. A inclusão da silagem de Gliricídia altera a [...].

Mathematical models to adjust the parameters of in vitro cumulative gas production of diets containing preserved Gliricidia / Modelos matemáticos para ajuste dos parâmetros de produção cumulativa de gás in vitro de dietas contendo Gliricídia conservada

This study examined the use of the Gompertz, Groot, monomolecular, Richards and two-compartment-logistic mathematical models to investigate the kinetics of in vitro gas production of diets composed of combinations of Gliricidia hay or silage. In addition, the effects of Gliricidia hay or silage inclusion on the in vitro cumulative gas production of these diets were evaluated. Rumen fermentation kinetics were analyzed by the in vitro cumulative gas production methodology. The model parameters were estimated using the Gauss Newton method, with the exception of the Richards model, which was used by Marquardts algorithm. Model fit was assessed using the determination coefficient, F test for parameters identity, concordance correlation coefficient, root mean square error of prediction, and decomposition of mean square error of prediction into mean error, systematic bias and random error. The models were compared for accuracy (pairwise mean square error of prediction) and precision (delta Akaikes information criterion). All model evaluation and comparison statistics were calculated using Model Evaluation System software version 3.2.2. The Groot and Richards models did not differ from each other (P>0.05) and were the most precise and accurate (P<0.05). Therefore, the Groot model was selected due to its better accuracy and precision and easier access to the parameters. The inclusion of Gliricidia silage in the diet resulted in an increase in the time to obtain the maximum rate of degradation and in the time after incubation when half of the asymptotic level was reached. The Groot model is recommended to estimate the average curve. Dietary inclusion of Gliricidia silage alters the gas production curve due to the longer time required for the diet to reach the maximum rate of degradation, this can increase the time the diet remains in rumen and promote a reduction in the consumption.(AU)

Objetivou-se avaliar os modelos matemáticos Gompertz, Groot, monomolecular, Richards e logístico bicompartimental para estudar a cinética de produção de gás in vitro de dietas compostas de combinações de feno ou silagem de Gliricídia. Além disso, avaliou-se os efeitos da inclusão de feno ou silagem de Gliricídia sobre a produção cumulativa de gás in vitro destas dietas. A cinética de fermentação ruminal foi avaliada pela metodologia de produção cumulativa de gás in vitro. Os parâmetros dos modelos foram estimados usando o método de Gauss Newton, com exceção do modelo de Richards, que foi usado algoritmo de Marquardt. O ajuste dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação, teste F para a identidade dos parâmetros, coeficiente de correlação e concordância, raiz quadrada do quadrado médio do erro da predição e a decomposição do quadrado médio do erro da predição em erro médio, vício sistemático e erro aleatório. Os modelos foram comparados quanto à acurácia (quadrado médio da predição pareado) e quanto à sua precisão (critério de informação delta de Akaike). Todas as estatísticas de avaliação e comparação dos modelos foram calculadas usando o software Model Evaluation System versão 3.2.2. Os modelos de Groot e Richards não diferiram entre si (P>0.05) e foram os mais precisos e acurados (P<0.05). Portanto, modelo de Groot foi selecionado devido apresentar melhor acurácia e precisão e apresentar maior facilidade na obtenção dos parâmetros. A inclusão da silagem de Gliricídia na dieta, resultou em elevação no tempo para obtenção da máxima taxa de degradação e no tempo após a incubação em que metade do nível assintótico foi atingido. Recomenda-se a utilização do modelo de Groot para estimativa da curva média. A inclusão da silagem de Gliricídia altera a [...].(AU)

In vitro ruminal fermentation kinetics of diets with crambe cake protein replacing soybean meal protein by gas production technique / Cinética de fermentação ruminal in vitro de dietas com proteína de torta de crambe em substituição à proteína do farelo de soja pela técnica de produção de gás

The objective of this study was to evaluate ingredients and diets containing increasing levels of crambe cake protein replacing soybean meal protein, with in vitro ruminal fermentation parameters using a gas production technique. Diets were formulated for feedlot lambs and contained different levels of crambe cake protein (0, 250, 500, 750, and 1000 g kg-1) replacing soybean meal protein. Corn silage was used as roughage. Carbohydrate digestion rates were estimated using the in vitro gas production technique and the cumulative gas production kinetics were analyzed using the bicompartmental logistic model. The parameters values of ruminal degradation kinetics were generated using the R statistical program with the Gauss-Newton algorithm and then subjected to analysis of variance and regression (when necessary) according to a completely randomized experimental design with five treatments and five replications. Upon carbohydrate fractionation of ingredients and experimental diets, it was observed that corn grain and corn silage presented the highest levels of total carbohydrates (TC), with values of 128.3 and 464.8 g kg-1 dry matter (DM) in fraction B2, respectively. Lower TC content was found for soybean meal and crambe cake (CC). There was a predominance of fractions A + B1 in the ingredients and experimental diets. The B2 fraction decreased in the diets with the inclusion of the CC protein, and CC presented the highest C fraction. Protein fractionation (g kg-1 DM and g kg-1 crude protein - CP), the ingredients and diets showed a higher proportion of fractions A and B1 + B2. In in vitro degradation, the diet without CC (0 g kg-1 DM) showed the highest final cumulative gas production (365.04 mL g-1 of incubated DM), while the CC presented the lowest volume (166.68 mL g-1 of incubated DM). The gas volume of non-fibrous carbohydrate fermentation and fibrous carbohydrate degradation rate exhibited a quadratic effect according increasing levels of CC (Pmax = 265.8 g kg-1 DM and Pmin = 376.3 g kg-1 DM, respectively). The lag time and final gas volume showed a decreasing linear effect with increasing levels of CC protein. The degradation rate of non-fibrous carbohydrates and the final volume of fibrous carbohydrates did not differ. Replacing soybean meal protein with CC protein at the level of 250 g kg-1 of dry matter in diets formulated for feedlot lambs leads to good profiles of ruminal fermentation kinetics with respect to the degradation of fibrous and non-fibrous carbohydrates.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar ingredientes e dietas contendo diferentes níveis de proteína da torta de crambe como substituto da proteína do farelo de soja utilizando parâmetros de fermentação ruminal in vitro pela técnica de produção de gás. Foram formuladas dietas para cordeiros em confinamento e continham níveis crescentes de proteína da torta de crambe (0, 250, 500, 750, e 1000 g kg-1) em substituição à proteína do farelo de soja. A silagem de milho foi utilizada como volumoso. As taxas de digestão de carboidratos foram estimadas usando a técnica in vitro de produção de gás, e a cinética cumulativa de produção de gás foi analisada usando o modelo logístico bicompartimental. Os valores dos parâmetros da cinética de degradação ruminal foram gerados usando o programa estatístico R com o algoritmo de Gauss-Newton e posteriormente submetidos à análise de variância e regressão (quando necessário) em delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco tratamentos e cinco repetições. Sobre o fracionamento dos carboidratos dos ingredientes e das dietas experimentais observou-se que o milho e a silagem de milho apresentaram maiores teores de carboidratos totais (CT), com valores de 128,3 e 464,8 g kg-1 matéria seca (MS) na fração B2, respectivamente. O menor teor de CT encontrado foi para o farelo de soja e a torta de crambe (TCr). Houve predomínio das frações A+B1 nos ingredientes e nas dietas experimentais. A fração B2 diminuiu nas dietas com a inclusão da proteína da TCr, e a TCr apresentou a maior fração C. No fracionamento de proteínas (g kg-1 MS e g kg-1 proteína bruta - PB), os ingredientes e as dietas apresentaram maior proporção das frações A e B1+B2. Na degradação in vitro, a dieta sem TCr (0 g kg-1 MS) apresentou a maior produção final cumulativa de gases (365,04 mL g-1 de MS incubada), enquanto que a TCr apresentou o menor volume (168,68 mL g-1 de MS incubada). O volume de gás da fermentação de carboidratos não fibrosos e taxa de degradação de carboidratos fibrosos exibiram um efeito quadrático de acordo com os níveis crescentes de TCr (Pmáx= 265.8 g kg-1 DM e Pmin= 376.3 g kg-1 DM, respectivamente). O tempo de latência e o volume final do gás apresentaram efeito linear decrescente com o aumento dos níveis de proteína da TCr. A taxa de degradação dos carboidratos não fibrosos e volume final de carboidratos não diferiram. A substituição da proteína do farelo de soja pela proteína da torta de crambe no nível de 250 g kg-1 MS em dietas formuladas para cordeiros em confinamento leva a um bom perfil cinético de fermentação ruminal em relação à degradação de carboidratos fibrosos e não fibrosos.(AU)

Chemical composition, fractionation of carbohydrates and nitrogen compounds, ruminal degradation kinetics, and in vitro gas production of cactus pear genotypes / Composição química, fracionamento de carboidratos e compostos nitrogenados, cinética da degradação ruminal e produção de gas in vitro de genótipos de palma forrageira

The aim of this study was to evaluate the chemical composition, fractionation of carbohydrates and nitrogen compounds, degradation parameters, and in vitro ruminal fermentation of cactus pear genotypes. The experiment was conducted in a completely randomized design with 4 cactus pear genotypes and 4 replicates. The evaluated cactus pear genotypes were: Miúda (Nopalea cochenillifera Salm Dyck), IPA Sertânia (Nopalea cochenillifera), Gigante (Opuntia ficus indica Mill), and Orelha de Elefante Mexicana (Opuntia stricta Haw), all in natura. Samples were randomly collected at different points in the experimental area. Whole plants were collected 24 months after field crop establishment. N. cochenillifera Salm Dyck presented the highest dry matter, acid detergent insoluble protein, non-fibrous carbohydrate, total digestible nutrients, digestible energy, total carbohydrates, and fractions A + B1 (P<0.05), while presenting lower neutral detergent fiber corrected for ash and protein, acid detergent fiber, and cellulose in relation to the other genotypes studied (P<0.05). The in vitro true digestibility of neutral detergent fiber was high for the genotypes N. cochenillifera Salm Dyck and N. cochenillifera Dyck, which also presented high in vitro total gas production (P<0.05). The cactus pear genotypes show adequate chemical characteristics to be composed part of diets offered to ruminants. However, supplementation is necessary to increase the dry matter and fiber contents. The Nopalea cochenillifera Salm Dyck genotype presented the highest proportions of total digestible nutrients, non-fibrous carbohydrates, non-protein nitrogen, unavailable nitrogen fraction total, and high gas production in relation to the other analyzed genotypes 24 months after field crop establishment.

Objetivou-se avaliar a composição química, fracionamento de carboidratos e compostos nitrogenados, parâmetros de degradação e fermentação ruminal in vitro de genótipos de palma forrageira. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com 4 genótipos de palma forrageira e 4 repetições. Os genótipos de palma forrageira avaliadas foram: Miúda (Nopalea cochenillifera Salm Dyck), IPA Sertânia (Nopalea cochenillifera), Gigante (Opuntia ficus indica Mill), e Orelha de Elefante Mexicana (Opuntia stricta Haw), todas in natura. As amostras foram coletadas aleatoriamente em pontos distintos na área experimental. Plantas inteiras foram coletadas 24 meses após o estabelecimento da cultura de campo. N. cochenillifera Salm Dyck apresentou os maiores teores de matéria seca, proteína insolúvel em detergente ácido, carboidratos não fibrosos, nutrientes digestíveis totais, energia digestível, carboidratos totais e fração A + B1 e menores teores de fibra em detergente neutro corrigida para cinza e proteína, fibra em detergente ácido e celulose (P<0,05). A digestibilidade da fibra em detergente neutro verdadeira in vitro foi elevada para os genótipos N. cochenillifera Salm Dyck e N. cochenillifera Dyck, que também apresentaram altos valores de produção de gás in vitro (P<0,05). Os genótipos de palma forrageira apresentam características químicas adequadas para compor dietas oferecidas aos ruminantes, no entanto, é necessário uma suplementação para aumentar os teores de matéria seca e fibra. Nopalea cochenillifera Salm Dyck apresenta as maiores proporções de nutrientes digestíveis totais, carboidratos não fibrosos, nitrogênio não protéico e alta produção de gases em relação aos demais genótipos analisados aos 24 meses após o estabelecimento do palmal.

Dry matter intake and ruminal fermentation parameters in goats fed sugarcane in replacement of corn silage / Parâmetros de ingestão de matéria seca e fermentação ruminal em cabras alimentadas com cana-de-açúcar em substituição à silagem de milho

The trial was conducted with the objective to evaluate fresh sugarcane as a replacement for corn silage on dry matter intake, ruminal parameters (pH, short chain fatty acids, and ammonia nitrogen concentration), and degradation kinetics of forages and concentrate in maintenance adult goats. Four nonlactating ruminally cannulated goats were used in a 4 × 4 Latin square design with the replacement of 0, 33, 67, and 100% of corn silage by sugarcane as the independent variable. The substitution of sugarcane for corn silage did not affect dry matter intake, daily weight gain, or ruminal pH. A quadratic effect was observed for ammonia nitrogen concentration with a maximum concentration at 74.43% of sugarcane inclusion, as well as for short chain fatty acids, with maximum concentrations of acetate and butyrate at 0.59 and 32.70% of sugarcane inclusion, respectively. The minimum concentration of propionate was verified on 10.36% of sugarcane inclusion. However, the acetate:propionate ratio linearly decreased with increased sugarcane content. No effect was observed of different rumen environments on forage dry matter and neutral detergent fiber degradability (effective and potential degradability, soluble and potential degradable fractions). Dry matter degradability was 66.79% for sugarcane and 72.62% for corn silage after 96 h of incubation. Neutral detergent fiber was 37.10 and 51.82% for sugarcane and corn silage, respectively, after 96 h of incubation. In conclusion, sugarcane can be used as a replacement for corn silage in maintenance adult goats feed without altering dry matter intake and forage degradability while increasing propionate production.(AU)

O experimento foi conduzido para avaliar a cana-de-açúcar in natura em substituição à silagem de milho no consumo de matéria seca, parâmetros ruminais e cinética de degradação de forragens e concentrado em cabras adultas em mantença. Quatro cabras não lactantes canuladas no rúmen foram utilizadas em um delineamento em quadrado latino 4 × 4 com a substituição de 0, 33, 67 e 100% da silagem de milho por cana-de-açúcar. A substituição da cana-de-açúcar pela silagem de milho não afetou o consumo de matéria seca, o ganho de peso diário e o pH ruminal. Foi observado efeito quadrático para a concentração de nitrogênio amoniacal com concentração máxima de 74,43% de inclusão da cana, e também para ácidos graxos de cadeia curta, com concentrações máximas de acetato e butirato de 0,59 e 32,70% de inclusão da cana, respectivamente. A concentração mínima de propionato foi verificada em 10,36% de inclusão de cana-de-açúcar. No entanto, a relação acetato: propionato diminuiu linearmente com o aumento do teor de cana-de-açúcar. Não foi observado efeito de diferentes ambientes ruminais sobre a degradabilidade da matéria seca da forragem e da fibra em detergente neutro. A degradabilidade da matéria seca foi de 66,79% para a cana-de-açúcar e 72,62% para a silagem de milho após 96 h de incubação. A fibra em detergente neutro foi 37,10 e 51,82% para cana-de-açúcar e silagem de milho, respectivamente, após 96 h de incubação. Em conclusão, a cana-de-açúcar pode ser usada como substituto da silagem de milho na alimentação de cabras adultas de manutenção, sem alterar o consumo de matéria seca e a degradabilidade da forragem, aumentando a produção de propionato.(AU)

Dry matter intake and ruminal fermentation parameters in goats fed sugarcane in replacement of corn silage / Parâmetros de ingestão de matéria seca e fermentação ruminal em cabras alimentadas com cana-de-açúcar em substituição à silagem de milho

The trial was conducted with the objective to evaluate fresh sugarcane as a replacement for corn silage on dry matter intake, ruminal parameters (pH, short chain fatty acids, and ammonia nitrogen concentration), and degradation kinetics of forages and concentrate in maintenance adult goats. Four nonlactating ruminally cannulated goats were used in a 4 × 4 Latin square design with the replacement of 0, 33, 67, and 100% of corn silage by sugarcane as the independent variable. The substitution of sugarcane for corn silage did not affect dry matter intake, daily weight gain, or ruminal pH. A quadratic effect was observed for ammonia nitrogen concentration with a maximum concentration at 74.43% of sugarcane inclusion, as well as for short chain fatty acids, with maximum concentrations of acetate and butyrate at 0.59 and 32.70% of sugarcane inclusion, respectively. The minimum concentration of propionate was verified on 10.36% of sugarcane inclusion. However, the acetate:propionate ratio linearly decreased with increased sugarcane content. No effect was observed of different rumen environments on forage dry matter and neutral detergent fiber degradability (effective and potential degradability, soluble and potential degradable fractions). Dry matter degradability was 66.79% for sugarcane and 72.62% for corn silage after 96 h of incubation. Neutral detergent fiber was 37.10 and 51.82% for sugarcane and corn silage, respectively, after 96 h of incubation. In conclusion, sugarcane can be used as a replacement for corn silage in maintenance adult goats feed without altering dry matter intake and forage degradability while increasing propionate production.

O experimento foi conduzido para avaliar a cana-de-açúcar in natura em substituição à silagem de milho no consumo de matéria seca, parâmetros ruminais e cinética de degradação de forragens e concentrado em cabras adultas em mantença. Quatro cabras não lactantes canuladas no rúmen foram utilizadas em um delineamento em quadrado latino 4 × 4 com a substituição de 0, 33, 67 e 100% da silagem de milho por cana-de-açúcar. A substituição da cana-de-açúcar pela silagem de milho não afetou o consumo de matéria seca, o ganho de peso diário e o pH ruminal. Foi observado efeito quadrático para a concentração de nitrogênio amoniacal com concentração máxima de 74,43% de inclusão da cana, e também para ácidos graxos de cadeia curta, com concentrações máximas de acetato e butirato de 0,59 e 32,70% de inclusão da cana, respectivamente. A concentração mínima de propionato foi verificada em 10,36% de inclusão de cana-de-açúcar. No entanto, a relação acetato: propionato diminuiu linearmente com o aumento do teor de cana-de-açúcar. Não foi observado efeito de diferentes ambientes ruminais sobre a degradabilidade da matéria seca da forragem e da fibra em detergente neutro. A degradabilidade da matéria seca foi de 66,79% para a cana-de-açúcar e 72,62% para a silagem de milho após 96 h de incubação. A fibra em detergente neutro foi 37,10 e 51,82% para cana-de-açúcar e silagem de milho, respectivamente, após 96 h de incubação. Em conclusão, a cana-de-açúcar pode ser usada como substituto da silagem de milho na alimentação de cabras adultas de manutenção, sem alterar o consumo de matéria seca e a degradabilidade da forragem, aumentando a produção de propionato.

Composição química, fracionamento de carboidratos e compostos nitrogenados, cinética da degradação ruminal e produção de gás in vitro de genótipos de palma forrageira / Chemical composition, fractionation of carbohydrates and nitrogen compounds, ruminal degradation kinetics, and in vitro gas production of cactus pear genotypes

Objetivou-se avaliar a composição química, fracionamento de carboidratos e compostos nitrogenados, parâmetros de degradação e fermentação ruminal in vitro de genótipos de palma forrageira. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com 4 genótipos de palma forrageira e 4 repetições. Os genótipos de palma forrageira avaliadas foram: Miúda (Nopalea cochenillifera Salm Dyck), IPA Sertânia (Nopalea cochenillifera), Gigante (Opuntia ficus indica Mill), e Orelha de Elefante Mexicana (Opuntia stricta Haw), todas in natura. As amostras foram coletadas aleatoriamente em pontos distintos na área experimental. Plantas inteiras foram coletadas 24 meses após o estabelecimento da cultura de campo. N. cochenillifera Salm Dyck apresentou os maiores teores de matéria seca, proteína insolúvel em detergente ácido, carboidratos não fibrosos, nutrientes digestíveis totais, energia digestível, carboidratos totais e fração A + B1 e menores teores de fibra em detergente neutro corrigida para cinza e proteína, fibra em detergente ácido e celulose (P<0,05). A digestibilidade da fibra em detergente neutro verdadeira in vitro foi elevada para os genótipos N. cochenillifera Salm Dyck e N. cochenillifera Dyck, que também apresentaram altos valores de produção de gás in vitro (P<0,05). Os genótipos de palma forrageira apresentam características químicas adequadas para compor dietas oferecidas aos ruminantes, no entanto, é necessário uma suplementação para aumentar os teores de matéria seca e fibra. Nopalea cochenillifera Salm Dyck apresenta as maiores proporções de nutrientes digestíveis totais, carboidratos não fibrosos, nitrogênio não protéico e alta produção de gases em relação aos demais genótipos analisados aos 24 meses após o estabelecimento do palmal.

The aim of this study was to evaluate the chemical composition, fractionation of carbohydrates and nitrogen compounds, degradation parameters, and in vitro ruminal fermentation of cactus pear genotypes. The experiment was conducted in a completely randomized design with 4 cactus pear genotypes and 4 replicates. The evaluated cactus pear genotypes were: Miúda (Nopalea cochenillifera Salm Dyck), IPA Sertânia (Nopalea cochenillifera), Gigante (Opuntia ficus indica Mill), and Orelha de Elefante Mexicana (Opuntia stricta Haw), all in natura. Samples were randomly collected at different points in the experimental area. Whole plants were collected 24 months after field crop establishment. N. cochenillifera Salm Dyck presented the highest dry matter, acid detergent insoluble protein, non-fibrous carbohydrate, total digestible nutrients, digestible energy, total carbohydrates, and fractions A + B1 (P<0.05), while presenting lower neutral detergent fiber corrected for ash and protein, acid detergent fiber, and cellulose in relation to the other genotypes studied (P<0.05). The in vitro true digestibility of neutral detergent fiber was high for the genotypes N. cochenillifera Salm Dyck and N. cochenillifera Dyck, which also presented high in vitro total gas production (P<0.05). The cactus pear genotypes show adequate chemical characteristics to be composed part of diets offered to ruminants. However, supplementation is necessary to increase the dry matter and fiber contents. The Nopalea cochenillifera Salm Dyck genotype presented the highest proportions of total digestible nutrients, non-fibrous carbohydrates, non-protein nitrogen, unavailable nitrogen fraction total, and high gas production in relation to the other analyzed genotypes 24 months after field crop establishment.

Valor nutricional do capim-elefante verde colhido em diferentes idades de rebrota / [Nutritional value of fresh elephantgrass harvested at different regrowth ages]

Avaliou-se o valor nutricional do capim-elefante verde colhido aos 56, 84 e 112 dias de idade, por meio do consumo e da digestibilidade em ovinos, da degradabilidade in situ e da cinética da fermentação ruminal. O capim-elefante colhido aos 56 dias proporcionou maiores valores de consumo da MS (1204,81g/dia), da EB (4910,41kcal/dia), da ED (3436,21kcal/dia) e da PB (130,90g/dia). Para o capim-elefante colhido aos 56 dias, ainda foram observados os maiores valores de digestibilidade da MS (70,64%), da EB (70,11%), da PB (68,96%), da FDN (71,4%) e do conteúdo ED (2,86Mcal/kg MS). Com o avanço da idade de corte, houve redução da degradabilidade potencial da MS (77,99% x 68,33%), da PB (84,80% x 56,52%) e da FDN (72,18% x 64,33%), para as idades de corte de 56 e 112 dias, respectivamente. O capim cortado aos 56 dias apresentou maior valor de produção cumulativa de gases (210,50mL/g de MS) e de degradabilidade da matéria seca (63,9%) após 96 horas de fermentação. O capim-elefante verde deve ser colhido aos 56 dias de rebrota em razão das características nutricionais apresentadas.(AU)

The nutritional value of fresh elephant grass harvested at 56, 84 and 112 days of age was evaluated by intake and digestibility in sheep, in situ degradability, and ruminal fermentation's kinetics. The elephant grass harvested at 56 days provided higher DM intake (1204.81g/day), GE (4910.41kcal/day), DE (3436.21kcal/day), and CP (130.90g/day) values. Furthermore, the highest DM (70.64%), GE (70.11%), DE (2.86%) and CP (68.96%) digestibility values were observed at 56 days. With the increase in the harvest age there was a reduction in the DM (77.99 x 68.33%), CP (84.80 x 56.52%) and NDF (72.18 x 64.33%) potential degradability in the treatments 56 and 112 days, respectively. Higher values of cumulative gas production (210,50mL/g DM) and DM degradability for elephant grass were observed at 56 days, after 96 hours of fermentation. The fresh elephant grass should be harvested at 56 days of regrowth due to the nutritional characteristics found in this study.(AU)

Extruded feed in different volume-concentrate ratios: in-vitro fermentation kinetics, consumption, and evaluation of lambs’ metabolic profile / Ração extrusada em diferentes relações de volumoso e concentrado: cinética de fermentação in vitro e avaliação do perfil metabólico de borregas

This study aimed both to evaluate the metabolic profile of lambs fed with extruded forage and concentrate containing different roughageconcentrate ratios (R:C) and to evaluate in-vitro ruminal fermentation kinetics of these rations. An experiment was carried out with 20 weanling, female crossbred lambs (½Dorper x ½Santa Inês) aged 120 ± 8 days. The treatments were four R:C ratios of extruded forage (Foragge®) and extruded concentrate (Beef Total®) – 30%F:70%C, 40%F:60%C, 50%F:50%C, and 60%F:40%C – distributed randomly with five replicates. The analysis targeted energy metabolites (VLDL, triglycerides, and cholesterol), hepatic metabolites (alkaline phosphatase, gamma glutamyltransferase [GGT], and aspartate aminotransferase [AST]), and protein metabolites (total protein, uric acid, urea, creatinine, albumin, and globulin). In-vitro gas production was quantified by inoculating the extruded rations in bovine ruminal fluid with the following forage:concentrate proportions evaluated: 30%F:70%C, 40%F:60%C, 50%F:50%C, 60%F:40%C and 70%F:30%C. Fermentation kinetic values were compared using parallelism test and curve identity at the error probability level of 5%. A regression study was used to compare the means of the metabolites at the error probability level of 5%. Average dry matter intake data are provided descriptively. The extruded ration increased the hepatic metabolites (GGT and AST) without compromising the liver and kept the energy metabolites stable. Similarly, the serum concentration of protein metabolites remained at normal levels recommended to the ovine species. In-vitro fermentation pattern displayed high gas production associated with high ration digestibility. The extruded ration provides protein and energy supply to meet the animals’ nutritional requirements without compromising their health.

Objetivou-se avaliar (i) o perfil metabólico de borregas alimentadas com volumoso e concentrado extrusados em diferentes proporções de volumoso:concentrado (V:C) e (ii) a cinética de fermentação ruminal in vitro dessas rações. Foram utilizadas 20 fêmeas mestiças ½Dorper x ½Santa Inês recém-desmamadas com 120 ± 8 dias de idade. Os tratamentos foram quatro relações de volumoso extrusado (Foragge® ) e concentrado extrusado (Beef Total® ): 30%V:70%C, 40%V:60%C, 50%V:50%C e 60%V:40%C, distribuídos inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os metabólitos energéticos analisados foram: VLDL, triglicerídeos e colesterol. Os metabólitos hepáticos foram: fosfatase alcalina, gama glutamiltransferase (GGT) e aspartatoaminotransferase (AST). Os metabólitos proteicos avaliados foram: proteínas totais, ácido úrico, ureia, creatinina, albumina e globulina. A quantificação da produção in vitro de gás foi feita com as rações extrusadas inoculadas em líquido ruminal de bovinos, avaliando as seguintes proporções volumoso:concentrado: 30%V:70%C, 40%V:60%C, 50%V:50%C, 60%V:40%C e 70%V:30%C. Os valores de cinética de fermentação foram comparados por meio do teste de paralelismo e identidade de curvas ao nível de 5% de probabilidade de erro. Para comparação das médias dos metabólitos, foi adotado estudo de regressão a 5 % de probabilidade de erro. Os dados médios de consumo de matéria seca são apresentados de forma descritiva. A ração extrusada provocou aumento nas enzimas hepáticas (GGT e AST), sem provocar lesões hepáticas e manteve estáveis os metabólitos energéticos. Similarmente, os níveis séricos proteicos permaneceram nos níveis normais recomendados para a espécie. O padrão de fermentação in vitro mostrou alta produção de gases associadas à alta digestibilidade da ração. A ração extrusada fornece aporte energético e proteico para atender às demandas nutricionais dos animais sem comprometer a sua saúde.

Extruded feed in different volume-concentrate ratios: in-vitro fermentation kinetics, consumption, and evaluation of lambs metabolic profile / Ração extrusada em diferentes relações de volumoso e concentrado: cinética de fermentação in vitro e avaliação do perfil metabólico de borregas

This study aimed both to evaluate the metabolic profile of lambs fed with extruded forage and concentrate containing different roughageconcentrate ratios (R:C) and to evaluate in-vitro ruminal fermentation kinetics of these rations. An experiment was carried out with 20 weanling, female crossbred lambs (½Dorper x ½Santa Inês) aged 120 ± 8 days. The treatments were four R:C ratios of extruded forage (Foragge®) and extruded concentrate (Beef Total®) 30%F:70%C, 40%F:60%C, 50%F:50%C, and 60%F:40%C distributed randomly with five replicates. The analysis targeted energy metabolites (VLDL, triglycerides, and cholesterol), hepatic metabolites (alkaline phosphatase, gamma glutamyltransferase [GGT], and aspartate aminotransferase [AST]), and protein metabolites (total protein, uric acid, urea, creatinine, albumin, and globulin). In-vitro gas production was quantified by inoculating the extruded rations in bovine ruminal fluid with the following forage:concentrate proportions evaluated: 30%F:70%C, 40%F:60%C, 50%F:50%C, 60%F:40%C and 70%F:30%C. Fermentation kinetic values were compared using parallelism test and curve identity at the error probability level of 5%. A regression study was used to compare the means of the metabolites at the error probability level of 5%. Average dry matter intake data are provided descriptively. The extruded ration increased the hepatic metabolites (GGT and AST) without compromising the liver and kept the energy metabolites stable. Similarly, the serum concentration of protein metabolites remained at normal levels recommended to the ovine species. In-vitro fermentation pattern displayed high gas production associated with high ration digestibility. The extruded ration provides protein and energy supply to meet the animals nutritional requirements without compromising their health.(AU)

Objetivou-se avaliar (i) o perfil metabólico de borregas alimentadas com volumoso e concentrado extrusados em diferentes proporções de volumoso:concentrado (V:C) e (ii) a cinética de fermentação ruminal in vitro dessas rações. Foram utilizadas 20 fêmeas mestiças ½Dorper x ½Santa Inês recém-desmamadas com 120 ± 8 dias de idade. Os tratamentos foram quatro relações de volumoso extrusado (Foragge® ) e concentrado extrusado (Beef Total® ): 30%V:70%C, 40%V:60%C, 50%V:50%C e 60%V:40%C, distribuídos inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os metabólitos energéticos analisados foram: VLDL, triglicerídeos e colesterol. Os metabólitos hepáticos foram: fosfatase alcalina, gama glutamiltransferase (GGT) e aspartatoaminotransferase (AST). Os metabólitos proteicos avaliados foram: proteínas totais, ácido úrico, ureia, creatinina, albumina e globulina. A quantificação da produção in vitro de gás foi feita com as rações extrusadas inoculadas em líquido ruminal de bovinos, avaliando as seguintes proporções volumoso:concentrado: 30%V:70%C, 40%V:60%C, 50%V:50%C, 60%V:40%C e 70%V:30%C. Os valores de cinética de fermentação foram comparados por meio do teste de paralelismo e identidade de curvas ao nível de 5% de probabilidade de erro. Para comparação das médias dos metabólitos, foi adotado estudo de regressão a 5 % de probabilidade de erro. Os dados médios de consumo de matéria seca são apresentados de forma descritiva. A ração extrusada provocou aumento nas enzimas hepáticas (GGT e AST), sem provocar lesões hepáticas e manteve estáveis os metabólitos energéticos. Similarmente, os níveis séricos proteicos permaneceram nos níveis normais recomendados para a espécie. O padrão de fermentação in vitro mostrou alta produção de gases associadas à alta digestibilidade da ração. A ração extrusada fornece aporte energético e proteico para atender às demandas nutricionais dos animais sem comprometer a sua saúde.(AU)

Ruminal fermentation kinetics of by-products using the semi-automatic technique of in-vitro gas production / Cinética de fermentação ruminal de coprodutos utilizando a técnica semiautomática de produção de gases in vitro

The objective of this study was to develop a specific equation for the conversion of pressure values (psi) to volume (ml) for the Laboratory of Bromatology of the Federal University of Western Pará. To this end, the ruminal fermentation kinetics of regional feedstuffs were evaluated using the semi-automatic technique of in-vitro gas production. To set up the targeted equation, samples of ground corn, soybean meal, rice bran, Mombasa grass, cupuassu pie, cassava residues, and banana leaves were incubated and the pressure and volumes of the gases produced during the fermentation process were measured at predetermined times and related. These data on the volume of produced gases were used to determine, by applying the bi-compartmental logistic model, the ruminal fermentation kinetics parameters. The equation found for the laboratory was V = 0.3757P2 + 1.5972P + 0.2189. Ground corn and cassava residue showed a higher degradation rate of non-fibrous carbohydrates (0.120 and 0.163 %/h respectively) and higher final gas volume (228.91 and 273.17 ml/g of DM, respectively). As for the degradation rate of fibrous carbohydrates, ground corn (0.023 %/h), rice bran (0.023 %/h), and cassava residue (0.021 %/h) presented the highest degradation rate. Thus, a specific equation to be used at the Laboratory of Bromatology of the Federal University of Western Pará was identified, according to the method applied and the altitude of the premises. Ruminal fermentation kinetics of cassava residue and rice bran showed the same parameters as corn, which may suggest the possibility of replacing corn in the diet of ruminant animals.(AU)

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma equação específica para a conversão de valores de pressão (psi) em volume (ml) para o Laboratório de Bromatologia da Universidade Federal do Oeste do Pará. Para tanto, avaliou-se a cinética fermentativa ruminal de rações regionais por meio da técnica semiautomática de produção de gases in vitro. Para configurar a equação alvo, amostras de milho moído, farelo de soja, farelo de arroz, capim Mombaça, torta de cupuaçu, resíduos de mandioca e folhas de bananeira foram incubadas e a pressão e os volumes dos gases produzidos durante o processo de fermentação foram medidos em tempos predeterminados e relacionado. Esses dados de volume de gases produzidos foram utilizados para determinar, por meio da aplicação do modelo logístico bicompartimental, os parâmetros cinéticos da fermentação ruminal. A equação encontrada para o laboratório foi V = 0,3757P2 + 1,5972P + 0,2189. Milho moído e resíduo de mandioca apresentaram maior taxa de degradação de carboidratos não fibrosos (0,120 e 0,163% / h respectivamente) e maior volume final de gás (228,91 e 273,17 ml / g de MS, respectivamente). Quanto à taxa de degradação dos carboidratos fibrosos, milho moído (0,023% / h), farelo de arroz (0,023% / h) e resíduo de mandioca (0,021% / h) apresentaram as maiores taxas de degradação. Assim, foi identificada uma equação específica para ser utilizada no Laboratório de Bromatologia da Universidade Federal do Oeste do Pará, de acordo com o método aplicado e a altitude das instalações.(AU)

Ruminal fermentation kinetics of by-products using the semi-automatic technique of in-vitro gas production / Cinética de fermentação ruminal de coprodutos utilizando a técnica semiautomática de produção de gases in vitro

The objective of this study was to develop a specific equation for the conversion of pressure values (psi) to volume (ml) for the Laboratory of Bromatology of the Federal University of Western Pará. To this end, the ruminal fermentation kinetics of regional feedstuffs were evaluated using the semi-automatic technique of in-vitro gas production. To set up the targeted equation, samples of ground corn, soybean meal, rice bran, Mombasa grass, cupuassu pie, cassava residues, and banana leaves were incubated and the pressure and volumes of the gases produced during the fermentation process were measured at predetermined times and related. These data on the volume of produced gases were used to determine, by applying the bi-compartmental logistic model, the ruminal fermentation kinetics parameters. The equation found for the laboratory was V = 0.3757P2 + 1.5972P + 0.2189. Ground corn and cassava residue showed a higher degradation rate of non-fibrous carbohydrates (0.120 and 0.163 %/h respectively) and higher final gas volume (228.91 and 273.17 ml/g of DM, respectively). As for the degradation rate of fibrous carbohydrates, ground corn (0.023 %/h), rice bran (0.023 %/h), and cassava residue (0.021 %/h) presented the highest degradation rate. Thus, a specific equation to be used at the Laboratory of Bromatology of the Federal University of Western Pará was identified, according to the method applied and the altitude of the premises. Ruminal fermentation kinetics of cassava residue and rice bran showed the same parameters as corn, which may suggest the possibility of replacing corn in the diet of ruminant animals.

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma equação específica para a conversão de valores de pressão (psi) em volume (ml) para o Laboratório de Bromatologia da Universidade Federal do Oeste do Pará. Para tanto, avaliou-se a cinética fermentativa ruminal de rações regionais por meio da técnica semiautomática de produção de gases in vitro. Para configurar a equação alvo, amostras de milho moído, farelo de soja, farelo de arroz, capim Mombaça, torta de cupuaçu, resíduos de mandioca e folhas de bananeira foram incubadas e a pressão e os volumes dos gases produzidos durante o processo de fermentação foram medidos em tempos predeterminados e relacionado. Esses dados de volume de gases produzidos foram utilizados para determinar, por meio da aplicação do modelo logístico bicompartimental, os parâmetros cinéticos da fermentação ruminal. A equação encontrada para o laboratório foi V = 0,3757P2 + 1,5972P + 0,2189. Milho moído e resíduo de mandioca apresentaram maior taxa de degradação de carboidratos não fibrosos (0,120 e 0,163% / h respectivamente) e maior volume final de gás (228,91 e 273,17 ml / g de MS, respectivamente). Quanto à taxa de degradação dos carboidratos fibrosos, milho moído (0,023% / h), farelo de arroz (0,023% / h) e resíduo de mandioca (0,021% / h) apresentaram as maiores taxas de degradação. Assim, foi identificada uma equação específica para ser utilizada no Laboratório de Bromatologia da Universidade Federal do Oeste do Pará, de acordo com o método aplicado e a altitude das instalações.

Effect of sample size on kinetic parameters of roughage and concentrated feeds by a semi-automated in vitro gas production system / Efeito do tamanho da amostra nos parâmetros cinéticos de alimentos volumosos e concentrados por meio de um sistema de produção de gases in vitro semi-automatizado

This study aimed to evaluate the effect of different amounts of incubated samples on the kinetic parameters of in vitro fermentation of roughage and concentrated food used for feeding ruminants. Samples were prepared using 200, 300, 400, and 500 mg of air-dried roughage and concentrated sample, ground to 1 mm, and placed in 120 mL glass flasks. Next, inoculum and McDougal solution were added, and the readings were obtained using a semi-automated pressure transducer up to 96 h after the beginning of the incubations. Gas production of the non-fibrous fraction increased linearly (P < 0.05) for sugarcane, Marandu grass silage, corn silage, dried corn distillers' grains with solubles, dried brewer's yeast, bean residue, wet brewer's grains, sunflower meal, and Jatropha meal; quadratically (P < 0.05) for Napier grass silage and cottonseed meal; and cubically (P < 0.05) for castor meal and soybean meal. The degradation rate of the non-fibrous fraction reduced linearly (P < 0.05) for sugarcane, Napier grass silage, and castor meal; quadratically (P < 0.05) for Marandu grass silage; and cubically (P < 0.05) for corn silage, soybean meal, dried corn distillers' grains with solubles, bean residue, and cottonseed meal. Gas production of the fibrous fraction increased linearly (P < 0.05) for Napier grass silage, Marandu grass silage, corn silage, dried corn distillers' grains with solubles, bean residue, wet brewer’s grain, cottonseed meal, and sunflower meal; quadratically ( < 0.05) for Jatropha meal; and cubically (P < 0.05) for sugarcane, castor meal, and soybean meal. The degradation rate of the fibrous fraction increased linearly (P < 0.05) for Napier grass silage, dried corn distillers’ grains with solubles, dried brewer’s yeast, wet brewer’s grains; quadratically (P < 0.05) for corn silage and castor meal; and cubically (P < 0.05) for sugarcane, Marandu grass silage, and bean residue. The lag time reduced linearly (P < 0.05)...

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de diferentes quantidades de amostras incubadas sobre os parâmetros cinéticos de fermentação in vitro de alimentos concentrados e volumosos disponíveis para alimentação de ruminantes. O preparo das amostras foi realizado utilizando 200, 300, 400 e 500 mg de amostra seca ao ar, moída a 1 mm, alocadas em frascos de vidro com capacidade de 120 mL, e adicionados inóculo e solução McDougal, seguidos das leituras, por meio de um transdutor de pressão semi-automatizado, até 96 horas após o inicio das incubações. A produção de gases da fração não-fibrosa apresentou comportamento linear crescente (P < 0,05) para a cana-de-açúcar, silagem de capim marandu, silagem de milho, grão seco da destilaria do milho, resíduo de cervejaria desidratado, resíduo de feijão, resíduo úmido de cervejaria, torta de girassol e farelo de pinhão manso, quadrático (P < 0,05) para silagem de capim napier e torta de algodão, e cúbico (P < 0,05) para farelo de mamona e farelo de soja. A taxa de degradação da fração não-fibrosa apresentou redução linear (P < 0,05) para a cana-de-açúcar, silagem de capim napier e farelo de mamona, quadrático (P < 0,05) para a silagem de capim marandu, e cúbico (P < 0,05) para a silagem de milho, farelo de soja, grão seco da destilaria do milho, resíduo de feijão e torta de algodão. A produção de gases da fração fibrosa apresentou comportamento linear crescente (P < 0,05) para a silagem de capim napier, silagem de capim marandu, silagem de milho, grão seco da destilaria do milho, resíduo de feijão, resíduo úmido de cervejaria, torta de algodão e torta de girassol, quadrático (P < 0,05) para farelo de pinhão manso, e cúbico (P < 0,05) para a cana-de-açúcar, farelo de mamona, farelo de soja. A taxa de degradação da fração fibrosa apresentou comportamento linear decrescente (P < 0,05) para a silagem de capim napier, grão seco da destilaria do milho, resíduo...

Effect of sample size on kinetic parameters of roughage and concentrated feeds by a semi-automated in vitro gas production system / Efeito do tamanho da amostra nos parâmetros cinéticos de alimentos volumosos e concentrados por meio de um sistema de produção de gases in vitro semi-automatizado

This study aimed to evaluate the effect of different amounts of incubated samples on the kinetic parameters of in vitro fermentation of roughage and concentrated food used for feeding ruminants. Samples were prepared using 200, 300, 400, and 500 mg of air-dried roughage and concentrated sample, ground to 1 mm, and placed in 120 mL glass flasks. Next, inoculum and McDougal solution were added, and the readings were obtained using a semi-automated pressure transducer up to 96 h after the beginning of the incubations. Gas production of the non-fibrous fraction increased linearly (P < 0.05) for sugarcane, Marandu grass silage, corn silage, dried corn distillers' grains with solubles, dried brewer's yeast, bean residue, wet brewer's grains, sunflower meal, and Jatropha meal; quadratically (P < 0.05) for Napier grass silage and cottonseed meal; and cubically (P < 0.05) for castor meal and soybean meal. The degradation rate of the non-fibrous fraction reduced linearly (P < 0.05) for sugarcane, Napier grass silage, and castor meal; quadratically (P < 0.05) for Marandu grass silage; and cubically (P < 0.05) for corn silage, soybean meal, dried corn distillers' grains with solubles, bean residue, and cottonseed meal. Gas production of the fibrous fraction increased linearly (P < 0.05) for Napier grass silage, Marandu grass silage, corn silage, dried corn distillers' grains with solubles, bean residue, wet brewers grain, cottonseed meal, and sunflower meal; quadratically ( < 0.05) for Jatropha meal; and cubically (P < 0.05) for sugarcane, castor meal, and soybean meal. The degradation rate of the fibrous fraction increased linearly (P < 0.05) for Napier grass silage, dried corn distillers grains with solubles, dried brewers yeast, wet brewers grains; quadratically (P < 0.05) for corn silage and castor meal; and cubically (P < 0.05) for sugarcane, Marandu grass silage, and bean residue. The lag time reduced linearly (P < 0.05)...(AU)

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de diferentes quantidades de amostras incubadas sobre os parâmetros cinéticos de fermentação in vitro de alimentos concentrados e volumosos disponíveis para alimentação de ruminantes. O preparo das amostras foi realizado utilizando 200, 300, 400 e 500 mg de amostra seca ao ar, moída a 1 mm, alocadas em frascos de vidro com capacidade de 120 mL, e adicionados inóculo e solução McDougal, seguidos das leituras, por meio de um transdutor de pressão semi-automatizado, até 96 horas após o inicio das incubações. A produção de gases da fração não-fibrosa apresentou comportamento linear crescente (P < 0,05) para a cana-de-açúcar, silagem de capim marandu, silagem de milho, grão seco da destilaria do milho, resíduo de cervejaria desidratado, resíduo de feijão, resíduo úmido de cervejaria, torta de girassol e farelo de pinhão manso, quadrático (P < 0,05) para silagem de capim napier e torta de algodão, e cúbico (P < 0,05) para farelo de mamona e farelo de soja. A taxa de degradação da fração não-fibrosa apresentou redução linear (P < 0,05) para a cana-de-açúcar, silagem de capim napier e farelo de mamona, quadrático (P < 0,05) para a silagem de capim marandu, e cúbico (P < 0,05) para a silagem de milho, farelo de soja, grão seco da destilaria do milho, resíduo de feijão e torta de algodão. A produção de gases da fração fibrosa apresentou comportamento linear crescente (P < 0,05) para a silagem de capim napier, silagem de capim marandu, silagem de milho, grão seco da destilaria do milho, resíduo de feijão, resíduo úmido de cervejaria, torta de algodão e torta de girassol, quadrático (P < 0,05) para farelo de pinhão manso, e cúbico (P < 0,05) para a cana-de-açúcar, farelo de mamona, farelo de soja. A taxa de degradação da fração fibrosa apresentou comportamento linear decrescente (P < 0,05) para a silagem de capim napier, grão seco da destilaria do milho, resíduo...(AU)

Pre-incubation of ruminal inocula to assess in vitro gas production and digestibility / Pré-incubação de inóculo ruminal para avaliação da produção de gases e digestibilidade in vitro

In vitro gas production techniques represent a valuable tool to describe the kinetics of ruminal degradation of food. However, the ruminal liquor used as a microbial inoculum has been a great source of variation and error. A standardization of this factor should contribute to assure the independence of food fermentation parameters from those of the inocula. In this research it was hypothesized that a controlled pre-incubation treatment of ruminal liquor could contribute to stabilize and homogenize the undigested residues of blanks and as a consequence, of the production of residual cumulative gas production (CGP). A pre-incubation (i.e. previous real incubation) of rumen inocula was developed with a simple substrate similar to the diet offered to donors at 1% w/v for 0, 1, 2 and 4 h (Control, Prei-1, Prei-2 and Prei-4 treatments respectively). Once the pre-incubation hours were completed, they were incubated with contrasting substrates and without substrate (i.e. blanks) in order to evaluate the CGP, in vitro digestibility of the DM and fermentation products. Although, the fermentative activity of the pre-incubated inoculums worked satisfactorily in the in vitro system, contrary to what was speculated, residues of the pre-incubation increased the variability and heterogeneity of variances among blanks. Consequently, it was concluded that the pre-incubations did not work to generate more homogeneous and less variable ruminal liquor for the in vitro gas production system.(AU)

Técnicas de produção de gás in vitro representam uma ferramenta valiosa para descrever a cinética de degradação ruminal dos alimentos. No entanto, o líquido ruminal utilizado como inóculo microbiano tem sido uma grande fonte de variação e erro. A padronização deste fator deve contribuir para garantir a independência dos parâmetros de fermentação dos alimentos a partir dos inóculos. Neste trabalho, hipotetizou-se que um tratamento controlado de pré-incubação do líquido ruminal poderia contribuir para estabilizar e homogeneizar os resíduos não digeridos dos brancos e, como conseqüência, da produção de produção cumulativa de gás residual (CGP). Uma pré-incubação (ou seja, incubação real prévia) dos inóculos do rúmen foi desenvolvida com um substrato simples semelhante à dieta oferecida aos doadores a 1% p/v por 0, 1, 2 e 4 h (Controle, Prei-1, Pré- 2 e Prei-4 tratamentos respectivamente). Uma vez completadas as horas de pré-incubação, elas foram incubadas com substratos contrastantes e sem substrato (ou seja, brancos) para avaliar o CGP, a digestibilidade in vitro da MS e os produtos de fermentação. Embora a atividade fermentativa dos inóculos pré-incubados tenha funcionado satisfatoriamente no sistema in vitro, ao contrário do que foi especulado, os resíduos da pré-incubação aumentaram a variabilidade e heterogeneidade das variâncias entre os brancos. Consequentemente, concluiu-se que as pré-incubações não funcionaram para gerar um líquido ruminal mais homogêneo e menos variável para o sistema de produção de gás in vitro.(AU)

Ruminal fermentation and degradation, kinetic flow of digesta and milk fatty acid composition of cows fed sugarcane silage-based diets supplemented with whole cottonseed / Fermentação e degradação ruminal, cinética de fluxo da digesta e perfil de ácidos graxos do leite de vacas alimentadas com dietas à base de silagem de cana de açúcar suplementadas com caroço de algodão

The aim of this study was to evaluate the ruminal fermentation and degradation parameters, the kinetic flow of digesta in the gastrointestinal tract, and the milk fatty acid (FA) profile in Holstein x Gyr cows fed 59% sugarcane silage-based diets with 0% (control), 5%, 10% and 15% whole cottonseed (WCS) on a dry matter (DM) basis. Four rumen-cannulated cows with an average milk yield of 14.4±3.3 kg day-1 and 85±25 days in milk were allocated in a 4 x 4 Latin square design. There was no effect of dietary WCS levels on the intake of organic matter (OM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and nonfibrous carbohydrates, but there was a linear increase in the intake of ether extract (EE). There was no treatment effect on the apparent digestibility of DM, OM, CP, EE and NDF or on the ruminal degradability parameters for DM and NDF of sugarcane silage. Also, no treatment effects were observed on rumen pH, ruminal and postruminal particulate passage rates or on the rate of passage of the fluids in the rumen. WCS promoted linear reductions in the milk fat contents of lauric, myristic and palmitic acids and linear increases in the milk fat contents of stearic, oleic, trans-10 C18:1 and elaidic acids. The milk fat contents of vaccenic, rumenic, linoleic and α-linolenic acids were unaffected by WCS supplementation. The inclusion of up to 15% WCS in sugarcane silage-based diets did not alter the digestibility of nutrients, the rumen degradability of the fiber, or the kinetic flow of digesta in the gastrointestinal tract of Holstein x Gyr cows but improved the nutritional quality of milk fat through an increase in the content of oleic acid, which is beneficial to human health, and decreased levels of hypercholesterolemic lauric, myristic and palmitic acids.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar os parâmetros de fermentação e degradação ruminal, a cinética de fluxo da digesta no trato gastrintestinal, e o perfil de ácidos graxos do leite de vacas Holandês x Gir alimentadas com dietas à base de 59% de silagem de cana de açúcar com 0% (controle), 5%, 10% e 15% de caroço de algodão na base de matéria seca (MS). Quatro vacas canuladas no rúmen, com produção de leite de 14,4±3,3 kg dia-1 e 85±25 dias em lactação foram alocadas em delineamento quadrado latino 4 x 4. Não houve efeito da inclusão do caroço de algodão sobre os consumos de matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e de carboidratos não fibrosos, mas houve aumento linear no consumo de extrato etéreo (EE). Não houve efeito dos tratamentos sobre a digestibilidade da MS, MO, PB, EE e FDN nem sobre os parâmetros de degradabilidade ruminal da MS e FDN da silagem de cana de açúcar. Não houve efeito dos tratamentos sobre o pH ruminal, taxas de passagem de fluidos e partículas no rúmen, nem sobre a taxa de passagem pós-ruminal de partículas. Houve reduções lineares nos teores dos ácidos láurico, mirístico e palmítico, e aumentos lineares nos teores dos ácidos esteárico, oleico, C18:1 trans-10 e elaídico no leite. A inclusão de caroço de algodão não alterou os teores dos ácidos vacênico, rumênico, linoleico e α-linolênico no leite. A inclusão de até 15% de caroço de algodão em dietas à base de silagem de cana de açúcar não alterou a digestibilidade dos nutrientes, a degradabilidade ruminal da fibra, nem a cinética de fluxo da digesta no trato gastrintestinal de vacas Holandês x Gir, mas melhorou a qualidade nutricional da gordura do leite, com aumento no teor de ácido oleico, benéfico para a saúde humana, e redução nos teores dos ácidos hipercolesterolêmicos láurico, mirístico e palmítico.(AU)

Evaluation and characterization of triticale silage (x. Triticosecale wittmack) to replace Sorghum bicolor (L.) Moench (S. vulgare Pers.) silage as feed for beef cattle / Avaliação e caracterização de silagem de triticale (x. Triticosecale wittmack) em substituição à silagem de sorgo (L.) Moench (S. vulgare Pers.) para alimentação de bovinos de corte

The objective of this study was to evaluate the nutritional quality of silages containing 0, 25, 50, 75 and 100% triticale replacing sorghum silage feed for beef cattle. It was carried out fractionation of carbohydrates and proteins, and the parameters of ruminal degradation kinetics estimated by semiautomatic in vitro method of cumulative gas production of the silages. The experimental design completely randomized with five treatments and four replicates. Sorghum silage has less non-fibrous carbohydrates, and its substitution may explain the linear increase in the composition of fractions A and B1. In general, the proportions of fractions “A” and “B1 + B2” demonstrated that as sorghum replaced by triticale, the abundance of high availability proteins increased, as did the abundance of rapidly degradable proteins in the rumen. The final volume of gases produced by the fermentation of non-fibrous carbohydrates presented a negative linear relationship with increased triticale silage (P = 0.0001), while the degradation rates presented a positive linear relationship (P = 0.0001). Thus, there was rapid release of energy and nitrogen, which may meet the needs of microorganisms. Therefore, triticale silage can be substituted for sorghum silage in cattle feed as an excellent source of protein and energy without altering nutritional parameters.

Objetivou-se avaliar a qualidade nutricional da silagem de triticale contendo 0; 25; 50; 75 e 100% em substituição à silagem de sorgo. Foi realizado o fracionamento dos carboidratos em A+B1, B2 e C, e as proteínas em A, B1+B2, B3 e C das silagens. Os parâmetros de cinética de degradação ruminal foram estimados a partir do método semiautomático de produção cumulativa de gases in vitro e o inóculo ruminal foi obtido de bovinos adultos fistulados no rúmen, mantidos em pastagem de acordo com as normas de bem-estar animal. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições e os dados foram submetidos à análise de variância e análise de regressão a 5% de significância. A silagem de sorgo contém menor teor de carboidratos não fibrosos e maiores teores de proteínas das frações da fração A e B1. Ao se avaliar de maneira geral as proporções de frações “A” e “B1+B2” demonstraram que conforme o sorgo era substituído por triticale aumentava as proteínas de alta disponibilidade, bem como proteínas rapidamente degradáveis no rúmen. O volume final de gases produzidos pela fermentação dos carboidratos não fibrosos apresentou efeito linear negativo (P=0,0001) e as taxas de degradação apresentaram crescimento linear positivo (P=0,0001). Assim, houve rápida liberação de energia e nitrogênio, o que pode satisfazer as necessidades dos microrganismos. Portanto, a silagem de triticale pode substituir a silagem de sorgo para bovinos, sem prejuízo nos parâmetros nutricionais vindo a contribuir como uma ótima fonte de proteína e energia.

Evaluation and characterization of triticale silage (x. Triticosecale wittmack) to replace Sorghum bicolor (L.) Moench (S. vulgare Pers.) silage as feed for beef cattle / Avaliação e caracterização de silagem de triticale (x. Triticosecale wittmack) em substituição à silagem de sorgo (L.) Moench (S. vulgare Pers.) para alimentação de bovinos de corte

The objective of this study was to evaluate the nutritional quality of silages containing 0, 25, 50, 75 and 100% triticale replacing sorghum silage feed for beef cattle. It was carried out fractionation of carbohydrates and proteins, and the parameters of ruminal degradation kinetics estimated by semiautomatic in vitro method of cumulative gas production of the silages. The experimental design completely randomized with five treatments and four replicates. Sorghum silage has less non-fibrous carbohydrates, and its substitution may explain the linear increase in the composition of fractions A and B1. In general, the proportions of fractions “A” and “B1 + B2” demonstrated that as sorghum replaced by triticale, the abundance of high availability proteins increased, as did the abundance of rapidly degradable proteins in the rumen. The final volume of gases produced by the fermentation of non-fibrous carbohydrates presented a negative linear relationship with increased triticale silage (P = 0.0001), while the degradation rates presented a positive linear relationship (P = 0.0001). Thus, there was rapid release of energy and nitrogen, which may meet the needs of microorganisms. Therefore, triticale silage can be substituted for sorghum silage in cattle feed as an excellent source of protein and energy without altering nutritional parameters.(AU)

Objetivou-se avaliar a qualidade nutricional da silagem de triticale contendo 0; 25; 50; 75 e 100% em substituição à silagem de sorgo. Foi realizado o fracionamento dos carboidratos em A+B1, B2 e C, e as proteínas em A, B1+B2, B3 e C das silagens. Os parâmetros de cinética de degradação ruminal foram estimados a partir do método semiautomático de produção cumulativa de gases in vitro e o inóculo ruminal foi obtido de bovinos adultos fistulados no rúmen, mantidos em pastagem de acordo com as normas de bem-estar animal. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições e os dados foram submetidos à análise de variância e análise de regressão a 5% de significância. A silagem de sorgo contém menor teor de carboidratos não fibrosos e maiores teores de proteínas das frações da fração A e B1. Ao se avaliar de maneira geral as proporções de frações “A” e “B1+B2” demonstraram que conforme o sorgo era substituído por triticale aumentava as proteínas de alta disponibilidade, bem como proteínas rapidamente degradáveis no rúmen. O volume final de gases produzidos pela fermentação dos carboidratos não fibrosos apresentou efeito linear negativo (P=0,0001) e as taxas de degradação apresentaram crescimento linear positivo (P=0,0001). Assim, houve rápida liberação de energia e nitrogênio, o que pode satisfazer as necessidades dos microrganismos. Portanto, a silagem de triticale pode substituir a silagem de sorgo para bovinos, sem prejuízo nos parâmetros nutricionais vindo a contribuir como uma ótima fonte de proteína e energia.(AU)