Effect of cashew nut shell liquid at varying inclusion levels on rumenfermentation and methane production in vitro

Essential oils are possible natural antibioticalternatives for manipulating ruminal fermentation in order to improve the utilization of nutrient in ruminants. This studyevaluated the effect of cashew nut shell liquid (CNSL) at varying inclusion levels on in vitro gas production, nutrient degradation, and post-incubation parameters. Experimentaldiets consisted of Panicum maximum (Ntchisi) grass as basal diet and supplemental pellets treated with 0, 5, 10 and 15 ml/kg of cashew nut shell liquid. Proximate composition ofexperimental diets was analysed. In vitro experiment was carried out on experimental diets (P. maximum and concentrate pellets at ratio 70:30) for 24 hours using goat rumen liquor as inoculum. Results showed that CNSLinclusion had a significant effect (P < 0.05) on the ether extract and metabolizable energy of experimental pellets. Dietary treatment with 15 ml/kg of CNSL had the lowest (P < 0.05) invitro gas production. Inclusion of CNSL significantly inhibited methane production at 5 ml/kg (18%), 10 ml/kg (34%) and 15 ml/kg (57%) CNSL inclusion levels (P < 0.05).Ammonia-N and TVFA decreased significantly with CNSL inclusion. Significant reduction (P < 0.05) in short-chain fatty acid, metabolizable energy, and organic matter degradabilitywere recorded with increasing CNSL inclusion levels.(AU)

Effect of cashew nut shell liquid at varying inclusion levels on rumenfermentation and methane production in vitro

Essential oils are possible natural antibioticalternatives for manipulating ruminal fermentation in order to improve the utilization of nutrient in ruminants. This studyevaluated the effect of cashew nut shell liquid (CNSL) at varying inclusion levels on in vitro gas production, nutrient degradation, and post-incubation parameters. Experimentaldiets consisted of Panicum maximum (Ntchisi) grass as basal diet and supplemental pellets treated with 0, 5, 10 and 15 ml/kg of cashew nut shell liquid. Proximate composition ofexperimental diets was analysed. In vitro experiment was carried out on experimental diets (P. maximum and concentrate pellets at ratio 70:30) for 24 hours using goat rumen liquor as inoculum. Results showed that CNSLinclusion had a significant effect (P < 0.05) on the ether extract and metabolizable energy of experimental pellets. Dietary treatment with 15 ml/kg of CNSL had the lowest (P < 0.05) invitro gas production. Inclusion of CNSL significantly inhibited methane production at 5 ml/kg (18%), 10 ml/kg (34%) and 15 ml/kg (57%) CNSL inclusion levels (P < 0.05).Ammonia-N and TVFA decreased significantly with CNSL inclusion. Significant reduction (P < 0.05) in short-chain fatty acid, metabolizable energy, and organic matter degradabilitywere recorded with increasing CNSL inclusion levels.

Ammonia determines transcriptional profile of microorganisms in anaerobic digestion

Anaerobic digestion is important for the management of livestock manure with high ammonia level. Although ammonia effects on anaerobic digestion have been comprehensively studied, the molecular mechanism underlying ammonia inhibition still remains elusive. In this study, based on metatranscriptomic analysis, the transcriptional profile of microbial community in anaerobic digestion under low (1500 mg L-1) and high NH4 + (5000 mg L-1) concentrations, respectively, were revealed. The results showed that high NH4 + concentrations significantly inhibited methane production but facilitated the accumulations of volatile fatty acids. The expression of methanogenic pathway was significantly inhibited by high NH4 + concentration but most of the other pathways were not significantly affected. Furthermore, the expressions of methanogenic genes which encode acetyl-CoA decarbonylase and methyl-coenzyme M reductase were significantly inhibited by high NH4 + concentration. The inhibition of the co-expressions of the genes which encode acetyl-CoA decarbonylase was observed. Some genes involved in the pathways of aminoacyl-tRNA biosynthesis and ribosome were highly expressed under high NH4 + concentration. Consequently, the ammonia inhibition on anaerobic digestion mainly focused on methanogenic process by suppressing the expressions of genes which encode acetyl-CoA decarbonylase and methyl-coenzyme M reductase. This study improved the accuracy and depth of understanding ammonia inhibition on anaerobic digestion.(AU)

Effect of sediment composition on methane concentration and production in the transition zone of a mangrove (Sepetiba Bay, Rio de Janeiro, Brazil)

The aim of this research was to evaluate the effect of sediment composition on methane (CH4) dynamics in sediments of different areas in the transition zone between a mangrove and the sea. This research was conducted in a mangrove at Coroa Grande, on the southern coast of Rio de Janeiro. Samples were collected at three stations: (1) region colonised by Rhizophora mangle L. on the edge of the mangrove, (2) region colonised by seagrasses and (3) infra-littoral region without vegetation. Samples were collected from the surface layer of the sediment to determine the concentrations of nutrients (C, N and P) and CH4 concentration and production. We observed that concentrations of CH4 and carbon (C) were significantly higher (p 0.05) in station 1 than station 3. The molar ratios (C:N, C:P and N:P) suggest that the origin of the substrate is mainly autochthonous. Methanogenesis was initially low, possibly due to competition between methanogens and sulfate reducers, and increased significantly (p 0.05) on the twenty-sixth day in the sediment of station 1, probably due to higher organic matter (OM) availability in this region. Results indicate that methanogenic activity observed herein is not regulated by the amount or quality of OM, but by other factors. The concentration of CH4 in the sea-land ecotone at Mangrove Coroa Grande is a function of available OM suggesting a possible inhibition of methanotrophy by intense oxygen consumption in the soil surface covered by detritus of Rhizophora mangle vegetation.

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a dinâmica do metano (CH4) no sedimento em diferentes áreas na região de transição entre a borda do manguezal e o mar, em função da composição do sedimento. A pesquisa foi realizada no Manguezal de Coroa Grande, no litoral sul do Estado do Rio de janeiro. Foram coletadas amostras em três estações: (1) região colonizada por Rhizophora mangle L. na borda do mangue, (2) região colonizada por macrófitas, e (3) região sem vegetação, permanentemente inundada pelo mar. Foram coletadas amostras da fração superficial do sedimento para determinação da concentração de nutrientes (C, N e P), e da concentração e da produção de CH4. Foi observado que as concentrações de CH4 e carbono (C) foram significativamente maiores (p 0,05) na estação 1, em relação à estação 3. Com relação às razões molares (C:N, C:P e N:P), estas indicam que a origem da composição do substrato é principalmente autóctone. Quanto à metanogênese, foram observados, inicialmente, baixos valores de CH4 produzido, indicando provável competição entre metanogênicos e sulfatorredutores. Seguiu-se, então, um significativo aumento (p 0,05) da metanogênese no 26º dia, no sedimento da estação 1, provavelmente em função da maior disponibilidade de matéria orgânica (MO) nessa região. Os resultados mostram que a atividade metanogênica observada pela presente pesquisa não é regulada pela quantidade e a qualidade da MO e sim por outros fatores. A concentração de CH4 no ecótono mar-terra no manguezal de Coroa Grande, ocorre em função da MO disponível, sugerindo possível inibição da metanotrofia, em razão de intenso consumo de oxigênio na superfície do solo coberto pelo detrito da vegetação de Rhizophora mangle.

Efeito da adição de fibras de cana-de-açúcar pré-tratadas na produção de metano advinda da biodigestão anaeróbia de gorduras do leite

A digestão anaeróbia é uma alternativa para o tratamento de resíduos com altas concentrações de matéria orgânica. Por meio dos processos anaeróbios é possível a produção de biogás, fonte de energia renovável e ambientalmente amigável. Elevadas concentrações de lipídios, todavia, apesar de representarem elevado potencial metanogênico, interferem negativamente nos sistemas de tratamento, podendo inibir a atividade microbiana e, consequentemente, a produção de metano. O presente projeto avaliou o efeito da adição de bagaço de cana-de-açúcar no processo de biodigestão anaeróbia de elevadas concentrações de gorduras advindas de efluentes de laticínio. Para tanto foi utilizado bagaço de cana-de-açúcar in natura e pré-tratadas pelos seguintes métodos: organossolve, hidrotérmico, explosão à vapor e ácido diluído. O uso desse material lignocelulósico teve o objetivo de controlar a inibição causada pelos produtos da hidrólise dos lipídios por meio de sua adsorção e, consequentemente, diminuição das concentrações de tais compostos no meio. Outra hipótese era que o bagaço de cana-de-açúcar pudessem agir como co-substrato no processo de biodigestão anaeróbia. Inicialmente realizaram-se ensaios de biodegradabilidade anaeróbia com concentrações crescentes de gordura, que resultaram em relação entre substrato e microrganismo 0,06, 0,1, 0,2, 0,4 e 0,6 g DQO/gSTV. O ensaio com concentração em que foi verificada a inibição severa (0,4 gDQO/gSTV) do processo foi repetido com adição das fibras tratadas e não tratadas. Aos dados de produção acumulada de metano ajustou-se modelo de Gompertz, e parâmetros cinéticos foram inferidos. O bagaço de cana-de-açúcar mostrou potencial como adsorvente de gordura, pois as produções metanogênicas foram superiores à condição inibida sem adição desse material. A adição de fibras pré-tratadas por método organossolve resultou nas maiores produções de metano.

Anaerobic digestion is an alternative for treating waste with high concentrations of organic matter. Through anaerobic processes biogas production is possible, which represents environmentally friendly renewable energy source. High lipid concentrations, however, although having high methanogenic potential, may negatively interfere with the treatment systems causing microbial activity inhibition and, consequently, depleting the production of methane. This project evaluated the effect of addition of cellulosic fibers in the anaerobic digestion process of high concentrations of fatty residues from dairy effluents. Therefore, sugarcane bagasse fibers were used in natura and pretreated by the following methods: organosolve, hydrothermal, steam explosion and dilute acid. The use of the fibers had the objective to control the inhibition caused by the products of the hydrolysis of lipids through adsorption and thus decrease the concentrations of such compounds in the medium. We also had the hypothesis that the cellulosic fibers could act as co-substrate in the anaerobic digestion process. Initially, anaerobic biodegradability tests were set with increasing concentrations of fatty residue, which resulted in relation entity substrate and microorganism of 0.057; 0.12; 0.24; 0.37 and 0.57 g COD / gSTV. The assay in which severe inhibition was verified (0.37 g COD/gSTV) was repeated with addition of treated and untreated fibers. The sugarcane bagasse showed potential as adsorbent because the methanogenic yields in the presence of the fibers were higher than the inhibited condition, without addition of that material. The addition of pretreated fibers by organosolv method resulted in higher methane production.

TRATAMENTO DE EFLUENTE DE LATICÌNIO EM REATOR ANAERÓBIO COMPARTIMENTADO.

Os efluentes com elevadas concentrações de lipídios, apesar de demonstrarem elevado potencial para produção de metano podem causar inibição da atividade do consórcio anaeróbio, impossibilitando a produção de biogás. O presente trabalho teve como objetivo o estudo de um reator anaeróbio compartimentado (ABR) com cinco compartimentos tratando efluente simulado de laticínio. Para tanto, a biomassa, foi adaptada por 51 dias e em seguida submetida a tempos de detenção de hidráulica (TDH) de 72h, 24h e 12h, tendo o monitoramento se estendido por 340 dias. Enquanto operando com TDH de 24, o sistema foi submetido a choques hidráulicos e de carga orgânica através da diminuição do TDH para 12 h. O reator absorveu bem a carga, e em 36 horas recuperou os valores prévios de eficiência. Quando operou permanentemente com 12 horas, todavia, problemas de flotação de biomassa e obstruções foram constantes. As eficiências de remoção de matéria orgânica alcançadas para cada condição aplicada foram de 92 ± 3,0; 91 ± 1,8 e 90 ± 2,4% para os TDH de 72h, 24h e 12h, respectivamente. Esses valores foram estatisticamente semelhantes (Anova e L-Fisher). A percentagem de metano no biogás aumentou com a redução de TDH, tendo sido 41 ± 23, 53 ± 27 e 62 ± 12% quando os TDH foram 72, 24 e 12 horas, respectivamente. A produção média de alcalinidade foi de 320±25 mg.CaCO3.L-1, sendo esta observada desde o início da operação. A relação média entre alcalinidade intermediária e parcial foi de 0.1±0.06 em amostras coletadas na saída do sistema. Embora apresentando problemas de obstrução com o menor TDH, o ABR foi eficiente, robusto e confiável ao tratar efluente de laticínios, tendo produzido um efluente líquido de alta qualidade e biogás rico em metano.

Effluents with high concentrations of lipids, although demonstrating high potential for methane production represents potential inhibition of the anaerobic consortium activity, depleting the production of biogas. This project was carried out monitoring an anaerobic hybrid baffled reactor with five compartments (ABR) treating simulated dairy wastewater. The biomass, was adapted for 51 days and then subjected to hydraulic retention times (HDT) of 72h, 24h and 12h, resulting in a monitoring period of 340 days. While operating with 24h of HRT, the system was subjected to three organic and hydraulic shock loads, when its HDT was decreased to 12 h. The reactor absorbed the shock within 36 hours, achieving similar efficiencies to the previous condition. Nevertheless, although presenting high organic matter efficiencies, when permanently operating with HDT of 12 h, clogging problems due to biomass flotation were constant. The organic matter removal efficiencies for each operational condition were 92 ± 3%, 91 ± 1.8%, 90 ± 2,4%. Those values were statistically similar. The methane percentage in the biogas increased with the HDT reduction, being 41 ± 23, 53 ± 27, and 62 ± 12% when the HDT were 72, 24 and 12 hours. Alkalinity production was observed since the beginning of operation. The mean relation between intermediate and partial alkalinity was 0.1±0.006 in samples collected in the system output. Although presenting clogging problems with the smallest HDT, the ABR was efficient, robust and reliable when treating dairy effluents, producing a high quality liquid effluent and a methane rich biogas.

DETERMINAÇÃO DE TANINO EM LEGUMINOSAS FORRAGEIRAS TROPICAIS COMO INDUTOR DA FERMENTAÇÃO RUMINAL E DE SUA AÇÃO ANTI-HELMINTÍCA

Este trabalho foi dividido em quatro capítulos. O primeiro realizou-se com o objetivo de quantificar o teor de tanino condensado (TC) através da Reação de Stiasny e conhecer as classes de metabólitos secundários presentes pela técnica de prospecção fitoquímica e ressonância magnética nas leguminosas forrageiras tropicais Cajanus cajan (guandu-GUA), Gliricidia sepium (gliricidia-GLI), Flemingia macrophylla (flemingia-FLE), Cratylia argêntea (cratilia-CRA), Mimosa caesalpineafolia (sabiá) sendo que essa leguminosa tinha a fração casca e folha (SABc e SABf) entre os tratamentos. Os extratos obtidos foram divididos em: extrato total, número de Stiasny (NS), TC e não taninos. A FLE, CRA, GUA, GLI, SABf e SABc apresentaram os valores para o extrato total 13,20; 13,06; 8,28; 14,73; 15,67 e 6,22%, respectivamente. A reatividade pelo NS, na mesma ordem das leguminosas, foi de 11,25; 4,54; 7,37; 6,70; 23,06 e 71,62%, já o TC apresentou os seguintes valores 1,52; 0,59; 0,61; 0,96; 3,6 e 4,43% e o não tanino foi de 11,68; 12,46; 7,67; 13,75; 12,07 e 1,76%, respectivamente. Foram identificadas as seguintes classes de compostos secundários em maiores evidências: os sacarídeos, carboidratos, aminoácidos não protéicos e os glicosídeos cardioativos. Já para o TC, a intensidade foi baixa para grande parte das leguminosas, prevalecendo maior teor para CRA, GUA e SABf. Foi constatado como componente principal nos extratos o metil-inositol (açúcar). O segundo capítulo teve como objetivo avaliar nas leguminosas citadas acima e mais uma espécie, o Stylosanthes spp (estilosantes-EST), analisar os constituintes do TC com uso de solvente orgânico, tanino solúvel (TCE), tanino aderido à proteína (TCPB), tanino aderido à fibra (TCFB) e taninos condensados totais (TCT), características estruturais tais como: propelargonidina (PP); prodelfinidina (PD) e procianidina (PC); peso molecular (grau de polimerização(DP); distância do peso molecular distribuído do polímero (PDI); peso médio da massa molecular (Mw); número médio da massa molecular (Mn); além de determinar a atividade biológica, através da técnica de proteínas precipitáveis por fenóis (PPP). As variáveis TCE, TCPB e TCT apresentadas foram influenciadas pelas diferentes espécies (P0,05). A fração TCFB não foi constatada nas leguminosas. Os pesos moleculares (Mw) foram influenciados pelas diferentes espécies (P0,05), variando de 737 a 1168 Da. As características estruturais (PP, PD, PC e PD:PC) tiveram variação entre as espécies estudadas. Objetivou-se com o terceiro capítulo avaliar a metanogênese (metano total (CH4-total), incubado (CH4 inc.) e fermentado (CH4 ferm.) e os parâmetros de fermentação ruminal (produção de gás total (PGT), pH, amônia (N-NH3), ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) e digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) frente aos TC presentes nas leguminosas e feno de Urochloa brizantha cv. marandu como controle (CTL). Foi testado também o efeito do polietileno glicol (PEG) sobre a fração folha do sabiá, que teve conteúdo de TC de 15,97%. Não foi observado alteração no pH (P0,05) para os tratamentos avaliados. No entanto, foram observadas diminuição da produção total de gás e produção de metano para todos os tratamentos com presença de TC (P0,05). Para o tratamento com PEG houve aumento de 27,01 (8% PEG) e 35,01 (16% PEG) na produção total de gás e 3,59 (8% PEG) e 4,15 (16% PEG) na produção de metano. GUA, FLE, SABc e SABf foram capazes de modificar (P0,05) a concentração de N-NH3 (mg/dL) juntamente com o CTL, que também apresentou valores inferiores comparado as leguminosas com traços e ausência do TC (ETL, CRA e GLI). Houve diferença (P0,05) para DIVMOentre as leguminosas e o controle, observou-se menor digestibilidade (P0,05) para FLE, GUA e SABf, em relação ao CTL, não sendo digestível o SABc. A DIVMO foi afetada pela adição de PEG na dieta do SABf. No perfil dos AGCC houve diferença (P0,05) para os tratamentos avaliados, com menor valor para as leguminosas com presença de TC. O quarto capítulo teve como objetivo testar o efeito da técnica de inibição da migração larval (IML) in vitro do TC proveniente das leguminosas em estudo (FLE, CRA, GUA, GLI, EST, SABf e SABc) sobre as larvas infectantes L3 do nematóde o Haemonchus contortus (HC) comparando com Ivermectina e controle negativo (líquido ruminal e tampão). Entre as leguminosas estudadas o SABf e GUA não diferiram entre si (P0,05), com as maiores porcentagens IML (34,75% e 34,33%). As leguminosas GUA, FLE e SABc não diferiram entre si (P0,05), apresentando moderados valores de IML (30,25%, 30,0% e 29,75%, respectivamente). Entre as leguminosas estudadas a menor porcentagem de IML foi para CRA (18,46%), GLI (23,75%) e controle negativo (líquido de rúmen e tampão) valores próximos do controle positivo com Ivermectina (22,0%).

This work was divided in four chapters, in which the first was performed with the goal of quantifying the condensed tannin (CT) content by the Stiasnys reaction and to determine the classes of secondary metabolites present by the phytochemical prospection technique and magnetic resonance in the tropical forage legumes Cajanus cajan (guandu - GUA), Gliricidia sepium (gliricidia - GLI), Flemingia macrophylla (flemingia - FLE), Cratylia argêntea (cratilia - CRA), Mimosa caesalpineafolia (sabiá) (this legume divided into bark and leaf fraction SABc and SABf) among the treatments. The extracts obtained were divided into: total extract, number of Stiasny (NS), CT and non-tannins. The FLE, CRA, GUA,GLI, SABf and SABc had obtained the following values for total extract: 13.20; 13.06; 8.28; 14.73; 15.67 and 6.22%, respectively. The reactivity by NS, in the same order of legumes, was 11.25; 4.54; 7.37; 6.70; 23.06 and 71.62%, whereas the CT presented the following values: 1.52; 0.59; 0.61; 0.96; 3.6 and 4.43%, and non-tannin was 11.68; 12.46; 7.67; 13.75; 12.07 and 1.76%, respectively. The following classes of secondary metabolites were identified with greater evidence: saccharides, carbohydrates, non-protein amino acids and glicosídeos cardioativos. For the CT, the intensity was low for most of the legumes, with greater content in CRA, GUA and SABf. The wain compound in the extracts was methyl-inositol (sugar). The second chapter had the objective of assaying in the legumes mentioned above and one more specie, Stylosanthes spp. (estilosantes-EST), condensed tannin (CT) constituents, with the use of organic solvents, soluble CT (ECT), CT adhered to protein (PBCT), CT adhered to fiber (FBCT), and total CT (TCT), CT structural pro-pelargonidin (PP); prodelfinidin (PD) and procyanidin (PC), molecular weight (polymerization degree (DP), molecular distance distributed of the polymer (PDI); average weight of molecular mass (Mw), and average number of molecular mass (Mn), and the biological activity through precipitated proteins by phenols (PPP). The variables ECT, PBCT, and TCT presented were influenced by different species (P0.05). The FBCT fraction was not found in the legumes. Molecular weights (DP, PDI, Mw e Mn) were affected by the different species (P0.05), ranging from 737 to 1168 da. The structural characteristics (PP, PD, PC and PD:PC) varied among the species. In the third chapter I evaluated methanogenesis (total methane (CH4total)), incubated (CH4inc) and fermented (CH4ferm) and ruminal fermentation parameters total gas production (PGT), pH, ammonium (N-NH3), short-chain fatty acids (SCFA) and in vitro organic matter disappearance (IVOMD) as they related to CT present in the legumes and Urochloa brizantha cv. marandu hay as control (CTL). The effect of polyethylene glycol (PEG) on the leaf fraction of sabiá was tested as well, which had a CT content of 15.97%. No alteration in the pH (P0.05) for the treatments evaluated. However, a decrease of total gas and methane production for all the treatments with presence of CT (P0.05). When PEG was added, there was a 27.01 (8% PEG) and 35.01 (16% PEG) increase in total gas production and 3.59 (8% PEG) and 4.15 (16% PEG) of methane production. GUA, FLE, SABc and SABf were capable of modifying (P0.05) the content of NH3-N (mg/dL), along with the CTL, which also presented lower values compared to legumes with no or only traces of CT (ETL, CRA and GLI). There was significant difference (P0.05) for IVOMD between the legumes and control, it was observed lower disappearance (P0.05) for FLE, GUA and SABf in relation to CTL, while SABc did disappear. The SABf IVOMD was affected by the addiction of PEG. There was lower digestibility for FLE, GUA and SABf in relation to the CTL, while the bark fraction of SAB did not disappear at all. On the SCFA profile, there was difference (P0.05) among the treatments evaluated, with lower values for the legumes with presence of CT. In the fourth chapter I tested the effect of CT from the legumes in study (FLE, CRA, GUA, GLI, EST, SABf and SABc) on larval migration inhibition (LMI) in vitro, on the infective larvae L3 of the nematode Haemonchus contortus (HC), compared with Ivermectin and a negative control (rumen fluid and buffer). Among the legumes studied, SABf and GUA did not differ (P0.05), with the greater (P0.05) LMI percentage (34.75% and 34.33%) than the other entries. The legumes GUA, FLE and SABc did not differ (P0.05), presenting moderate values of LMI (30.25%, 30.0% and 29.75%, respectively). Among the legumes studied, the lowest LMI percentage was CRA (18.46%), GLI (23.75%) and negative control (rumen fluid and buffer), with values near (P0.05) from to Ivermectin (22.0%).

CARACTERIZAÇÃO DA VEGETAÇÃO ESPONTÂNEA, ATIVIDADE BIOLÓGICA DE TANINOS CONDENSADOS E SELETIVIDADE DE OVINOS EM PASTAGENS NATIVAS

As plantas de interesse forrageiro apresentam, dentro das limitações genéticas, alterações estruturais e qualitativas conforme as variações de clima, solo e oferta de forragem, as quais podem influenciar no consumo e desempenho animal. A seleção de plantas pelos animais pode sofrer influência da oferta de forragem. Objetivou%se avaliar a estrutura da vegetação, o valor nutritivo de plantas e a atividade biológica dos taninos condensados (TC) de plantas de interesse forrageiro sob pastejo ou de ocorrência espontânea em diferentes sites ao longo das Zonas fisiográficas do estado de Pernambuco, bem como seletividade de ovinos em Caatinga manipulada. No experimento I, coletas de plantas de ocorrência natural foram realizadas em oito sites de Pernambuco, durante os anos de 2013 e 2014, no período chuvoso. Foram avaliadas a composição botânica da pastagem (CB), solo descoberto (SD) e altura das plantas, bem como teores de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e ácido (FDA), lignina (LDA), matéria mineral (MM), extrato etéreo (EE), digestibilidade (DIVMS), relação carbono/nitrogênio (C/N), fósforo (P) e TC. Também se estimou a supressão de metano (CH4), inibição da migração larval (LMI), massa molecular (Mw) e relação Procianidina:Prodelfinidina (PC:PD). Ao longo dos oito sites de coleta no estado de Pernambuco, as famílias que se destacaram foram as gramíneas e leguminosas, participando em 22,2 e 33,0% da CB, respectivamente. O SD foi maior no Sertão (31,8%) do que no Agreste (14,2%) e Zona da Mata (10,8%). A altura das plantas herbáceas foi menor no Sertão (29 cm) do que no Agreste (69 cm) e Zona da Mata (104 cm). Entretanto, as plantas lenhosas foram maiores no Sertão (160 cm) do que no Agreste (145 cm) e Zona da Mata (105 cm). As plantas apresentaram variação no valor nutritivo, com média de PB (19,8 g kg%1), FDN (49,7 g kg%1), FDA (27,0 g kg%1), LDA (11,3 g kg%1), EE (3,5 g kg%1), TC (45,8 g kg%1), C:N (16,4), DIVMS (71,5 g kg%1). A supressão de CH4 médio foi maior nas plantas do Sertão (5,5 mM) do que no Agreste (6,1 mM) e Zona da Mata (8,4 mM), sendo plantas coletadas em Flores em 2013 e Pesqueira em 2014 com maiores supressões de CH4, 2,8 e 2,5 mM, respectivamente. Os TC das plantas foram efetivos na LMI com média de 21,3 ± 9,3%, Flores com maior LMI (33,4%) em 2013 e Sertânia (35,7%) em 2014. A relação PC:PD média foi de 74:26, com maior em plantas coletadas em Flores (100:0), Serra Talhada (93:7) e Pesqueira (85:15). Bezerros foi o único site que apresentou maior PC:PD (48:52). A Mw de plantas do Sertão (1476 Da) também foi maior do que no Agreste (1333 Da) e Zona da Mata (1099 Da), destacando plantas em Serra Talhada (1719 Da) e Sertânia (1753 Da). No experimento II, ovinos foram submetidos a quatro ofertas de forragem (OF) [2,0; 2,5; 3,0 e 3,5 kg de matéria seca (MS)/kg de peso vivo (PV)], em Caatinga raleada com presença marcante de Mororó ($ %& & & (Bong) Steud.) e Capim%buffel ( &% L.) e enriquecida com Capim%corrente ('& ! ! (Hack.) Dandy). Determinou%se o valor nutritivo e bioatividade dos TC de Mororó, bem como o índice de seletividade através da composição botânica da pastagem e da dieta de ovinos, a partir de técnica microhistológica das fezes. Com relação aos resultados do experimento sob pastejo, a composição botânica da pastagem foi influenciada (#0,05) pelas OF e pelo ano. De forma geral, gramíneas tiveram maior participação na pastagem. Em 2013, à medida que diminuiu a OF, gramíneas aumentaram sua participação, enquanto que leguminosas diminuíram, sendo o inverso em 2014. De forma geral, os ovinos consumiram mais dicotiledôneas em todos os tratamentos. Com referência ao índice de seletividade e aos anos estudados, as gramíneas foram 49,8% mais selecionadas em 2014, e as dicotiledóneas foram mais selecionadas em 2013. A Mw e relação PC:PD foram de 1158 Da e 95:5, respectivamente. A composição química do Mororó apresenta potencial para a nutrição de ruminantes, com até 17,5 g kg%1 de PB, bem como seus TC (de 0,3 a 167,1 g kg% 1) podem suprimir o CH4 (4,5 a 10,7 mM) e reduzir a motilidade larval (de 3,0 a 28,5%). Desta forma, a caracterização estrutural e qualitativa é diversa na vegetação, coletada nas diferentes Zonas fisiográficas, com plantas de potencial forrageiro que apresentam bom valor nutritivo, com efetiva atividade biológica dos TC. Diferentes níveis de OF em área de Caatinga promove mudanças na composição botânica da pastagem como consequência da mudança do hábito alimentar de ovinos. O Mororó apresenta bom valor nutritivo para animais ruminantes, bem como atividade biológica efetiva dos TC. Assim, dependendo da finalidade para o qual Mororó é utilizado, se como forragem apoiando a nutrição animal, ou como ferramenta ambiental apoiando a redução de helmintos e CH4, ofertas de forragens podem ser utilizadas em diferentes níveis.

Forages undergo structural and qualitative changes as the climate, soil changes and forage allowance influence intake and animal performance. The selection of plants by animals are usually influenced by forage allowance. This study aimed to evaluate the vegetation structure, nutritive value and the biological activity of condensed tannins (CT) from forage plants under grazing and in different rangeland sites of Pernambuco State, as well as selectivity index of sheep in manipulated Caatinga. The experiment I was carried out in eight sites of Pernambuco, gathering natural plants during the rainy season of 2013 and 2014. In this trial were evaluated the botanical composition (BC), bare soil (BS) and plant height, as well as forages nutritive value including crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and acid (ADF), lignin (ADL), mineral matter (MM), ether extract (EE), digestibility (IVDMD), carbon/nitrogen ratio (C/N), phosphorus (P) and CT. I also estimated methane suppression (CH4), inhibition of larval migration (LMI), molecular weight (Mw) and Procyanidin:Prodelfinidin ratio (PC:PD). Grasses and legumes comprised 22.2 and 33.0% of BC, respectively. The BS was greater in Sertão (31.8%) than Agreste (14.2%) and Zona da Mata (10.8%). The herbaceous height was lower in Sertão (29 cm) than Agreste (69 cm) and Zona da Mata (104 cm). However, woody plants were greater in Sertão (160 cm) than Agreste (145 cm) and Zona da Mata (105 cm). The plants showed variation in nutritional value, averaging 198 g CP kg%1, 497 g NDF kg%1, 270 g ADF kg%1, 113 g ADL kg%1, 35 g EE kg%1, 458 g CT kg%1, 16.4 C:N, and 715 g IVDMD kg%1. The suppression of CH4 was greater (#0.05) in Sertão plants (5.5 mM) than Agreste (6.1 mM) and Zona da Mata (8.4 mM), with plants collected in Flores during 2013 and Pesqueira in 2014 with greater (#0.05) CH4 suppression, 2.8 and 2.5 mM, respectively. Plants CT were effective in LMI averaging 21.3 ± 9.3%, Flores had greater (#0.05) LMI (33.4%) in 2013 and Sertânia (35.7%) in 2014. The PC:PD was 74:26, greater (#0.05) in plants collected from Flores (100:0), Serra Talhada (93:7) and Pesqueira (85:15). Bezerros was the only site with lower PC:PD (48:52). The Mw in Sertão plants (1476 Da) was also greater (#0.05) than Agreste (1333 Da) and Zona da Mata (1099 Da), highlighting plants from Serra Talhada (1719 Da) and Sertânia (1753 Da). In the experiment II, sheep were submitted to four forage allowances [2.0, 2.5, 3.0 and 3.5 kg of dry matter (DM)/kg body weight (BW)], in Caatinga thinned, with mororó ($ & & ) and presence and overseeded with ' ! !. The nutritive value and CT bioactivity from mororó were evaluated, as well as the selectivity index from BC of pasture and sheep diet, analyzed via microhistological examination of feaces. The BC of the pasture was influenced (#0.05) by forage allowance and year. In general, grasses contributed more (#0.05) to the pasture. In 2013, as forage allowance decreased, grasses increased (#0.05) their presence, while legumes decreased, and the reverse ocurring in 2014. Overall, the sheep consumed great proportion of dicots in all treatments. Grasses were selected 49.8% more (#0.05) in 2014 while dicots were more selected in 2013. The Mw and PC:PD ratio were 1158 Da and 95:5, respectively. The chemical composition of mororó shows potential for ruminant nutrition because it had up to 17.5 g CP kg%1 and its CT (0.3 to 167.1 g kg%1) can suppress CH4 (4.5 to 10.7 mM) and reduce larval motility (from 3.0 to 28.5%). Thus, the structural and qualitative characterization was diverse, in different physiographic zones with plants of forage potential that have adequate nutritional value and effective biological activity via CT. Different forage allowances levels in Caatinga promotes changes in BC of pasture as a result of sheep diet change. Mororó show promising nutritional value for ruminants, as well as effective biological activity of CT. Depending on the purpose for which mororó is used, whether as forage or as an environmental tool, forage allowance can be manipulated at different levels.

BIOHIDROGENAÇÃO MICROBIANA E O FLUXO DUODENAL DE ÁCIDOS GRAXOS DO RUMEN EM NOVILHOS DE CORTE SUPLEMENTADOS COM FONTES LIPÍDICAS EM DIETAS CONTENDO GLICERINA

As avaliações deste trabalho foram feitas in vivo e in vitro.O objetivo do trabalho in vivo foi avaliar o efeito de fontes de óleo de soja em associação com glicerina em dietas para ruminantes sobre a fermentação ruminal, síntese de proteína microbiana, eficiência da biohidrogenação ruminal e fluxo ruminal de ácidos graxos. Oito novilhos da raça Nelore, com peso inicial de 554,13 ± 36,35 kg e idade média de 30 meses, com cânula ruminal e duodenal, foram alimentados com dietas contendo glicerina (100 g/kg MS) e fontes de óleo de soja (50 g/kg MS). Foram fornecidas quatro tipos de dietas com proporção forragem:concentrado (30:70), silagem de milho foi fornecida como volumoso, e o concentrado diferenciado pela fonte de óleo de soja: 1) dieta controle CO; 2) dieta com soja grão SG; 3) dieta com óleo de soja OS; e 4) dieta com gordura protegida comercial GP. Os animais foram divididos em dois quadrados latinos 4x4, com quatro períodos experimentais de 16 dias cada. As médias foram submetidas à análise de contrastes ortogonais. O uso de fontes de óleo de soja (5% EE) em associação com glicerina (100 g/kg MS) não afeta o consumo da MS, mas sim a digestibilidade da MS, FDNcp e EE; não resultando em mudanças no pH ruminal e nas concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta. Não houve redução na produção de acetato (65,63 Mm/L), mas a produção de propionato foi incrementada (40,02 Mm/L) possivelmente pela inclusão da glicerina, provocando redução na relação acetato:propionato (1,69). A eficiência da síntese de nitrogênio microbiana foi favorecida para a dieta OS (15,14 g N-Mc/kg de MOAFN). O nitrogênio retido no tecido foi maior na dieta SG (46,74%). Os tratamentos afetaram as concentrações e o perfil dos ácidos graxos no rumen e o fluxo ruminal de ácidos graxos. A taxa de passagem para o ácido linoléico foi afetada com o menor valor para OS e maior valor para SG e GP; no entanto, a taxa de biohidrogenação para o ácido linoléico e ácido linolenico foi maior para OS. A maior eficiência da biohidrogenação do ácido oleico e o ácido linoléico foi para OS. O maior fluxo de ácido esteárico foi para OS, mesmo assim, apresentou o maior fluxo de ácido vaccênico; os maiores fluxo do ácido linoléico e ácido linolenico foram para o GP. Os metabólitos sanguíneos avaliados foram afetados pelas dietas, mas, estiveram dentro da faixa de salubridade para este tipo de animais. No entanto, sugere-se que o uso de fontes de óleo de soja em relação a 5% de EE e em associação com glicerina (100 g/kg MS) pode ser utilizado em rações estratégicas para ruminantes, sendo importante levar em consideração a forma como o lipídio está disponível na fonte, influenciando na eficiência de alguns parâmetros da fermentação ruminal, a digestibilidade de nutrientes e a modificação da quantidade e qualidade dos ácidos graxos no rumen e o fluxo que atingiu o duodeno. No trabalho in vitro, estimou-se o taxa e a eficiência da biohidrogenação e a produção de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Foram avaliadas cinco dietas para ruminantes diferenciadas pela fonte de lipídio em associação com glicerina (100 g/kgMS): 1) óleo de soja (OS), 2) gordura protegida (GP), 3) ácido linoléico puro (AL), 4) ácido linolenico puro (ALN), 5) e controle (CO). Nove novilhos da raça Nelore foram utilizados como doadores do líquido ruminal, que foram alimentados com uma dieta (volumoso:concentrado 30:70). O líquido ruminal foi recolhido após 15 dias de adaptação. Foram três dias de coletas. Foram avaliados seis tempos de incubação (0:00, 1:00, 5:00, 12:00, 24:00 e 36:00 horas). A proporção total de gases em média para o tratamento foi afetada pela associação do lipídio com a glicerina. Houve efeito dos tratamentos na porcentagem da produção de CH4 e CO2, sendo os tratamentos ALN, AL e OS que apresentaram a menor concentração de CH4 (15,3%; 15,2% e 16,7%), respectivamente; e a menor concentração de CO2 foi para AL e OS (24,6% e 25,0%), respectivamente. A produção dos ácidos esteárico, oleico, linoléico, linolenico e o vaccênico foi influenciada pelos tratamentos e pelos horários. A taxa de biohidrogenação para os ácidos graxos é maior nas primeiras horas de incubação. Conseguiu-se estabelecer que os lipídios na forma de gordura protegida não garantem a inibição do processo de biohidrogenação. No entanto, o efeito associativo do uso da glicerina com o óleo de soja na forma não protegida permite reduzir a eficiência da biohidrogenação e garantir a diminuição de CH4 e CO2.

Evaluations of this work were done in vivo and in vitro. The purpose of the in vivo study was to evaluate the effect of soybean oil sources in combination with glycerin in diets for ruminants in ruminal fermentation, microbial protein synthesis, ruminal efficiency and intestinal flow of fatty acids. Eight steers Nellore, with initial weight of 554.13 ± 36,35 kg and average age of 30 months, with ruminal and duodenal cannulas were fed diets containing glycerol (100g/kg DM) and soybean oil sources ( 50 g/kg DM). Were provided four types of diets with proportion to forage:concentrate (30:70), corn silage was provided as roughage, and the concentrate was different soybean oil sources: 1) control diet CO; 2) diet with soybean GS; 3) diet with soybean oil OS; and 4) diet with commercial protected fat GP. The animals were divided into two Latin squares 4x4, with four experimental periods of 16 days each. Means were submitted to analysis of orthogonal contrasts. The use of soybean oil sources (5% EE) in combination with glycerin (100 g/kg DM) does not affect the consumption of MS, but the DM, FDNap and EE; not resulting in changes in rumen pH and concentrations of short-chain fatty acids. There was no reduction in the production acetate (65.63 Mm/L), but propionate production was increased (40.02 Mm/L) possibly due to the inclusion of glycerin, causing reduction in acetate: propionate ratio (1.69). The efficiency of microbial nitrogen synthesis was enhanced for diet OS (15.14 g N-Mc/kg MOAFR). Nitrogen retained in the tissue was greater in the diet SG (46.74%). The treatments affected the concentration and profile of fatty acids in the rumen and ruminal flow of fatty acids. The pass rate for linoleic acid was affected with the lowest value for OS and greater value for GS and GP; however, the biohydrogenation rate for linoleic and linolenic acid was higher for. The greater efficiency of the biohydrogenation of linoleic acid and oleic acid was to OS. The higher stearic acid flow was for OS nevertheless had the highest vaccenic acid stream; the largest flow of linoleic acid and linolenic acid went to the GP. The evaluated blood metabolites were affected by the diets, but were within the health range for this type of animal. However, it is suggested that the use of soybean oil sources with respect to 5% EE, and in combination with glycerin (100 g/kg DM) can be used in strategies for ruminants, it is important to take into account how the lipid is available at the source, influencing the efficiency of some parameters of ruminal fermentation, digestibility of nutrients and modifying the quantity and quality of fatty acids in the rumen and flow that reached the duodenum. In vitro study, it estimated the rate and efficiency of biohydrogenation and the production of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2). Five diets were evaluated for ruminants with different oil sources in combination with glycerin (100 g/kgDM): 1) soybean oil (SO), 2) protected fat (GP), 3) pure linoleic acid (AL), 4) pure linolenic acid (ALN), and 5) control (CO). Nine bulls Nelore were used as donors of rumen fluid, which received a diet (forage:concentrate, 30:70). The ruminal content was collected after 15 days of adaptation. The three days of collection. We evaluate six incubation times (0:00, 1:00, 5:00, 12:00, 24:00 and 36:00 hors). The proportion of the total gases in average for the treatment was affected by association with lipids or glycerol. Treatment effects in the percentage of the production of CH4 and CO2, the ALN treatments AL and OS had the lowest concentration of CH4 (15.3%, 15.2% and 16.7%), respectively; and the lowest concentration of CO2 was for LA and OS (24.6% and 25.0%), respectively. The production of stearic, oleic, linoleic, linolenic and vaccenic acids was influenced by treatment and by incubation times. The biohydrogenation rate for the fatty acids is higher in the early hours of incubation. There was an interaction effect treatments for times in biohydrogenation efficiency of linolenic acid, and no interaction effect for biohydrogenation of linolenic acid. It could be established that the lipids in the form of protected fat does not guarantee the inhibition of biohydrogenation process. However, the associative effect of the use of glycerol with soybean oil allows reducing the efficiency of biohydrogenation and can ensure the decrease of CH4 and CO2.

Dimethyl sulfoxide effects on the febrile response to lipopolysaccharide injection in rabbits / Efeitos do dimetil sulfóxido sobre a resposta febril induzida pela injeção de lipopolissacarídeo em coelhos

The present study was designed to determine whether DMSO causes an inhibition on the development of fever in rabbits. The intravenous administration of LPS (1.5µg.kg-1 body weight) caused fever in both saline+LPS and DMSO+LPS group, but the onset and magnitude of the induced fever were significantly different. The saline+LPS group presented a prototypic biphasic fever whereas the DMSO+LPS group presented an attenuated febrile response, but it was not abolished. These results suggest that DMSO may provide a protective mechanism against pyrogen LPS, probably through the modulation of NF-kB mediated events, such as fever.(AU)

Estudaram-se os efeitos do DMSO na resposta febril induzida pela administração intravenosa de LPS em coelhos. A administração intravenosa de LPS (1,5µg.kg-1 peso vivo) causou febre mesmo na presença do DMSO. No entanto, o início e a magnitude da febre induzida foram significativamente menores no grupo tratado com DMSO enquanto o LPS isolado induziu resposta febril bifásica. Estes resultados sugerem que o DMSO pode exercer um mecanismo protetor contra a ação pirogênica do LPS, provavelmente por meio da modulação dos eventos mediados pelo NF-kB, entre eles, a febre.(AU)