Evaluation of lignin contents in tropical forages using different analytical methods and their correlations with degradation of insoluble fiber

We compared the lignin contents of tropical forages by different analytical methods and evaluated their correlations with parameters related to the degradation of neutral detergent fiber (NDF). The lignin content was evaluated by five methods: cellulose solubilization in sulfuric acid [Lignin (sa)], oxidation with potassium permanganate [Lignin (pm)], the Klason lignin method (KL), solubilization in acetyl bromide from acid detergent fiber (ABLadf) and solubilization in acetyl bromide from the cell wall (ABLcw). Samples from ten grasses and ten legumes were used. The lignin content values obtained by gravimetric methods were also corrected for protein contamination, and the corrected values were referred to as Lignin (sa)p, Lignin (pm)p and KLp. The indigestible fraction of NDF (iNDF), the discrete lag (LAG) and the fractional rate of degradation (kd) of NDF were estimated using an in vitro assay. Correcting for protein resulted in reductions (P < 0.05) in the lignin contents as measured by the Lignin (sa), Lignin (pm) and, especially, the KL methods. There was an interaction (P < 0.05) of analytical method and forage group for lignin content. In general, LKp method provided the higher (P < 0.05) lignin contents. The estimates of lignin content obtained by the Lignin (sa)p, Lignin (pm)p and LKp methods were associated (P > 0.05) with all of the NDF degradation parameters. However, the strongest correlation coefficients for all methods evaluated were obtained with Lignin (pm)p and KLp. The lignin content estimated by the ABLcw method did not correlate (P > 0.05) with any parameters of NDF degradation. There was a correlation (P < 0.05) between the lignin content estimated by the ABLadf method and iNDF content. Nonetheless, this correlation was weaker than those found with gravimetric methods. From these results, we concluded that the gravimetric methods produce residues that are contaminated by nitrogenous compounds. Adjustment for these contaminants is suggested, particularly for the KL method, to express lignin content with greater accuracy. The relationships between lignin content measurements and NDF degradation parameters can be better determined using KLp and Lignin (pm)p methods. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Analysis of Detergent-Insoluble and Whole Cell Lysate Fractions of Resting Neutrophils Using High-Resolution Mass Spectrometry

Neutrophilic granulocytes play a major role in the initiation and resolution of the inflammatory response, and demonstrate significant transcriptional and translational activity. Although much was known about neutrophils prior to the introduction of proteomics, the use of MS-based methodologies has provided an unprecedented tool to confirm and extend previous findings. In the present study, we performed a Gel-LC-MS/MS analysis of neutrophil detergent insoluble and whole cell lysate fractions of resting neutrophils. We achieved a set of identifications through the use of high-resolution mass spectrometry and validation of its data. We identified a total of 1249 proteins with a wide range of intensities from both detergent-insoluble and whole cell lysate fractions, allowing a mapping of proteins such as those involved in intracellular transport (Rab and Sec family proteins) and cell signaling (S100 proteins). These results represent the most comprehensive proteomic characterization of resting human neutrophils to date, and provide important information relevant for further studies of the immune system in health and disease. The methods applied here can be employed to help us understand how neutrophils respond to various physiologic and pathophysiologic conditions and could be extended to protein quantitation after cell activation.

Características de fermentação da silagem de seis variedades de milho indicadas para a região semiárida Brasileira

Avaliaram-se as características fermentativas e a qualidade das silagens de seis variedades de milho, de ciclos precoce e superprecoce - BRS Caatingueiro, BRS Assum Preto, BR 5033 Asa Branca, BR 5028 São Francisco, Gurutuba e BRS 4103 - indicadas para a região semiárida brasileira. Foram utilizados silos experimentais, em delineamento inteiramente ao acaso, com seis tratamentos (variedades) e quatro repetições. Avaliaram-se: matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CHO), carboidratos não fibrosos (CNF), pH, nitrogênio amoniacal como parte do nitrogênio total (N-NH3/NT), ácidos orgânicos e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) das silagens. Os valores médios encontrados para a silagem foram: MS= 28,7%; MO= 94,9%; PB= 8,3%; FDN= 49,9%; FDA= 27,5%; EE= 3,8%; CHO= 82,7%; CNF= 32,8%; pH= 3,8; N-NH3/NT= 2,9%/NT; ácido láctico = 7,6%; ácido acético = 0,6%; ácido butírico = 0,3% e DIVMS= 57,9%. As variedades BR 5028 - São Francisco e Gurutuba destacaram-se das demais em relação ao teor de matéria seca. A variedade BRS Caatingueiro apresentou maior teor de carboidratos não fibrosos em relação às demais. As silagens de todas as variedades foram classificadas como de excelente qualidade, por apresentarem potencial para ensilagem no semiárido brasileiro

Evaluation of elephant grass silage with the addition of cassava scrapings

The objective of this experiment was to evaluate the effects of adding cassava scrapings on gas and effluent losses, dry matter recovery, pH, contents of N-NH3, organic acids and volatile fatty acids and the bromatological composition of elephant grass silages. It was used a randomized complete design, with four levels of cassava scrapings (0, 7, 15 or 30% natural matter) each one with four replications per level. The grass was cut at 50 days of regrowth and ensiled in 15-L silos, equipped with a Bunsen valve to allow gas outflow. The gas losses decreased quadratically with the addition of cassava scrapings, whereas effluent losses decreased linearly. Dry matter recovery increased quadratically with the addition of cassava scrapings. Dry matter (DM) concentration increased but crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and hemicellulose (HEM) decreased linearly with the addition of cassava scrapings. The pH value and lactic acid concentration increased quadratically with the addition of cassava scrapings. Contents of N-NH3 and butyric acid decreased quadratically with the addition of cassava scrapings, whereas acetic acid content decreased linearly. Addition of cassava scrapings reduced gas and effluent losses and improved the fermentation profile of elephant grass silages and the level of 7% already ensures this improvement.

Composição química do feijão caupi (Vigna unguiculata L. Walp), cultivar BRS-Milênio

O feijão caupi é uma das principais culturas alimentares do Nordeste brasileiro. Para melhorar sua resistência contra pragas e produtividade, a nova cultivar (BRS-Milênio) foi obtida por melhoramento genético. Este trabalho objetivou caracterizar o potencial nutricional desta variedade, determinando-se a composição centesimal, o perfil de aminoácidos e ácidos graxos, o conteúdo de minerais e a atividade inibitória de tripsina. A semente contém (g.100 g-1): 24,5 de proteínas; 51,4 de carboidratos; 16,6 de fibra insolúvel e 2,7 de fibra solúvel; 2,6 de cinzas, tendo como principais minerais (mg.100 g-1): ferro - 6,8; zinco - 4,1; manganês - 1,5; fósforo - 510,0 e potássio - 1430,0. O teor de lipídios foi de 2,2%, e seu perfil de ácidos graxos apresenta 29,4% de saturados e 70,7% de insaturados. Foi estimado valor calórico de 323,4 kcal.100 g-1 de semente. Encontrou-se baixa atividade inibitória de tripsina (8,0 UIT.mg-1 de amostra). O perfil de aminoácidos foi favorável ao padrão de referência, exceto pela deficiência de sulfurados, sugerindo a necessidade da combinação desta leguminosa com outras fontes alimentares. Os resultados indicam que o feijão caupi possui atributos desejáveis como altos teores de energia, proteínas, fibras e minerais, baixa atividade inibitória de tripsina e, apesar de reduzido conteúdo lipídico, contém alta proporção de ácidos graxos insaturados.

Características de produção e qualidade nutricional de genótipos de capim- colonião colhidos em três estádios de maturidade

Objetivou- se verificar a existência de variação genética entre cultivares de capim- colonião quanto ao efeito da maturidade sobre a composição química e a digestibilidade, e classificar os genótipos de acordo com características produtivas e de qualidade nutricional. Utilizou- se o delineamento de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições, considerando parcelas as datas de corte e subparcelas, os genótipos. A produção de MS diferiu entre os genótipos somente aos 90 dias de crescimento, mas a porcentagem de folhas, colmos e material morto variou tanto aos 60 como aos 90 dias de crescimento. Ao contrário do observado para as folhas, a composição química e a digestibilidade do colmo apresentou grande variabilidade entre os genótipos. O colmo apresentou concentrações mais elevadas de FDN, FDA e lignina e menores valores de PB em comparação às folhas. Apresentou ainda maior digestibilidade da MS aos 60 dias de crescimento e maior digestibilidade da FDN aos 30 e 60 dias de crescimento. No agrupamento dos cultivares, os genótipos PM39 e PM47 foram apontados como os mais promissores no programa de melhoramento, por apresentarem alta produtividade e alta qualidade nutricional. A maturidade pouco afeta a digestibilidade de folhas em comparação ao colmo. Quando a participação de colmo no total de massa seca aumenta, esse componente passa a ser o limitador da qualidade de plantas forrageiras. Portanto, programas de melhoramento devem considerar, além da relação folha:colmo, também a digestibilidade in vitro da FDN do colmo na seleção de genótipos.

Acurácia, precisão e robustez das estimativas da digestibilidade aparente da matéria seca determinada com o uso de indicadores em ovinos

O objetivo foi avaliar a acurácia, precisão e robustez das estimativas da digestibilidade aparente da matéria seca obtidas utilizando-se como indicadores fibra em detergente ácido indigestível (FDAi), fibra em detergente neutro (FDNi) indigestível, lignina em detergente ácido (LDA), LDA indigestível (LDAi) e óxido crômico em comparação ao método de coleta total de fezes. Dezoito ovinos (56,5 ± 4,6 kg PV) foram designados aleatoriamente a dietas compostas de 25, 50 ou 75% de concentrado e feno de Coast cross por 25 dias. As fezes foram coletadas por cinco dias para determinação da digestibilidade aparente da MS. As amostras de alimentos e fezes foram incubadas no rúmen de três bovinos por 144 horas, para obtenção das frações indigestíveis. Óxido crômico foi administrado a 4,0 g/animal/dia. A acurácia foi avaliada pela comparação do viés médio (DAMS predito - DAMS observado) entre os indicadores; a precisão, por meio da raiz quadrada do erro de predição e do erro residual; e a robustez, pelo estudo da regressão entre o viés e o consumo de matéria seca, o nível de concentrado e o peso vivo. A recuperação fecal e a acurácia das estimativas da digestibilidade aparente da MS foram maiores para FDAi, seguida pela FDNi, LDAi, pelo óxido crômico e depois pela lignina em detergente ácido. O viés linear foi significativo apenas para FDAi, FDNi e LDAi. O uso de óxido crômico permitiu estimativas mais precisas da digestibilidade aparente da MS. Todos os indicadores foram robustos quanto à variação no consumo de matéria seca e apenas LDAi e óxido crômico foram robustos quanto aos níveis de concentrado na dieta. O óxido crômico não foi robusto quando houve variação no peso vivo animal. Assim, a FDAi é o indicador mais recomendado na estimativa da digestibilidade aparente da MS em ovinos quando o objetivo é comparar aos dados da literatura, enquanto o óxido crômico é mais recomendado quando o objetivo é comparar tratamentos dentro de um mesmo experimento.

Efeitos do processamento da alfafa e da adição de óleo de soja sobre a digestibilidade total da dieta de eqüinos

Avaliou-se o efeito do processamento do feno de alfafa (Medicago sativa L.) e da adição de óleo de soja em dietas sobre a digestibilidade total de matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta, extrato etéreo, fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido em eqüinos. Utilizaram-se quatro potros machos, sem raça definida, com aproximadamente 14 meses de idade e 197,25 kg, em delineamento quadrado latino (4 × 4) e em arranjo fatorial (2 × 2), composto de duas formas de fenação da alfafa (em cubos ou em ramas) e da adição ou não de óleo de soja em dietas contendo concentrado comercial na forma de péletes. A digestibilidade dos nutrientes foi determinada pelo método de coleta total de fezes durante três dias. A adição de óleo de soja refinado aumentou a digestibilidade total de matéria seca, matéria orgânica, extrato de etéreo e fibra em detergente neutro. A fenação da alfafa em cubos aumentou a digestibilidade total da proteína bruta, fibra em detergente neutro e da fibra em detergente ácido. A adição de óleo de soja nas dietas avaliadas foi um modo prático e seguro de aumentar a densidade calórica sem reduzir a digestibilidade dos macronutrientes orgânicos. O processamento da alfafa na forma de cubos melhorou a digestibilidade total da proteína bruta, fibra em detergente e fibra em detergente ácido da dieta em eqüinos.

Efeitos da enramicina e monensina sódica sobre a digestão de nutrientes em bovinos alimentados com dietas contendo alto nível de concentrados

Estudaram-se os efeitos da administração de enramicina e monensina sódica sobre a digestão total dos nutrientes da dieta e o consumo de matéria seca digestível em bovinos. Doze fêmeas bovinas não-gestantes e não-lactantes (675 ± 63 kg PV) foram distribuídas inteiramente ao acaso em três tratamentos (controle, enramicina e monensina) e alimentados com dieta contendo 60% de concentrados (milho, farelo de soja e minerais) e 40% de volumoso (cana-de-açúcar). A enramicina foi administrada na dose de 20 mg/animal/dia e a monensina na dose de 300 mg/animal/dia. O experimento teve duração total de 21 dias, de modo que os últimos dez dias foram utilizados para administração do marcador externo (15 g de óxido crômico/animal/dia) e os últimos cinco dias para a coleta de fezes e amostragem dos alimentos. Nenhum dos antibióticos alterou os consumos de matéria seca digestível e NDT e a digestibilidade de matéria seca, proteína bruta, extrato etéreo, fibra em detergente ácido, fibra em detergente neutro, amido, energia bruta e nutrientes digestíveis totais.

Efeitos do teor de carboidratos solúveis sobre as características da silagem de cana-de-açúcar

Objetivou-se quantificar na cana-de-açúcar o teor de carboidratos solúveis (CHOs) que anula a produção de etanol e avaliar os efeitos desses carboidratos sobre o valor nutritivo e outras características fermentativas da silagem de cana-de-açúcar. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos, cada um com quatro repetições. Os tratamentos consistiram da retirada total do caldo da cana-de-açúcar, por meio de prensagem, e de sua reconstituição (0, 50 ou 100%) à cana. No nível de 50% de reconstituição, o caldo foi adicionado à cana juntamente com 50% de água e, no nível 0%, adicionou-se 100% de água à cana. A restituição resultou em concentrações de 41,6; 34,0 e 23,0% de carboidratos solúveis na matéria seca (MS). O material foi ensilado em 12 silos experimentais confeccionados a partir de baldes plásticos. A abertura dos silos foi realizada 85 dias após a ensilagem, quando foram determinados os teores dos ácidos orgânicos e a composição química das silagens. A retirada de carboidratos solúveis da cana-de-açúcar teve efeito linear decrescente sobre os teores de matéria seca, o teor de carboidratos solúveis e a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) das silagens, no entanto, ocasionou aumento dos teores de fibra detergente ácido (FDA), fibra detergente neutro (FDN) e lignina. Observou-se efeito linear decrescente da retirada dos carboidratos solúveis sobre os teores de etanol e ácidos lático e butírico e as perdas de matéria seca das silagens. Não se observaram efeitos de tratamentos sobre os dados de estabilidade aeróbia. A produção de etanol seria nula se a cana-de-açúcar contivesse apenas 12,4% de CHOs com base na matéria seca (MS).

Evaluation of corn cultivars harvested at two cutting heights for ensilage

The objective of this study was to evaluate the agronomic characteristics, bromatological-chemical composition and digestibility of 11 corn cultivars (Zea mays) harvested at two cutting heights. Cultivars D 766, D 657, D 1000, P 3021, P 3041, C 805, C 333, AG 5011, FO 01, CO 9621 and BR 205 were evaluated when they were harvested 5 cm above ground (low) and 5 cm below the insertion of the first ear (high). The experiment was designed as random blocks, with three replicates, arranged in an 11 x 2 factorial scheme. Cultivars presented similar productions of forage dry matter and grains. Percentages of stalk, leaf, straw, cob and kernel fractions were different among cultivars, as well as dry matter content of the whole plant at harvest. Considering the whole plant, only the contents of gross energy, nitrogen in neutral detergent fiber, and in vitro neutral and acid detergent fiber digestibility did not differ among cultivars. Increase on the cutting height improved forage quality due to the reduction of stalk and leaf fractions and contents of cell wall constituents.

Fracionamento dos carboidratos pelas equações do Cornell Net Carbohydrate and Protein System de três cultivares de girassol na presença ou não de irrigação

Objetivou-se quantificar as frações de carboidratos pelas equações do Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) de três cultivares de girassol (Helianthus annuus L.) cultivados na presença ou não de irrigação. A utilização de uma preparação fibrosa, denominada parede celular (PC), nas equações da CNCPS, em substituição à fibra em detergente neutro (FDN) não promoveu diferenças nas frações de carboidratos B1 e C, mas influenciou as frações A e B2. Como os valores da fração B1, obtidos pelo modelo CNCPS foram menores que os teores de amido e pectina determinados em laboratório, supõe-se que a pectina e outros oligossacarídeos da parede celular, solubilizados pela solução de detergente neutro (fibra solúvel), nunca fizeram parte da fração B1, e sim da fração A. Apesar de os carboidratos da fibra solúvel apresentarem elevadas taxas de degradação, não parece adequada a caracterização da fibra solúvel na fração A. Parece mais adequado que a fibra solúvel (que inclui a pectina) seja alocada a uma fração exclusivamente sua, que pode ser a fração B2, e que seja criada uma nova fração, a B3, para os carboidratos digeríveis da parede celular. Assim, a fração B1 seria composta apenas de amido. A equação da fração C, que estima os carboidratos indigeríveis da parede celular, pode ser simplificada, relacionando a fração indigerível ao teor de lignina na matéria seca, e não à FDN isenta de cinzas e proteína, como atualmente utilizado. Esta proposta tem implicações práticas, uma vez que a fração indigerível da parede celular tem sido expressa em relação à FDN, e não na MS, com base no fato de que os efeitos inibitórios da lignina ocorrem sobre os componentes fibrosos da parede celular vegetal, e não sobre o conteúdo celular.

Uso da cutina na estimativa da digestibilidade aparente de dietas para equinos

Avaliaram-se a acurácia, a precisão e a robustez dos indicadores cutina, lignina em detergente ácido, óxido crômico e coleta total de fezes na estimativa da digestibilidade aparente da matéria orgânica de dietas para equinos. Para tal, foram utilizados quatro equinos machos, com idade aproximada de 10 meses e média de peso de 197kg (170 a 216kg). O experimento foi realizado em quatro períodos, com duração de 11 dias cada, sendo os oito primeiros usados para adaptação às dietas e os três subsequentes, para colheita de material. O delineamento experimental foi em quadrado latino 4X4. A ponderação dos coeficientes de digestibilidade da matéria orgânica pelos indicadores foi efetuada por meio do viés. A acurácia e a precisão foram determinadas pela comparação entre os dados preditos e observados, e a robustez pela comparação dos vieses com outros fatores estudados. A cutina não se mostrou eficiente como indicador interno, pois superestimou a digestibilidade aparente da matéria orgânica e resultou em menor acurácia e precisão. O oxido crômico apresentou baixa recuperação fecal e subestimou a digestibilidade aparente da matéria orgânica, embora tenha sido o mais preciso. A lignina em detergente ácido foi o indicador que obteve a melhor recuperação fecal e foi o mais acurado, portanto, o indicador mais eficiente.

Effect of eucalyptus (Eucalyptus citriodora) fresh or residue leaves on methane emission in vitro

Rumen fermentation and methane emission for eucalyptus (Eucalyptus citriodora) fresh leaves (FL) or residue leaves (RL), after essential oil extraction from eucalyptus leaves in comparison with alfalfa (Medicago sativa) hay, were investigated in vitro. Eucalyptus FL and RL were obtained from the Distillery Trees Barras Company, Torrinha City, Sao Paulo, Brazil. The semi-automatic system of gas production was used to measure gas production, methane emission and rumen fermentation after 24 h incubation in vitro. The results showed that the crude protein (CP) contents were 76.4, 78.1 and 181.9 g kg(-1) DM for eucalyptus FL, RL and alfalfa hay, respectively. The neutral-detergent fibre (NDF) and acid-detergent fibre (ADF) were significantly lower in eucalyptus FL and RL than alfalfa hay. The Eucalyptus fresh and residue leaves were rich in total phenols (TP) and total tannins (TT) but had negligible content of condensed tannins (CT). There was significant reduction in cumulative gas production about 54 and 51% with eucalyptus FL and RL, respectively, compared with alfalfa hay. The methane emission (mL/g DM) was reduced (P<0.05) by 53 and 57% with eucalyptus FL and RL, respectively, but the reduction was 21 and 16% when expressed on truly digested organic matter basis. There were a decline (P<0.05) in true dry and organic matter degradation in vitro in eucalyptus FL and RL compared with alfalfa hay substrate. The partitioning factor values were higher (P<0.05) in eucalyptus FL and RL than alfalfa hay. There was no significant difference observed between eucalyptus FL, RL and alfalfa hay in protozoa count. It is concluded that the eucalyptus leaves have potential effect to mitigate CH4 production in vitro, which may be attributed to a decrease in fermentable substrate rather than to a direct effect on methanogenesis.

Long-term aging of fiber-cement corrugated sheets - The effect of carbonation, leaching and acid rain

This paper studies the performance of fiber-cement corrugated sheets exposed to long-term weathering, exploring the effect of different environments on fiber-cement degradation. Fiber-cement corrugated sheets that had been exposed to weathering, and in place for more than 30-years, were collected from two different Brazilian cities (Sao Paulo and Criciuma). Mechanical properties (MOR, MOE and fracture toughness) were tested on samples removed from the corrugated sheets. Microstructure was evaluated by X-ray diffraction, SEM with EDS analysis, MIP and TG. The results show that the 37-year-old asbestos-cement corrugated sheets from Sao Paulo presented similar characteristics to those of the non-aged asbestos-cement readily available on the market place. Conversely, deterioration of the asbestos-cement from the industrial area of Criciuma is related to acidic attack, along with carbonation and leaching as a consequence of continued exposition to acid rain during several decades. This process resulted in higher porosity and lower mechanical strength, revealing that leaching mechanisms can have important effect on the performance of thin fiber-cement sheets. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.