Estratégias para mitigar a produçãode metano entérico / Ruminal methanogenesis and strategies to mitigate enteric methane production

O objetivo da presente revisão é abordar as principais estratégias para mitigação da produção de metano (CH4) pelos animais ruminantes. Dentre as atividades antrópicas, a pecuária é apontada como uma das maiores responsáveis pelo aquecimento global, visto que os ruminantes são grandes produtores de metano, que é um dos principais gases do efeito estufa, sendo o que mais retém calor na atmosfera terrestre. A metanogênese ruminal ocorre por conta das condições fermentativas do ambiente ruminal, e sua produção, além de causar impactos ambientais também significa redução da eficiência energética da dieta, afetando diretamente a produtividade animal. O metano produzido pelos ruminantes é uma das poucas fontes desse gás passível de ser manipulada pelo homem. Por essa razão, várias pesquisas têm sido conduzidas na tentativa de reduzir a emissão de CH4 pelos animais ruminantes. Na tentativa de reduzir a metanogênese entérica, várias técnicas foram desenvolvidas, desde utilização de fármacos (ionóforos), como manipulação da dieta, incluindo carboidratos solúveis, forragem com maior digestibilidade e/ou com taninos e saponinas (fatores antinutricionais que manipulam a fermentação ruminal) e fontes de óleo. No entanto, cada técnica utilizada com a finalidade de reduzir a produção de metano ruminal, tem pontos pró e contra, que podem afetar negativamente a produção animal e até mesmo causar danos à saúde dos animais. Portanto, é necessário que se tomem cuidados quando se resolver adotar alguma das técnicas que visam mitigar a produção de CH4 entérico.

The objective of this review is to address the main strategies for mitigation of methane production by ruminants. Among the anthropogenic activities cattle ranching are considered one of the most responsible global warming. Given that, ruminants are major producers of methane, which is a major greenhouse gas, is what retains more heat in the atmosphere. The ruminal methanogenesis occurs on account of the rumen fermentation conditions, and its production besides causing environmental impacts, also means reducing the energy efficiency of the diet, directly affecting animal productivity. The methane produced by the ruminants is one of the few such sources capable of being manipulated by man gas. Therefore, various researches have been conducted in an attempt to reduce methane emission by ruminants. In an attempt to reduce methanogenesis enteric, several techniques have been developed from use of drugs (ionophore) as dietary manipulation, including soluble carbohydrate material with higher digestibility and / or tannins and saponins (antinutritional factors that manipulate rumen fermentation) and sources of oil. However, each technique in order to reduce ruminal methane production, has pro and con points which can adversely affect animal production and even cause damage to the health of animals. Therefore, it is necessary to take care when resolving to adopt some of the techniques to mitigate enteric methane production.

Estratégias para mitigar a produçãode metano entérico / Ruminal methanogenesis and strategies to mitigate enteric methane production

O objetivo da presente revisão é abordar as principais estratégias para mitigação da produção de metano (CH4) pelos animais ruminantes. Dentre as atividades antrópicas, a pecuária é apontada como uma das maiores responsáveis pelo aquecimento global, visto que os ruminantes são grandes produtores de metano, que é um dos principais gases do efeito estufa, sendo o que mais retém calor na atmosfera terrestre. A metanogênese ruminal ocorre por conta das condições fermentativas do ambiente ruminal, e sua produção, além de causar impactos ambientais também significa redução da eficiência energética da dieta, afetando diretamente a produtividade animal. O metano produzido pelos ruminantes é uma das poucas fontes desse gás passível de ser manipulada pelo homem. Por essa razão, várias pesquisas têm sido conduzidas na tentativa de reduzir a emissão de CH4 pelos animais ruminantes. Na tentativa de reduzir a metanogênese entérica, várias técnicas foram desenvolvidas, desde utilização de fármacos (ionóforos), como manipulação da dieta, incluindo carboidratos solúveis, forragem com maior digestibilidade e/ou com taninos e saponinas (fatores antinutricionais que manipulam a fermentação ruminal) e fontes de óleo. No entanto, cada técnica utilizada com a finalidade de reduzir a produção de metano ruminal, tem pontos pró e contra, que podem afetar negativamente a produção animal e até mesmo causar danos à saúde dos animais. Portanto, é necessário que se tomem cuidados quando se resolver adotar alguma das técnicas que visam mitigar a produção de CH4 entérico.(AU)

The objective of this review is to address the main strategies for mitigation of methane production by ruminants. Among the anthropogenic activities cattle ranching are considered one of the most responsible global warming. Given that, ruminants are major producers of methane, which is a major greenhouse gas, is what retains more heat in the atmosphere. The ruminal methanogenesis occurs on account of the rumen fermentation conditions, and its production besides causing environmental impacts, also means reducing the energy efficiency of the diet, directly affecting animal productivity. The methane produced by the ruminants is one of the few such sources capable of being manipulated by man gas. Therefore, various researches have been conducted in an attempt to reduce methane emission by ruminants. In an attempt to reduce methanogenesis enteric, several techniques have been developed from use of drugs (ionophore) as dietary manipulation, including soluble carbohydrate material with higher digestibility and / or tannins and saponins (antinutritional factors that manipulate rumen fermentation) and sources of oil. However, each technique in order to reduce ruminal methane production, has pro and con points which can adversely affect animal production and even cause damage to the health of animals. Therefore, it is necessary to take care when resolving to adopt some of the techniques to mitigate enteric methane production.(AU)

EFICIÊNCIA ALIMENTAR, AVALIAÇÃO DO METANO ENTÉRICO IN VIVO E PARÂMETROS FERMENTATIVOS RUMINAIS EM OVINOS

No atual cenário que estamos vivendo de enfrentamento da pandemia do COVID-19 e demanda por alimentos de qualidade e de alto valor agregado relacionando-se com questões de mudanças climáticas, a produção zootécnica deve-se atentar a buscar soluções na eficiência produtiva dos animais sendo mais sustentável. Este estudo teve como objetivo avaliar a emissão do metano entérico (CH4) e parâmetros fermentativos ruminais em ovinos selecionados através de medidas de eficiência alimentar. Para o teste de eficiência alimentar foram utilizados 40 ovinos jovens, machos não castrados, com peso inicial médio de aproximadamente 28,9 Kg e média de 120 dias de idade, confinados em baia coletiva com a presença de cochos eletrônicos (Intergado®). O teste foi realizado em dois períodos consecutivos de 60 e 61 dias, sendo possível a separação dos animais em três classes de acordo com a estimativa do consumo alimentar residual (CAR) e três para o consumo e ganho residual (CGR). Após classificação dos 40 animais pelo CAR, estes foram utilizados para a determinação da emissão de CH4 sendo alocados em câmaras respirométricas semi-abertas individuais, em duas fases ao término de cada período de teste de eficiência alimentar (junho e agosto 2019) onde também coletou-se amostras de líquido ruminal para avaliação dos parâmetros fermentativos. Com a utilização de software estatístico foram realizadas análises de variância e comparação entre as médias, além de análise de correlação entre os dados obtidos, assumindo-se nível de 5% de significância. Não foram encontradas diferenças estatísticas (P > 0,05) na produção de CH4 entérico e nos parâmetros fermentativos ruminais entre as classes de medidas de eficiência alimentar dos animais. Estes resultados indicam que a seleção de animais através das medidas de eficiência alimentar é algo interessante visando maior sustentabilidade no sistema produtivo, pois animais mais eficientes ingerem menos alimento, mantendo níveis satisfatórios de desempenho, sem que isso interfira na emissão de CH4 e nos parâmetros fermentativos ruminais.

In the current COVID-19 pandemic scenario that we are living and increasing global food demand, once again the animal production sector should try to seek solutions to increase its sustainability. The aim of this study was to evaluate the enteric methane (CH4) emissions and ruminal fermentative parameters in sheep selected through feed efficiency measures. For the food efficiency test, 40 non-castrated male sheep (with an initial weight of approximately 28.9 kg and 120 days of age) were confined in a collective pen with automatic feed stations (Intergado®). The study was conducted in two consecutive periods with the animals classified into three classes according to their residual food intake (RFI) and consumption and residual gain (CRG). For the evaluation of CH4 emissions the animals were allocated in individual respirometric chambers, in two phases at the end of each food efficiency experimental period (June and August 2019). In addition, ruminal fluid samples were also collected to evaluate their fermentative parameters. No statistical differences were found (P > 0.05) for the enteric CH4 production and ruminal fermentation parameters among the different classes of feed efficiency. These results indicate that the selection of animals through food efficiency measures is an interesting option to increase the sustainability of the animal production system, because more efficient animals ingest less food maintaining satisfactory levels of performance, without affecting CH4 emission and ruminal fermentative parameters.

Otimização da pecuária nacional de forma sustentável

SUMMARY The objective of this work was to evaluate the calcium nitrate utilization in replacing to the soybean meal for ruminants diets under the mitigation of enteric methane aiming to determine the animal diet cost and the marginal costs for carbon rebates. The study was conducted in two stages, the first stage was in vitro gas production were performed in order to measure the enteric methane mitigation potential of the nitrate. The methane mitigation data were used in the second stage, which simulated a dairy farm with three feed systems: control system without nitrate, and systems with inclusion of 1.5 to 3% nitrate in the diet. The spreadsheets were used to evaluate the costs and revenues of each system resulting carbon credit sales of methane reduction in 10 years. The net present value (NPV) and the internal rate of return (IRR) were the indexes used in the financial evaluation.The carbon credit sale did not change the NPV significantly, however the inclusion of nitrate to 1.5 and 3% in animal feed showed economically feasible, because it reduced the diet value (R$5.89 e R$5.81/cow/day, respectively) in comparison to control diet (R$6.13/cow/day) besides contributing to the reduction and greenhouse gases. Therefore, the nitrate supplementation beside reduced the methane production, has the positive effect on the variable cost of the activity.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de nitrato de cálcio em substituição ao farelo de soja em dieta de ruminantes sobre a mitigação do metano entérico visando determinar os custos com a dieta do animal e os custos marginais de abatimento de carbono. O estudo foi realizado em duas fases, na primeira foi avaliado o potencial de mitigação de metano do nitrato por produção de gases in vitro. Os dados de mitigação de metano foram utilizados na segunda fase, que simulou uma propriedade leiteira com três sistemas de alimentação controle, sem nitrato, e sistemas com inclusão de 1,5 e 3% de nitrato na dieta. Foram utilizadas planilhas de cálculo para avaliar os custos e receitas de cada sistema com vendas de crédito de carbono resultantes da redução de metano ao final de 10 anos. O valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR) foram os índices utilizados na avaliação financeira. A venda de crédito de carbono não alterou o VPL, no entanto a inclusão de nitrato a 1,5 e 3% na dieta animal mostrou-se economicamente viável, pois reduziu o valor das dietas (R$ 5,89 e 5,81/vaca/dia, respectivamente) em comparação com a dieta controle (R$ 6,13 /vaca/dia), além de contribuir para redução de gases de efeito estufa. Portanto, a suplementação de nitrato,como fonte de nitrogênio não protéico, em dietas para ruminantes, além de reduz a produção de metano possibilitou uma sensível redução no custo variável da atividade.

Otimização da pecuária nacional de forma sustentável

SUMMARY The objective of this work was to evaluate the calcium nitrate utilization in replacing to the soybean meal for ruminants diets under the mitigation of enteric methane aiming to determine the animal diet cost and the marginal costs for carbon rebates. The study was conducted in two stages, the first stage was in vitro gas production were performed in order to measure the enteric methane mitigation potential of the nitrate. The methane mitigation data were used in the second stage, which simulated a dairy farm with three feed systems: control system without nitrate, and systems with inclusion of 1.5 to 3% nitrate in the diet. The spreadsheets were used to evaluate the costs and revenues of each system resulting carbon credit sales of methane reduction in 10 years. The net present value (NPV) and the internal rate of return (IRR) were the indexes used in the financial evaluation.The carbon credit sale did not change the NPV significantly, however the inclusion of nitrate to 1.5 and 3% in animal feed showed economically feasible, because it reduced the diet value (R$5.89 e R$5.81/cow/day, respectively) in comparison to control diet (R$6.13/cow/day) besides contributing to the reduction and greenhouse gases. Therefore, the nitrate supplementation beside reduced the methane production, has the positive effect on the variable cost of the activity.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de nitrato de cálcio em substituição ao farelo de soja em dieta de ruminantes sobre a mitigação do metano entérico visando determinar os custos com a dieta do animal e os custos marginais de abatimento de carbono. O estudo foi realizado em duas fases, na primeira foi avaliado o potencial de mitigação de metano do nitrato por produção de gases in vitro. Os dados de mitigação de metano foram utilizados na segunda fase, que simulou uma propriedade leiteira com três sistemas de alimentação controle, sem nitrato, e sistemas com inclusão de 1,5 e 3% de nitrato na dieta. Foram utilizadas planilhas de cálculo para avaliar os custos e receitas de cada sistema com vendas de crédito de carbono resultantes da redução de metano ao final de 10 anos. O valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR) foram os índices utilizados na avaliação financeira. A venda de crédito de carbono não alterou o VPL, no entanto a inclusão de nitrato a 1,5 e 3% na dieta animal mostrou-se economicamente viável, pois reduziu o valor das dietas (R$ 5,89 e 5,81/vaca/dia, respectivamente) em comparação com a dieta controle (R$ 6,13 /vaca/dia), além de contribuir para redução de gases de efeito estufa. Portanto, a suplementação de nitrato,como fonte de nitrogênio não protéico, em dietas para ruminantes, além de reduz a produção de metano possibilitou uma sensível redução no custo variável da atividade.

Effect of organic acids or monensin-sodium addition on fatty acid production of short chain and methane through the ruminal fermentation in vitro / Efeito da adição de ácidos orgânicos ou monensina sódica na produção de ácidos graxos de cadeia curta e metano através da fermentação ruminal in vitro

Food additives may increase food and animal production efficiency, as well as reduce the production of enteric methane (CH4). With the aim to evaluate the influence of organic additives in two concentrations (250 and 500 ppm) in the production of CH4 (mL), short chain fatty acids (SCFA), ammonia nitrogen (N-NH3) and pH, an experiment in vitro gas was conducted, having two control groups, one as a negative control without the presence of additive and another as a positive control, with the addition of monensin-sodium (30ppm). The experiment was arranged in a completely randomized design with three replications. The treatment with monensin-sodium increased the propionate production (p<0.05) and decreased (p<0.05) CH4, acetate, butyrate, valerate, isobutyrate, isovalerate production, the acetate/ propionate ratio and total SCFA production compared to treatment without additive, the N-NH3 concentration being unchanged. Among CTX 250 and 500 organic acids treatments, only 500 CTX showed a trend (p<0.10) to decrease in N-NH3 concentrations, with no significant changes (p>0.05) in the remaining parameters related to treatment without additives. In this sense, monensin-sodium shows characteristics of modulation of rumen environment.(AU)

Aditivos alimentares podem aumentar a eficiência dos alimentos e a produção animal, bem como reduzir a produção de metano (CH4) entérico. Com objetivo de avaliar a influência de aditivos orgânicos em duas concentrações (250 e 500ppm) na produção de CH4 (mL), ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), nitrogênio amoniacal (N-NH3) e no pH, foi conduzido um experimento in vitro gás, tendo dois controles, um negativo sem a presença de aditivo e outro positivo, com à adição de monensina sódica (30ppm). O experimento foi organizado em um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. O tratamento com monensina sódica aumentou (p<0.05) a produção de propionato e diminuiu (p<0.05) a produção de CH4, acetato, butirato, valerato, isobutirato, isovalerato, a relação de acetato/propionato e a produção total AGCC em relação ao tratamento sem aditivo, não alterando a concentração de N-NH3. Dos tratamentos com ácidos orgânicos CTX 250 e 500, somente o CTX 500 mostrou tendência (p<0.10) a diminuição nas concentrações de N-NH3, sem alterações significativas (p>0.05) nos demais parâmetros avaliados em relação ao tratamento sem aditivos. Neste sentido a monensina sódica apresenta características de modulação do ambiente ruminal.(AU)

EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO COM BLEND DE ADITIVOS FITOGÊNICOS SOBRE O DESEMPENHO, EFICIÊNCIA DE USO DE NITROGÊNIO E EMISSÃO DE METANO DE TOURINHOS NELORE RECRIADOS EM PASTO DE CAPIM MARANDU

Objetivou-se avaliar o consumo e digestibilidade da matéria seca e de nutrientes, desempenho produtivo, produção de metano entérico, parâmetros ruminais, eficiência de uso de nitrogênio e a comunidade microbiana ruminal de tourinhos da raça Nelore mantidos em pasto de capim Marandu no período das águas, recebendo suplemento energético ou mineral, com ou sem inclusão de aditivos fitogênicos. Os aditivos fitogênicos continham carvacrol, cinamaldeído e taninos hidrolisáveis, em que o blend comercial foi fornecido nos tratamentos objetivando proporcionar a dose de 1,5 g/kg de MS ingerida. Foram realizados dois experimentos durante os meses de dezembro de 2018 e abril de 2019. No experimento 1, foram utilizados 48 tourinhos Nelore com peso corporal inicial médio de 211 kg ± 30,20 kg, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2 x 2, em quatro tratamentos e três repetições para a avaliação de desempenho produtivo e produção de metano entérico. A avaliação do consumo e digestibilidade de nutrientes e produção de metano entérico foram realizadas em 24 animais (seis animais por tratamento), com peso corporal médio de 326 kg ± 38,27 kg. O experimento 2 foi realizado utilizando oito tourinhos Nelore, castrados, canulados no rúmen, com peso corporal médio de 456,6 kg ± 32,8 kg, distribuídos em delineamento quadrado latino 4 x 4 duplo, em arranjo fatorial 2 x 2, com quatro períodos experimentais e quatro tratamentos, para a avaliação dos parâmetros ruminais e comunidade microbiana ruminal. Os tratamentos avaliados nos dois experimentos foram: Suplemento energético sem inclusão de aditivos fitogênicos; Suplemento energético com inclusão de aditivos fitogênicos; Suplemento mineral sem inclusão de aditivos fitogênicos; e Suplemento mineral com inclusão de aditivos fitogênicos. A massa de forragem foi maior durante o mês de fevereiro (sendo 8,16 t/ha de MS). Não houve interação suplemento x blend de aditivos fitogênicos sobre o consumo e digestibilidade da matéria seca e de nutrientes (experimentos 1 e 2), emissão de CH4 entérico e desempenho produtivo (experimento 1), e parâmetros ruminais e eficiência de utilização de nitrogênio (experimento 2) (P > 0,05). No experimento 1: o consumo de MS total (P = 0,015), MO (P = 0,023), PB (P = 0,012), FDNcp (P = 0,044) e de energia (P < 0,05) foram maiores nos animais que consumiram suplemento energético. O consumo de MS e de nutrientes não foram influenciados (P > 0,05) pelos aditivos fitogênicos. A digestibilidade da MS (P = 0,001), PB (P = 0,044) e da energia (P = 0,050) foram maiores nos animais que consumiram suplemento energético. A digestibilidade da MS (P <. 0001), FDNcp (P = 0,025) e da energia (P = 0,023) foram menores nos animais que consumiram aditivos fitogênicos. O GMD (P = 0,013), taxa de lotação (P = 0,024) e ganho por área (P = 0,005) foram maiores para os animais que consumiram suplemento energético. O consumo de suplemento energético proporcionou tendência de aumento na v emissão de CH4 entérico (P = 0,065). No experimento 2, o consumo da MS total (P = 0,001), MO (P = 0,003), PB (P = 0,006), FDNcp (P = 0,017) e de energia (P < 0,05) foram maiores nos animais que consumiram suplemento energético. O consumo de MS e de nutrientes não foram influenciados (P > 0,05) pelos aditivos fitogênicos. A digestibilidade da MS (P = 0,0004), MO (P <.0001), PB (P <.0001), FDNcp (P = 0,0006) e de energia (P <.0001) foram maiores nos animais que consumiram suplemento energético. A digestibilidade da MS apresentou tendência de redução (P = 0,073) nos animais que consumiram aditivos fitogênicos. O pH, AGCC total e proporção de isobutirato (%) não foram influenciados (P > 0,05) pelos aditivos fitogênicos. Houve tendência de maior proporção de propionato (P = 0,074) no rúmen dos animais que consumiram os aditivos fitogênicos, proporcionando incremento de 1,98%. Houve interação suplemento x blend de aditivos fitogênicos na excreção de N na urina (P = 0,033), sendo maior a excreção em animais que consumiram suplemento energético sem aditivos fitogênicos. Não houve efeito dos suplementos e aditivos fitogênicos na eficiência microbiana (P > 0,05). Os aditivos fitogênicos tenderam reduzir a abundância da família Ruminococcaceae.UCG-010 (P =0,089), Roseburia spp. (P =0,081) e Lachnospiraceae NK3A20 group (P =0,089). A inclusão de aditivos fitogênicos, compostos por carvacrol, cinamaldeído e taninos hidrolisáveis, na dose 1,5 g/kg MS ingerida, apresenta tendência em reduzir a digestibilidade da MS, pode alterar a comunidade microbiana ruminal e não tem efeitos sobre a emissão de CH4 entérico e o desempenho produtivo. O fornecimento de suplemento energético melhora a eficiência de utilização do nitrogênio e desempenho produtivo de tourinhos Nelore em pastejo de capim Marandu durante o período das águas.

The objective was to evaluate the intake and digestibility of dry matter and nutrients, productive performance, enteric methane production, rumen parameters, nitrogen use efficiency and the ruminal microbial community of Nelore bulls kept on Marandu grass pasture in the period of water, receiving energy or mineral supplement, with or without the inclusion of phytogenic additives. The phytogenic additives contained carvacrol, cinnamaldehyde and hydrolysable tannins, in which the commercial blend was supplied in the treatments aiming to provide a dose of 1.5 g/kg of DM ingested. Two experiments were carried out during the months of December 2018 and April 2019. In experiment 1, 48 Nellore bulls with an average initial body weight of 211 kg ± 30.20 kg were used, distributed in a completely randomized design, in a 2 x 2 factorial arrangement, in four treatments and three replications for the evaluation of productive performance and enteric methane production. The assessment of nutrient intake and digestibility and enteric methane production were performed in 24 animals (six animals per treatment), with an average body weight of 326 kg ± 38.27 kg. Experiment 2 was carried out using eight Nellore bulls, castrated, cannulated in the rumen, with an average body weight of 456.6 kg ± 32.8 kg, distributed in a 4 x 4 double Latin square design, in a 2 x 2 factorial arrangement, with four experimental periods and four treatments, for the evaluation of rumen parameters and ruminal microbial community. The treatments evaluated in the two experiments were: Energy supplement without inclusion of phytogenic additives; Energy supplement with inclusion of phytogenic additives; Mineral supplement without inclusion of phytogenic additives; and Mineral supplement with inclusion of phytogenic additives. Forage mass was higher during the month of February (8.16 t/ha of DM). There was no supplement x blend interaction of phytogenic additives on the intake and digestibility of dry matter and nutrients (experiments 1 and 2), enteric CH4 emission and performance (experiment 1), and ruminal parameters and nitrogen utilization efficiency (experiment 2) (P > 0.05). In experiment 1: total MS intake (P = 0.015), MO (P = 0.023), CP (P = 0.012), NDFcp (P = 0.044) and energy (P < 0.05) were higher in animals that consumed an energy supplement. DM and nutrient intake were not influenced (P > 0.05) by phytogenic additives. The digestibility of DM (P = 0.001), CP (P = 0.044) and energy (P = 0.050) were higher in animals that consumed an energy supplement. The digestibility of DM (P <. 0001), NDFcp (P = 0.025) and energy (P = 0.023) were lower in animals that consumed phytogenic additives. The ADG (P = 0.013), stocking rate (P = 0.024) and gain per area (P = 0.005) were higher for animals that consumed energy supplement. The energy supplement intake provided a tendency to increase the emission of enteric CH4 (P = 0.065). In experiment 2, the total MS intake (P = 0.001), MO (P = 0.003), CP (P = 0.006), NDFcp (P = 0.017) and energy (P < 0.05) were higher in animals that consumed an energy supplement. DM and nutrient intake were not influenced (P > 0.05) by phytogenic additives. The digestibility of DM (P = 0.0004), OM (P <.0001), CP (P <.0001), NDFcp vii (P = 0.0006) and energy (P <.0001) were higher in animals that consumed an energy supplement. DM digestibility showed a tendency to decrease (P = 0.073) in animals that consumed phytogenic additives. The pH, total SCFA and proportion of isobutyrate (%) were not influenced (P > 0.05) by phytogenic additives. There was a trend towards a higher proportion of propionate (P = 0.074) in the rumen of the animals that consumed the phytogenic additives, providing an increase of 1.98%. There was an interaction supplement x blend of phytogenic additives in the excretion of N in the urine (P = 0.033), with higher excretion in animals that consumed SE. There was no effect of supplements and phytogenic additives on microbial efficiency (P > 0.05). Phytogenic additives tended to reduce the abundance of the family Ruminococcaceae.UCG-010 (P =0.089), Roseburia spp. (P=0.081) and Lachnospiraceae NK3A20 group (P=0.089). The inclusion of phytogenic additives, composed of carvacrol, cinnamaldehyde and hydrolysable tannins, at a dose of 1.5 g/kg DM ingested, tends to reduce DM digestibility, can alter the ruminal microbial community and has no effect on the emission of enteric CH4 and performance. Energy supplement supply improves nitrogen utilization efficiency and productive performance of Nellore young bulls grazing on Marandu grass during rainy season.

RELAÇÃO ENTRE DIGESTIBILIDADE, CONSUMO ALIMENTAR RESIDUAL E EMISSÃO DE METANO ENTÉRICO EM BOVINOS NELORE

Cento e vinte dois novilhos Nelore submetidos a teste de desempenho foram classificados pelo consumo alimentar residual (CAR). Os animais foram mantidos em piquetes coletivos equipados com cochos eletrônicos por 83 dias, com dieta formulada à base de silagem de sorgo, milho moído, farelo de soja, sal mineral e ureia, com relação volumoso:concentrado de 60:40, para registro do consumo diário de matéria seca. Uma amostra de 80 animais classificados em CAR negativo (-0,776 ± 0,45 kg de consumo de matéria seca/dia; n=40) e CAR positivo (0,780 ± 0,40 kg de consumo de matéria seca/dia; n=40) foram avaliados quanto à digestibilidade aparente de nutrientes, comportamento alimentar e emissão de metano entérico (CH4), a fim de aumentar o conhecimento sobre as relações entre essas variáveis, e testar a hipótese que animais mais eficientes (CAR negativo) apresentam maior digestibilidade e menor emissão de CH4. Não houve diferença significativa na digestibilidade aparente de nutrientes entre animais mais e menos eficientes, no entanto o consumo de matéria seca (7,572 vs. 9,423 kg de MS/dia) e a conversão alimentar (7,946 vs. 9,456 kg/kg) foi menor em animais CAR negativo. Animais mais eficientes tiveram menor tempo de permanência no cocho (136,3 vs. 162,6 min/dia), duração de um evento de alimentação (4,927 vs. 5,757 min/visita) e consumo de matéria seca por visita (0,265 vs. 0,315 kg/visita). Em média, animais CAR negativo emitiram -15,6 g CH4/dia que animais CAR positivo (173,1 vs. 188,7 g CH4/dia; P = 0,0165), entretanto com maior emissão de CH4 (g/dia) por kg CMS (23,02 vs. 20,04 g/kg; P <,0001) e maior energia bruta ingerida perdida na forma de metano (8,111 vs. 7,063%; P<,0001) que animais CAR positivo. As digestibilidades da matéria seca, proteína bruta, fibra em detergente neutro e em detergente ácido, energia bruta e nutrientes digestíveis totais foram fracamente correlacionadas à emissão de CH4 (g/dia), CH4 (g/kg MS) e CH4 (g/peso vivo médio metabólico). Entretanto, a digestibilidade do extrato etéreo foi negativa e medianamente correlacionada (-0,296, -0,421, e -0,528) à emissão de CH4 (g/dia), CH4 (g/kg consumo de matéria seca) e CH4 (g/peso vivo médio metabólico). Os resultados não apoiaram a hipótese de que animais mais eficientes apresentam maior digestibilidade aparente de nutrientes, porém os mesmos apresentam menor emissão de CH4 (g/dia), possivelmente em função do menor consumo de matéria seca.

One hundred and twenty two Nellore young bulls submitted to the performance test were classified by residual feed intake (RFI). The animals were kept in collective paddocks equipped with electronic troughs for 83 days for recording daily dry matter intake, with a diet based on sorghum silage, ground corn, soybean meal, mineral salt and urea, with forage:concentrate ratio of 60:40. A sample of 80 animals classified as negative RFI (-0.776 ± 0.45 kg of dry matter intake/day; n=40) and positive RFI (0.780 ± 0.40 kg of dry matter intake/day; n=40) were evaluated for apparent digestibility of nutrients, feeding behavior and enteric methane emission (CH4), in order to increase knowledge about the relationships between these variables, and to test the hypothesis that more efficient animals (negative RFI) have greater digestibility and less CH4 emission than less efficient animals. There was no significant difference in apparent digestibility of nutrients between more and less efficient animals, however the dry matter intake (7.572 vs. 9.423 kg DM/day) and feed conversion rate (7.946 vs. 9.456 kg/kg) was lower in negative RFI animals. More efficient animals spent less time in the trough (136.3 vs. 162.6 min/day), less feeding event duration (4.927 vs. 5.757 min/visit) and less dry matter intake per visit (0.265 vs 0.315 kg/visit) than less efficient animals. On average, negative RFI animals emitted -15.6 g CH4/day (173.1 vs. 188.7 g CH4/day; P = 0.0165) than positive RFI animals, however more efficient animals also showed a higher CH4 emission (g/day) per kg of dry matter intake (23.02 vs. 20.04; P <,0001), as well as a higher percentage of gross energy intake lost as methane (8.111 vs. 7.063%; P <,0001) compared to less efficient animals. Digestibility of dry matter, crude protein, neutral detergent and acid detergent fiber, gross energy and total digestible nutrients were weakly correlated with CH4 (g/day), CH4 (g/kg of dry matter intake) and CH4 (g/kg of metabolic weight) emission. However, ether extract digestibility was moderate and negatively correlated (-0.296, -0.421, and -0.528) with CH4 (g/day), CH4 (g/kg of dry matter intake) and CH4 (g/kg of metabolic weight) emission. The results did not support the hypothesis that more efficient animals have greater apparent digestibility of nutrients, however they showed the lowest production of CH4 (g/day) probably due to the lower dry matter intake.

Inclusão de pasto na dieta e balanço energético de vacas leiteiras: consumo, emissão de metano, desempenho produtivo e fertilidade

CIVIERO, Maurício. Inclusão de pasto na dieta e balanço energético de vacas leiteiras: consumo, emissão de metano, desempenho produtivo e fertilidade. 2021. p.147 Tese (Doutorado em Ciência Animal Área: Produção Animal). Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal, Lages, 2021. Estratégias nutricionais podem alterar o desempenho produtivo e reprodutivo de vacas leiteiras, além de interferir nas emissões de gases de efeito estufa. Objetivou-se avaliar o efeito da inclusão de pastos de clima tropical e temperado sobre a o consumo e a resposta produtiva de vacas leiteiras no terço médio de lactação, além da emissão de metano (CH4) com a inclusão de pastos de clima tropical e o efeito do balanço energético (BE) no início da lactação sobre o desempenho produtivo e reprodutivo de vacas leiteiras. Para isto, foram realizados dois experimentos e um estudo de meta-análise. O delineamento dos experimentos foi em Quadrado latino 3 × 3 e os tratamentos foram 100% ração total misturada (RTM) oferecida ad libitum (controle), 75% RTM ad libitum + acesso a pasto (7h/d) e 50% RTM ad libitum + acesso a pasto (7h/d). O pasto de clima tropical foi o capim milheto (Pennisetum glaucum Campeiro) e o de clima temperado o azevém anual (Lolium multiflorum Maximus). A meta-análise foi realizada no Agri-Food Biosciense Institut AFBI (Reino Unido) e avaliou o efeito do BE entre os dias 4 e 21 de lactação no desempenho produtivo e reprodutivo de vacas primíparas (488) e multíparas (1020). Os animais foram divididos em quartis conforme o BE entre os dias 4 e 21 de lactação a partir de dados coletados durante um período de 20 anos (1996-2016), utilizando 27 experimentos e 79 tratamentos. No primeiro experimento, a inclusão progressiva de pasto de clima tropical na dieta reduziu a ingestão de matéria seca (IMS) total, mantendo a produção de leite acima de 90% do observado no tratamento controle sem alterar a intensidade de emissão de CH4 (g/kg de leite corrigido para energia). No segundo experimento, a inclusão progressiva de pasto de clima temperado reduziu a IMS total. Entretanto, a produção e a composição do leite não se alteraram, levando os animais a um BE levemente negativo (92% das exigências diárias) no maior nível de ingestão de forragem. A meta-análise demonstrou que o BE negativo (BEN) entre os dias 4 e 21 de lactação é capaz de atrasar o retorno à atividade cíclica. Para cada 10 MJ de energia metabolizável em BEN o retorno ao cio foi atrasado em 1,2 e 0,8 dias em primíparas e multíparas, respectivamente. Contudo, o BEN não afetou as taxas de prenhez tanto nas primíparas como nas multíparas. A inclusão de pastos de clima tropical e temperado na dieta de vacas que recebem RTM mostrou-se capaz de manter o desempenho produtivo sem alterar a intensidade de emissão de CH4 entérico. Melhorar o BE de vacas leiteiras durante início de lactação mostrou-se eficiente para reduzir o período entre o parto e o primeiro cio, mas não afetou a taxa de prenhez.

CIVIERO, Maurício. Herbage inclusion in the diet and energy balance of dairy cows: intake, methane emission, productive performance, and fertility. 2021. p.147. Thesis (Doctorate in Animal Science - Area: Animal Production) - Santa Catarina State University. Post Graduate Program in Animal Science, Lages, 2021. Nutritional strategies may change productive and reproductive performance of dairy cows, as well as modify greenhouse gas emissions. It was evaluated the effect of including tropical and temperate herbages on DM intake and productive response of dairy cows in the middle third of lactation, as well as the methane (CH4) emission with the inclusion of a tropical herbage and the effect of energy balance (EB) at the beginning of lactation on productive and reproductive performance of dairy cows. For this, two experiments and a meta-analysis study were carried out. The experiments were designed in 3 × 3 Latin square and the treatments were 100% total mixed ration (TMR) offered ad libitum (control), 75% TMR ad libitum + access to herbage (7h/d) and 50% TMR ad libitum + access to herbage (7h/d). The tropical herbage was pearl millet (Pennisetum glaucum Campeiro) and the temperate herbage was ryegrass (Lolium multiflorum Maximus). The meta-analysis was carried out at the Agri-Food Biosciense Institute - AFBI (United Kingdom) and evaluated the effect of EB between days 4 and 21 of lactation on the productive and reproductive performance of primiparous (488) and multiparous (1020) cows. The animals were divided into quartiles according to the EB between days 4 and 21 of lactation based on data collected over a period of 20 years (1996-2016), using 27 experiments and 79 treatments. In the first experiment, the progressive inclusion of tropical herbage in the diet decreased the total dry matter intake (DMI), maintaining milk production above 90% of that observed in the control treatment, without changing the CH4 intensity (g/kg of energy-corrected milk). In the second experiment, the progressive inclusion of temperate herbage decreased the total DMI. However, milk production and composition did not change, leading the animals to a slightly negative EB (92% of daily requirements) at the greatest level of herbage intake. The meta-analysis demonstrated that negative EB (NEB) between days 4 and 21 of lactation is able to delay the return to cyclic activity. For every 10 MJ of metabolizable energy in NEB, the interval from calving to first observed heat (FOH) was delayed by 1.2 and 0.8 days in primiparous and multiparous cows, respectively. Nevertheless, NEB did not affect the conception to the first service in both primiparous and multiparous cows. Including tropical and temperate herbages in the diet of dairy cows receiving TMR proved to be capable of maintaining productive performance without altering the CH4 intensity. Improving EB of dairy cows during the beginning of lactation proved to be efficient in reducing the interval from calving to FOH, but had no effect on conception to the first service.

THE IMPACT OF INTENSIFICATION PROCESS ON ENVIRONMENTAL AND PRODUCTIVE PARAMETERS DURING GROWING AND FINISHING PHASE OF BEEF CATTLE RAISED IN PALISADEGRASS GRAZING SYSTEM

Devido à preocupação decorrente dos impactos ambientais causados pela pecuária de corte, este estudo objetivou identificar o impacto ambiental e produtivo do processo de intensificação da produção pecuária, a fim de desenvolver um conjunto abrangente de indicadores para a intensificação sustentável dos sistemas. A área experimental foi composta por 24 ha de Urochloa brizantha Hochst ex A. Rich Stapf cv. Marandu dividida em 12 piquetes de aproximadamente 2 ha cada. Foi utilizado e método de pastejo continuo com taxa de lotação variável. Foram utilizados 48 bovinos testers Nelore, com peso médio inicial de 273.7 ± 7.6 e animais reguladores, para manter a altura do dossel em 25 cm. Os tratamentos foram diferentes níveis de intensificação: baixo (0 nitrogênio [N] ha-1), intermediario (75 kg N ha-1) e alto (150 kg N ha-1), em delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos e quatro repetições (piquetes). A adubação foi realizada com nitrato de amônio (32% N). Durante a recria, todos os animais receberam uma mistura mineral ad libitum. Na terminação, os animaisde baixo nível de intensificação foram suplementados com 2% do peso corporal no pasto, enquanto os animais de intensificação intermediária e alta foram terminados em confinamento. Os animais de todos os tratamentos receberam apenas alimentos não comestíveis por humanos durante o período experimental. A avaliação da pastagem incluiu a determinação da massa de forragem e componentes nutricionais da forragem. As variáveis de resposta do animal incluíram consumo e digestibilidade dos nutrientes, emissão de metano entérico, balanço de nitrogênio (N), desempenho, pegada de carbono e contribuição líquida de proteína (NPC). O consumo de proteína bruta (PB) e o balanço de N aumentaram linearmente com o aumento da intensificação (P < 0,05). A digestibilidade da PB aumentou em uma taxa decrescente (efeito quadrático, P < 0,05) com o aumento da intensificação. Além disso, a intensificação resultou em um aumento linear taxa de lotação (SR) e ganho médio diário (GMD) de 1,75 unidade animal (AU = 450 kg) ha-1 e 0,62 kg d-1(0 kg N ha-1) para 3,75 UA ha-1 e 0,82 kg d-1(150 kg N ha-1), respectivamente. As emissões individuais de metano (CH4) não foram afetadas pelos tratamentos (P > 0,05). A produção de carcaça aumentou com os níveis de intensificação (P < 0,05), porém a intensidade das emissões de gases do efeito estufa (GEE; kg CO2e kg-1 carcaça) também aumentou com os níveis de intensificação (P < 0,05). O CH4 entérico foi o principal contribuinte para as emissões totais GEE em todos os sistemas em ambas as fases. A eficiência de conversão de bovinos de corte (HePCE) foi semelhante em todos os sistemas em todas as fases (P > 0,05). A NPC foi acima de 1 em todos os sistemas e fases indicando que cada sistema estava contribuindo positivamente para suprir as exigênciasde proteína humana. Melhorias no manejo do pastejo são uma ferramenta poderosa para mitigar o impacto ambiental dos sistemas de bovinos de corte em pastejo e produção de bovinos de corte é um contribuinte de proteína líquida para o atender os requerimentos de proteína humana sem competir por alimento.

Due to the concern arising from the environmental impacts caused by beef cattle, this study aimed to identify the environmental and productive impact of the beef cattle intensification process in order to develop a comprehensive set of indicators for the sustainable intensification of beef cattle chain. The experimental area consisted of 24 ha of Urochloa brizantha Hochst ex A. Rich Stapf cv. Marandu divided into 12 paddocks of approximately 2 ha each. Were used 48 tester Nellore young bulls with an average weight of 273.7 ± 7.6 and regulating animals were used to maintain the canopy height at 25 cm, using a grazing method in continuous stocking and the put and take technique with variable stocking. The treatments were of different intensification levels: low (0 nitrogen [N] ha-1) intermediate (75 kg N ha-1) and high (150 kg N ha-1) in a completely randomized with three treatments design with four replications (paddocks). The fertilization was with ammonium nitrate (32% N). At backgrounding, all animals received a mineral mixture ad libitum. At the finishing phase, the animals of the low level of intensification were supplemented with 2% of body weight in the pasture, while the animals of intermediate and high intensification were finished in feedlot. Animals from all treatments received only human-inedible feed during the entire experimental period. Pasture evaluation included the determination of forage mass and the determination of nutritional components of forage. Animal response variables include, performance, intake and digestibility of nutrients, emission of enteric methane (CH4), nitrogen balance (N), carbon footprint andnet protein contribution (NPC). Crude protein (CP) intake and N balance increased linearly with the intensification levels (P < 0.05). Crude protein digestibility increased at a decreasing rate (quadratic effect, P < 0.05) with increasing intensification. In addition, N fertilization resulted in a linear increase in SR and average daily gain (ADG) from 1.75 animal unit (AU = 450 kg) ha-1 and 0.62 kg d-1(0 kg N ha-1) to 3.75 AU ha-1 and 0.82 kg d-1(150 kg N ha-1), respectively. Individual CH4 emissions were not affected by treatment (P > 0.05). Carcass production increased with the intensification levels (P < 0.05), however GHG emissions intensity (kg CO2e kg carcass-1) also increased with the intensification levels (P < 0.05). Enteric methane was the main contributor to total greenhouse gases (GHG) emissions in all systems in both phases. Conversion efficiency of beef cattle (HePCE) was similar for all systems in all phases (P > 0.05). Net protein contribution (NPC) was above 1 for all systems and phases, indicating each system was positively contributing to supply human protein requirements. Improvements in grazing management is a powerful tool to mitigate environmental impact of grazing systems and the beef production system is a net contributor to the human protein supply without competing for food.

Optimization of the national livestock sustainably / Otimização da pecuária nacional de forma sustentável

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de nitrato de cálcio em substituição ao farelo de soja em dieta de ruminantes sobre a mitigação do metano entérico visando determinar os custos com a dieta do animal e os custos marginais de abatimento de carbono. O estudo foi realizado em duas fases, na primeira foi avaliado o potencial de mitigação de metano do nitrato por produção de gases in vitro. Os dados de mitigação de metano foram utilizados na segunda fase, que simulou uma propriedade leiteira com três sistemas de alimentação controle, sem nitrato, e sistemas com inclusão de 1,5 e 3% de nitrato na dieta. Foram utilizadas planilhas de cálculo para avaliar os custos e receitas de cada sistema com vendas de crédito de carbono resultantes da redução de metano ao final de 10 anos. O valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR) foram os índices utilizados na avaliação financeira. A venda de crédito de carbono não alterou o VPL, no entanto a inclusão de nitrato a 1,5 e 3% na dieta animal mostrou-se economicamente viável, pois reduziu o valor das dietas (R$ 5,89 e 5,81/vaca/dia, respectivamente) em comparação com a dieta controle (R$ 6,13 /vaca/dia), além de contribuir para redução de gases de efeito estufa. Portanto, a suplementação de nitrato,como fonte de nitrogênio não protéico, em dietas para ruminantes, além de reduz a produção de metano possibilitou uma sens(AU)

The objective of this work was to evaluate the calcium nitrate utilization in replacing to the soybean meal for ruminants diets under the mitigation of enteric methane aiming to determine the animal diet cost and the marginal costs for carbon rebates. The study was conducted in two stages, the first stage was in vitro gas production were performed in order to measure the enteric methane mitigation potential of the nitrate. The methane mitigation data were used in the second stage, which simulated a dairy farm with three feed systems: control system without nitrate, and systems with inclusion of 1.5 to 3% nitrate in the diet. The spreadsheets were used to evaluate the costs and revenues of each system resulting carbon credit sales of methane reduction in 10 years. The net present value (NPV) and the internal rate of return (IRR) were the indexes used in the financial evaluation.The carbon credit sale did not change the NPV significantly, however the inclusion of nitrate to 1.5 and 3% in animal feed showed economically feasible, because it reduced the diet value (R$5.89 e R$5.81/cow/day, respectively) in comparison to control diet (R$6.13/cow/day) besides contributing to the reduction and greenhouse gases. Therefore, the nitrate supplementation beside reduced the methane production, has the positive effect on the variable cost of the activity.(AU)

Optimization of the national livestock sustainably / Otimização da pecuária nacional de forma sustentável

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de nitrato de cálcio em substituição ao farelo de soja em dieta de ruminantes sobre a mitigação do metano entérico visando determinar os custos com a dieta do animal e os custos marginais de abatimento de carbono. O estudo foi realizado em duas fases, na primeira foi avaliado o potencial de mitigação de metano do nitrato por produção de gases in vitro. Os dados de mitigação de metano foram utilizados na segunda fase, que simulou uma propriedade leiteira com três sistemas de alimentação controle, sem nitrato, e sistemas com inclusão de 1,5 e 3% de nitrato na dieta. Foram utilizadas planilhas de cálculo para avaliar os custos e receitas de cada sistema com vendas de crédito de carbono resultantes da redução de metano ao final de 10 anos. O valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR) foram os índices utilizados na avaliação financeira. A venda de crédito de carbono não alterou o VPL, no entanto a inclusão de nitrato a 1,5 e 3% na dieta animal mostrou-se economicamente viável, pois reduziu o valor das dietas (R$ 5,89 e 5,81/vaca/dia, respectivamente) em comparação com a dieta controle (R$ 6,13 /vaca/dia), além de contribuir para redução de gases de efeito estufa. Portanto, a suplementação de nitrato,como fonte de nitrogênio não protéico, em dietas para ruminantes, além de reduz a produção de metano possibilitou uma sens

The objective of this work was to evaluate the calcium nitrate utilization in replacing to the soybean meal for ruminants diets under the mitigation of enteric methane aiming to determine the animal diet cost and the marginal costs for carbon rebates. The study was conducted in two stages, the first stage was in vitro gas production were performed in order to measure the enteric methane mitigation potential of the nitrate. The methane mitigation data were used in the second stage, which simulated a dairy farm with three feed systems: control system without nitrate, and systems with inclusion of 1.5 to 3% nitrate in the diet. The spreadsheets were used to evaluate the costs and revenues of each system resulting carbon credit sales of methane reduction in 10 years. The net present value (NPV) and the internal rate of return (IRR) were the indexes used in the financial evaluation.The carbon credit sale did not change the NPV significantly, however the inclusion of nitrate to 1.5 and 3% in animal feed showed economically feasible, because it reduced the diet value (R$5.89 e R$5.81/cow/day, respectively) in comparison to control diet (R$6.13/cow/day) besides contributing to the reduction and greenhouse gases. Therefore, the nitrate supplementation beside reduced the methane production, has the positive effect on the variable cost of the activity.

CONSUMO ALIMENTAR RESIDUAL: DESEMPENHO PRODUTIVO E CARACTERÍSTICAS PÓS-ABATE DE NOVILHOS CONFINADOS

O consumo alimentar residual é um método utilizado para medir a eficiência de utilização dos alimentos pelos animais, independentemente do nível de produção, que permite a identificação de animais que consomem menor quantidade de alimentos sem afetar o desempenho produtivo. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento ingestivo, a produção estimada de metano, o desempenho e características pós-abate de novilhos com baixo, médio ou alto consumo alimentar residual (CAR). Foram utilizados dados de estudos realizados no Laboratório de Bovinocultura de Corte da Universidade Federal de Santa Maria, entre 2006 a 2015, os quais compreenderam informações de 157 novilhos castrados terminados em confinamento, abatidos aos 24 meses de idade, constituídos em uma abordagem meta-analítica. Os animais pertenciam ao rebanho experimental da propriedade, sendo oriundos do cruzamento rotativo alternado entre as raças Charolês e Nelore e foram divididos em três tratamentos: Baixo - animais com valores de CAR menos meio (-0,5) desvio padrão inferiores à média geral (n=54); Médio - animais cujos valores de CAR se localizaram entre os limites dos animais de baixo e alto CAR (n=55); Alto - animais que apresentaram valores de consumo alimentar residual meio (+0,5) desvio padrão acima da média geral (n=48). Os novilhos do tratamento Alto apresentaram maior peso inicial (302,29 kg) e os do Médio menor (279,31 kg), sendo que o tratamento Baixo não diferiu (287,84 Kg). Os consumos de matéria seca absoluto e relativo e a conversão alimentar foram maiores no tratamento Alto (10,95 kg/dia, 2,99 kg/ 100 kg de peso corporal e 7,84 kg MS/ kg de ganho, respectivamente), seguidos pelo Médio (9,43 kg/dia, 2,66 kg/ 100 kg de peso corporal e 6,55 kg MS/ kg de ganho) e Baixo (8,44 kg/dia, 2,30 kg/ 100 kg de peso corporal e 6,23 kg MS/ kg de ganho). A produção diária de metano entérico estimada foi maior no tratamento Alto (248,01 L/ dia), menor no Baixo (197,03 L/ dia) e o tratamento Médio apresentou comportamento intermediário (218,46 L/dia). Novilhos com baixo CAR permaneceram, aproximadamente, 115 dias em confinamento contra 100 e 96 dias para Médio e Alto. Novilhos com Baixo CAR apresentaram maior comprimento de carcaça (125,68 cm) em relação aos com Médio CAR (123,40 cm). O peso relativo de dianteiro foi maior nos novilhos de Baixo CAR (37,22 kg/ 100 kg de carcaça fria) em comparação com o Alto (36,65 kg/ 100 kg de carcaça fria). No peso relativo de traseiro ocorreu o inverso (52,76 kg/ 100 kg de carcaça fria no tratamento Alto e 52,05 kg/ 100 kg de carcaça fria no Baixo). Animais com Baixo e Médio CAR demonstraram maior peso relativo de coração, total de gorduras internas, gordura cardíaca, renal e abomasal. Animais com Médio CAR obtiveram maior peso relativo de gordura intestinal. Enquanto animais com Médio e Alto CAR apresentaram maior peso de fígado. Já animais com Alto CAR tiveram maiores pesos relativos de pulmões, abomaso e intestinos. O marmoreio foi maior no tratamento Alto CAR (6,77 pontos), seguido pelo Médio (5,73 pontos) e menor no Baixo (4,90 pontos). Novilhos com consumo alimentar residual negativo demonstram melhor eficiência alimentar, sem apresentar prejuízos no seu desempenho produtivo, porém apresentam maior teor gordura interna e menor marmoreio na carne.

Residual feed intake is a method used to measure the efficiency of food use by animals, regardless of the level of production, which allows the identification of animals that consume less food without affecting productive performance. Thus, the objective of this study was to evaluate the ingestive behavior, the estimated methane production, the performance and postslaughter characteristics of steers with low, medium or high residual feed intake (RFI). They used data from studies in Laboratório de Bovinocultura de Corte of Federal University of Santa Maria, from 2006 to 2015, which comprised 157 steers information castrated feedlot and slaughtered at 24 months of age, made in a meta-analytical approach. The animals belonged to the experimental herd of the property, originating from the alternating rotational cross between the Charolais and Nellore breeds and were divided into three treatments: Low - animals with RFI values less than half (-0.5) standard deviation lower than the general average (n = 54); Medium - animals whose RFI values were located between the limits of low and high RFI animals (n = 55); High - animals that presented values of residual food consumption half (+0.5) standard deviation above the general average (n = 48). High treatment steers had a higher initial weight (302.29 kg) and Medium treatment steers had a lower average (279.31 kg), while the Low treatment did not differ (287.84 kg). The dry matter intake absolute and relative and feed conversion ratio were higher in the Alto treatment (10.95 kg / day, 2.99 kg / 100 kg of body weight and 7.84 kg DM / kg of gain, respectively), followed by Medium (9.43 kg / day, 2.66 kg / 100 kg of body weight and 6.55 kg DM / kg of gain) and Low (8.44 kg / day, 2.30 kg / 100 kg of weight) and 6.23 kg DM / kg gain). The estimated daily production of enteric methane was higher in the High treatment (248.01 L / day), lower in the Low treatment (197.03 L/ day) and the Medium treatment showed an intermediate behavior (218.46 L/ day). Steers with low RFI remained approximately 115 days in feedlot against 100 and 96 days for Medium and High. Low RFI steers showed longer carcass length (125.68 cm) compared to Medium RFI steers (123.40 cm). The relative weight of the forehead was higher in the Low RFI steers (37.22 kg / 100 kg cold carcass) compared to the High steers (36.65 kg / 100 kg cold carcass). In the relative rear weight, the reverse occurred (52.76 kg / 100 kg of cold carcass in Alto treatment and 52.05 kg / 100 kg of cold carcass in Low). Animals with Low and Medium RFI showed greater relative weight of heart, total internal fat, cardiac, renal and abomasal fat. Medium RFI animals obtained a higher relative weight of intestinal fat. While animals with Medium and High RFI had higher liver weight. High RFI animals had higher relative weights of lungs, abomasum and intestines. Marbling was higher in the High RFI treatment (6.77 points), followed by the Medium one (5.73 points) and lower in the Low one (4.90 points). Steers with negative residual feed intake demonstrate better-feed efficiency, without impairing their productive performance, but have a higher content of internal fat and less marbling in the meat.

EFICIÊNCIA ALIMENTAR E METABOLISMO ENERGÉTICO EM NOVILHAS GIR

Objetivou-se com esse estudo: i) classificar os animais em grupos de alta e baixa eficiência alimentar (EA) utilizando os índices: consumo alimentar residual (CAR) e consumo e ganho de peso residual (CGR); ii) avaliar os efeitos da oferta de alimentos (ad libitum e restrito) nos grupos de alta (AE) e baixa eficiência (BE) para CAR e CGR, sobre o consumo, digestibilidade de nutrientes, partição energética, produção de calor (PC), emissão de metano entérico (EME), metabolismo de nitrogênio e concentrações de glicose sanguínea em novilhas Gir, e iii) calcular as exigências de energia metabolizável para mantença (EMm), energia líquida para mantença (ELm) e as eficiências de utilização da energia metabolizável para mantença (Km), pela metodologia de respirometria calorimétrica nas novilhas Gir. Sendo assim, realizaram-se dois experimentos: no primeiro, foram avaliados os efeitos de interação da oferta de alimentos (ad libitum e restrito) com os grupos divergentes de EA (CAR e CGR) no consumo, digestibilidade de nutrientes, metabolismo de nitrogênio, partição energética, EME e concentrações de glicose sanguínea. Trinta e sete novilhas foram classificadas em AE ou BE para CAR (CAR AE n = 12 e CAR BE n = 12) e CGR (CGR AE n= 12 e CGR BE n = 12) usando como base de classificação a média ± 0,5 DP. As novilhas AE e BE tiveram valores médio de CAR de -0,358 e 0,337 kg/d (P < 0,01), respectivamente. Os valores médios para AE e BE para CGR foram de 0,449 e -0,473 kg/d (P < 0,01), respectivamente. As novilhas foram alojadas em tie-stall e receberam dieta total (75% silagem de milho e 25% concentrado) na primeira fase de avaliação todos ad libitum e na segunda fase os mesmos animais foram avaliados na oferta de alimentação restrita (1,2% do peso vivo /dia). Foram realizadas avaliações de trocas gasosas (consumo de O2, produção de CO2 e CH4) em câmaras respirométricas de circuito aberto e ensaio de digestibilidade in vivo de todos os animais (ad libitum e restrito). Amostras de sangue foram coletadas e analisadas quanto às concentrações plasmáticas de glicose. Adotou-se delineamento inteiramente casualizado e um fatorial com medidas repetidas, com dois tratamentos, repetindo o nível de alimentação dentro do animal. Como resultado do primeiro estudo, os animais de AE CAR apresentaram menor (P = 0,04) consumo da MS em relação ao BE CAR (3,03 vs. 3,62 kg/d, respectivamente). Os animais AE CAR apresentaram um consumo também inferior (P < 0,05) de MO, PB e EE (kg/d) e tendência (P > 0,05) de maior digestibilidade de MS e MO. O consumo da energia bruta (CEB, Mcal/d) foi menor para as novilhas de AE CAR (13,6 vs. 16,2; P = 0,05). As novilhas de AE CAR apresentaram menor perdas de energia fecal expresso em (Mcal/d e %CEB; P = 0,02; P = 0,01, respectivamente) em relação a BE CAR. O grupo AE CAR também apresentou maior relação entre energia digestível e energia bruta (ED:EB, 74,0 vs. 72,2; P = 0,03) e uma tendência de maior relação entre energia metabolizável e energia bruta (EM:EB, P > 0,05). As trocas respiratórias (VO2 e VCO2, expressos em L/d e L/kg PC0,75; P > 0,05) e EME foram semelhantes para os grupos de AE e BE. Os níveis de oferta de alimentos, parecer não ser um fator decisório na investigação dos grupos de alta e baixa EA (CAR e CGR). As diferenças na EA para novilhas Gir, podem estar associadas as eficiências uso de energia para crescimento. Ao agrupar os animais baseado no índice CGR, não houve divergência entre os grupos nas avaliações do metabolismo, dado que o GMD foi o mesmo para os animais. Em geral, maior eficiência para CAR durante a fase de recria, parece estar relacionada a diferenças no consumo, digestibilidade e na partição energética da dieta, mostrando a importância do metabolismo energético na definição do índice CAR. O segundo experimento foi conduzido com o objetivo de estimar as exigências nutricionais de energia metabolizável (EMm) e líquida (ELm) para mantença e as eficiências de utilização da energia metabolizável para mantença (Km) em novilhas Gir, determinadas pela metodologia de calorimetria respirométrica. Os mesmos animais e dieta utilizados no primeiro experimento, foram utilizados no segundo experimento. Câmaras respirométricas de circuito aberto foram utilizadas para estimar a produção de calor dos animais (ad libitum, restrito e jejum de 72h). A ELm foi calculada como sendo regressão não linear da produção de calor (PC) em função do consumo de energia metabolizável (CEM). A exigência de energia líquida de mantença para as novilhas Gir é de 90,3 Kcal/kg PV0,75 e a exigência de energia metabolizável de mantença é de 108,2 Kcal/kg PV0,75. A eficiência de utilização da energia metabolizável para mantença foi de Km= 0,83 para às novilhas Gir. A produção de calor dos animais em jejum correspondeu a ELm. A metodologia de calorimetria respirométrica mostrou ser eficaz para determinar as exigências nutricionais de energia para mantença em novilhas Gir em condições tropicais.

The objectives of this study were: i) to classify Gyr heifers into groups of high and low feed efficiency (FE) using the indexes: residual feed intake (RFI) and residual intake and body weight gain (RIG), ii) to evaluate in feed levels (ad libitum and restricted) in high and low feed efficiency to RFI and RGI, to intake, nutrient digestibility, energy partitioning, heat production (HP), enteric methane emission (EME), nitrogen metabolism and blood glucose level in Gyr heifers, and iii) calculed requirements for metabolizable energy (Mem), liquid energy maintenance (NEm) and utilization efficiency for maintenance metabolizable energy (Km), using respirometry chambers method in Gyr heifers. Therefore, two experiments were performed: In the first one, was evaluate the interaction effects of food intake (ad libitum and restricted) in divergent FE groups (RFI and RGI), nutrient digestibility, nitrogen metabolism, energy partitioning, EME and glucose concentrations. Thirty-seven heifers were classified in high (HE) and low efficiency (LE) for RFI (RFI HE n = 12 and RFI LE n = 12) and RIG (RIG HE n= 12 and RIG LE n= 12) using the mean ± 0.5 SD as the basis of classification. The HE and LE Heifers showed values of RFI of -0.358 and 0.337 kg/d (P < 0.01), respectively. The values of the HE and LE for RIG were of 0.449 and -0.473 kg/d (P < 0.01), respectively. The heifers were housed in a tie-stall, received total diet (75% corn silage and 25% concentrate) ad libitum in the first experiment and in second stage the same animals were evaluated in maintenance level (1.2% BW). Gas exchange evaluations were performed (consumption of O2, production of CO2 and CH4) in open-circuit respirometry chambers and in vivo digestibility test of all animals (ad libitum and restricted). Samples of blood were collected and analyzed in the plasmatic concentration of glucose. It was adopted a completely randomized design and factorial with repeated measures, with two treatments, feeding level was repeated inside the animal. The first experiment demonstrated, HE RFI animals showed low DM consumption (P = 0.04) in relation to LE RFI (3.03 vs. 3.62 kg/d, respectively). Animals with high efficiency for RFI showed lower (P < 0.05) digestibility of OM, CP and EE (kg/d) and high DM and OM digestibility tendence (P > 0,05). Gross energy intake (GEI, Mcal/d) was lower for HE RFI heifers (13.6 vs. 16.2; P = 0.05). HE RFI heifers showed lower fecal energy losses expressed in (Mcal/d and %GEI; P = 0.02; P = 0.01, respectively) compared to BE CAR. High efficiency RFI heifers also showed higher relation between digestible energy and gross energy (DE:GE) (74.0 vs. 72.2% of GE; P = 0.03) and higher ratio tendence between metabolizable energy and gross energy (ME:GE, P > 0.05) than the LE RFI heifers. The respiratory exchanges (VO2 and VCO2, expressed in L/d and L/kg BW0.75; P > 0.05) were similar for the groups of HE and LE. Food supply levels do not seem to be a decisive factor in the high and low FE groups investigation (RFI and RIG). Differences in Gyr heifers FE may be associated with efficiency to use energy for growth. When grouping the animals based on the RIG index, there was no divergence between the groups in the assessments of metabolism, because average daily gain (ADG) was the same for the animals. In general, greater efficiency for RFI in growing phase seems to be related to differences in consumption, digestibility and dietary energy partition, proving the importance of energy metabolism in defining the RFI index. The second experiment aimed to evaluate the metabolizable energy (MEm) and net (NEm) requirements for maintenance and utilization efficiency of maintenance metabolizable energy (Km) in Gyr heifers, using respirometry chambers method. The same animals and diet used in first experiment were used in the second experiment. Open-circuit respirometry chambers were used to estimate the animals heat production (ad libitum, restricted and 72h fasting). The NEm was calculated as a non-linear regression of heat production (HP) in function of metabolizable energy intake (MEI). The net maintenance energy requirement for Gyr heifers is 90.3 Kcal/kg BW0.75 and the maintenance metabolizable energy requirement is 108.2 Kcal/kg BW0.75. The use efficiency of maintenance metabolizable energy was Km = 0.83. The fasted animals heat production corresponded to NEm. The respirometric calorimetry methodology proved to be effective in determining the maintenance nutritional energy requirements in Gyr heifers under tropical conditions.

Nitrate in ruminant feeding mitigates methane production / Nitrato na alimentação de ruminantes mitiga a produção de metano

Methane and carbon dioxide are natural products of microbial fermentation primarily of carbohydrates and lesser extent of amino acids in rumen and intestine of the animals. The main factor affecting methane production in ruminants is the food, due to providing substrate for methanogenic bacteria. Changes in animal nutrition through the use of strategic resources, with a balanced diet based on the physiological needs of animals contributes to the reduction of methane production. Nitrate when added in ruminant diet promotes the use of hydrogen ions for its conversion to ammonia. Some microorganisms are able to reduce nitrate to nitrite and then nitrite to ammonia using hydrogen, and therefore methanogenesis can be reduced. However, the supply of nitrate, without an adaptation period, in levels that exceed the ruminant capacity to use it can lead to the occurrence of methemoglobinemia. To avoid poisoning is recommended an adaptation period of animals to the nitrate content.(AU)  

O metano e o dióxido de carbono são subprodutos naturais da fermentação microbiana principalmente de carboidratos e em menor extensão dos aminoácidos no rúmen e no intestino grosso dos animais. O fator primário que afeta a produção de metano pelos ruminantes é a alimentação, pelo fato de fornecer substrato para as bactérias metanogênicas. Mudanças na alimentação dos animais através do uso estratégico de recursos disponíveis, com uma dieta equilibrada com base nas necessidades fisiológicas dos animais contribui com a redução da produção de metano. O nitrato quando fornecido na dieta de ruminantes promove o uso de íons hidrogênio para sua conversão em amônia. Alguns microrganismos são capazes de reduzir nitrato a nitrito e então nitrito a amônia com o uso de hidrogênio, assim a metanogênese pode ser reduzida. No entanto, o fornecimento de nitrato, em teores excessivos para ruminantes, sem cuidados quanto à adaptação dos animais as dietas, pode levar a ocorrência de metahemoglobinemia. Para evitar a intoxicação recomenda-se que haja adaptação dos animais aos teores de nitrato.(AU)

Nitrate in ruminant feeding mitigates methane production / Nitrato na alimentação de ruminantes mitiga a produção de metano

Methane and carbon dioxide are natural products of microbial fermentation primarily of carbohydrates and lesser extent of amino acids in rumen and intestine of the animals. The main factor affecting methane production in ruminants is the food, due to providing substrate for methanogenic bacteria. Changes in animal nutrition through the use of strategic resources, with a balanced diet based on the physiological needs of animals contributes to the reduction of methane production. Nitrate when added in ruminant diet promotes the use of hydrogen ions for its conversion to ammonia. Some microorganisms are able to reduce nitrate to nitrite and then nitrite to ammonia using hydrogen, and therefore methanogenesis can be reduced. However, the supply of nitrate, without an adaptation period, in levels that exceed the ruminant capacity to use it can lead to the occurrence of methemoglobinemia. To avoid poisoning is recommended an adaptation period of animals to the nitrate content.

O metano e o dióxido de carbono são subprodutos naturais da fermentação microbiana principalmente de carboidratos e em menor extensão dos aminoácidos no rúmen e no intestino grosso dos animais. O fator primário que afeta a produção de metano pelos ruminantes é a alimentação, pelo fato de fornecer substrato para as bactérias metanogênicas. Mudanças na alimentação dos animais através do uso estratégico de recursos disponíveis, com uma dieta equilibrada com base nas necessidades fisiológicas dos animais contribui com a redução da produção de metano. O nitrato quando fornecido na dieta de ruminantes promove o uso de íons hidrogênio para sua conversão em amônia. Alguns microrganismos são capazes de reduzir nitrato a nitrito e então nitrito a amônia com o uso de hidrogênio, assim a metanogênese pode ser reduzida. No entanto, o fornecimento de nitrato, em teores excessivos para ruminantes, sem cuidados quanto à adaptação dos animais as dietas, pode levar a ocorrência de metahemoglobinemia. Para evitar a intoxicação recomenda-se que haja adaptação dos animais aos teores de nitrato.

Efeitos do manejo, intensificação e integração em sistemas de produção de bovinos de corte a pasto, em face da emissão de metano ruminal e do aquecimento global

No primeiro experimento, foram avaliados 60 novilhos de corte da raça Canchim (composto 5/8 Charolês x 3/8 Zebu) distribuídos em 5 tratamentos representados pelo tipo de sistema de criação em pastagem (EXT = Extensivo; INT = Intensivo; ILP = Integração lavoura-pecuária; ILPF = Integração lavoura pecuária-floresta; IPF = Integração pecuária-floresta), com peso inicial 255 ± 7kg. O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho, características de carcaça, a produtividade animal por área, e relacioná-los a emissão de metano entérico de novilhos de corte em diferentes sistemas de produção em pastagem. O experimento foi executado na Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos/SP, avaliando as quatro estações do ano, pelo período de dois anos consecutivos. O segundo experimento foi realizado na instituição Rothamsted Research North Wyke localizada em Okehampton no sul da Inglaterra, onde foram avaliados 60 bovinos de corte (novilhos e novilhas, de uma raça estabilizada composta por Hereford, Red Angus, Simental e Gelbvie), com peso inicial de 476 ± 51 kg, distribuídos em dois tipos de sistemas de criação a pasto (adubado e consorciado) que corresponderam aos tratamentos. Este trabalho teve como objetivo testar a hipótese de que o gado criado em diferentes tipos de pastagem de gramíneas C3 (adubada ou consociada) pode expressar diferente desempenho e emissões de CH4 ruminal. Os animais foram acompanhados por 5 períodos para determinação do desempenho produtivo, estimativa do consumo e emissão de CH 4 entérico. Os dados em ambos experimentos foram analisados utilizando o SAS 9.4 (SAS Inst, Inc., Cary, NC). Após verificada a normalidade dos resíduos pelo teste ShapiroWilk, os dados foram análisados seguindo o procedimento para modelos mistos. As médias foram separadas pelo teste Tukey e os efeitos foram considerados significativos quando p<0,05. No primeiro experimento, o peso vivo final (PF) foi maior (p<0,05) para os animais dos sistemas INT (484) e ILP (466) em comparação com os animais do ILPF (416), IPF (414) e EXT (429). O consumo de matéria seca (CMS) apresentou diferença significativa (p<0,05), (ILPF = 8,9; EXT = 7,4; INT = 8,2; ILP = 7,5; IPF = 8,3). A intensidade de emissão em relação a eficiência de ganho da área gCH 4/kgGMD / GPV/ha/ano foi significativamente (p>0,05) diferente entre os sistemas (EXT = 1,6; INT = 0,6; ILP = 0,8; ILPF = 1,1; IPF = 0,7). Foi observada interação sistema*estação para as variáveis taxa de lotação (UA/ha), ganho médio diário (GMD), e a emissão de metano estimada em relação ao GMD. Ainda, a intensidade de emissão de CH4 calculada em relação a produção de carcaça (kg CH4/kg de carcaça eq.) também foi significativamente diferente (p<0,05) entre os sistemas (EXT = 0,496 INT = 0,250; ILP = 0,297; ILPF = 0,345; IPF = 0,286). Bovinos de corte criados em sistemas de produção em pastagem intensificados e/ou integrados, têm acesso a maior disponibilidade de massa de forragem e nutrientes do que os criados extensivamente. Sistemas de pastagem que recebem tecnologias como correção e adubação do solo, são manejados com lotação rotativa ou ainda integrados com a cultura do milho, podem produzir animais com maior peso final e ganho médio diário, o que dilui as emissões de CH4 ruminal por kg de ganho de peso. Nesses mesmos sistemas uma maior eficiência no ganho por área é obtida, ou ainda, nos que são integrados com o componente florestal, porém, a medida que a complexidade dos componentes dentro de uma mesma área aumenta, como na ILPF, o ganho por área pode se equiparar ao de sistemas com manejo extensivo e controle da lotação animal. Ainda, esse mesmo padrão é observado na intensidade de emissão de metano em relação a eficiência do ganho animal por área. Animais produzidos em sistemas intensificados e integrados emitem menos metano por kg de carcaça produzida. No experimento 2, apenas a quantidade de energia bruta ingerida, convertida e emitida em forma de CH 4 (Ym%) apresentou interação tratamento*período. Apesar dos resultados preliminares aqui apresentados não demonstrarem diferenças significativas entre os tratamentos, as emissões de CH 4, em específico em g/dia e em relação ao ganho médio diário, demostraram numericamente uma tendência de menor emissão para o tratamento consorciado. Esse fato apoia o argumento da repetição do presente trabalho, de maneira a aumentar o número de animais experimentais e incorporar às análises dados de produção de massa e qualidade das forragens, além da produtividade de carcaça.

In the first trial, sixty Canchim beef steers (compound breed 5/8 Charolais x 3/8 Zebu) were evaluated, distributed in 5 treatments represented by the type ofpasture system (EXT = Extensive; INT = Intensive; ICL = Integrated CropLivestock; ICLF = Integrated crop-livestock-forest; ILF = Integrated livestockforest), with initial weight 255 ± 7 kg. The objective of this trial was to evaluate the performance, carcass characteristics, animal productivity by area, and to relate them to the enteric methane emissions of beef steers in different pasture production systems. The experiment was carried out at the Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos/SP, evaluating the four seasons, for a period of two consecutive years. The second experiment was carried out at the Rothamsted Research - North Wyke institution located in Okehampton in the South of England, where sixty beef cattle (steers and heifers, of a stabilized composed breed of Hereford, Red Angus, Simental and Gelbvieh), with initial weight of 476 ± 51 kg and distributed in two types of grazing systems (fertilized and consortium). This work aimed to test the hypothesis that cattle raised on different types of pasture (perennial fertilized ryegrass vs. ryegrass and white clover high sugar cultivar) may express different performance and ruminal CH 4 emissions. The animals were evaluated for 5 periods to determine performance, intake prediction and enteric methane emission. The data in both experiments were analyzed using SAS 9.4 (SAS Inst, Inc., Cary, NC), after checking the normality of the residues by the Shapiro-Wilk test. The data were analyzed using the mixed model procedure. Means were separated by the Tukey test and the effects were considered significant when p<0.05. In the first experiment, the final live weight (FW) was higher (p<0.05) for the animals of the INT (484) and ICL (466) systems compared to the animals of the ICLF (416), ILF (414) and EXT (429). The consumption of dry matter (DMI) showed a significant difference (p<0.05), (ICLF = 8.9; EXT = 7.4; INT = 8.2; ICL = 7.5; ILF = 8.3). The emission intensity in relation to the gain efficiency of the gCH4 / kgDWG / LWG / ha / year area was significantly (p<0.05) different between the systems (EXT = 1.6; INT = 0.6; ICL = 0.8; ICLF = 1.1; ILF = 0.7). System * season interaction was observed for the stocking rate (AU / ha), average daily gain (ADG), and the estimated methane emission in relation to the ADG. Furthermore, the intensity of CH4 emission calculated in relation to carcass production (kg CH4 / kg of eq carcass) was also significantly different (p<0.05) between the systems (EXT = 0.496 INT = 0.250; ICL = 0.297; ICLF = 0.345; ILF = 0.286). Beef cattle raised in intensified and / or integrated pasture production systems, have access to greater availability of forage mass and nutrients than those raised extensively. Pasture systems that receive technologies such as soil correction and fertilization, are managed with rotational stocking or are integrated with corn, can produce animals with higher final weight and average daily gain, which dilutes ruminal CH4 emissions per kg of weight gain. In these same systems, greater efficiency in the gain per area is obtained, or even in those that are integrated with the forest component, however, as the complexity of the components within the same area increases, as in the Integration of livestock, crop and forest, the gain per area can be compared to systems with extensive management and control of stocking. Still, this same pattern is observed in the intensity of methane emission in relation to the efficiency of animal gain per area. Animals produced in intensified and integrated systems emit less methane per kg of carcass produced than those raised in systems managed extensively. In experiment two, in addition to a numerical trend of less emission for the consortium treatment, only the amount of gross energy ingested, converted and emitted in the form of CH4 (Ym%) showed interaction treatment * period. Although the preliminary results presented here do not demonstrate significant differences between treatments, CH4 emissions, specifically in g / day and in relation to the average daily gain, numerically demonstrated a tendency of lower emission for the combined treatment. This fact supports the argument of the repetition of the present work, in order to increase the number of experimental animals and to incorporate in the analysis data of mass production and quality of forages, in addition to carcass productivity.

IMPACTO AMBIENTAL DE SISTEMAS PRODUTIVOS INTENSIFICADOS SOBRE O CRESCIMENTO E QUALIDADE DA CARNE DE TOURINHOS

O objetivo dessa pesquisa foi determinar o impacto da intensificação do sistema produtivo de bovinos de corte nas variáveis de consumo, valor nutritivo da forragem, digestibilidade de nutrientes, emissão metano entérico, desempenho e crescimento animal, expressão gênica e qualidade da carne de tourinhos Nelore e F1 ½ Angus x ½ Nelore, em dois sistemas de produção [leniente (S1) e intensificado (S2)] durante as fases de recria e terminação. O S1 foi praticado em pastagem de capim Marandu de 18,6 hectares (ha), dividida em oito piquetes, que não foram fertilizados e manejados com lotação contínua e taxa constante de lotação com dois bovinos por hectare, durante a recria. Assim, 20 tourinhos Nelore [peso corporal inicial (PCi), 277 ± 13 kg; idade inicial, 15,2 ± 1,1 meses] e 20 tourinhos F1 Angus × Nelore (PCi, 304 ± 21 kg; idade inicial, 15,8 ± 0,44 meses) de sobreano, foram alocados aleatoriamente em quatro piquetes para cada raça. Durante a terminação, os bovinos permaneceram na pastagem e receberam suplementação. O S2 foi praticado em pastagem de 11,4 ha de capim-Xaraés, dividida em seis piquetes, que foram fertilizados (150 kg N ha-1 ano-1) e manejados com lotação contínua com taxa variável de lotação, durante a recria. Em seguida, 24 tourinhos Nelore (PCi, 288 ± 16 kg; idade inicial, 15,6 ± 0,65 meses) e 24 tourinhos F1 Angus × Nelore (PCi, 325 ± 18 kg; idade inicial, 15,8 ± 0,42 meses) de sobreano foram alocados, aleatoriamente, em três piquetes para cada raça. Durante a terminação, os bovinos foram transferidos para o confinamento. Durante a recria, os tourinhos F1 Angus × Nelore do S2 alcançaram o maior ganho médio diário (GMD) e peso corporal final (PCf), enquanto os Nelore do S1 alcançaram os menores GMD e PCf. O GMD final e o PCf foram maiores no S2 do que no S1, assim como nos tourinhos F1 Angus × Nelore, do que os Nelore. Do início da recria até o final do confinamento, a área de olho de lombo dos F1 Angus × Nelore do S2 foi maior. A maior deposição de gordura ocorreu durante a terminação, resultando em maior espessura nos bovinos do S2, do que nos do S1. A pegada de carbono dos F1 Angus × Nelore em S2 (10,8 kg CO2eq kg-1 carcaça) foi semelhante à dos touros Nelore em S1, mas foi aproximadamente 13% e 11,5% menor do que a dos Nelore em S2 e F1 Angus × Nelore em S1, respectivamente. O sistema intensivo pode melhorar a qualidade da carne por meio do aumento da maciez e da cor da carne. Além disso, os F1 Angus x Nelore apresentam a melhora da qualidade da carne quando em sistema intensivo, devido a melhor condição alimentar para estes expressarem o potencial genético e o aumenta da deposição de gordura intramuscular. Este estudo demonstrou que o aumento da produtividade por meio da melhoria do mérito genético e do manejo de pastagens é uma estratégia adequada para reduzir o impacto ambiental e alcançar a sustentabilidade ambiental.

O objetivo dessa pesquisa foi determinar o impacto da intensificação do sistema produtivo de bovinos de corte nas variáveis de consumo, valor nutritivo da forragem, digestibilidade de nutrientes, emissão metano entérico, desempenho e crescimento animal, expressão gênica e qualidade da carne de tourinhos Nelore e F1 ½ Angus x ½ Nelore, em dois sistemas de produção [leniente (S1) e intensificado (S2)] durante as fases de recria e terminação. O S1 foi praticado em pastagem de capim Marandu de 18,6 hectares (ha), dividida em oito piquetes, que não foram fertilizados e manejados com lotação contínua e taxa constante de lotação com dois bovinos por hectare, durante a recria. Assim, 20 tourinhos Nelore [peso corporal inicial (PCi), 277 ± 13 kg; idade inicial, 15,2 ± 1,1 meses] e 20 tourinhos F1 Angus × Nelore (PCi, 304 ± 21 kg; idade inicial, 15,8 ± 0,44 meses) de sobreano, foram alocados aleatoriamente em quatro piquetes para cada raça. Durante a terminação, os bovinos permaneceram na pastagem e receberam suplementação. O S2 foi praticado em pastagem de 11,4 ha de capim-Xaraés, dividida em seis piquetes, que foram fertilizados (150 kg N ha-1 ano-1 ) e manejados com lotação contínua com taxa variável de lotação, durante a recria. Em seguida, 24 tourinhos Nelore (PCi, 288 ± 16 kg; idade inicial, 15,6 ± 0,65 meses) e 24 tourinhos F1 Angus × Nelore (PCi, 325 ± 18 kg; idade inicial, 15,8 ± 0,42 meses) de sobreano foram alocados, aleatoriamente, em três piquetes para cada raça. Durante a terminação, os bovinos foram transferidos para o confinamento. Durante a recria, os tourinhos F1 Angus × Nelore do S2 alcançaram o maior ganho médio diário (GMD) e peso corporal final (PCf), enquanto os Nelore do S1 alcançaram os menores GMD e PCf. O GMD final e o PCf foram maiores no S2 do que no S1, assim como nos tourinhos F1 Angus × Nelore, do que os Nelore. Do início da recria até o final do confinamento, a área de olho de lombo dos F1 Angus × Nelore do S2 foi maior. A maior deposição de gordura ocorreu durante a terminação, resultando em maior espessura nos bovinos do S2, do que nos do S1. A pegada de carbono dos F1 Angus × Nelore em S2 (10,8 kg CO2eq kg-1 carcaça) foi semelhante à dos touros Nelore em S1, mas foi aproximadamente 13% e 11,5% menor do que a dos Nelore em S2 e F1 Angus × Nelore em S1, respectivamente. O sistema intensivo pode melhorar a qualidade da carne por meio do aumento da maciez e da cor da carne. Além disso, os F1 Angus x Nelore apresentam a melhora da qualidade da carne quando em sistema intensivo, devido a melhor condição alimentar para estes expressarem o potencial genético e o aumenta da deposição de gordura intramuscular. Este estudo demonstrou que o aumento da produtividade por meio da melhoria do mérito genético e do manejo de pastagens é uma estratégia adequada para reduzir o impacto ambiental e alcançar a sustentabilidade ambiental.

Caracterização de sistemas convencionais de produção leiteiros e produção e qualidade do leite de vacas alimentadas com pré secados de leguminosas em sistema orgânico

No primeiro experimento objetivou-se tipificar os sistemas de produção de leite, com a utilização de análise fatorial, identificando os fatores que caracterizam os diferentes sistemas de produção, com base na similaridade das variáveis estudadas. O presente estudo foi realizado nas regiões Oeste e Centro Oriental do Estado do Paraná. Os municípios participantes deste estudo foram Toledo, Quatro Pontes, Marechal Cândido Rondon, Mercedes, Palmeira, Ponta Grossa, Carambeí e Castro. A coleta de dados foi realizada em 353 sistemas de produção de leite (SPL), utilizando-se um questionário guia. A variância acumulada definida pelos dois fatores (F1 e F2) gerados na análise fatorial, indica que entre os produtores rurais entrevistados, esses dois fatores explicam 76,76% da variação entre eles. Para F1 as variáveis que tiveram maior carga fatorial foram: área total (há), área destinada a produção leiteira, mão-de-obra, número de vacas em lactação e produtividade por dia (Litros). Já para F2 as variáveis que tiveram maior carga fatorial foram: fertirrigação, onde é produzido o dejeto da fertirrigação e dejeto é de lagoa ou biodigestor. Após a formação dos fatores, os grupos de produtores definidos na análise de cluster foram plotados em gráfico, onde permitiu-se reduzir o universo inicial de 353 sistemas de produção para cinco grupos homogêneos de sistemas. Fica evidente a heterogeneidade entre os grupos formados e as regiões estudadas. As características que se destacaram para a diferenciação dos sistemas de produção de leite foram: idade do responsável pela atividade; tempo na atividade leiteira; escolaridade do produtor; área total; volume de leite produzido; número de vacas em lactação. Já no segundo experimento, o objetivo foi avaliar a eficiência proteica, produção de leite e seus componentes e emissão de CH4 na dieta de vacas leiteiras em sistema orgânico de criação alimentadas com pré secados de alfafa consorciada com gramíneas e trevo vermelho consorciada com gramíneas. Utilizou-se dezoito vacas da raça Jersey, multíparas com certificação orgânica e média de 146,5 ± 45 dias em lactação (DEL), produção de leite em 24,1 ± 7,5 kg/dia e 490,9 ± 64,5 kg de peso corporal e 2 vacas também da raça Jersey, primíparas com certificação orgânica e média de 159 ± 63,6 DEL, produção de leite em 21,8 ± 0,77 kg/dia e 414,3 ± 4,1 kg de peso corporal. Foram formados 10 blocos em pares (n = 10 pares) de acordo com DEL e produção de leite e, dentro de pares, designados aleatoriamente para os tratamentos 1 de 2 (1 - pré secado de alfafa com mix de gramíneas e 2 - pré secado de trevo vermelho com mix de gramíneas). O experimento foi conduzido em três períodos, onde o primeiro período foi covariate period (durante 14 dias) e mais dois períodos (utilizando as dietas experimentais), onde cada período teve duração de 21 dias, sendo 14 dias de adaptação e 7 dias de coleta de dados e amostras. Pode-se observar que a proteína solúvel dos pré secados das duas espécies tem uma diferença significativa, sendo que a alfafa apresenta 63 e 62% do total da proteína na forma solúvel e o pré secado do trevo vermelho, é 25,5 e 40,5%. Observou-se uma diferença significativa na ingestão de MS entre os diferentes tratamentos, pois as vacas que recebiam o pré secado de alfafa consumiram menos MS. Também podemos observar efeito significativo quando comparamos os dois tratamentos para produção de leite corrigido para 4% de gordura, onde o pré secado de alfafa produziu mais leite que o pré secado de trevo vermelho, nos períodos de coleta. Foi observado que o MUN do leite das vacas alimentadas com trevo vermelho foi inferior significativamente, comparado com o leite de vacas alimentadas com o pré secado de alfafa. Também podemos observar uma diferença significativa na concentração de histidina no plasma sanguíneo, onde as vacas que recebiam o pré secado de trevo vermelho apresentaram uma maior concentração. A produção de metano entérico apresentou diferença significativa entre os tratamentos na primeira semana de coleta, onde as vacas alimentadas com pré secado de alfafa tiveram uma maior produção de metano que as vacas alimentadas com pré secado de trevo vermelho. Com base nos resultados do presente trabalho, a alfafa melhorou a produção de gordura do leite, enquanto o trevo vermelho reduziu o MUN, devido a melhor eficiência da utilização do nitrogênio com a enzima polifenol oxidase e melhorou os ácidos graxos -3 e a histidina plasmática.

In the first experiment, the objective was to typify the milk production systems, using factor analysis, identifying the factors that characterize the different production systems, based on the similarity of the studied variables. The present study was carried out in the Western and Eastern Central regions of the State of Paraná. The municipalities participating in this study were Toledo, Quatro Pontes, Marechal Cândido Rondon, Mercedes, Palmeira, Ponta Grossa, Carambeí and Castro. Data collection was performed in 353 dairy production systems (SPL), using a guide questionnaire. The accumulated variance defined by the two factors generated in the factor analysis (F1 and F2), indicates that among the farmers interviewed, these two factors explain 76.76% of the variation between them. After the formation of the factors, the groups of producers defined in the cluster analysis were plotted, where it was possible to reduce the initial universe of 353 production systems to five homogeneous groups of systems. It is possible to observe the comparison of the data collected in the present study with data from the last Senso Agropecuário. It is evident the heterogeneity between studied regions and between municipalities of the same region. For F1, the variables that had the highest factor load were: Total Area (ha), Area destined to milk production, Labor, Number of lactating cows and Productivity per day (Liters). For F2, the variables that had the greatest factorial load were: Fertirrigation, Where the fertirrigation waste is produced and Dejeto is a pond or biodigester. The characteristics that stood out for the differentiation of the dairy production systems were: Age of the person responsible for the activity; Time in the Milk activity; Producer education; Total area; Volume of milk produced; Number of lactating cows. In the second experiment, the objective was to evaluate the protein efficiency, milk production and its components and CH4 emission in the diet of dairy cows in organic farming system fed with haylage alfalfa intercropped with grasses and red clover intercropped with grasses. Eighteen Jersey cows, multiparous with organic certification and mean of 146.5 ± 45 days in lactation (DIM), milk production at 24.1 ± 7.5 kg / day and 490.9 ± 64.5 kg of body weight and 2 Jersey cows, primiparous with organic certification and average of 159 ± 63.6 DIM, milk production at 21.8 ± 0.77 kg / day and 414.3 ± 4.1 kg of body weight. 10 blocks were formed in pairs (n = 10 pairs) according to DIM and milk production and, within pairs, randomly assigned to treatments 1 of 2 (1 - haylage alfalfa with grass mix and 2 - haylage of red clover with grass mix). The experiment was conducted in three periods, where the first period was "covariate period" (for 14 days) and two more periods (using experimental diets), where each period lasted 21 days, with 14 days of adaptation and 7 days collection of data and samples. It can be observed that the soluble protein of the pre-dried of the two species has a significant difference, with the alfalfa presenting 63 and 62% of the total protein in the soluble form and the haylage of the red clover, is 25.5 and 40, 5%. There was a significant difference in DM intake between the different treatments, as cows that received the haylage alfalfa consumed less DM. We can also observe a significant effect when we compare the two treatments for the production of milk corrected to 4% fat, where the haylage alfalfa produced more milk than the haylage red clover, in the collection periods. It was observed that the MUN of the milk of the cows fed red clover was significantly lower, compared to the milk of cows fed the dried alfalfa. We can also observe a significant difference in the concentration of histidine in the blood plasma, where the cows that received the haylage red clover had a higher concentration. The production of enteric methane showed a significant difference between treatments in the first week of collection, where cows fed alfalfa haylage had a higher methane production than cows fed red dried clover. Based on the results of the present work, alfalfa improved milk fat production, while red clover reduced MUN, due to the better efficiency of nitrogen use with the enzyme polyphenol oxidase and improved -3 fatty acids and histidine plasmatic.

Efeitos da suplementação lipídica sobre o desempenho, metabolismo e perfil de ácidos graxos no leite em vacas leiteiras

A suplementação lipídica representa uma alternativa para aumentar a densidade energética das dietas, manipular a fermentação ruminal, a composição do leite, melhorar o status hormonal reprodutivo e o desempenho reprodutivo, e reduzir a produção de metano entérico. Embora estudos sobre uso de lipídeos na alimentação de vacas leiteiras têm sido feitos há mais de 100 anos, a magnitude das respostas sobre o desempenho produtivo e metabolismo ainda não foram totalmente elucidadas. Além disso, a resposta da suplementação lipídica pode ser afetada por diversos fatores tais como a fonte de lipídeos, dose, características dietéticas e do animal. A condução de um único experimento pode não ser suficiente para elucidar como esses fatores afetam a suplementação lipídica. Assim, , uma abordagem meta-analítica de múltiplos experimentos pode aumentar o poder do teste para quantificar a resposta da suplementação lipídica e suas fontes de variação. Destarte, nosso objetivo foi investigar como a suplementação lipídica afeta o desempenho, metabolismo e perfil de ácidos graxos no leite em vacas leiteiras.. Um conjunto de dados foi criado usando 105 peer-review papers. Os efeitos foram comparados por diferença média bruta entre as dietas com suplementação lipídica e dietas controle (sem suplementação lipídica). As fontes de lipídios foram divididas em 10 grupos. O nível de inclusão de lipídeos (extrato etéreo (EE) por kg de matéria seca (MS)) foi dividido em três classes: < 50 g, 50 a 70 g e > 70 g EE/kg MS. O estágio de lactação foi agrupado em quatro classes de dias em lactação (DL): < 60, 60-100, 100-200 e > 200 DL. De forma geral, a suplementação lipídica na dieta reduziu (P<0.01) o consumo de matéria seca (CMS) em 0,33 ± 0.15 kg/dia, aumentou digestibilidade da matéria orgânica da dieta (P<0.01), mas não afetou (P=0.08) o consumo de matéria orgânica digestível. A suplementação lipídica reduziu em média 9 ± 7% a concentração ruminal de N-NH3 (P = 0.02) em 12 ± 6 % a emissão entérica de metano (g/vaca/dia) em relação a dieta controle, o que indica melhoria na eficiência ruminal de utilização de nitrogênio e carbono dietéticos. A suplementação lipídica aumentou a produção de leite em 0,55 ± 0.11 kg/dia (P<0,01), o que combinado com a redução no consumo de matéria seca aumentou a eficiência alimentar em média 4.0 ± 1.5 % (P<0,01) em relação à dieta controle. De maneira geral, a suplementação lipídica reduziu (P<0,01) os teores de gordura e proteína do leite, e reduziu (P<0,01) em média 8,2 ± 1,0 % a proporção de ácidos saturados e aumentou (P<0,01) em 16,2 ± 1.7 % a proporção de ácidos graxos insaturados no leite em relação aos obtidos com dietas controle. Além disso, a suplementação lipídica aumentou em média (P<0,01) 36.8 ± 7.3 % a proporção de C18:2 cis 9, trans 11 no leite. De maneira geral, embora a suplementação lipídica aumentou (P<0,01) o fluxo de ácidos graxos pré-formados (> 16 carbonos) na glândula mamária, houve uma redução (P<0,01) ainda maior na síntese de novo de ácidos graxos ( 16 carbonos) nas células secretoras mamárias, o que provocou a redução no teor de gordura total do leite. Todavia, os efeitos da suplementação lipídica apresentaram alta heterogeneidade e foram afetados principalmente pela fonte e nível de inclusão de EE na dieta. Sais de cálcio de ácidos graxos insaturados, sais de cálcio de ácidos graxos saturados e insaturados, ácido graxo saturado de origem animal e vegetal, óleo de peixes e algas são as fontes mais efetivas para aumentar a produção de leite. Uso de fontes tradicionais de lipídeos como sementes de oleaginosas e óleo vegetal não influenciam a produção de leite, independente da espécie (soja, algodão, girassol, canola e linhaça), embora o uso de grãos de linhaça foram as únicas que promoveram reduções na produção de leite. Fontes mais ricas em ácidos graxos insaturados e disponíveis para biohidrogenação ruminal são mais efetivas para redução da emissão de metano ruminal e melhorar o perfil de ácidos graxos no leite. Para obter respostas produtivas, recomenda-se a suplementação com lipídeos para atingir teores de extrato etéreo entre 50 a 70 g/kg de MS na dieta.Nossos achados poderão contribuir para melhorar as recomendações de suplementação lipídica em dietas para vacas leiteiras.

Our objective was to investigate how lipid supplementation affects the performance, metabolism and fatty acid profile in milk in dairy cows. A data set was created using 105 peer-review papers (266 treatment averages from 115 studies). The effects were compared by the mean gross difference between diets with lipid supplementation and control diets (without lipid supplementation). Lipid sources were divided into 10 groups. The level of inclusion of lipids (ether extract (EE) per kg of dry matter (DM)) was divided into three classes: <50 g, 50 to 70 g and >70 g EE/kg DM. The lactation stage was grouped into four classes of lactation days (DL): <60, 60 a 100, 100 a 200 and >200 DL. The level of heterogeneity was analyzed using I2 statistics. In general, lipid supplementation in the diet reduced the consumption of dry matter (DMI) by 0.33 kg/day, increased the digestibility of organic matter in the diet, but did not affect the consumption of digestible organic matter. Lipid supplementation reduced on average 9% the ruminal concentration of N-NH3 and by 11.9% the enteric emission of methane in relation to the control diet, which indicates an improvement in the ruminal efficiency of use of dietary N and carbon. Lipid supplementation increased milk production by 0.55 kg/day, which combined with the reduction in dry matter consumption increased feed efficiency by an average of 4%. Lipid supplementation reduced the levels of fat and protein in milk, reduced the proportion of saturated acids on average by 8.2% and increased the proportion of unsaturated fatty acids in milk by 16.2%. In addition, lipid supplementation increased on average 36.8% the proportion of C18: 2 cis 9, trans 11 in milk. However, the effects of lipid supplementation showed high heterogeneity and were mainly affected by the source and level of inclusion of EE in the diet. Calcium salts of unsaturated fatty acids, calcium salts of saturated and unsaturated fatty acids, saturated fatty acid of animal and vegetable origin, fish oil and algae are the most effective sources for increasing milk production. The use of traditional sources of lipids such as oilseeds and oil from vegetals does not influence milk production. Richer sources of unsaturated fatty acids and available for ruminal biohydrogenation are more effective in reducing the emission of rumen methane and improving the profile of fatty acids in milk. To obtain productive responses, supplementation with lipids is recommended to achieve ether extract levels between 50 to 70 g/kg of DM in the diet.