Effect of spineless-cactus mucilage on the in vitro rumen fermentation of cellulose, starch, and protein / Efeito da mucilagem da palma forrageira sobre a fermentação ruminal in vitro da celulose, amido e proteína

The aim of this study was to evaluate the effect of the levels of spineless-cactus mucilage on the in vitro rumen fermentation of cellulose, starch, and protein. A completely randomized experimental design was adopted with a 5 × 3 factorial arrangement consisting of five levels of spineless-cactus mucilage (0, 5, 10, 20, and 40%) and three substrates (carboxymethylcellulose, starch, and trypticase). Treatments were evaluated in a ruminal environment simulated by in vitro incubation at different times of assessment: 0, 3, 6, 12, 24, and 48 h. The incubation procedure was repeated three times, totaling three evaluations per incubation time for each treatment. There was an interaction (P<0.05) between the mucilage levels and substrate for all evaluated ruminal parameters, except for the concentration of microbial protein after 48 h of fermentation and for the proportions of acetate and butyrate fermentation at time 0 h. There was a quadratic increase (P<0.05) in the concentration of ammoniacal nitrogen after 48 h of incubation in the media containing carboxymethylcellulose and trypticase. pH values decreased quadratically (P<0.05) as a function of the mucilage levels in the media containing carboxymethylcellulose and trypticase. Overall, no expressive alterations were observed between the individual molar proportions of acetate, propionate, and butyrate with the addition of spineless-cactus mucilage levels to the different substrates. Spineless- cactus mucilage affects the pattern of fermentation of starch, cellulase, and protein performed by rumen microorganisms.(AU)

Objetivou-se com esta pesquisa avaliar o efeito dos níveis de mucilagem de palma forrageira sobre a fermentação ruminal in vitro de celulose, amido e proteína. Utilizou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, disposto em um esquema fatorial 5 × 3, com 5 níveis de mucilagem de palma forrageira (0, 5, 10, 20 e 40%) e três substratos (carboxymetilcelulose, amido e trypticase). Os tratamentos foram avaliados em ambiente ruminal simulado por incubação in vitro em diferentes tempos de incubação: 0, 3, 6, 12, 24 e 48 horas. O procedimento de incubação foi repetido três vezes, perfazendo-se o total de três avaliações por tempo de incubação para cada tratamento. Houve interação (P<0,05) entre os níveis de mucilagem e substratos para todos os parâmetros ruminais avaliados, com exceção da concentração de proteína microbiana após 48 horas de fermentação e para as proporções de acetato e butirato às 0 hora de fermentação. Houve aumento quadrático (P<0,05) para a concentração de nitrogênio amoniacal após 48 horas de incubação nos meios, contendo carboxymetilcelulose e trypticase. Os valores de pH reduziram de forma quadrática (P<0,05) em função dos níveis de mucilagem nos meios contendo carboxymetilcelulose e trypticase. De maneira geral, não foram observadas alterações expressivas entre as proporções molares individuais de acetato, propionato e butirato com a adição dos níveis de mucilagem de palma forrageira aos diferentes substratos. A inclusão de níveis de mucilagem de palma forrageira afeta o padrão de fermentação do amido, celulose e proteína realizada por microrganismos ruminais.(AU)

Effect of spineless-cactus mucilage on the in vitro rumen fermentation of cellulose, starch, and protein / Efeito da mucilagem da palma forrageira sobre a fermentação ruminal in vitro da celulose, amido e proteína

The aim of this study was to evaluate the effect of the levels of spineless-cactus mucilage on the in vitro rumen fermentation of cellulose, starch, and protein. A completely randomized experimental design was adopted with a 5 × 3 factorial arrangement consisting of five levels of spineless-cactus mucilage (0, 5, 10, 20, and 40%) and three substrates (carboxymethylcellulose, starch, and trypticase). Treatments were evaluated in a ruminal environment simulated by in vitro incubation at different times of assessment: 0, 3, 6, 12, 24, and 48 h. The incubation procedure was repeated three times, totaling three evaluations per incubation time for each treatment. There was an interaction (P<0.05) between the mucilage levels and substrate for all evaluated ruminal parameters, except for the concentration of microbial protein after 48 h of fermentation and for the proportions of acetate and butyrate fermentation at time 0 h. There was a quadratic increase (P<0.05) in the concentration of ammoniacal nitrogen after 48 h of incubation in the media containing carboxymethylcellulose and trypticase. pH values decreased quadratically (P<0.05) as a function of the mucilage levels in the media containing carboxymethylcellulose and trypticase. Overall, no expressive alterations were observed between the individual molar proportions of acetate, propionate, and butyrate with the addition of spineless-cactus mucilage levels to the different substrates. Spineless- cactus mucilage affects the pattern of fermentation of starch, cellulase, and protein performed by rumen microorganisms.

Objetivou-se com esta pesquisa avaliar o efeito dos níveis de mucilagem de palma forrageira sobre a fermentação ruminal in vitro de celulose, amido e proteína. Utilizou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, disposto em um esquema fatorial 5 × 3, com 5 níveis de mucilagem de palma forrageira (0, 5, 10, 20 e 40%) e três substratos (carboxymetilcelulose, amido e trypticase). Os tratamentos foram avaliados em ambiente ruminal simulado por incubação in vitro em diferentes tempos de incubação: 0, 3, 6, 12, 24 e 48 horas. O procedimento de incubação foi repetido três vezes, perfazendo-se o total de três avaliações por tempo de incubação para cada tratamento. Houve interação (P<0,05) entre os níveis de mucilagem e substratos para todos os parâmetros ruminais avaliados, com exceção da concentração de proteína microbiana após 48 horas de fermentação e para as proporções de acetato e butirato às 0 hora de fermentação. Houve aumento quadrático (P<0,05) para a concentração de nitrogênio amoniacal após 48 horas de incubação nos meios, contendo carboxymetilcelulose e trypticase. Os valores de pH reduziram de forma quadrática (P<0,05) em função dos níveis de mucilagem nos meios contendo carboxymetilcelulose e trypticase. De maneira geral, não foram observadas alterações expressivas entre as proporções molares individuais de acetato, propionato e butirato com a adição dos níveis de mucilagem de palma forrageira aos diferentes substratos. A inclusão de níveis de mucilagem de palma forrageira afeta o padrão de fermentação do amido, celulose e proteína realizada por microrganismos ruminais.

Compreendendo o microbioma ruminal e os impactos na qualidade da carne de bovinos recebendo aditivos naturais na dieta

A atual busca por produtos naturais e saudáveis está em expansão. O uso de compostos sintéticos está sendo limitado ou até banido por órgãos da saúde, tanto na indústria alimentícia como no uso de promotores de crescimento na produção animal. No sistema de produção de bovinos em confinamento, principalmente quando são utilizadas dietas com alto teor de concentrado, é necessária a adição de compostos para auxiliar na modulação do rúmen. Neste contexto, é necessário o desenvolvimento de substâncias alternativas não invasivas na alimentação animal. Assim sendo, as substâncias naturais se tornaram promissoras substitutas para os sintéticos, por apresentar ação similar e algumas vezes mais efetiva na produção de ruminantes. Entretanto, para sua adição na alimentação animal é necessário caracterizar os vários produtos de plantas, bem como conhecer o modo de ação destas substâncias. Os óleos essenciais, funcionais e seus compostos apresentam ação antimicrobiana, antioxidante, antiviral, entre outras. Essas propriedades provêm principalmente do efeito sinérgico dos seus constituintes que potencializam os efeitos benéficos. O objetivo de desenvolver este estudo foi avaliar o desempenho e eficiência alimentar, microbioma ruminal, comportamento ingestivo, característica de carcaça, qualidade da carne e aceitabilidade sensorial de 40 novilhos mestiços (½Angus - ½Nelore) com 16 ± 2,2 meses de idade, peso corporal inicial médio de 385,8 ± 20,7 kg sem adição ou com diferentes níveis (1,5; 3,0; 4,5 ou 6,0 g/dia/animal) de um blend contendo aditivos naturais, sendo esses, óleo essencial de cravo, óleos funcionais de caju e mamona e compostos microencapsulados (eugenol, timol e vanilina). O período de confinamento foi de 62 dias. O comportamento ingestivo (tempo de ingestão de água, ruminação, alimentação e ócio) foi semelhante entre as dietas (P>0,05). O desempenho animal (ganho médio diário e eficiência alimentar) apresentou aumento linear com inclusão de aditivos naturais (P<0,05). O consumo de matéria seca não apresentou efeitos (P>0,05) de qualquer nível de dosagem, assim como, as características de carcaça (peso de carcaça quente e rendimento de carcaça). Os produtos da fermentação ruminal (ácidos graxos voláteis e amônia ruminal) apresentaram decréscimo significativo (P<0,05). Além disso, o microbioma ruminal apresentou mudanças significativas com a inclusão dos aditivos naturais (P<0,05). Entretanto, o pH ruminal não diferiu entre os tratamentos (P>0,05). Ainda, os parâmetros de qualidade de carne avaliados pH, textura, oxidação lipídica e coloração foram significativamente diferentes entre os tratamentos (P<0,05), entretanto a capacidade de retenção de água não foi influenciada. Para as avaliações de 47 características organolépticas como odor e flavour não foram observadas diferenças significativas, porém, os textura e aceitabilidade geral apresentaram aceitação superior dos animais que receberam adição do blend de acordo com os consumidores avaliados (P<0,05). Os resultados indicam que o blend de aditivos naturais pode melhorar o desempenho animal a partir da manipulação da fermentação ruminal atuar no produto final melhorando características de qualidade de carne de bovinos terminados em confinamento submetidos à dieta alto grão.

The search for natural products is rising. The use of synthetic compounds is being limited or even banned by health agencies in both food and feed industry. The addition of compounds to improve the rumen fermentation are necessary in high-grain diets fed to feedlot cattle diet. Thus, the substances development in animal feed is necessary and natural substances have become promising substitutes for synthetics since they have a similar or even further effectiveness on ruminant production. However, it is necessary to understand the plant products diversity and its mode of action, as many of them remain unknown. The essential and functional oils, and their compounds present antimicrobial, antioxidant, antiviral, and others actions. These properties are mainly from the synergistic effect of the constituents that potentiate their beneficial effects. The aim with this study was to evaluate the animal performance and feed efficiency, rumen microbiome, intake behavior, carcass characteristics, meat quality and beef sensory acceptability from 40 crossbred steers (½Angus - ½Nelore) with 16 ± 2.2 months old, average initial body weight of 385.8 ± 20.7 kg. Diets had no additive, or different levels (1.5, 3.0, 4.5 or 6.0g / day/animal) of a blend containing natural additives such as oil clove essential oil, cashew and castor oil functional oils and commercial microencapsulated compounds (eugenol, thymol and vanillin). The feedlot period lasted 62 days. Intake behavior (water intake, rumination, feed intake and idle time) was similar between diets (P>0.05). Animal performance (average daily gain and feed efficiency) showed a linear increase with the inclusion of natural additives (P<0.05). Dry matter intake had no effects (P>0.05) of any dosage used, as well as carcass characteristics (hot carcass weight and hot carcass dressing). Volatile fatty acids and ruminal ammonia showed a decrease (P<0.05). Also, the ruminal microbiome showed significant changes with the natural additives inclusion 95 (P<0.05). However, ruminal pH did not differ between treatments (P>0.05). Furthermore, the meat quality (pH, shear force, lipid oxidation and meat color) was influenced by diets (P<0.05), while the water losses were not influenced by the natural additives blend addition. The sensory evaluation as odor and flavor were similar between treatments (P>0.05). Tenderness and overall acceptability had higher scores with natural compounds addition (P<0.05). The natural additives blend can improve animal performance through rumen microbiome manipulation, impacting the final product and improving meat quality on cattle finished in feedlot

Microbiota ruminal de novilhos mantidos a pasto, suplementados com quitosana e digestibilidade in vitro de diferentes dietas para ruminantes

Objetivou-se avaliar a microbiota do rúmen de bovinos alimentados com inclusão de quitosana na dieta e avaliar o efeito da adição de aditivos (monensina (MON); líquido da casca da castanha de caju (LCC); quitosana (Q) e ácido ricinoléico (AR) sobre a digestibilidade in vitro dos nutrientes para ruminantes. Para a avaliação da microbiota do rúmen foram utilizados cinco (5) novilhos mestiços canulados no rúmen com peso médio de 350 kg mantidos em piquetes individuais de Urochloa brizantha cv Marandu e distribuídos em quadrado latino 5x5. Os animais foram suplementados diariamente na proporção de 0,15% peso corporal (PC). A quitosana (85% desatilação) foi fornecida em associação a um suplemento mineral protéico 30%. As doses de quitosana utilizadas foram de 0; 400; 800; 1200 e 1600 mg / kg de MS. Para a digestibilidade in vitro foram utilizados dois bovinos da raça Jersey, adultos, castrados, peso médio de 350 kg, providos de canula ruminal, e mantidos em pasto de Urochloa brizantha cv Marandu, recebendo suplementação mineral. Após o final da extração e purificação do DNA, a concentração do DNA e os grupos de microrganismos foram quantificados em um equipamento de espectrofotometria. A pureza e rendimento do DNA foi avaliada por espectrofotometria a partir de razões de absorbância variando de A260 nm/A230 nm e A260 nm/A280 nm. Para realização do ensaio de Digestibilidade in vitro foi utilizado três relações volumoso e concentrado (100:00, 50:50 e 20:80) e quatro aditivos para analisar a matéria seca (DIVMS), matéria orgânica (DIVMO), fibra em detergente neutro (DIVFDN) e proteína (DIVPB). O rendimento e a pureza do DNA extraído de amostras do rúmen total de bovinos foram considerados adequados, com quantidade e qualidade satisfatória. É possível observar que com a inclusão das doses crescente de quitosana na dieta dos novilhos houve efeito quadrático no grupo das bactérias celulolíticas e nas archea, porém no grupo das bactérias amilolíticas não houve efeito da inclusão da quitosana. A concentração de DNA extraído também apresentou efeito quadrático com a inclusão das doses de quitosana. No ensaio da Digestibilidade in vitro foi verificado o efeito dos fatores principais e da interação entre os aditivos e as razões V: C na DIVMS, DIVPB, DIVMO e DIVFDN. A inclusão de MON, LCC, Q e AR aumentaram o coeficiente de digestibilidade da MS, devido os aditivos causarem alterações nos padrões de fermentação ruminal. Mas os aditivos MON e Q não diferiram do grupo controle. Na DIVMO e DIVPB a inclusão dos aditivos não causou efeito. Na DIVFDN a Q e o LCC reduziram a digestibilidade. Foi verificado efeito significativo (P<0, 001) apenas para as razões volumoso: concentrado sobre a DIVMS, DIVPB e DIVMO, para a DIVFDN (P = 0,09). A inclusão de quitosana na proporção de 741,67 mg/kg MS atua alterando beneficamente a microbiota ruminal. Os aditivos MON, LCC, Q e AR quando adicionados na dieta de ruminantes agem como moduladores da fermentação ruminal, resultando em efeitos positivos na digestibilidade dos nutrientes, possibilitando substituir os antibióticos ionóforos.

The objective of this study was to evaluate the microbiota of the rumen of cattle fed with chitosan inclusion in the diet and to evaluate the effect of the addition of additives (monensin (MON), cashew nut Shell (LCC), powdered chitosan (Q) and ricinoleic acid (AR)) on the in vitro digestibility of nutrients for ruminants. Five (5) rumen cannulated crossbred steers with an average weight of 350 kg were kept in individual paddocks of Urochloa brizantha cv Marandu and distributed in a 5x5 Latin square. The animals were supplemented daily at a ratio of 0.15% body weight (CP). Chitosan (85% distillation) was supplied in combination with a 30% protein mineral supplement. The doses of chitosan used were 0; 400; 800; 1200 and 1600 mg / kg DM. For the in vitro digestibility, two adults, castrated Jersey cattle with an average weight of 350 kg were used. They were kept in a Urochloa brizantha cv Marandu pasture, receiving mineral supplementation. In order to perform the test, three voluminous and concentrated ratios (100: 00, 50:50 and 20:80) and four additives on the in vitro digestibility of organic matter (IVDMD), dry matter (IVDMD), neutral detergent fiber DIVFDN) and protein (VPB). DNA extraction was performed following the methodology described by Stevenson and Weimer (2007). The yield and purification of the DNA were obtained by spectrophotometry. The yield and purity of the DNA extracted from samples of the total bovine rumen were considered adequate, with satisfactory quality. Because protocols for extracting DNA based on chloroform with phenol, and a mechanical lysis step extract DNA with higher quantity and quality, requiring no further purification. The bacterial DNA concentration showed a quadratic effect. The inclusion of chitosan acts by altering the concentration of ruminal microorganisms. It was verified effect on the variables IVDMD and DIVFDN for the different additives under study. In the IVDMD there was an increase in the inclusion of the additives, but treatments with the inclusion of MON and Q did not differ from the control treatment. In the DIVFDN there was a reduction with the inclusion of Q. The other additives did not influence the variable. After analysis of variance, significant effect (P <0.001) was observed only for the voluminous: concentrate relationships on IVDMD, VPB, and IVDMD for DIVFDN (P= 0.09). There was no significant interaction of treatments within the different voluminous: concentrate relationships on IVDMD, DIVFDN, VPB, and DEMO. The additives alone, added to the ruminant diet, act as modulators of ruminal fermentation, resulting in positive effects on nutrient digestibility, allowing the replacement of ionophore antibiotics.

EFEITOS DE DIFERENTES NÍVEIS DE RESTRIÇÃO ALIMENTAR SOBRE CARACTERÍSTICAS DO LÍQUIDO RUMINAL DE CAPRINOS

A caprinocultura é uma atividade bastante difundida no Nordeste brasileiro, onde predomina os sistema semiextensivo e extensivo de criação. A dificuldade em avaliar a qualidade e quantidade de volumoso ingerido dificulta a determinação do status nutricional dos animais criados nestes sistemas. A avaliação do líquido ruminal é uma ferramenta útil para identificar deficiências e doenças metabólicas, porém ainda é pouco explorada nesta espécie. Foram utilizados 25 caprinos castrados com 6 a 7 meses de idade, mantidos em baias coletivas e passaram por período de adaptação onde receberam alimento volumoso e concentrado além de água e sal mineral. O período experimental foi de 72 dias, e os animais divididos em 5 grupos de 5 animais e submetidos a restrição alimentar isoprotéica/hipoenegética e isoenergética/hipoprotéica em diferentes níveis. As amostras do liquido ruminal foram coletadas 7 vezes ao longo do período experimental utilizando sonda oro-gástrica semiflexível com aproximadamente 1,5 m de comprimento e 12 mm de diâmetro externo, lubrificado com óleo vegetal. As variáveis aferidas foram o pH, o tempo de redução ao azul de metileno (RAM), o tempo de sedimentação e flutuação (TAS) e a acidez titulável total (ATT) e o número de protozoários no líquido ruminal. apresenta. A restrição alimentar hipoproteica / isoenergética nos níveis de 20 e 40%, hipoenergética / isoproteica nos níveis de 20 e 40% e hipoenergética / hipoproteica no nível de 30% promoveram alterações na RAM, TAS, ATT e no número de protozoários nas características do líquido ruminal de caprinos criados em confinamento pelo tempo de 42 dias, no entanto essas alterações não foram capazes de causar danos as atividades do rúmen, dado que, os valores encontrados estiveram dentro dos padrões determinados para ruminantes.

Goat farming is a widespread activity in the Northeast of Brazil, where the semiextensive and extensive breeding system predominates. The difficulty in evaluating the quality and quantity of ingested volumes makes it difficult to determine the nutritional status of the animals raised in these systems. The evaluation of ruminal fluid is a useful tool to identify deficiencies and metabolic diseases, but it is still little explored in this species. 25 castrated goats with 6 to 7 months of age were kept in collective pens and underwent adaptation period where they received bulky and concentrated food in addition to water and mineral salt. The experimental period was 72 days, and the animals were divided into 5 groups of 5 animals and submitted to isoproteic / hypoenegetic and isoenergetic / hypoprotein food restriction at different levels. The ruminal liquid samples were collected 7 times over the experimental period using a semi-flexible gas-gastric probe approximately 1.5 m long and 12 mm outside diameter, lubricated with vegetable oil. The variables measured were the pH, the reduction time to methylene blue (RAM), the sedimentation and flotation time (TAS) and the total titratable acidity (ATT) and the number of protozoa in the ruminal fluid. features. The hypoproteic / isoenergetic food restriction at 20 and 40%, hypoenergetic / isoprotein levels at the 20 and 40% levels and hypoenergetic / hypoproteic levels at the 30% level promoted alterations in ADR, TAS, ATT and in the number of protozoa in the characteristics of the liquid rumen growth of goats reared in confinement for 42 days, however, these changes were not able to cause damage to the rumen activities, since the values found were within the ruminant standard.

Efeito de diferentes concentrações de sais sobre a fermentação e crescimento de microbiano ruminal de bovinos e caprinos

Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl), cloreto de magnésio (MgCl2) e cloreto de cálcio (CaCl2) sobre a condutividade elétrica, fermentação e crescimento de microrganismos celulolíticos, glicolíticos e amilolíticos advindas de líquido ruminal de bovinos e caprinos. Foram utilizados líquidos ruminais de um bovino e um caprino, fistulados no rúmen para obtenção do inóculo. Avaliaram-se seis níveis de NaCl, MgCl2 e CaCl2 (0 mg/dL, 100 mg/dL, 200 mg/dL, 400 mg/dL, 800 mg/dL e 1600 mg/dL) e três substratos (amido, celulose e glicose), em delineamento inteiramente casualizado, no esquema fatorial 6 x 3 para determinação dos parâmetros de crescimento microbiano. Nos experimentos com bovinos, obteve-se efeito quadrático dos níveis de CaCl2 sobre a concentração de proteína microbiana nos meios com amido, e efeito quadrático para o MgCl2 quando no meio com celulose. Ocorreu efeito quadrático dos níveis de NaCl, MgCl2 e CaCl2 sobre a concentração de proteína microbiana nos meios com glicose. A concentração de NNH3 cresceu linearmente com o aumento dos níveis de NaCl e CaCl2, no meio contendo celulose. Já as concentrações de acetato decresceram linearmente em função do aumento do NaCl nos meios contendo amido, celulose e glicose. Obteve-se efeito quadrático para o substrato amido e celulose sobre as concentrações de propionato nos níveis de NaCl. Nos experimentos com caprino, as concentrações de proteína microbiana aumentaram linearmente com o aumento dos níveis do NaCl, MgCl2 e CaCl2, quando o substrato foi o amido. Ocorreu efeito quadrático do CaCl2 sobre a concentração de proteína microbiana quando o substrato foi a celulose. Contudo, nos níveis de CaCl2 sobre a concentração de N-NH3 existiu efeito linear crescente para amido. Em relação ao MgCl2, possuiu efeito linear sobre a concentração de N-NH3 quando o substrato foi a celulose. Observou-se efeito quadrático dos níveis de NaCl no meio contendo amido sobre a concentração de acetato. Houve efeito linear decrescente dos níveis de CaCl2 no meio contendo celulose sobre a concentração de acetato. Obteve-se efeito linear decrescente dos níveis de NaCl e MgCl2 no meio contendo amido sobre a concentração de propionato. Obteve-se efeito linear decrescente nos níveis de NaCl, MgCl2 e CaCl2 no meio contendo amido sobre a concentração de butirato, e ocorreu efeito linear decrescente do MgCl2 no meio contendo glicose. Concluindo-se que os microrganismos advindos de bovino na presença do sal NaCl e do CaCl2 até 1600 mg/dL ou condutividade elétrica de 34,81dS/m e de 22,95dS/m não afetam a eficiência microbiana das bactérias fermentadoras de amido, celulose e glicose. O MgCl2 também não afeta a eficiência microbiana das bactérias fermentadoras de celulose e glicose ao nível de até 1600 mg/dL ou condutividade elétrica de 24,11dS/m. Entretanto, a eficiência microbiana das bactérias fermentadoras de amido é inibida a níveis acima de 800 mg/dL ou com condutividade 18,22dS/m. Entretanto, os microrganismos advindos de caprino na constituição do sal NaCl e do CaCl2 até 1600 mg/dL ou condutividade elétrica de 34,81dS/m e de 22,95dS/m não afetam a eficiência microbiana das bactérias fermentadoras de amido, celulose e glicose. O MgCl2 também não afeta a eficiência microbiana das bactérias fermentadoras de celulose e glicose ao nível de até 1600 mg/dL ou condutividade elétrica de 24,11dS/m. Entretanto, a eficiência microbiana das bactérias fermentadoras de amido é inibida a níveis acima de 800 mg/dL ou com condutividade 18,22dS/m.

The objective was to evaluate the effect of sodium chloride (NaCl), magnesium chloride (MgCl2) and calcium chloride (CaCl2) different concentrations on the electrical conductivity, growth and fermentation of cellulolytic, glycolytic and amylolytic bacterias, resulting from cattle and goats. Were used cattle and goats rumen liquid, from rumen cannulated animals to obtain the inoculum. Was evaluated six levels of NaCl, MgCl2 and CaCl2 (0 mg/dL, 100 mg/dL, 200 mg/dL, 400 mg/dL, 800 mg/dL and 1600 mg/dL) and three substrates (starch, cellulose and glucose) in a completely randomized delineation in a factorial 6 x 3 to microbial growth parameters determination. In the cattle experiments, was obtained a CaCl2 quadratic effect levels on microbial protein concentration in the starch medium, and an MgCl2 quadratic effect in the cellulose medium. Occurred a quadratic levels effect of NaCl, MgCl2 and CaCl2 on the microbial protein concentration in glucose medium. While acetate concentrations decreased linearly with the increase of NaCl in starch, cellulose and glucose containing medium. Was obtained a quadratic effect to starch and cellulose medium, above the propionate concentrations in NaCl levels. However in goat experiments the microbial protein concentrations increased linearly with NaCl, MgCl2 and CaCl2 increasing levels, in starch medium. Occurred a quadratic effect of CaCl2 concentration on the microbial protein in cellulose medium . However, at CaCl2 levels on N-NH3 concentration existed a linear increasing effect for starch. Regarding MgCl2, happened a linear effect on the NH3 concentration in cellulose medium. Was observed a quadratic effect levels of NaCl in starch containing medium on the acetate concentration. There was a decreasing linear effect of CaCl2 levels in cellulose containing medium on the acetate concentration. Was obtained a NaCl and MgCl2 linear effect levels in starch containing medium on propionate concentration. Was obtained a NaCl, MgCl2 and CaCl2 linear decrease levels in starch containing medium on the butyrate concentration and was MgCl2 declining linear effect on glucose containing medium. Concluding that the bovine bacteria in NaCl presence above of 400 mg /dl reduced the cellulose fermenting bacteria efficiency. While glucose fermenting bacteria are tolerant to NaCl concentrations supporting levels of up to 800mg/dl and the amylolytic bacteria tolerate levels up to 1600 mg/dl. However, the MgCl2 salt at levels of 1600 mg/dl does not affect the efficiency of starch and glucose fermenting bacteria, on the other hand, the cellulose fermentative bacteria have shown to be less tolerant to levels above 400 mg/dl. However, the CaCl2 at the level of 1600 mg/dl does not affect the efficiency of starch, cellulose and glucose microbial fermenting bacteria. However, the goats bacteria in the constitution of NaCl salt to 1600mg /dl does not affect the efficiency of starch, cellulose and glucose microbial fermenting bacteria. At the same way MgCl2 did not affected the cellulose and glucose fermenting microbial efficiency at the level up to 1600mg /dl. However, the microbial efficiency of starch fermenting bacteria is inhibited at levels above 800 mg /dl. The CaCl2 up to 1600mg /dl does not affect the microbial efficiency of starch, cellulose and glucose fermenting bacteria.

Efeitos de diferentes níveis de concentrado, tipos de carboidratos não fibrosos e digestibilidade da fibra sobre o ecossistema ruminal.

Objetivou-se com o presente estudo caracterizar as mudanças na população bacteriana ruminal, ocasionadas pelo aumento de concentrado na dieta, utilização de diferentes fontes de CNF e volumosos com diferentes digestibilidades da fibra. Para tanto, foram coletadas amostras de líquido ruminal, para posterior quantificação relativa de bactérias ruminais, oriundas de quatro projetos de pesquisa conduzidos no Laboratório de Pesquisa em Gado de Corte, pela FMVZ/USP - Pirassununga-SP. Em todos os experimentos, foram utilizados animais da raça Nelore, castrados e canulados no rúmen, em delineamento experimental de quadrado latino. Foi realizada uma quantificação relativa através da técnica de qPCR de três bactérias celulolíticas (Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus albus e Ruminococcus flavefaciens), duas amilolíticas (Streptococcus bovis e Ruminobacter amylophilus), e uma consumidora de lactato (Megasphaera elsdenii), para determinação do efeito da dieta sobre a população de microrganismos ruminais. No Experimento 1, as dietas experimentais foram formuladas com dois níveis de concentrado: 60% ou 80%, sendo que o volumoso utilizado foi silagem de cana-de-açúcar (variedade IACSP 93-3046). Dentro de cada nível de inclusão de concentrado, foram utilizados três fontes de CNF: milho floculado a vapor (MFV), polpa cítrica peletizada (PCP), ou milho moído (MM). MFV e PCP foram incluídas na dieta em substituição parcial de 70% do MM. No Experimento 2, as dietas experimentais foram formuladas com 60% de concentrado, sendo que o volumoso utilizado foi a cana-de-açúcar fresca ou ensilada, com alta ou baixa digestibilidade da fibra (DFDN). No Experimento 3, as dietas experimentais foram formuladas com dois níveis de concentrado: 60% ou 80%, sendo que o volumoso utilizado foi a cana-de-açúcar fresca, com alta ou baixa DFDN. No Experimento 1, o aumento de concentrado resultou em queda da população de F. succinogenes (P<0,01) e S. bovis (P<0,01), e aumentou R. flavefaciens (P=0,05). A substituição parcial do MM por PCP resultou em aumento de S. bovis (P=0,01) e redução de R. flavefaciens (P<0,01). Já a substituição do MM por MFV reduziu R. albus (P<0,01). Houve uma interação Dieta*CNF apenas para a M. elsdenii (P=0,02), onde o MFV aumentou M. elsdenii apenas na dieta com 80% de concentrado. No Experimento 2, o fornecimento de cana fresca resultou em um aumento da população de S. bovis (P<0,01), e M. elsdenii (P=0,06). Houve interação entre DFDN e modo de conservação da cana sobre a população de F. succinogenes (P=0,01), onde a cana de alta DFDN aumentou a população de F. succinogenes apenas com o fornecimento de cana fresca. No Experimento 3, o aumento de concentrado resultou em queda de S. bovis (P<0,01), e aumento de R. amylophilus (P=0,07). Houve interação entre DFDN e nível de concentrado para a F. succinogenes (P=0,06) e R. albus (P<0,01), onde a cana de alta DFDN aumentou a população destes microrganismos apenas na dieta com 60% de concentrado. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o desempenho animal pode ser explicado pela modulação da população de microrganismos ruminais por meio da composição da dieta.

The aim of this study was to characterize the population change of cellulolytic and amylolytic rumen bacteria, caused by the increase of concentrate, and by the use of different sources of NFC in diets with sugarcane silage. Samples of rumen contents were collected for subsequent analysis of the relative quantification of rumen microorganisms, from four research projects conducted at the Research Laboratory in Beef Cattle at FMVZ / USP - Pirassununga-SP. In all experiments, Nellore beef cattle, castrated, and ruminal cannulated, were used in a Latin square design. Three cellulolytic bacteria (Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus albus and Ruminococcus flavefaciens); two amylolytic (Streptococcus bovis and Ruminobacter amylophilus); and a lactate fermenting microorganism (Megasphaera elsdenii), were quantified by the technique of qPCR, to determine the effect of diet on the population of rumen microorganisms. Experiment 1, the experimental diets were formulated with two levels of concentrate: 60% or 80%, and the roughage used was sugarcane silage (IACSP 93-3046). Within each level of concentrate inclusion, three different sources of NFC were used: steam flaked corn (SFC), pelleted citrus pulp (PCP), or ground corn (GC). SFC and PCP were included in the diet in partial replacement of 70% of GC. Experiment 2, the experimental diets were formulated with 60% of concentrate level, and two sugarcane genotypes divergent for stalk NDFD, with high or low NDFD, either freshly cut or as silage. Experiment 3, the experimental diets were formulated with two levels of concentrate: 60% or 80%, and the roughage used was fresh sugarcane, with high or low NDFD. In the Experiment 1, increasing concentrate in the diet decreased the population of F. succinogenes (P<0.01) and S. bovis (P<0.01), and increased R. flavefaciens population (P=0.05). The partial replacement of GC by PCP increased S. bovis population (P=0.01) and decreased R. flavefaciens population (P<0.01). The replacement of GC by SFC decreased the population of R. albus (P<0.01). There was a significant Diet*NFC interaction only for M. elsdenii (P=0.02), where SFC increased the relative population only at the 80% concentrate diet. Experiment 2, Diets with fresh sugarcane increased the population of S. bovis (P <0.01), and M. elsdenii (P=0.06). There was a significant interaction between NDFD and conservation mode of sugarcane for F. succinogenes (P = 0.01), where sugarcane with high NDFD increased F. succinogenes population only when sugarcane was offered as freshly cut. In Experiment 3, the increase concentrate in the diet decreased S. bovis population (P<0.01), and increased R. amylophilus (P=0.07). There was a significant interaction between NDFD and concentrate level for F. succinogenes (P=0.06) and R. albus (P<0.01), where sugarcane with high NDFD increased the population of these microorganisms only at the 60% concentrate diet. The animal performance can be explained by modulation of the population of the rumen microorganisms through diet composition.