RESUMO
ABSTRACT: In vitro gas production techniques represent a valuable tool to describe the kinetics of ruminal degradation of food. However, the ruminal liquor used as a microbial inoculum has been a great source of variation and error. A standardization of this factor should contribute to assure the independence of food fermentation parameters from those of the inocula. In this research it was hypothesized that a controlled pre-incubation treatment of ruminal liquor could contribute to stabilize and homogenize the undigested residues of blanks and as a consequence, of the production of residual cumulative gas production (CGP). A pre-incubation (i.e. previous real incubation) of rumen inocula was developed with a simple substrate similar to the diet offered to donors at 1% w/v for 0, 1, 2 and 4 h (Control, Prei-1, Prei-2 and Prei-4 treatments respectively). Once the pre-incubation hours were completed, they were incubated with contrasting substrates and without substrate (i.e. blanks) in order to evaluate the CGP, in vitro digestibility of the DM and fermentation products. Although, the fermentative activity of the pre-incubated inoculums worked satisfactorily in the in vitro system, contrary to what was speculated, residues of the pre-incubation increased the variability and heterogeneity of variances among blanks. Consequently, it was concluded that the pre-incubations did not work to generate more homogeneous and less variable ruminal liquor for the in vitro gas production system.
RESUMO: Técnicas de produção de gás in vitro representam uma ferramenta valiosa para descrever a cinética de degradação ruminal dos alimentos. No entanto, o líquido ruminal utilizado como inóculo microbiano tem sido uma grande fonte de variação e erro. A padronização deste fator deve contribuir para garantir a independência dos parâmetros de fermentação dos alimentos a partir dos inóculos. Neste trabalho, hipotetizou-se que um tratamento controlado de pré-incubação do líquido ruminal poderia contribuir para estabilizar e homogeneizar os resíduos não digeridos dos brancos e, como conseqüência, da produção de produção cumulativa de gás residual (CGP). Uma pré-incubação (ou seja, incubação real prévia) dos inóculos do rúmen foi desenvolvida com um substrato simples semelhante à dieta oferecida aos doadores a 1% p/v por 0, 1, 2 e 4 h (Controle, Prei-1, Pré- 2 e Prei-4 tratamentos respectivamente). Uma vez completadas as horas de pré-incubação, elas foram incubadas com substratos contrastantes e sem substrato (ou seja, brancos) para avaliar o CGP, a digestibilidade in vitro da MS e os produtos de fermentação. Embora a atividade fermentativa dos inóculos pré-incubados tenha funcionado satisfatoriamente no sistema in vitro, ao contrário do que foi especulado, os resíduos da pré-incubação aumentaram a variabilidade e heterogeneidade das variâncias entre os brancos. Consequentemente, concluiu-se que as pré-incubações não funcionaram para gerar um líquido ruminal mais homogêneo e menos variável para o sistema de produção de gás in vitro.
RESUMO
La percepción del cambio climático como uno de los grandes problemas ambientales del siglo XXI viene creciendo en las últimas décadas. La emisión de metano por fermentación ruminal es una pérdida de energía potencialmente utilizable. El objetivo fue estimar las emisiones de metano de forrajes usados en dietas para alimentar bovinos. Las dietas evaluadas provenían de un sistema silvopastoril intensivo (SSPi) con leucaena (Leucaena leucocephala; Leu) y pasto guinea (Megathyrsus maximus; Gui) y de confinamiento con matarratón (Gliricidia sepium; Mat) y pasto ángleton (Dichantium aristatum; Ang). Muestras representativas de los forrajes fueron analizadas por su contenido de nutrientes; las emisiones de metano de los forrajes solos y sus mezclas (90:10, 80:20 y 70:30, teniendo mayor participación las gramíneas) fueron medidas in vitro, mediante la técnica de producción de gas. La degradación de la materia seca se midió a las 24, 48, 72 y 96 h. Las leguminosas tuvieron mayores contenidos de proteína y grasa bruta; mientras que las gramíneas, mayores contenidos de fibra insoluble en detergente neutro y ácido y cenizas. La mayor producción de gas a las 96 h fue para Gui70-Leu30 (156 ml) y la menor fue Leu100 (P≤0,05; 121 ml). Para el sistema en confinamiento, la acumulación de gas de Ang70-Mat30 y Ang80-Mat20 a partir de a las 48 horas fueron superiores a los demás tratamientos (P<0,05). Las leguminosas mostraron mayores tasas de degradación que las gramíneas (P≤0,05). En ambos sistemas de producción no se encontraron diferencias significativas en la pérdida de energía digerida en forma de metano.
Climate change perception in recent decades has been growing as one of the major environmental issues of the XXI century. Methane emissions by rumen fermentation represent a loss of potentially usable energy. The objective of this study was to estimate methane emissions from various forages used in beef cattle diets. The diets evaluated corresponded to an intensive silvopastoral system (SSPi) with Leucaena (Leucaena leucocephala, Leu) and Guinea grass (Megathyrsus maximus; Gui) and a confinement system with Matarratón (Gliricidia sepium; Mat) and Angleton grass (Dichanthium aristatum; Ang). Representative forage samples were analyzed for nutrient contents. Methane emissions of individual forages and forage mixtures (90:10, 80:20, and 70:30, for grass:forage, respectively) were measured in vitro using the gas production technique. Dry matter degradation was measured at 24, 48, 72, and 96 h. Legumes had higher protein and crude fat content than grasses, while grasses had higher neutral detergent fiber, acid detergent fiber, and ash. The mixture composed by Gui70 - Leu30 had the highest gas production at 96 h (156 ml), while the lowest corresponded to Leu100 (P≤0.05; 121 ml). Regarding the confinement system results, gas accumulation after 48 hours by Ang70 - Mat30, and Ang80 - Mat20 were higher than the other treatments (P<0.05). Legumes had higher degradation rates than grasses (P≤0.05). No significant differences were found for methane losses between both production systems.
A percepção da mudança climática como um dos grandes problemas ambientais do seculo XXI está aumentando nas últimas décadas. A emisão de metano por fermentação ruminal é uma perda de energia potencialmente utilizavel. O objetivo foi estimar as emisões de metano de forragens utilizados em dietas para alimentar bovinos. As dietas avaliadas vieram de um sistema silvopastoril intensivo (SSPi) com leucaena (Leucaena leucocephala; Leu) e capim-mombaça (Megathyrsus maximus; Gui); e de confinamento com gliricídia (Gliricidia sepium; Mat) e a pastagem ángleton (Dichantium aristatum; Ang). Amostras representativas das forragens foram analisadas por seu conteúdo de nutrientes; as emissões de metano das forragens semeadas em monocultivo e misturadas (90:10, 80:20 e 70:30, tendo maior participação às gramíneas) foram medidas in vitro, mediante a técnica de produção de gás. A degradação da matéria seca estimou-se ás 24, 48, 72 e 96 h. As leguminosas tiveram maiores conteúdos de proteína e gordura bruta; enquanto as gramíneas tiveram maior fibra insolúvel em detergente neutro e azedo e cinzas. A maior produção de gás ás 96 h foi para Gui70-Leu30 (156 ml) e a menor foi Leu100 (P≤0,05; 121 ml). Para o sistema em confinamento, a acumulação de gás de Ang70-Mat30 e Ang80-Mat20 a partir das 48 horas foram superiores aos demais tratamentos (P<0,05). As leguminosas demonstraram maiores taxas de degradação que as gramíneas (P≤0,05). Nos dois sistemas de produção não se encontraram diferenças significativas na perda de energia digerida em forma de metano.
