The influence of copper levels on in vitro ruminal fermentation, bacterial growth and methane production.

BACKGROUND: Copper (Cu) is an essential microelement to the health and proper functioning of metabolic processes in animals, but the particular function of Cu in fermentation processes and the formation of methane (CH4 ) in the rumen have been poorly analyzed. The innovative aspect of this study was to investigate the effects of high doses of Cu as copper sulfate on in vitro ruminal degradation, fermentation patterns, and CH4 production. RESULTS: There was a decrease (P < 0.04) on in vitro dry matter (DM) and organic matter degradability from 60 to 100 µg Cu/g DM. Ammonia concentration decreased drastically with increasing Cu levels (linear effect, P < 0.01). Total bacteria and volatile fatty acids (quadratic effect, P < 0.02) were reduced with 80 and 100 µg Cu/g DM. Methane production (milliliters per gram digestible organic matter) was decreased when dosages of Cu were increased (linear effect, P < 0.003). CONCLUSION: Overall, the addition of increasing levels of Cu to 40 µg Cu/g DM did not have an adverse impact on ruminal bacteria growth and decreased CH4 production, without affecting the ruminal kinetics. © 2018 Society of Chemical Industry.

Environmental assessment of energy production from anaerobic digestion of pig manure at medium-scale using life cycle assessment.

This study assessed the potential environmental effects of energy production from pig manure treatment by anaerobic digestion at medium-scale based on the Life Cycle Assessment of a farm in Puebla, Mexico. It also compared the results from common practices of biogas flaring and conventional management. The analysis was based on one ton of pig manure in 4 systems: two with energy production, one with biogas flaring, and the last one conventional management. The use of biogas for electricity production combined with composting techniques generated the lowest net impacts on climate change of 272 kg CO2eq and photochemical oxidation of 0.056 kg ethylene eq, while the biogas flaring registered impacts of 344 kg CO2eq and 0.095 kg ethylene eq. The systems with energy production had environmental benefits on fossil resources depletion by avoiding the consumption of -863 MJ and -1608 MJ, but systems that burned biogas required fossil fuel consumption of 246 MJ from the grid. The conventional management generated the greatest environmental impacts, with eutrophication being the most important negative effect due to the manure discharge into water bodies (5.97 kg PO4eq). Sensitivity analysis shown that energy production could generate greater impacts on global warming compared to the case in which manure was used directly in crop fields, if emissions from unintentional releases and a poor digestate management are not avoided. Results are relevant for developing countries in which processes are carried out in rural and semi-industrial areas with lack of technical knowledge and economic resources.

Respuesta productiva, fermentación cecal y morbilidad diarreica en conejos alimentados con complementos bacterianos de Clostridium sordellii o Peptostreptococcus tetradius / Productive response, cecal fermentation and diarrheic morbidity in rabbits fed with bacterial supplements of Clostridium sordellii or Peptostreptococcus tetradius

A bacterial strain of Clostridium sordellii and another one of Peptostreptococcus tetradius (isolated in a previous study, from the cecum of fattening rabbits) were evaluated as supplements, administered by means of food aspersion on a commercial feed for weaned fattening white New Zealand rabbits. The study was carried out in a rabbit fattening farm with 60% morbidity and 50% mortality due to unspecific diarrheas. Three experimental groups were formed: the first group was fed normal commercial feed, the second commercial feed inoculated with C. sordellii and the third, inoculated with P. tetradius. Daily weight gain, feed consumption and feed efficacy were evaluated during five weeks, and three tests of apparent digestibility were made. In addition, the mortality and the morbidity caused by unspecific diarrheas during the same period were quantified. After the rabbits were euthanized, total and cellulolytic bacteria concentration, pH and ammonium concentration were measured from samples taken from the cecal appendix, thirteenth cecal loop and colon. The results did not show significant difference (P > 0.05) between the treatments for any of the production variables measured. Statistical differences (P < 0.05) were found in pH and ammonium concentration in the cecal appendix between the group with C. sordellii and the other two groups, while in the thirteenth cecal loop differences were found (P < 0.05) in ammonium concentration between the group with P. tetradius and the other two groups. In regard to total bacteria, differences (P < 0.05) were found at the cecal appendix level between the control group and the one that received P. tetradius, and at the colon level between the group that received P. tetradius and the one that received C. sordelli. C. sordellii supplementation was associated with lower diarrheal morbidity (35%), as compared with that observed in the control group (80%), and that of the group receiving the P. tetradius supplement (80%) (P < 0.05).

Se evaluó una cepa bacteriana de Clostridium sordellii y otra de Peptostreptococcus tetradius (aisladas en un trabajo previo, a partir del ciego de conejos en engorda) como complementos, suministrados mediante aspersión en alimento comercial para conejos Nueva Zelanda, blancos, recién destetados y en etapa de engorda. El trabajo se llevó a cabo en un centro de engorda cunícola en el cual se presentaba morbilidad de 60% y mortalidad de 50% a causa de diarreas inespecíficas. Se crearon tres grupos experimentales: al primero se le proporcionó alimento comercial sin inocular, al segundo se le proporcionó alimento comercial adicionado con C. sordellii y al tercero, adicionado con P. tetradius. Se evaluó ganancia diaria de peso, consumo de alimento y eficiencia alimenticia durante cinco semanas, además se realizaron tres ensayos de digestibilidad aparente. Asimismo, se cuantificó la mortalidad y la morbilidad causada por diarreas inespecíficas durante el periodo señalado. Después del sacrificio de los conejos, se midió la concentración de bacterias totales y celulolíticas, pH y amonio en muestras del apéndice cecal, treceava asa cecal y colon. Los resultados no mostraron diferencia significativa (P > 0.05) entre los tratamientos para ninguna de las variables productivas medidas. Se encontraron diferencias estadísticas (P < 0.05) en el pH y la concentración de amonio a nivel del apéndice cecal entre el grupo al que se le suministró C. sordelliiy los dos grupos restantes, mientras que a nivel de la treceava asa cecal se encontraron diferencias (P < 0.05) en la concentración de amonio entre el grupo que recibió P. tetradius y los otros dos grupos. En lo referente a bacterias totales se encontraron diferencias (P < 0.05) a nivel de apéndice cecal entre el grupo testigo y el que recibió P. tetradius, y a nivel de colón distal entre el grupo que recibió C. sordellii y P. tetradius. La administración de C. sordelli estuvo asociada a una morbilidad diarreica más baja (35%) que la observada en el caso del grupo testigo (80%) y del grupo que recibió complemento de P. tetradius (80%) (P < 0.05).

Comportamiento Productivo y Fermentación Ruminal de Corderos Suplementados con Harina de Cocoíte (Gliricidia sepium), Morera (Morus alba) y Tulipán (Hibiscus rosa-sinensis) / Productive Lambs Performance and Ruminal Fermentation Using Cocoíte (Gliricidia sepium), Morera (Morus alba) and Tulipan (Hibiscus rosa-sinensis) Meal as Supplement

Para conocer el efecto de suplementación con harina de tres arbustivas forrajeras tropicales, en el comportamiento productivo y fermentación ruminal de corderos en crecimiento, se realizó un estudio durante 90 días, utilizando 30 corderos con encaste de Pelibuey y Black Belly (18,29 ± 1,56 kg PV), mantenidos en pastoreo continuo en estrella africana (Cynodon plestostachyus; 75,5% FDN y 6,1% PC) de 7:00 a.m. a 4:00 p.m, posteriormente los animales fueron alojados en corraletas individuales, proporcionándoles 200 g animal-1 d-1 de suplemento de acuerdo a los tratamientos (T) evaluados: T1 = sólo pastoreo (SP), T2 = T1+concentrado comercial (CC), T3 = T1+harina de cocoíte (Gliricidia sepium; HC), T4 = T1+harina de morera (Morus alba; HM) y T5 = T1+harina de tulipán (Hibiscus rosa-sinensis; HT). Las variables registradas fueron: consumo de suplemento y pasto, ganancia diaria de peso (GDP), digestibilidad aparente de materia seca del suplemento y del pasto. En fluido ruminal se midió pH, concentración de ácidos grasos volátiles, nitrógeno amoniacal, bacterias totales y protozoarios. El CC y la HT presentaron el mejor (P < 0,05) consumo de suplemento (CC, 181,6ª; HC, 97,7c; HM, 149,7b; HT, 167,2ab g d-1), de materia seca total (SP, 789,1b; CC, 976,8ª; HT, 941,8ª g d-1) y la mejor GDP (SP, 46,1b; CC, 81,6ª; HT, 77,1ª; g d-1). El CC propició la más alta (P < 0,05) digestibilidad aparente de la materia seca (DAMS, 60,97ª); en contraste la más baja (P < 0,05) DAMS se presentó con el uso de HC (SP, 49,27ab; CC, 54,00ª; HC, 48,52C; HM, 50,47ab; HT, 50,54ab). En las variables ruminales, no se observaron diferencias entre tratamientos para pH, nitrógeno amoniacal y AGV; solamente se registraron cambios (P < 0,05) en la concentración (1 × 10(8) mL-1) de bacterias totales (SP, 45,0ª; HM, 1,1b) y de protozoarios (SP, 20,73b; CC, 96,01ª; 1 × 10(4) mL-1). La harina de tulipán mostró una respuesta similar a la del CC. La menor respuesta se obtuvo con HC. Por lo anterior se recomienda HT como sustituto de CC para corderos en pastoreo en el trópico.

A study was carried out in order to determine the effect of a commercial feed and three different meals produced by tropical forage shrubs, on productive performance, digestibility and some rumen variables, when used as supplements for grazing lambs. Thirty crossbreed (Pelibuey X Black Belly) male lambs (18.29 ± 1.56 Kg BW), were used in a 90 d study. Animals were on continuous grazing of African star (Cynodon plestostachyus; (75.5% NDF, 6.1% CP) from 7:00 am to 4:00 pm. After grazing animals were housed in individual pens and fed (200 g animal-1 d-1)any of four supplements, according to treatment: T1 = grazing (G); T2 = T1 + commercial concentrate (CC); T3 = T1 + cocoite meal (Gliricidia sepium; CM); T4 = T1 + morera meal (Morus alba; MM), and T5 = T1 + tulipan meal (Hibiscus rosa-sinensis; TM). Supplement and forage intake, dry matter digestibility and daily weight gain, were measured. Volatile fatty acids (VFA), ammonia nitrogen concentration, total bacteria and protozoa were determined in rumen liquor. Differences in supplement intake (P < 0.05) (CC, 181.6ª; CM, 97.7c; MM, 149.7b; TM, 167.2ab g d-1), dry matter intake (OG, 789.1b; CC, 976.8ª; TM, 941.8ª g d-1) and daily weight gain (OG, 46.1b; CC, 81.6ª; TM, 77.1ª; g d-1) were found. The highest (P < 0.05) percentage of dry matter digestibility (DMD) was found for CC (CC, 60.97ª). Forage DMD was the lowest for CM (OG, 49.27ab; CC, 54.00ª; CM, 48.52C; MM, 50.47ab; TM, 50.54ab). No differences (P > 0.05) were found for rumen pH, ammonia nitrogen and VFA concentration among treatments. Compared with OG treatment, supplementation with MM decreased (P < 0.05) total bacteria concentration (OG, 45.0ª vs MM, 1.1b × 10(8) mL-1)whilst CC increased protozoa concentration (OG, 20.73b vs CC, 96.01ª × 10(4) mL-1). Supplementation with TM showed similar results that those observed with CC. The lowest response was observed for CM and OG. It is concluded that TM can be used as a supplement instead of CC in the tropic for grazing lambs.

Efecto de enzimas fibrolíticas exógenas en la digestibilidad in vitro de la pared celular de heno de alfalfa (medicago sativa) o de ballico (lolium perenne) / Effect of exogenous fibrolytic enzymes on in vitro digestibility of cell wall of alfalfa (medicago sativa) or rye-grass (lolium ferenne)

Se midió la degradación in vitro de enzimas fibrolíticas exógenas y su efecto en la degradación in vitro de FDN y FDA de heno de alfalfa o ballico. Se usó la primera fase de Tilley y Terry (0,3,6,12,24,48 y 72h) con saliva McDougall (S) sola o con líquido ruminal (LR). La desaparición de la enzima (E) fue constante de 0 a 6h, y aumentó de 12 a 72h. La concentración de N-NH4 fue constante de 0 a 24h y su mayor valor fue a las 72h. La desaparición de FDN de los forrajes se incrementó de 6 a 72h con la E y de 24 a 72h con E + LR. Además, E aumentó la desaparición de FDA de alfalfa de 3 a 72h y la del ballico de 3 a 12h; pero E + LR no cambio la desaparición de FDA. La E con LR aumentó la desaparición neta de FDN de ambos forrajes a las 48 y 72h, pero redujo la desaparición neta de FDA del ballico a las 12h, en tanto que no hubo diferencias para la FDA de la alfalfa. En las primeras 12h no se dirigieron las enzimas del producto enzimático, el cual tiene un efecto positivo importante en la digestibilidad in vitro de la pared celular del heno de alfalfa y de ballico, aún en presencia de microorganismos ruminales

Estrés oxidativo y el uso de antioxidantes en animales domésticos / Oxidative stress and the use of antioxidants in domestic animals

Los radicales libres o especies reactivas al oxigeno (ROS) se producen continuamente en el organismo como consecuencia de los procesos metabólicos normales y fuentes exógenas como el ejercicio intenso, situaciones de estrés, factores ambientales y agentes contaminantes (drogas y pesticidas). Un radical libre es una molécula o átomo que presenta al menos un electrón no apareado. Cuando la producción de ROS es excesiva, el resultado es el estrés oxidativo, término que se relaciona con el daño a las biomoléculas: proteínas, lípidos, carbohidratos y ADN. Asi mismo, se le ha relacionado con enfermedades que afectan a humanos y animales. La presente revisión tiene como objetivo revisar aspectos básicos del estrés oxidativo, así como la utilización de antioxidantes en las diferentes especies de animales domésticos

Poblaciones microbianas y fermentación en el ciego de conejos en crecimiento alimentados con inóculos de bacterias cecales / Microbial populations and fermentation in the blind man of rabbits in growth fed with inóculos of bacterias cecales

Para evaluar el efecto de dos inóculos bacterianos del ciego sobre la fermentación cecal de conejos en crecimiento y la digestibilidad total del alimento, se desarrolló un ensayo de crecimiento con 60 conejos de la raza Nueva Zelanda Blanco de 38 días de edad, asignados a tres tratamientos: T1= dieta comercial (testigo); T2= T1 más inóculo a base de Clostridium Sordellii; T3= T1 más inóculo a base de Peptostreptococcus tetradius. Se utilizó una concentración de 75 x 10 bacterias xg MS. En la 3ª y 5ª semanas experimentales se evaluó la digestibilidad in vivo. A los 77 días de edad los animales fueron sacrificados y se colectaron muestras del apéndice cecal (AC), 13ª asa cecal (TAC) y colon distal (CD) para determinar la concentración de bacterias totales (BT) y celulolíticas (BC), pH, NH y ácidos grasos volátiles (AGV). No se observaron cambios (p<0,05) en el primer ensayo de digestibilidad; sin embargo, en esegundo ensayo P. tetradius incrementó (p<0,05) la digestibilidad de la materia seca (MS), fibra detergente neutro y ácido. La concentración de BC aumentó (p<0,05) en ciego y CD. El pH no fue afectado, pero el NH se redujo (p<0,05) con P. tetradius en el ciego. La concentración de AGV aumentó (p<0,01) en ciego con el uso de inúculos. Los cambios en digestibilidad de MS y fibra se relacionaron con el incremento de las poblaciones microbianas en el ciego y colon de conejos que recibieron inóculos bacterianos, lo cual explicó la reducción de NH y el incremento de AGV

Degrabilidad ruminal in vitro de almidón de 21 variedades de sorgo (Sorghum bicolor L. moench) con diferente genotipo de resistencia a sequía / Degrabilidad ruminal in vitro of starch of 21 sorghum varieties (bicolor Sorghum L. moench) with different resistance genotype to drought

Se determinó la degradabilidad ruminal in vitro del almidón de 21 variedades de sorgo con diferente respuesta a la sequía (7 resistentes, 6 intermedias y 8 suceptibles). La degradabilidad del almidón se midió a las 12h de incubación con microorganismos ruminales. El contenido medio del almidón fue 68,3 por ciento (59,0-74,6 por ciento). No hubo diferencias en la concentración de almidón al compararlas por genotipo (variedades suceptibles 67,4 por ciento, intermedias 68,5 por ciento, y resistentes 69,1 por ciento). El almidón tuvo una degradabilidad media de 58,1 por ciento (48,8-70,6 por ciento). No se encontraron diferencias en la degradabilidad entre genotipos (suceptibles 57,5 por ciento; intermedias 58,2 por ciento; resistentes 58,8 por ciento). La concentración media de almidón digestible fue de 39,7 por ciento (29,3-48,7), sin diferencias entre genotipo (38,9 por ciento suceptibles; 39,8 por ciento intermedias; 40,6 por ciento resistentes), presentándose variación dentro de los genotipos. No hubo diferencias entre la composición de almidón total y degradable ni de paredes celulares de acuerdo al genotipo caracterizado de acuerdo a su resistencia a sequía. Destacan algunas variedades como la UAT 125 y la UAT 152 por su mayor concentración de almidón degradable en la planta, las cuales pueden ser de utilidad para la elaboración de alimentos de rumientes