N-alkanes to estimate voluntary forage intake of cattle using controlled-release capsules

ABSTRACT

N-alkanes have been used as internal markers in digestibility trials with ruminants and non-ruminants for more than 20 years. In this study, two trials were conducted under different feeding regimes to (i) evaluate the release rate of n-alkanes of controlled-release capsules in the rumen of rumen-cannulated steers either grazing or restrained in metabolic stalls and (ii) estimate voluntary forage intake of the same steers in metabolic stalls. Six rumen-cannulated Nelore steers were allocated to individual metabolic stalls and were fed diets with varying forage to concentrate ratios (8020, 6040, and 4060; respectively). Corn silage was the only forage source. In the grazing trial, the same steers were evaluated under three feeding managements (Brachiaria brizantha cv. Marandu unsupplemented or supplemented with either 0.3% or 0.6% of live weight of a concentrate). The release rate of the n-alkanes (mg d-1) was measured by multiplying the distance (mm d-1) the capsule plunger travelled after 3, 7, 10, 13, and 17 d of rumen infusion to the n-alkanes concentration of capsule tablets (mg mm-1). There was an effect of day of measurement (P 0.05) on the release rate of animals restrained in metabolic stalls and grazing. However, no effect (P > 0.05) of feeding management or feeding management x day of measurement interaction was observed. Values averaged 6.9 and 14.8%, lower than proposed by the manufacturer for the C32, when animals were restrained in metabolic stalls and at grazing, respectively. Similarly, the values of C36 were 15.9 and 23.1% lower for those animals in metabolic stalls and grazing, respectively. The average release rate of C32 into the rumen was 372 and 341 mg d-1 for animals restrained in metabolic stalls and grazing, respectively. There was no difference in the release rate between feeding regimes (P > 0.05). The regression of the pooled data indicated an average release rate of 345 mg d-1. Estimated values of voluntary forage intake using the pair of C33C32 n-alkanes using the animals restrained in metabolic stalls was not different from those effectively measured (P > 0.05). These findings indicated that n-alkanes capsules can be used to estimate forage intake of stall-fed animals, but concentration of n-alkanes in capsules and the release rate has to be measured before dosing animals to accurately predict intake.

RESUMO

N-alcanos têm sido usados como marcadores internos em ensaios de digestibilidade com ruminantes e não-ruminantes por mais de 20 anos. Neste estudo dois ensaios foram conduzidos para avaliar 1) a taxa de liberação de alcanos de cápsulas de liberação controlada inseridas no rúmen de novilhos fistulados em pastejo ou mantidos em gaiolas de metabolismo e; 2) o uso de n-alcanos para estimar o consumo voluntário de forragem dos novilhos mantidos em gaiolas de metabolismo. Seis novilhos Nelore, fistulados no rúmen foram colocados individualmente em gaiolas de metabolismo e alimentados com dietas variando a relação forragemconcentrado (8020, 6040 e 4060, respectivamente). A silagem de milho foi a única fonte de forragem. No ensaio de pastejo, os animais foram avaliados sob três regimes de alimentação (Brachiaria brizantha cv. Marandu sem ou com suplementação com concentrado na proporção de 0,3 ou 0,6% do peso vivo, PV). A taxa de liberação de n-alcanos (mg d-1) foi medida multiplicando-se a distância percorrida pelo êmbolo da cápsula (mm d-1) após 3, 7, 10, 13 e 17 dias de inserção no rúmen, pela concentração de alcanos dos tabletes das cápsulas (mg mm-1). Houve um efeito de dia (P 0,05) sobre a taxa de liberação para os animais em gaiolas de metabolismo e em pastejo. Contudo, não houve efeito (P > 0,05) do regime de alimentação ou da interação regime da alimentação x dia da medida. Os valores foram 6,9 e 14,8% menores do que o proposto pelo fabricante para o C32 quando os animais foram mantidos em gaiolas de metabolismo e pastejo, respectivamente. Os valores para o C36 foram 15,9 e 23,1% menores para os animais em gaiolas de metabolismo e pastejo, respectivamente. A liberação média do C32 dentro do rúmen foi 372 e 341 mg d-1 para os animais em gaiolas de metabolismo e pastejo, respectivamente. Não houve diferença na taxa de liberação entre os animais em gaiolas de metabolismo e em pastejo e a regressão linear usando os dois conjuntos de dados resultou em uma taxa de liberação de 345 mg dia-1 do C32. Os consumos estimados de forragem usando o par C33C32 de alcanos não diferiu dos consumos observados para os animais em gaiolas de metabolismo. Estes resultados indicam que as cápsulas de liberação controlada podem ser utilizadas para estimar o consumo de forragem em animais estabulados mas a taxa de liberação e a concentração de alcanos nas cápsulas devem ser medidas para gerar predições mais exatas.