Nutritional, physiological, hematological, and biochemical responses of lambs fed increasing levels of Pornunça silage

ABSTRACT: Pornunça (Manihot sp.) is a potential forage to feed ruminants in drylands worldwide; however, evaluations of animal diets are necessary. This study assessed intake and digestibility of dry matter and nutrients, physiological responses, ingestive behavior, water intake, as well as hematological and biochemical responses of lambs fed diets containing increasing levels of Pornunça silage (PS) replacing Tifton-85 bermudagrass hay (Cynodon spp.). Treatments consisted of 0, 33, 66, and 100 % PS considering the roughage portion of the diet (% dry matter DM). The experimental design was completely randomized with six replicates. Cyanide acid (HCN) levels in fresh Pornunça leaves were 207.7 mg kg1 DM and 76.78 mg kg1 DM in PS. Intake of DM and crude protein (CP), and neutral detergent fiber corrected for ash and protein (NDFap) increased linearly with increasing levels of PS in the diet. Digestibility of DM, NDF, and CP were higher with increasing levels of PS. Idle time decreased linearly, while water balance, water intake via food, and total water in feces increased with PS. Nitrogen balance, physiological, and hematological responses were not influenced by treatments, while the final alanine aminotransferase increased for lambs fed all diets evaluated. The PS up to 100 % of the roughage portion increased DM and nutrient intake and digestibility without altering physiological responses and the hematological and biochemical parameters, resulting in greater water intake via food.

Nutritional, physiological, hematological, and biochemical responses of lambs fed increasing levels of Pornunça silage

Pornunça (Manihot sp.) is a potential forage to feed ruminants in drylands worldwide; however, evaluations of animal diets are necessary. This study assessed intake and digestibility of dry matter and nutrients, physiological responses, ingestive behavior, water intake, as well as hematological and biochemical responses of lambs fed diets containing increasing levels of Pornunça silage (PS) replacing Tifton-85 bermudagrass hay (Cynodon spp.). Treatments consisted of 0, 33, 66, and 100 % PS considering the roughage portion of the diet (% dry matter - DM). The experimental design was completely randomized with six replicates. Cyanide acid (HCN) levels in fresh Pornunça leaves were 207.7 mg kg-¹ DM and 76.78 mg kg-¹ DM in PS. Intake of DM and crude protein (CP), and neutral detergent fiber corrected for ash and protein (NDFap) increased linearly with increasing levels of PS in the diet. Digestibility of DM, NDF, and CP were higher with increasing levels of PS. Idle time decreased linearly, while water balance, water intake via food, and total water in feces increased with PS. Nitrogen balance, physiological, and hematological responses were not influenced by treatments, while the final alanine aminotransferase increased for lambs fed all diets evaluated. The PS up to 100 % of the roughage portion increased DM and nutrient intake and digestibility without altering physiological responses and the hematological and biochemical parameters, resulting in greater water intake via food.

In situ ruminal degradability of forage cactus-based diets associated with pornunça silage / Degradabilidade ruminal in situ de dietas a base de palma forrageira associada à silagem de pornunça

The knowledge of ruminal degradation kinetics of forage cactus-based diets associated with Euphorbiaceae species of the genus Manihot assist in understanding nutrient quality and use, contributing to the indication of combinations of these ingredients in ruminant diets. This study aimed to evaluate the in situ ruminal degradability of diets with increasing association of forage cactus Elephant Ear (MEE) and pornunça (Manihot sp.) silage, as well as to analyze and evaluate the indigestible neutral detergent fiber (FDNi) content of forage cactus MEE and pornunça silage. The treatments consisted of diets with cactus pear associated with pornunça silage in the roughage portion in the proportions of 375, 250, 125 and 0 g kg-1 of DM. The feed was composed of 50% roughage and 50% concentrate of dry matter. Incubation times of 0, 6, 12, 24, 48, 96, and 144 hours were evaluated for the ingredients and 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, and 96 hours for the diets. Incubation to obtain the iNDF was given for 288 hours. The experimental design consisted of randomized blocks, with three replications. Regarding roughage ingredients, MEE showed higher average disappearance, potential degradability (PD), and effective degradability (ED) in relation to pornunça silage, as well as lower NDFi content. The proportion of 375 g kg-1 MEE and 125 g kg-1 pornunça silage provided higher fractions a, b, and c, increasing ED considering the three passage rates, with higher PD. In conclusion, the association between MEE and pornunça silage at a proportion of 375 g kg-1 MEE and125g kg-1 pornunça silage of the roughage portion increases the in situ degradability of dry matter, crude protein, and neutral detergent fiber.

O conhecimento da cinética de degradação ruminal de dietas compostas por palma-forrageira associadas com espécies de Euphorbiaceae do gênero Manihot auxiliam na compreensão da qualidade e aproveitamento dos nutrientes, com contribuição para a indicação de combinações destes ingredientes em dietas para ruminantes. Objetivou-se avaliar a degradabilidade ruminal in situ de dietas com crescente associação de palma-forrageira Orelha de Elefante Mexicana (OEM) e silagem de pornunça (Manihot sp.), assim como, avaliar o teor de fibra em detergente neutro indigestível (FDNi) da palma OEM e da silagem de pornunça. Os tratamentos consistiram em dietas com palma forrageira associada à silagem de pornunça na porção volumosa nas proporções de 375, 250, 125 e 0 g kg-1 na MS. A dieta foi composta por 50% de volumoso e 50% de concentrado da matéria seca. Foram avaliados os tempos de incubação de 0, 6,12, 24, 48, 96 e 144 para os ingredientes e 0, 2, 4, 6, 8 ,12, 24, 48, 72 e 96 para as dietas. A incubação para a obtenção do FDNi foi realizada por 288 horas. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com três repetições. Quanto aos ingredientes volumosos, a palma OEM apresentou maior desaparecimento médio, degradabilidade potencial (DP) e degradabilidade efetiva (DE) em relação à silagem de pornunça, bem como menor teor de FDNi. A proporção de 375 g kg-1 OEM e 125 g kg-1 de silagem de pornunça propiciou maiores frações a, b e c, atuando no aumento da DE considerando as três taxas de passagem, com maior DP. Conclui-se que à associação de palma OEM e silagem de pornunça na proporção de 375 g kg-1 OEM e 125 g kg-1 da silagem de pornunça da porção volumosa aumenta a degradabilidade in situ da matéria seca, proteína bruta e fibra em detergente neutro.

Degradabilidade ruminal in situ de frações morfoagronômicas de plantas manihot e dietas a base de palma forrageira em associação com a silagem de pornunça

As plantas do gênero Manihot tem potencial como recurso forrageiro para o Semiárido. O conhecimento da degradabilidade ruminal destas plantas, bem como de suas diferentes frações pode contribuir com informações sobre a qualidade, disponibilidade e aproveitamento de nutrientes pelos ruminantes, além de proporcionar melhores ajustes destes ingredientes em dietas a base de palma-forrageira Orelha de Elefante Mexicana (OEM) (Opuntia stricta Haw). Objetivou-se avaliar a morfometria, degradabilidade ruminal in situ e a fibra em detergente neutro indigestível (FDNi) das frações morfoagronômicas da mandioca, maniçoba e pornunça e de dietas contendo crescente inclusão de OEM associada à silagem de pornunça. Foram avaliadas a planta inteira, as frações (caule e lâmina), os ingredientes (silagem de pornunça e a OEM), além das dietas que consistiram nas inclusões: 75% de OEM e 25% de silagem de pornunça; 50% de OEM e 50% de silagem de pornunça; 25% de OEM e 75% de silagem de pornunça e 0% de OEM e 100% de silagem de pornunça, na porção volumosa. Os tempos avaliados para as frações fibrosas foram 0, 6, 12, 24, 48, 96 e 144 e para as dietas, 0, 2, 4, 6, 8 ,12, 24, 48,72 e 96 horas. Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados (DBC) com nove tratamentos para as frações fibrosas e quatro para as dietas, com três repetições para ambos os ensaios de degradabilidade. Para a avaliação da FDNi, os sacos foram incubados por 288 horas. A pornunça e maniçoba detiveram maiores médias das variáveis morfoagronômicas, exceto para o número de gemas, que a mandioca apresentou quantidade superior à maniçoba e não diferiu da pornunça. O desaparecimento médio no caule e planta inteira para matéria seca (MS), proteína bruta (PB) e fibra em detergente neutro (FDN), foi superior para a pornunça e maniçoba. A degradabilidade potencial (DP) na MS da maniçoba (55,70%) e pornunça (51,72%) se sobressaíram em relação a mandioca (49,17%), para a planta inteira e caule, no entanto o caule da pornunça apresentou DP superior na fração caule (53,35%) e não houve diferença entre as espécies para a lâmina foliar. A maniçoba apresentou maior degradabilidade efetiva (DE) para a MS e PB (caule e planta inteira), com a pornunça se assemelhando a esta em suas frações de caule e planta inteira para a degradação da MS e PB, respectivamente. A lâmina foliar foi semelhante para as três espécies na MS, PB e FDN. As frações a, b e c, bem como a DE e DP foram influenciadas positivamente pela maior relação folha/caule na parte aérea da planta propiciada pelo maior número de folhas. O aumento do diâmetro do caule e número de ramos diminui a DE e DP do FDN. A OEM teve maior fração solúvel, fração potencialmente degradável e taxa de degradação, assim como maior DP e DE em relação à silagem de pornunça, além de deter menores teores de FDNi e a proporção de 75% de OEM incrementou os parâmetros de degradação das dietas. Pode-se concluir que a as variáveis morfoagronômicas se relacionam quanto a taxa de degradação das espécies, com a maniçoba e pornunça apresentando maior degradabilidade potencial e efetiva para a planta inteira e caule, e em conjunto com a mandioca, as lâminas dessas euforbiáceas tem excelente valor nutritivo e potencial de degradação. A maior inclusão de palma nas dietas promove maior desaparecimento em todos os tempos de incubação e maiores DP e DE da MS, PB e FDN.

Plants of the genus Manihot have potential as a forage resource for the Semiarid region. The knowledge of the ruminal degradability of these plants, as well as their different fractions, can contribute to information on the quality, availability and use of nutrients by ruminants, in addition to providing better adjustments to these ingredients in diets based on Orelha de Elefante Mexicana (OEM) (Opuntia stricta Haw) spineless cactus. The aim of this study was to evaluate the morphometry, in situ ruminal degradability and indigestible neutral detergent fiber (NDFi) of morphoagronomic fractions of cassava, maniçoba and pornunca and of diets containing increasing inclusion of OEM associated with pornunça silage. The whole plant, fractions (stem and blade), ingredients (pornunça silage and OEM) were evaluated, in addition to the diets that consisted of inclusions: 75% OEM and 25% pornunça silage; 50% OEM and 50% pornunça silage; 25% OEM and 75% pornunça silage and 0% OEM and 100% pornunça silage in the bulk portion. The times evaluated for the fibrous fractions were 0, 6, 12, 24, 48, 96 and 144 and for the diets, 0, 2, 4, 6, 8,12, 24, 48.72 and 96 hours. A randomized complete block design was used, with nine treatments for the fibrous fractions and four for the diets, with three replications for both degradability tests. For the evaluation of NDFi, the bags were incubated for 288 hours. Pornunça and maniçoba had higher means of morphoagronomic variables, except for the number of buds, in which cassava had a higher quantity than maniçoba and did not differ from pornunça. The average disappearance in stem and whole plant for dry matter (DM), crude protein (CP) and neutral detergent fiber (NDF) was higher for pornunça and maniçoba. The potential degradability (PD) in DM of maniçoba (55.70%) and pornunça (51.72%) stood out in relation to cassava (49.17%), for the whole plant and stem, however the stem of pornunça presented higher PD in the stem fraction (53.35%) and there was no difference between the species for the leaf blade. Maniçoba showed higher effective degradability (ED) for DM and CP (stem and whole plant), with pornunça similar to this in its stem and whole plant fractions for DM and CP degradation, respectively. The leaf blade was similar for the three species in DM, CP and NDF. Fractions a, b and c, as well as ED and PD were positively influenced by the higher leaf/stem ratio in the aerial part of the plant provided by the higher number of leaves. The increase in stem diameter and number of branches decreases the ED and PD of the NDF. The OEM had a higher soluble fraction, potentially degradable fraction and degradation rate, as well as higher PD and ED compared to pornunça silage, in addition to having lower levels of NDFi and the proportion of 75% of OEM increased the degradation parameters of the diets. It can be concluded that the morphoagronomic variables are related in terms of the degradation rate of the species, with maniçoba and pornunça showing greater potential and effective degradability for the whole plant and stem, and together with cassava, the blades of these euphorbiaceous have excellent nutritional value and potential for degradation. The greater inclusion of spineless cactus in the diets promotes greater disappearance in all incubation times and greater PD and ED of DM, CP and NDF.

Ovinos alimentados com silagem de pornunça em substituição ao feno de tifton-85: consumo, digestibilidade e parâmetros hematológicos e bioquímicos

A Pornunça (Manihot sp.) é um recurso forrageiro em potencial para a alimentação de ruminantes no Semiárido brasileiro, sendo importante a avaliação desta planta na dieta animal. Objetivou-se avaliar o consumo e a digestibilidade da matéria seca e nutrientes, as respostas fisiológicas, o comportamento ingestivo, o consumo de água e os parâmetros hematológicos e bioquímicos de ovinos alimentados com rações contendo níveis crescentes de silagem de pornunça (SP) em substituição ao feno de tifton-85 (Cynodon spp.). Os tratamentos consistiram na substituição do feno de Tifton-85 pela silagem de pornunça (0, 33, 66 e 100% da porção volumosa da dieta, em % de matéria seca). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições, totalizando 24 animais. Foi feita a análise do ácido cianídrico (HCN) e observado que a pornunça in natura tem maior concentração do composto que a silagem, apresentando os valores de 207,7 mg/kg de matéria seca (MS) na planta in natura e 76,78 mg/kg de MS na silagem. Os consumos de matéria seca (MS), consumo de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro corrigido para cinzas e proteína (FDNcp) e nutrientes digestíveis totais (NDT) aumentaram linearmente com o aumento na inclusão de silagem de pornunça, com destaque para o grupo 100% SP com CMS de 1,61 kg/dia. A digestibilidade da MS, FDNcp e da PB foram maiores com o aumento de silagem de pornunça. O tempo em ócio reduziu linearmente e o grupo 66% SP teve o menor tempo (568,33 min/dia) enquanto o tempo de mastigação total aumentou com as maiores inclusões de silagem de pornunça. No balanço hídrico, a ingestão de água via dieta e o total de água nas fezes aumentou para os grupos que receberam SP e a água absorvida aumentou nos grupo 66% e 100% SP. No balanço de nitrogênio as variáveis Ning, Nabs e Nret aumentaram nos grupos que receberam SP. As respostas fisiológicas e hematológicas não foram influenciadas pelas dietas e nos parâmetros bioquímicos ALT final aumentou em todos os grupos. A silagem de pornunça melhorou o consumo e digestibilidade da matéria seca e nutrientes, não alterando as respostas fisiológicas e os parâmetros hematológicos e proporcionou maior aporte de água via dieta.

Pornunça (Manihot sp.) is a potential forage resource as food for ruminants in the Brazilian semiarid region, and it is important to evaluate this plant in the animal diet. The objective was to evaluate the consumption and digestibility of dry matter and nutrients, physiological responses, ingestive behavior, water consumption and hematological and biochemical parameters of ovines fed with diets containing increasing levels of pornunça silage replacing tifton-85 hay (Cynodon spp.). The treatments consisted of replacing Tifton-85 hay with pornunça silage (0, 33, 66 and 100% of the bulky portion of the diet, in % of dry matter). The experimental design was completely randomized with four treatments and six replications, totaling 24 animals. The analysis of hydrocyanic acid (HCN) was carried out and it was observed that in natura pornunce has a higher concentration of the compound than silage, presenting values of 207,7 mg/kg of dry matter (DM) in the plant natura and 76,78 mg/kg DM in silage. The consumption of DM, consumption of crude protein (PB), consumption of neutral detergent fiber (NDFcp), and consumption of total digestible nutrients (NDT) increased linearly with the increase in the inclusion of pornunça silage with emphasis on the 100% SP group with CMS of ,61 kg/day. The digestibility of MS, NDFcp and PB were higher with the increase of pornunça silage. Idle time decreased linearly, and the 66% SP group had the shortest time (568.33 min/dia) while total chewing time increased with the largest pornunça silage inclusions. In the water balance, water intake via diet and total water in the feces increased for the groups that received SP and the absorbed water increased in the 66% and 100% SP groups. In the nitrogen balance, the variables Ning, Nabs and Nret were increased in the groups that received SP. Physiological and hematological responses were not influenced by diets and biochemical ALT parameters increased in all groups. The pornunça silage improved the consumption and digestibility of dry matter and nutrients, without altering the physiological responses and hematological parameters and provided a greater supply of water via diet.

Dietas compostas de silagens de diferentes forrageiras adaptadas ao semiarido na alimentacao de cordeiros em confinamento

Objetivou-se avaliar o efeito de dietas contendo silagens de diferentes forrageiras tropicais sobre as caracteristicas de carcaca e os componentes nao-carcaca, os aspectos qualitativos da carne e a atividade de enzimas avaliadoras da funcao hepatica em ovinos. O experimento foi conduzido na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), situada no municipio de Petrolina, PE. Foram utilizados 32 cordeiros nao-castrados, sem padrao racial definido e com peso vivo inicial medio de 17,61±2,63 kg, distribuidos em delineamento inteiramente casualizado com quatro dietas e oito repeticoes, durante um periodo experimental de 59 dias, sendo abatidos com peso medio de 27 kg. As dietas foram formuladas com silagens de diferentes forrageiras (tratamentos): erva-sal (Atriplex nummularia Lind), capim-buffel (Cenchrus ciliaris), gliricidia (Gliricidia sepium) e pornunca (Manihot sp.). Os dados foram submetidos a analise de variancia e as medias, comparadas pelo teste de Tukey a 5%, procedendo-se, ainda, a correlacao de Pearson e a analise dos componentes principais entre as variaveis avaliadas na carne. As menores medias obtidas para caracteristicas de carcaca foram observadasnos animais alimentados com silagem de capim-buffel: condicao corporal,1,81; peso ao abate, 22,64 kg; pesos de carcaca quente e fria, 9,64 e 9,42 kg; conformacao de carcaca,1,56; estado de engorduramento, 1,75; gordura renal,1,56; pescoco, 0,456; paleta, 0,821; costela, 1,118; e rendimento de costela, 24,875. Na avaliacao da carne, observou-se que a carne dos animais alimentados com silagens de erva-sal e capim-buffel foi mais macia (1,15 e 1,16) e teve maior perda por coccao (40,59 e 36,86). As porcentagens de umidade e proteina na carne tambem foram influenciadas pelas silagens (P<0,05), de modo que as silagens de erva-sal e pornunca proporcionaram menor umidade (74,59 e 4,73), enquanto as menores medias de proteina foram obtidas com o fornecimento das silagens de capim-buffel (22,99) e pornunca (22,96). Na avaliacao sensorial, a a carne dos animais alimentados com silagem de erva- sal foi a de maior aceitacao, com melhores resultados para os parametros de cor (4,1), sabor (4,65) e suculencia (5,09). Embora tenha ocorrido influencia das dietas nas enzimas ALT e AST (P<0,05), nao foi verificado efeito sobre a GGT (P>0,05), contudo, as concentracoes sericas de todas as enzimas avaliadas mantiveram-se dentro dos parametros fisiologicos de normalidade para a especie ovina. Silagens de forrageiras tropicais avaliadas nao tiveram efeito (P>0,05) nas concentracoes de proteinas totais e albumina, mas afetaram (P<0,05 os niveis de ureia e creatinina, uma vez que os niveis de creatinina foram inferiores aos preconizados na literatura para a especie ovina. A silagem de capim-buffel proporcionou menor peso de carcaca. Os melhores resultados na avaliacao das caracteristicas da carcaca e dos componentes nao-carcaca foram obtidos com a oferta de silagens de erva-sal e pornunca. As silagens avaliadas podem ser utilizadas na alimentacao de cordeiros no semiarido brasileiro, pois nao prejudicam o metabolismo hepatico, o perfil energetico nem o metabolismo proteico, em relacao as funcoes hepatico e renal, podendo ser utilizadas como fonte de volumoso em dietas para cordeiros em terminacao em confinamento.

In order to evaluate the effect of diets containing silages of different tropical forages on carcass characteristics and not housing components, the qualitative aspects of the flesh and the activity of enzymes evaluators liver function in sheep without defined breed, 32 lambs were used uncastrated without defined breed, with average initial weight of 17.61 ± 2.63 kg, in a completely randomized design with four diets and eight replications. The experiment was conducted at the Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA) in the municipality of Petrolina-PE, with a trial period of 59 days and slaughtered at average weight of 27 kg. The treatments consisted of diets containing different forage silage (treatments): Saltbush (Atriplex nummularia Lind), Buffel grass (Cenchrus ciliaris), Gliricidia (Gliricidia sepium) and Pornunca ( Manihot sp) Data were submitted to analysis of variance and the means compared by 5% Tukey test method shall also the Pearson correlation and principal component analysis among the variables in the flesh. For carcass characteristics were observed lower mean for the animals fed silage Buffel grass in body condition (1.81), slaughter weight (22.64 kg), hot carcass weight and cold (9.64 and 9.42 kg), carcass conformation (1.56), state greasing (1.75), renal fat (1.56), neck (0.456), palette (0.821), rib (1,118) and rib income (24.875 ). In the evaluation of meat it was found that meat from animals fed with salt grass silage and grass Buffel had a more tender meat (1.15 and 1.16) and higher cooking loss (40.59 and 36.86) . The moisture and protein percentages were influenced by silage (P <0.05) being the saltbush silage and pornunca those with the lowest moisture (74.59 and 4.73) and the protein was observed to lower average Buffel grass (22.99) and Pornunca (22.96). In sensory evaluation was found greater acceptance for samples from lambs fed saltbush silage, which showed better results for the color parameters (4.1), flavor (4.65) and juiciness (5.09). While there has been the influence of diets enzymes ALT and AST (P <0.05), effect on unverified GGT (P> 0.05), but the serum all tested enzymes remained within the parameters physiological normality for the sheep. It was found (P> 0.05) effect of diets containing different silage tropical forages in total protein and albumin concentrations. However, urea and creatinine levels were affected (P <0.05), with the latter variable levels below those recommended in the literature for ovine species. Different silage used can be used to feed the lambs in the semiarid. Buffel grass silage provided a lower carcass weight. The best results in the evaluation of carcass characteristics and non carcass components were with saltbush and pornunca silage. Silages containing different tropical forages do not cause deleterious effect on hepatic metabolism, the energy profile and protein metabolism in relation to liver and kidney function and can be used as a source of roughage in diets of feedlot finished lambs.