Replacement of dicalcium phosphate by rock phosphate in cattle diets: nutrients digestibility, plasma parameters, ruminal fermentation and microbial synthesis efficiency

Este estudo foi conduzido para avaliar os efeitos da substituição do fosfato bicálcico pelo fosfato de rocha na dieta de bovinos em crescimento. Foram determinados a digestibilidade aparente das dietas, a absorção aparente do fósforo, cálcio e flúor, o pH ruminal, a concentração de amônia ruminal, a eficiência microbiana e o fósforo no plasma utilizando-se cinco bovinos da raça Holandesa Preto-e-Branco, fistulados, pesando entre 275 e 283 kg. O delineamento estatístico foi um quadrado latino 5 × 5 e as dietas consistiram de 0, 25, 50, 75 e 100% de substituição do fosfato bicálcico pelo fosfato de rocha no suplemento mineral. A adição de fosfato de rocha nas dietas ocasionou aumento linear na ingestão, no fluxo omasal, no fluxo fecal e no desaparecimento total do flúor. As dietas não diferiram quanto à absorção aparente do cálcio, assim como em relação à ingestão, excreção, digestão e digestibilidades aparentes parcial e total da matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta, fibra em detergente neutro e carboidratos não-fibrosos. O fósforo no plasma não foi influenciado pelos tratamentos e a média foi de 5,93 mg/dL. Não houve diferença para o pH ruminal e concentração de amônia ruminal. A substituição do fosfato bicálcico não afetou a síntese microbiana aparente e verdadeira de proteína. A total substituição do fosfato bicálcico pelo fosfato de rocha em suplementos minerais em bovinos em crescimento não afetou o ambiente ruminal e a síntese de proteína no rúmen. Assim, a substituição do fosfato bicálcico em dietas para bovinos em crescimento diminui a absorção de fósforo e deveria ser vista com cuidado dependendo dos requerimentos.

Ruminal Microbial Protein Synthesis in Sheep Fed Forages of Varying Nutritive Values

Six wethers, fitted with ruminal and duodenal cannulae, were utilized in a 6 x 6 Latin Square metabolism trial to determine efficiency of microbial protein synthesis in the rumen of sheep fed forages with varying nutritional quality. Ground alfalfa hay, oat-berseem clover hay, and baled corn crop residues were fed at an ad libitum or limited intake level. Chromium-mordanted fiber, cobalt- EDTA, and purines were used to determine digesta flow and solid passage rate, dilution rate, and microbial protein production, respectively. Sheep fed alfalfa hay had greater organic matter (OM) intakes, and amounts of OM apparently and truly ruminally digested (g/d; P < .05) than sheep fed either oat-berseem clover or corn crop residues at the ad libitum intake level. Rates of slow solid and liquid passage, and postfeeding ruminal ammonia-nitrogen (N) and volatile fatty acids (VFA) concentrations were lower (P < .05) in sheep fed corn crop residues than those fed alfalfa or oat-berseem clover hay. Total duodenal flows (g/d) and efficiencies of ruminal synthesis (g crude protein/100 g of OM truly digested; P < .05) of microbial protein were less in sheep fed corn crop residues than in sheep fed alfalfa, and oatberseem clover ad libitum. Whereas total duodenal microbial-N flow was related to organic matter intake (OMI; r2 = .97) and OM truly digested in the rumen (OMTDR; r2 = .97), microbial efficiency was related to g of nitroge truly digested in the rumen (NTDR)/100 g of OMTDR (r2 = .82) and slow solid passage rate (r2 = .91).

Teores de lipídeos em dietas de novilhos Nelore sobre parâmetros ruminais, desempenho e características de carcaça

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Enzima fibrolítica exógena na alimentação de vacas em lactação

Objetivou-se avaliar a utilização de doses crescentes de enzima fibrolítica exógena na alimentação de vacas leiteiras e seus efeitos sobre o consumo e digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, cinética ruminal, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, perfil metabólico e balanço de energia e nitrogênio. Foram utilizadas 24 vacas da raça Holandesa, multíparas, em delineamento Quadrado Latino 4x4, com 646,75 ± 77,54 kg de peso corporal, 3,02 ± 0,56 de escore de condição corporal, com 176 ± 82,27 dias em lactação e produção de leite de 33,72 ± 7,63 kg/dia, no início do estudo. Os animais foram distribuídos aleatoriamente para receber os seguintes tratamentos: 1) Controle (0), composta por dieta basal sem a inclusão de enzima fibrolítica; 2) com inclusão de 8 g/vaca/dia de enzima fibrolítica; 3) com inclusão de 16 g/vaca/dia da enzima fibrolítica; 4) com inclusão de 24 g/vaca/dia da enzima fibrolítica (Fibrozyme® - Alltech Inc., Nicholasville, KY). A utilização de enzima fibrolítica nas dietas resultou em aumento linear no consumo de matéria seca, matéria orgânica e da fibra em detergente neutro. Foi detectado aumento linear no consumo de partículas longas com a suplementação de enzima. Houve efeito quadrático na ruminação e na atividade mastigatória. O aumento no consumo de matéria seca refletiu no aumento linear de consumo de energia líquida e no balanço de energia líquida. Houve efeito quadrático na concentração de N-NH3 ruminal e aumento linear na quantidade de ácido acético, propiônico e butírico com o aumento da dose de enzima suplementada. Houve efeito quadrático na síntese de proteína microbiana com a inclusão de enzima fibrolítica. Não foram observadas diferenças na produção de leite e na produção de seus componentes, entretanto houve aumento linear no ganho de peso corporal com utilização de enzima fibrolítica. Houve efeito quadrático positivo na excreção via urina e efeito quadrático negativo no balanço de nitrogênio mostrando maior retenção de nitrogênio com a suplementação intermediária de enzimas fibrolíticas. Conclui-se que a enzima fibrolítica exógena é efetiva em aumentar o consumo de matéria seca e FDN e também melhorar a eficiência fermentativa de vacas leiteiras melhorando o balanço energético, entretanto não foi efetiva em aumentar a produção de leite de vacas da raça holandesa no terço médio da lactação

Effects of different lipid levels on protozoa population, microbial protein synthesis and rumen degradability in cattle

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The effect of lipid sources on intake, rumen fermentation parameters and microbial protein synthesis in Nellore steers supplemented with glycerol

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Degradação ruminal e síntese de proteína microbiana em bovines alimentados com silagem de sorgo contendo tanino suplementado com concentrado ou uréia

This work aimed to determine ruminal parameters of dry mater (DM), neutral detergent fiber (NDF) and protein synthesis in the rumen of animals fed diets based on sorghum with different tannin levels. In situ degradation was evaluated by rumen incubation of level 1 (L1) and level 2 (L2) sorghum silages during 0, 6, 24, 48 and 96 hours. A duplicated 4 × 4 Latin Square was used. Potential degradability (PD) of DM was similar among silages, whereas the effective degradability (ED) decreased when the diets were supplemented with concentrate. Microbial nitrogen flux and microbial synthesis efficiency were not affected by roughage source. The synthesis efficiency, expressed in organic matter and crude protein digested in rumen, was higher in L1 tannin diets supplemented with concentrate. There was not relationship between the presence of tannins and the parameters of ruminal degradation.

Metabolism and ruminal parameters of Holstein × Gir heifers fed sugarcane and increasing levels of crude protein

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of the correction of particle microbial contamination and particle transit model in the rumen on in situ protein evaluation of grass hays.

Effects of considering the particle comminution rate -kc- in addition to particle rumen outflow -kp- and the ruminal microbial contamination on estimates of by-pass and intestinal digestibility of DM, organic matter and crude protein were examined in perennial ryegrass and oat hays. By-pass kc-kp-based values of amino acids were also determined. This study was performed using particle transit, in situ and 15N techniques on three rumen and duodenum-cannulated wethers. The above estimates were determined using composite samples from rumen-incubated residues representative of feed by-pass. Considering the comminution rate, kc, modified the contribution of the incubated residues to these samples in both hays and revealed a higher microbial contamination, consistently in oat hay and only as a tendency for crude protein in ryegrass hay. Not considering kc or rumen microbial contamination overvalued by-pass and intestinal digestibility in both hays. Therefore, non-microbial-corrected kp-based values of intestinal digested crude protein were overestimated as compared with corrected and kc-kp-based values in ryegrass hay -17.4 vs 4.40%- and in oat hay -5.73 vs 0.19%-. Both factors should be considered to obtain accurate in situ estimates in grasses, as the protein value of grasses is very conditioned by the microbial synthesis derived from their ruminal fermentation. Consistent overvaluations of amino acid by-pass due to not correcting microbial contamination were detected in both hays, with large variable errors among amino acids. A similar degradation pattern of amino acids was recorded in both hays. Cysteine, methionine, leucine and valine were the most degradation-resistant amino acids.

Sunflower meal and spring pea ruminal degradation protection using malic acid or orthophosphoric acid-heat treatments

The effects of solutions of malic or orthophosphoric acids (0.752 Eqg/kg of feed) and heat to protect proteins of sunflower meal (SFM) and spring pea (SP) against ruminal degradation were studied using particle transit, 15N infusion, in situ and electrophoretic techniques. Three wethers fitted with rumen and duodenum cannulae were successively fed three isoproteic diets including SFM and SP, untreated or treated with malic or orthophosphoric acids. Incubations of tested meals were only performed while feeding the respective diet. Estimates of the ruminally undegraded fraction (RU) and its intestinal digestibility of dry matter, organic matter (only for RU), crude protein and starch (only in SP) were obtained considering ruminal microbial contamination and particle comminution and outflow rates. When corrected for microbial contamination, estimates of RU and intestinal digestibility decreased in all tested fractions for both feeds. All RU estimates increased with the protective treatments, whereas intestinal digestibility-dry matter also increased in SFM. Low intestinal digestibility-crude protein values suggested the presence of antitrypsin factors in SP. Protective treatments of both feeds led to consistent increases in the intestinal digested fraction of dry matter and crude protein, being only numerically different for SP-starch (60.5% as average). However, treatments also reduced the organic matter fermentation, which may decrease ruminal microbial protein synthesis. Electrophoretic studies showed albumin disappearance in both SFM and SP, whereas changes in other RU proteins were more pronounced in SP than SFM.

Mechanism of extracellular silver nanoparticles synthesis by Stereum hirsutum and Fusarium oxysporum

The increasing interest for greener and biological methods of synthesis has led to the development of non-toxic and comparatively more bioactive nanoparticles. Unlike physical and chemical methods of nanoparticle synthesis, microbial synthesis in general and mycosynthesis in particular is cost-effective and environment-friendly. However, different aspects, such as the rate of synthesis, monodispersity and downstream processing, need to be improved. Many fungal-based mechanisms have been proposed for the formation of silver nanoparticles (AgNPs), mainly those involving the presence of nitrate reductase, which has been detected in filtered fungus cell used for AgNPs production. There is a general acceptance that nitrate reductase is the main responsible for the reduction of Ag ions for the formation of AgNPs. However, this generally accepted mechanism for fungal AgNPs production is not totally understood. In order to elucidate the molecules participating in the mechanistic formation of metal nanoparticles, the current study is focused on the enzymes and other organic compounds involved in the biosynthesis of AgNPs. The use of each free fungal mycelium of both Stereum hirsutum and Fusarium oxysporum will be assessed. In order to identify defective mutants on the nitrate reductase structural gene niaD, fungal cultures of S.hirsutum and F.oxysporum will be selected by chlorate resistance. In addition, in order to verify if each compound identified as key-molecule influenced on the production of nanoparticles, an in vitro assay using different nitrogen sources will be developed. Lately, fungal extracellular enzymes will be measured and an in vitro assay will be done. Finally, The nanoparticle formation and its characterization will be evaluated by UV-visible spectroscopy, electron microscopy (TEM), X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), and LC-MS/MS.

Utilisation by ruminants of nitrogen compounds in silage-based diets

This paper considers the various complex changes that occur to nitrogen (N) containing compounds in forages through the processes of ensiling, rumen degradation and microbial synthesis, post-ruminal digestion and absorption and synthesis into milk protein. Particular emphasis is placed on reviewing recent data on the efficiency of utilisation of N-containing compounds in silages by rumen microbes, since low efficiency here is believed to be a major cause of large N losses to the environment on some silage-based diets. Data are reviewed which show that although rumen degradation of N compounds in silage is rapid and extensive, up to 10% of the soluble N can escape the rumen by being associated with the liquid phase. There is now firm evidence that the composition of the amino acids (AAs) absorbed is heavily dependent on the process of ensiling and that witting or use of certain silage additives conserve the initial amino acid profile of the forage. This provides an opportunity to manipulate the amino acid supply to better match demand thus potentially enhancing utilisation. This review confirms that utilisation of the N fractions in grass and legume silages in particular, is poor and the efficiency of microbial protein synthesis (EMPS) is consistently higher on maize silage-based diets. It is concluded that the way in which grass and legume silages in particular are produced and used in the future needs a radical rethink. New research needs to be aimed at enhancing the utilisation of N in the rumen through a better understanding of N/carbohydrate relationships and the ability of forages to supply degraded carbohydrate. Also more emphasis is needed on understanding of the potentially different role of the different N fractions that exist in silages. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aporte de energia, composição e eficiência microbiana em bovinos alimentados com feno de capim-marandu e concentrado balanceados para diferentes ganhos de peso e potenciais de fermentação microbiana

Um experimento foi realizado com o objetivo de avaliar o aporte de energia, a composição de bactérias e a eficiência microbiana por tourinhos Santa Gertrudes canulados no rúmen e no duodeno alimentados com dietas compostas de feno de capim-marandu e concentrado. Empregou-se o delineamento em quadrado latino 4 ´ 4, no qual os tratamentos foram concentrados ajustados para ganho de peso corporal (GPC) diário de 0,5 e 1 kg/animal e potencial de fermentação microbiana (y) de 9,5 e 11 g de PB microbiana/MJ energia metabolizável fermentável. Houve diferença para as concentrações de nutrientes digestíveis totais (NDT) e energia metabolizável fermentável (EMFe) ingeridos e para a composição em matéria orgânica e mineral das bactérias ruminais para as dietas ajustadas para diferentes GPC. Houve interação significativa GPC ´ y para a ingestão de NDT como porcentagem do peso corporal e a composição em PB e carboidratos totais das bactérias ruminais. Não foram encontradas diferenças para os potenciais de fermentação microbiana. A eficiência de síntese microbiana também não diferiu entre as dietas e apresentou valores de 12,7 g PB microbiana/100 g NDT e 9,2 g PB microbiana/MJ EMFe. As diferenças encontradas não justificaram o balanceamento dos concentrados para os diferentes potenciais de fermentação microbiana avaliados.

Rumen fermentation and rumen microbes in Nellore steers receiving diets with different lipid contents

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cinética digestiva e eficiência de síntese de proteína microbiana em novilhos alimentados com farelo de girassol e diferentes fontes energéticas

Objetivou-se avaliar o efeito da substituição parcial do milho pela casca de soja e pelo farelo de gérmen de milho sobre a produção e eficiência de síntese de proteína microbiana e sobre as taxas de diluição e passagem ruminal. Foram utilizados três novilhos de corte, mestiços, canulados no rúmen e no duodeno, distribuídos em dois delineamentos em quadrado latino 3 x 3. As dietas experimentais, à base de silagem de milho (60%), apresentavam como fonte de proteína farelo de girassol e, como fonte de energia, milho (MI) ou sua substituição parcial pela casca de soja (CS) ou pelo farelo de gérmen de milho (FGM). Para o isolamento da massa microbiana, foram coletadas amostras de conteúdo ruminal às 3, 6, 9 e 12 horas após a alimentação. Utilizaram-se RNA como marcador microbiano e dicromato de sódio e Co-EDTA como indicadores das taxas de passagem e de diluição, respectivamente. A composição dos microrganismos ruminais não foi influenciada pelas dietas experimentais ou pelos horários de coleta. Não houve diferenças significativas no fluxo de matéria orgânica, carboidratos totais, nitrogênio e nitrogênio microbiano para o duodeno e na eficiência de síntese de proteína microbiana. As taxas de diluição foram semelhantes entre as dietas, com média de 13,4%/h. A taxa de passagem da silagem de milho mordentada foi menor, com tendência de menor taxa de passagem também para o farelo de girassol na dieta MI. A casca de soja e o farelo de gérmen de milho podem substituir parcialmente o milho, proporcionando ambiente ruminal adequado ao desenvolvimento da flora microbiana e conseqüente produção de proteína microbiana ruminal em novilhos confinados.