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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-218411

Resumo

Na nutrição de suínos, as rações são formuladas de acordo com o estágio de crescimento dos animais e, predominantemente, uma única dieta é fornecida por um longo período dentro de um sistema de alimentação por fases. Nesse sistema, quando o objetivo é otimizar o desempenho de um lote de animais os nutrientes são, normalmente, fornecidos em excesso principalmente ao final de cada fase. Dessa forma, devido ao custo elevado dos alimentos, aliado a excreção de elementos poluidores, novas estratégias nutricionais devem ser propostas e avaliadas. Dentro desse contexto, programas que permitem fornecer uma dieta que atenda a exigência diária dos animais têm se demonstrados promissores uma vez que permitem reduzir custos e excreção de elementos poluidores. Nesse contexto de nutrição de precisão, torna-se relevante destacar que a eficiência de utilização dos nutrientes pode variar ao longo do dia, de acordo com as variações do estado metabólico (catabolismo e anabolismo) dos animais determinado pelo ciclo circadiano. Portanto, o ajuste da concentração nutricional da dieta às flutuações do estado metabólico dos suínos ao longo do dia pode ser uma estratégia promissora para melhorar o uso racional de nutrientes e consequentemente reduzir custos e impacto ambiental. Dessa forma, com essa tese objetivou-se avaliar os efeitos do ajuste da concentração de aminoácidos da dieta de acordo com o ritmo circadiano do estado metabólico de suínos sobre o metabolismo e desempenho zootécnico. Para isso foram realizados dois ensaios experimentais: (i) metabolismo e (ii) desempenho e composição corporal. No ensaio de metabolismo o objetivo foi avaliar balanço de nitrogênio e metabolismo de nutrientes de suínos alimentados com dietas com diferentes concentrações de aminoácidos nas refeições da manhã e da tarde, respectivamente. Um total de 24 suínos machos (peso corporal inicial de 35 ± 3,32 kg) foram alojados em gaiolas metabólicas e submetidos a três programas de alimentação (8 animais por tratamento). Um programa de alimentação diário (DP), onde uma dieta atendendo 100% das exigências em aminoácidos (AA) foi fornecida nas refeições da manhã e da tarde; e dois programas de alimentação sequencial (SEQ): programa de vii alimentação sequencial com redução e aumento em 40% na concentração de AA (SEQLH) no período da manhã e da tarde, respectivamente; e programa de alimentação sequencial com aumento e redução em 40% na concentração de AA no período da manhã e da tarde (SEQHL), respectivamente. O experimento metabólico teve duração de 21 dias, consistindo em 7 dias de adaptação e 14 dias de experimento. O balanço de nitrogênio (N) foi realizado utilizando o método de coleta total. Coletas de sangue foram realizadas nos dias 7 e 14 com duas coletas em cada dia: a primeira em jejum (pré-prandial) e a segunda 2,5 horas após a primeira refeição do dia (pós-prandial). O metabolismo de nutrientes foi mensurado por meio de análise das concentrações séricas ou plasmáticas de lactato, glicose, triglicerídeos, proteína total, albumina e ureia presentes no sangue. Os animais do SEQHL apresentaram uma tendência de menor ganho de peso diário (11%, P = 0,06), e tiveram uma pior eficiência alimentar (10%, P = 0,02) comparado aos DP e SEQLH. Contudo, os animais do SEQLH e DP apresentaram desempenho similares (P < 0,05). A excreção urinária de N foi mais alta (17%, P = 0,03) e a retenção de N (%) tendeu a ser menor para os animais do SEQHL comparado aos do SEQLH (7%, P = 0,08). Contudo, os animais do DP e SEQLH apresentaram balanço de N similares (P < 0,05). As concentrações plasmáticas de glicose pré-prandial foram maiores para os animais do SEQHL comparado aos do DP e SEQLH (5%, P = 0,04). No dia 7, as concentrações séricas de proteína total e albumina pré-prandial foram maiores para os animais do SEQLH comparado aos o DP e SEQHL (43 e 38%; P < 0,01). Os animais do SEQHL tiveram maior concentração sérica de ureia pós-prandial do que os do DP e SEQLH (28%; P < 0,01). Nesse primeiro estudo conclui-se, portanto, que o fornecimento de dietas com baixo e alto nível de AA nas refeições da manhã e da tarde, respectivamente, pode melhorar o metabolismo da proteína de suínos em crescimento. No segundo estudo objetivou-se avaliar o desempenho, a composição corporal e o balanço de nutrientes de suínos alimentados com dietas com diferentes níveis de decréscimo e aumento na concentração de AA nas primeiras e últimas 12 horas do dia, respectivamente. Um total de 68 suínos machos castrados (peso corporal inicial de 25 ± 2,67 kg) foram distribuídos em um delineamento de blocos ao acaso (peso corporal) em quatro tratamentos (17 animais por tratamento): programa de alimentação diário (DP), onde uma dieta contendo 100% da concentração de AA foi fornecida 24 horas por dia; e viii três programas de alimentação sequencial (SEQ), com diferentes níveis de variação na concentração de AA, em que os suínos receberam uma dieta com redução (-20, -30, -40%) da concentração de AA de 0000 a 1159 h ( período 1; P1) e aumento (+20, +30, +40%) de 1200 a 2359 h (período 2; P2), respectivamente. O experimento teve duração de 82 dias (25 a 100 kg), dividido em três fases experimentais. As análises estatísticas consistiram em avaliar a comparação entre os programas de alimentação (DP vs SEQ) e as respostas linear e quadrática de acordo com o aumento da concentração dos níveis de AA na dieta. Durante a fase 1, o consumo médio diário de ração, consumo médio diário de lisina, peso corporal e proteína corporal tenderam (P <0,09) a aumentar de forma quadrática com o aumento da variação nos níveis de AA da dieta, enquanto o lipídio corporal aumentou (P <0,03) quadraticamente com o aumento da variação nos níveis de aminoácidos da dieta. Durante a fase 2, a eficiência alimentar aumentou (P = 0,01) linearmente com o aumento da variação nos níveis de AA da dieta, enquanto que o ganho de peso e ganho de proteína tenderam (P = 0,09) a aumentar de maneira linear com a variação na dieta os níveis de AA aumentaram. Durante a fase 3, os animais do SEQ, quando comparados ao grupo DP, apresentaram desempenho e composição corporal semelhantes (P > 0,05), contudo uma tendência para maior excreção de N foi observada (12%; P = 0,05). Portanto, os resultados do presente estudo indicam que o ajuste das concentrações de AA na dieta de acordo com o ritmo circadiano (estado de catabolismo e anabolismo) melhora a deposição de proteína para suínos de 25-50 kg. Além disso, este ajuste tende a aumentar ganho de peso diário, peso e proteína corporal para suínos de 50-70 kg. Essas melhores respostas foram observadas em redução e aumento de 40% nas primeiras e nas últimas doze horas do dia, respectivamente, na recomendação dos níveis de aminoácidos da dieta.

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In swine nutrition, feeds are formulated according to the growth stage of the animals and, predominantly, a single diet is provided for a long period within a phase feeding system. In this system, when the objective is to optimize the performance of a group of animals, nutrients are normally supplied in excess mainly at the end of each phase. Thus, due to the high cost of feeds, combined with the excretion of polluting elements, nutritional strategies must be proposed and evaluated. Within this context, programs that allow to provide a diet that meets the daily requirement of animals have shown to be promising since they allow to reduce costs and excretion of polluting elements. In this context of precision nutrition, it is important to highlight that the efficiency of nutrient use may vary throughout the day, according to the variations in the metabolic state (catabolism and anabolism) of the animals determined by the circadian cycle. Therefore, adjusting the nutritional concentration of the diet to fluctuations in the metabolic status of pigs throughout the day may be a promising strategy to improve to improve the rational use of nutrients and consequently reduce costs and environmental impact. Thus, with this thesis aimed to evaluate the effects of adjusting the concentration of nutrients in the diet according to the circadian rhythm of the metabolic state of pigs on metabolism and growth performance. For this, two experimental tests were performed: (i) metabolism and (ii) performance and body composition. In the metabolism assay, the objective was to evaluate nitrogen balance and nutrient metabolism of pigs fed diets with different amino acid concentrations in the morning and afternoon meals, respectively. A total of 24 male pigs (initial body weight 35 ± 3.32 kg) were housed in metabolic cages and submitted to three feeding programs (8 animals per treatment). A daily feeding program (DP), which a diet with 100% of amino acid (AA) requirements was provided in morning and afternoon meals; and two sequential feeding programs (SEQ): sequential feeding program with 40% reduction and increase in AA concentration (SEQLH) in the morning and afternoon, respectively; and sequential feeding program with 40% increase and decrease in AA x concentration in the morning and afternoon (SEQHL), respectively. The metabolic experiment lasted 21 days, consisting of 7 days of adaptation and 14 days of experiment. The nitrogen (N) balance was performed using the total collection method. Blood collections were performed on days 7 and 14 with two collections each day: the first after fasting (preprandial) and the second 2.5 hours after the first meal of the day (postprandial). Nutrient metabolism was measured by analyzing the serum or plasma concentrations of lactate, glucose, triglycerides, total protein, albumin and urea present in the blood. The animals from SEQHL showed a tendency for lower daily weight gain (11%, P = 0.06), and had a worse feed efficiency (10%, P = 0.02) compared to the DP and SEQLH. However, SEQLH and DP animals showed similar performance (P < 0.05). Urinary N excretion was higher (17%, P = 0.03) and N retention (%) tended to be lower for SEQHL animals compared to SEQLH animals (7%, P = 0.08). However, animals from DP and SEQLH showed similar N balance (P < 0.05). Plasma concentrations of preprandial glucose were higher for SEQHL animals compared to DP and SEQLH animals (5%, P = 0.04). On day 7, serum concentrations of total protein and preprandial albumin were higher for SEQLH animals compared to DP and SEQHL animals (43 and 38%; P < 0.01). The animals from SEQHL had higher serum concentration of postprandial urea than those from DP and SEQLH (28%; P < 0.01). Therefore, in this first study it was concluded that the provision of diets with low and high levels of AA in the morning and afternoon meals, respectively, can improve the protein metabolism of growing pigs. In the second study the objective was to evaluate the performance, body composition and nutrient balance of pigs fed diets with different levels of decrease and increase in AA concentration in the first and last 12 hours of the day, respectively. A total of 68 barrows (initial body weight 25 ± 2.67 kg) were distributed in a randomized block design (body weight) in four treatments (17 animals per treatment): daily feeding program (SD), where a diet containing 100% of the AA concentration was provided 24 hours a day; and three sequential feeding programs (SEQ), with different levels of variation in the concentration of AA, in which the pigs received a diet with a reduction (-20, -30, -40%) in the concentration of AA from 0000 to 1159 h ( period 1; P1) and increase (+20, +30, +40%) from 1200 to 2359 h (period 2; P2), respectively. The experiment lasted 82 days (25 to 100 kg), divided into three experimental phases. Statistical analyzes consisted of evaluating the comparison between feeding programs xi (DP vs SEQ), and linear and quadratic responses according to the increase in the concentration of AA levels in the diet. During phase 1, average daily feed intake, daily lysine intake, body weight and body protein tended (P < 0.09) to increase quadratically with increasing variation in dietary AA levels, while body lipid increased (P < 0.03) quadratically with increasing variation in dietary AA levels. During phase 2, feed efficiency increased (P = 0.01) linearly with increasing variation in dietary AA levels, while weight gain and protein gain tended (P = 0.09) to increase linearly with increasing variation in dietary AA levels. During phase 3, the animals in the SEQ, when compared to the DP group, showed similar performance and body composition (P > 0.05), however a tendency for a higher N excretion was observed (12%; P = 0.05). Therefore, the results of the present study indicate that adjusting dietary AA concentrations according to the circadian rhythm (catabolism and anabolic state) improves protein deposition for pigis from 25-50 kg. In addition, this adjustment tends to increase daily weight gain, body weight and body protein for pigs from 50-70 kg. These better responses were observed in a 40% decrease and increase in the first and last twelve hours of the day, respectively, in the diet amino acid levels recommendation.

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