Impact of maternal protein supplementation during mid or late gestation on skeletal muscle energy metabolism of beef calves / Impacto da suplementação proteica materna durante o terço médio ou terço final da gestação sobre o metabolismo energético do tecido muscular de bezerros de corte

ABSTRACT: This study evaluated the effect of maternal protein supplementation during mid or late gestation on energy metabolism of the skeletal muscle of beef calves. Sixteen pregnant cows were divided into 3 groups: CTRL (not supplemented); MID (supplemented from 30 to 180 days of gestation); and LATE (supplemented from 181 to 281 days of gestation). The supplement contained 30% crude protein. Thirty days after birth, blood and muscle samples of the calves were collected for analyses of gene expression, proteins, and metabolites. No differences (P ≥ 0.15) in birth weight, performance at weaning, or muscle expression of the genes evaluated (P ≥ 0.21) were observed. Calves born to CTRL cows had a lower ratio (P = 0.03) of p-AMPK/AMPK protein in the skeletal muscle. Calves born to MID cows had lower (P = 0.04) glucose concentration than those born to LATE cows. Changes in p-AMPK/AMPK protein, indicated a possible metabolic inflexibility in the skeletal muscle of calves born to CTRL cows. These results indicated that lack of protein supplementation in pregnant cows alter the energy metabolism of their calves and reflect in a metabolic inflexibility.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação proteica materna sobre o metabolismo energético do músculo esquelético de bezerros de corte. Dezesseis matrizes gestantes foram divididas em três grupos: CONTROLE (não suplementado); MÉDIO (suplementados entre 30 e 180 dias de gestação); e FINAL (suplementado entre 181 e 281 dias de gestação). O suplemento continha 30% de proteína bruta e foi fornecido em quantidades totais iguais aos tratamentos. Trinta dias após o nascimento, amostras de sangue e músculo dos bezerros foram coletadas para análises de expressão gênica, abundância de proteínas e metabólitos. Não foram observadas diferenças (P ≥ 0,15) no peso ao nascimento ou parâmetros de desempenho ao desmame, bem como na expressão dos genes avaliados (P ≥ 0,21). Os bezerros nascidos de matrizes do tratamento CONTROLE apresentaram menor proporção (P = 0,03) de proteína p-AMPK/AMPK no músculo esquelético. Os bezerros nascidos de matrizes do tratamento MÉDIO apresentaram concentração de glicose menor (P = 0,04) do que aqueles nascidos de matrizes do tratamento FINAL. Os resultados observados indicam que a ausência de suplementação proteica em matrizes gestantes pode alterar o metabolismo energético da progênie e refletir em uma inflexibilidade metabólica, a qual pode ocasionar limitações quanto à eficiência energética do tecido muscular esquelético e consequentemente, limitar o desempenho da progênie ao longo da fase pós-natal.

Prenatal origins of productivity and quality of beef

The productive traits of beef cattle are orchestrated by their genetics, postnatal environmental conditions, and also by the intrauterine background. Both under- or overnutrition, as specific dietary components, are able to promote persistent effects on the offspring. This occurs because dietary factors act not only affecting the availability of substrates for fetal anabolism and oxidative metabolism, but also as signals that regulate several events toward fetal development. Therefore, this study aimed to summarize the gestational nutrition effects on the offspring performance and meat quality in a long term. Overall, studies have shown that many of these alterations are under the control of epigenetic mechanisms, as DNA methylation, histones modification, and non-coding RNA. The current knowledge has indicated that the fetal programming responses are dependent on the window of fetal development in which the dietary treatment is applied, the intensity of maternal nutritional stimuli, and the treatment application length. Collectively, studies demonstrated that muscle cell hyperplasia is impaired when maternal requirements were not achieved in the second third of gestation, which limits the formation of a greater number of muscle fibers and the offspring growth potential in a long term. Changes in muscle fibers metabolism and in collagen content were also reported as consequence of a dietary perturbation during pregnancy. In contrast, a maternal overnutrition during the late pregnancy has been associated with beneficial responses on meat quality. In summary, ensuring an adequate maternal environment during the fetal development is crucial to enhance the productive responses in beef cattle operations.(AU)

Performance and feed efficiency of beef cattle fed high energy diet with probiotic consortium technology / Desempenho e eficiência alimentar de bovinos de corte alimentados com dieta de alto nível energético recebendo a tecnologia do consórcio probiótico

The objective of this study was to evaluate the effect of probiotic consortium on feed intake, feeding behavior, feed efficiency, fecal score, weight gain and carcass traits in finishing Nellore heifers fed high energy diets in feedlot. Twenty-four Nellore heifers were distributed in 12 pens with two animals each, being six pens per treatment. In the control treatment (CON) the animals were fed exclusively with the base diet, which contained 35% corn silage and 65% concentrate. In the treatment with probiotic consortium technology (TCP), the animals received the base diet and a single dose of 75 mL/animal/day of Bio Ciclo Completo (Global Saúde Brasil) top-dressed in the morning feeding. There was no period of adaptation to the diet. The experiment lasted 93 days. The use of TCP did not affect (P = 0.980) the dry matter intake. The average daily gain was 12.5% greater (P = 0.025) in the animals treated with TCP (0.941 kg/day for TCP versus 0.834 kg/day for CON). The animals that received TCP improved (P = 0.021) the feed efficiency by 12.6%. The animals that received TCP tended to have a better (P = 0.094) fecal score within the first 27 days of feedlot. There were no significant effects of TCP on the feeding behavior and carcass traits. Based on the results, there is a great potential of using TCP to improve productivity in beef cattle.(AU)

O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do consórcio probiótico sobre consumo de alimento, comportamento alimentar, eficiência alimentar, escore fecal, ganho de peso e características de carcaça na terminação em confinamento de novilhas Nelore alimentadas com dieta de alta energia. Vinte e quatro novilhas da raça Nelore foram distribuídas em 12 baias com dois animais cada, sendo seis baias para cada tratamento. A dieta base continha 35% de silagem de milho e 65% de concentrado. No tratamento controle (CON) os animais foram alimentados exclusivamente com a dieta base. No tratamento com tecnologia de consórcio probiótico (TCP), os animais receberam, além da dieta base, uma dose única de 75 mL/animal/dia de Bio Ciclo Completo (Global Saúde Brasil) sobre a ração na alimentação matinal. Nenhum período de adaptação à dieta foi realizado. O período experimental durou 93 dias. O uso de TCP não alterou (P = 0,980) o consumo de matéria seca em relação ao CON. O ganho médio diário foi 12,5% maior (P = 0,025) nos animais tratados com TCP (0,941 kg/dia para TCP versus 0,834 kg/dia para CON). Os animais que receberam TCP melhoraram (P = 0,021) a eficiência alimentar em 12,6%. Os animais que receberam TCP tenderam a ter melhor (P = 0,094) escore fecal nos primeiros 27 dias de confinamento. Não houve efeitos significativos da TCP sobre o comportamento alimentar e características de carcaça. Com base nos resultados observados nesse estudo, existe um grande potencial de utilização do TCP para melhorar a produtividade em bovinos de corte.(AU)

Performance and feed efficiency of beef cattle fed high energy diet with probiotic consortium technology / Desempenho e eficiência alimentar de bovinos de corte alimentados com dieta de alto nível energético recebendo a tecnologia do consórcio probiótico

The objective of this study was to evaluate the effect of probiotic consortium on feed intake, feeding behavior, feed efficiency, fecal score, weight gain and carcass traits in finishing Nellore heifers fed high energy diets in feedlot. Twenty-four Nellore heifers were distributed in 12 pens with two animals each, being six pens per treatment. In the control treatment (CON) the animals were fed exclusively with the base diet, which contained 35% corn silage and 65% concentrate. In the treatment with probiotic consortium technology (TCP), the animals received the base diet and a single dose of 75 mL/animal/day of Bio Ciclo Completo (Global Saúde Brasil) top-dressed in the morning feeding. There was no period of adaptation to the diet. The experiment lasted 93 days. The use of TCP did not affect (P = 0.980) the dry matter intake. The average daily gain was 12.5% greater (P = 0.025) in the animals treated with TCP (0.941 kg/day for TCP versus 0.834 kg/day for CON). The animals that received TCP improved (P = 0.021) the feed efficiency by 12.6%. The animals that received TCP tended to have a better (P = 0.094) fecal score within the first 27 days of feedlot. There were no significant effects of TCP on the feeding behavior and carcass traits. Based on the results, there is a great potential of using TCP to improve productivity in beef cattle.

O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do consórcio probiótico sobre consumo de alimento, comportamento alimentar, eficiência alimentar, escore fecal, ganho de peso e características de carcaça na terminação em confinamento de novilhas Nelore alimentadas com dieta de alta energia. Vinte e quatro novilhas da raça Nelore foram distribuídas em 12 baias com dois animais cada, sendo seis baias para cada tratamento. A dieta base continha 35% de silagem de milho e 65% de concentrado. No tratamento controle (CON) os animais foram alimentados exclusivamente com a dieta base. No tratamento com tecnologia de consórcio probiótico (TCP), os animais receberam, além da dieta base, uma dose única de 75 mL/animal/dia de Bio Ciclo Completo (Global Saúde Brasil) sobre a ração na alimentação matinal. Nenhum período de adaptação à dieta foi realizado. O período experimental durou 93 dias. O uso de TCP não alterou (P = 0,980) o consumo de matéria seca em relação ao CON. O ganho médio diário foi 12,5% maior (P = 0,025) nos animais tratados com TCP (0,941 kg/dia para TCP versus 0,834 kg/dia para CON). Os animais que receberam TCP melhoraram (P = 0,021) a eficiência alimentar em 12,6%. Os animais que receberam TCP tenderam a ter melhor (P = 0,094) escore fecal nos primeiros 27 dias de confinamento. Não houve efeitos significativos da TCP sobre o comportamento alimentar e características de carcaça. Com base nos resultados observados nesse estudo, existe um grande potencial de utilização do TCP para melhorar a produtividade em bovinos de corte.

Crude glycerin as an alternative to corn as a supplement for beef cattle grazing in pasture during the dry season / Glicerina bruta como alternativa ao milho no suplemento de bovinos de corte em pastagem durante a estação seca

Two experiments were conducted to evaluate the effects of inclusion of crude glycerin (CG) in the supplement (0, 70, 140, 210, and 280 g kg-¹ dry matter (DM) of supplement) of Nellore cattle grazing tropical grasses during dry season. In Experiment 1, intake, digestibility, ruminal fermentation, and the rumen microbial profile were evaluated in two simultaneous 5 × 5 Latin squares, using 10 ruminally cannulated Nellore steers (408.8 ± 38.5 kg of body weight (BW)). In Experiment 2, cattle growth performance was evaluated in 50 young Nellore bulls (279.52 ± 16.3 kg of BW) distributed in a randomized complete block design. The increasing inclusion of CG did not affect intake (P= 0.813), diet digestibility (P = 0.895), however linearly increased pH (P=0.001), butyrate concentration (P < 0.001) and Fibrobacter succinogenes (P=0.003) population. CG inclusion linearly decreased total ruminal volatile fatty acids (VFA) (P < 0.001), acetate concentration (P < 0.001) and quadratically affected (P=0.009) acetate: propionate ratio. In experiment 2, the inclusion of CG quadratically affected DM intake (DMI) (P=0.005), DM total-tract apparent digestibility (P < 0.001), linearly increased additional gain (P > 0.001), average daily gain (P > 0.001) and feed efficiency (P > 0.001). CG in the supplement of Nellore steers grazing tropical grass during dry season doesnt affect intake and digestibility but alters ruminal fermentation, without negative effect on relative proportion of cellulolytic bacteria population. The increasing replacement of corn grain by CG in the supplement of pasture-raised growing Nellore bulls (up to 280g/kg DM) improved BW gain and consequently feed efficiency.(AU)

Foram realizados dois experimentos para avaliar os efeitos da inclusão de glicerina bruta (GB) no suplemento (0, 70, 140, 210 e 280 g kg-¹ de suplemento) de bovinos Nelore pastejando gramíneas tropicais durante a estação seca. No experimento 1, o consumo, digestibilidade, fermentação ruminal e o perfil microbiano do rúmen foram avaliados em dois quadrados latinos 5x5 simultâneos, usando 10 novilhos Nelore canulados no rúmen (408,8 ± 38,5 kg de PC). No Experimento 2, o desempenho do crescimento do gado foi avaliado em 50 novilhos Nelore (279,52 ± 16,3 kg de PC) distribuídos em delineamento em blocos casualizados. A inclusão crescente de GB não afetou o consumo (P = 0,813), a digestibilidade da dieta (P = 0,895), mas aumentou linearmente o pH (P=0,001), a concentração de butirato (P < 0,001) e a população de Fibrobacter succinogenes (P = 0,003). A inclusão de GB diminuiu linearmente os ácidos graxos voláteis totais (AGVs) no rúmen (P < 0,001), a concentração de acetato (P < 0,001) e afetou quadraticamente a relação acetato: propionato (p = 0,009). No experimento 2, a inclusão de GB modificou quadraticamente o consumo de matéria seca (CMS) (P = 0,005), a digestibilidade aparente total (P < 0,001), aumentou linearmente o ganho adicional (P > 0,001), o ganho médio diário (P > 0,001) e a eficiência alimentar (P > 0,001). GB no suplemento de novilhos Nelore pastejando gramíneas tropicais durante a estação seca não afeta a ingestão e digestibilidade, mas altera a fermentação ruminal, sem efeito negativo sobre a proporção relativa de bactérias celulolíticas. A crescente substituição do grão de milho por GB no suplemento touros Nelore em crescimento criados em pastagem (até 280g / kg de DM) melhorou o ganho de peso e consequentemente a eficiência alimentar.(AU)

Protected fat and variable level of protein in diets of crossbreed cows in early lactation / Gordura protegida e nível variável de proteína em dietas para vacas mestiças no terço inicial da lactação

Current study evaluated the inclusion of protected fat and different levels of crude protein (CP) in the diet of crossbreed cows in early lactation. Twelve cows were distributed in a 4 x 4 factorial design, with four treatments (12 or 16% CP, with or without MEGALAC-E®). Statistical analyzes with ANOVA and Pearsons linear correlation procedures were performed. Protected fat did not affect intake of dry matter (DM) and organic matter (OM) (p > 0.05). Increased CP raised consumption of CP and EE and decreased the non-fiber carbohydrates (NFC; p 0.05). Protected fat increased (p 0.05) the digestibility of DM, OM, CP and ashes in the lower protein content. CP increase raised the level of blood and urinary urea (p 0.05). There was no difference (p > 0.05) on milk yield and composition due to protected fat or CP rates. Since the inclusion of protected fat and higher content of CP (16%) in the diet did not benefit the production and composition of milk in crossbreed cows, diets with 12% CP without the inclusion of protected fat are recommended.

O objetivo desse estudo foi avaliar a inclusão de gordura protegida e de diferentes níveis de PB, na dieta para vacas mestiças, no início da lactação. Foram utilizadas 12 vacas, distribuídas em quadrados latinos 4 x 4 e quatro tratamentos (12 ou 16% de PB, com ou sem MEGALAC-E®). Análises estatísticas foram realizadas utilizando Anova e correlações lineares de Pearson. A gordura protegida não influenciou o consumo de MS e MO (p > 0,05). O aumento de PB elevou o consumo de PB e EE e diminuiu o de carboidratos não fibrosos (CNF; P 0,05). A gordura protegida aumentou (p 0,05) a digestibilidade da MS, MO, PB e cinzas no menor teor de proteína. O aumento de PB elevou os níveis de ureia sanguínea e urinária (p 0,05). Não houve diferença (p > 0,05) na produção e composição do leite em função da gordura protegida ou do teor de PB. A inclusão de gordura protegida e o maior teor de PB (16%) na dieta não resultaram em benefícios na produção e composição do leite de vacas mestiças, portanto recomenda-se utilizar dietas contendo 12% de PB, sem a inclusão de gordura protegida.

Protected fat and variable level of protein in diets of crossbreed cows in early lactation / Gordura protegida e nível variável de proteína em dietas para vacas mestiças no terço inicial da lactação

Current study evaluated the inclusion of protected fat and different levels of crude protein (CP) in the diet of crossbreed cows in early lactation. Twelve cows were distributed in a 4 x 4 factorial design, with four treatments (12 or 16% CP, with or without MEGALAC-E®). Statistical analyzes with ANOVA and Pearsons linear correlation procedures were performed. Protected fat did not affect intake of dry matter (DM) and organic matter (OM) (p > 0.05). Increased CP raised consumption of CP and EE and decreased the non-fiber carbohydrates (NFC; p 0.05). Protected fat increased (p 0.05) the digestibility of DM, OM, CP and ashes in the lower protein content. CP increase raised the level of blood and urinary urea (p 0.05). There was no difference (p > 0.05) on milk yield and composition due to protected fat or CP rates. Since the inclusion of protected fat and higher content of CP (16%) in the diet did not benefit the production and composition of milk in crossbreed cows, diets with 12% CP without the inclusion of protected fat are recommended.(AU)

O objetivo desse estudo foi avaliar a inclusão de gordura protegida e de diferentes níveis de PB, na dieta para vacas mestiças, no início da lactação. Foram utilizadas 12 vacas, distribuídas em quadrados latinos 4 x 4 e quatro tratamentos (12 ou 16% de PB, com ou sem MEGALAC-E®). Análises estatísticas foram realizadas utilizando Anova e correlações lineares de Pearson. A gordura protegida não influenciou o consumo de MS e MO (p > 0,05). O aumento de PB elevou o consumo de PB e EE e diminuiu o de carboidratos não fibrosos (CNF; P 0,05). A gordura protegida aumentou (p 0,05) a digestibilidade da MS, MO, PB e cinzas no menor teor de proteína. O aumento de PB elevou os níveis de ureia sanguínea e urinária (p 0,05). Não houve diferença (p > 0,05) na produção e composição do leite em função da gordura protegida ou do teor de PB. A inclusão de gordura protegida e o maior teor de PB (16%) na dieta não resultaram em benefícios na produção e composição do leite de vacas mestiças, portanto recomenda-se utilizar dietas contendo 12% de PB, sem a inclusão de gordura protegida.(AU)

Crude glycerin as an alternative to corn as a supplement for beef cattle grazing in pasture during the dry season / Glicerina bruta como alternativa ao milho no suplemento de bovinos de corte em pastagem durante a estação seca

Two experiments were conducted to evaluate the effects of inclusion of crude glycerin (CG) in the supplement (0, 70, 140, 210, and 280 g kg-¹ dry matter (DM) of supplement) of Nellore cattle grazing tropical grasses during dry season. In Experiment 1, intake, digestibility, ruminal fermentation, and the rumen microbial profile were evaluated in two simultaneous 5 × 5 Latin squares, using 10 ruminally cannulated Nellore steers (408.8 ± 38.5 kg of body weight (BW)). In Experiment 2, cattle growth performance was evaluated in 50 young Nellore bulls (279.52 ± 16.3 kg of BW) distributed in a randomized complete block design. The increasing inclusion of CG did not affect intake (P= 0.813), diet digestibility (P = 0.895), however linearly increased pH (P=0.001), butyrate concentration (P 0.001), average daily gain (P > 0.001) and feed efficiency (P > 0.001). CG in the supplement of Nellore steers grazing tropical grass during dry season doesn’t affect intake and digestibility but alters ruminal fermentation, without negative effect on relative proportion of cellulolytic bacteria population. The increasing replacement of corn grain by CG in the supplement of pasture-raised growing Nellore bulls (up to 280g/kg DM) improved BW gain and consequently feed efficiency.

Foram realizados dois experimentos para avaliar os efeitos da inclusão de glicerina bruta (GB) no suplemento (0, 70, 140, 210 e 280 g kg-¹ de suplemento) de bovinos Nelore pastejando gramíneas tropicais durante a estação seca. No experimento 1, o consumo, digestibilidade, fermentação ruminal e o perfil microbiano do rúmen foram avaliados em dois quadrados latinos 5x5 simultâneos, usando 10 novilhos Nelore canulados no rúmen (408,8 ± 38,5 kg de PC). No Experimento 2, o desempenho do crescimento do gado foi avaliado em 50 novilhos Nelore (279,52 ± 16,3 kg de PC) distribuídos em delineamento em blocos casualizados. A inclusão crescente de GB não afetou o consumo (P = 0,813), a digestibilidade da dieta (P = 0,895), mas aumentou linearmente o pH (P=0,001), a concentração de butirato (P 0,001), o ganho médio diário (P > 0,001) e a eficiência alimentar (P > 0,001). GB no suplemento de novilhos Nelore pastejando gramíneas tropicais durante a estação seca não afeta a ingestão e digestibilidade, mas altera a fermentação ruminal, sem efeito negativo sobre a proporção relativa de bactérias celulolíticas. A crescente substituição do grão de milho por GB no suplemento touros Nelore em crescimento criados em pastagem (até 280g / kg de DM) melhorou o ganho de peso e consequentemente a eficiência alimentar.