Detection of transgenic and endogenous plant DNA in rumen fluid, duodenal digesta, milk, blood, and feces of lactating dairy cows

The objective was to determine the presence or absence of transgenic and endogenous plant DNA in ruminal fluid, duodenal digesta, milk, blood, and feces, and if found, to determine fragment size. Six multiparous lactating Holstein cows fitted with ruminal and duodenal cannulas received a total mixed ration. There were two treatments (T). In T1, the concentrate contained genetically modified (GM) soybean meal (cp4epsps gene) and GM corn grain (cry1a[b] gene), whereas T2 contained the near isogenic non-GM counterparts. Polymerase chain reaction analysis was used to determine the presence or absence of DNA sequences. Primers were selected to amplify small fragments from single-copy genes (soy lectin and corn high-mobility protein and cp4epsps and cry1a[b] genes from the GM crops) and multicopy genes (bovine mitochondrial cytochrome b and rubisco). Single-copy genes were only detected in the solid phase of rumen and duodenal digesta. In contrast, fragments of the rubisco gene were detected in the majority of samples analyzed in both the liquid and solid phases of ruminal and duodenal digesta, milk, and feces, but rarely in blood. The size of the rubisco gene fragments detected decreased from 1176 bp in ruminal and duodenal digesta to 351 bp in fecal samples.

Examination of the persistency of milk fatty acid composition responses to fish oil and sunflower oil in the diet of dairy cows

Based on the potential benefits of cis-9, trans-11 conjugated linoleic acid (CLA) for human health, there is a need to develop effective strategies for enhancing milk fat CLA concentrations. Levels of cis-9, trans-11 CLA in milk can be increased by supplements of fish oil (FO) and sunflower oil (SO), but there is considerable variation in the response. Part of this variance may reflect time-dependent ruminal adaptations to high levels of lipid in the diet, which lead to alterations in the formation of specific biohydrogenation intermediates. To test this hypothesis, 16 late lactation Holstein-British Friesian cows were used in a repeated measures randomized block design to examine milk fatty acid composition responses to FO and SO in the diet over a 28-d period. Cows were allocated at random to corn silage-based rations (8 per treatment) containing 0 (control) or 45 g of oil supplement/ kg of dry matter consisting (1:2; wt/wt) of FO and SO (FSO), and milk composition was determined on alternate days from d 1. Compared with the control, the FSO diet decreased mean dry matter intake (21.1 vs. 17.9 kg/d), milk fat (47.7 vs. 32.6 g/kg), and protein content (36.1 vs. 33.3 g/kg), but had no effect on milk yield (27.1 vs. 26.4 kg/d). Reductions in milk fat content relative to the FSO diet were associated with increases in milk trans-10 18: 1, trans-10, cis-12 CLA, and trans-9, cis-11 CLA concentrations (r(2) = 0.74, 0.57, and 0.80, respectively). Compared with the control, the FSO diet reduced milk 4: 0 to 18: 0 and cis 18:1 content and increased trans 18:1, trans 18:2, cis-9, trans-11 CLA, 20: 5 n-3, and 22: 6 n-3 concentrations. The FSO diet caused a rapid elevation in milk cis-9, trans-11 CLA content, reaching a maximum of 5.37 g/100 g of fatty acids on d 5, but these increases were transient, declining to 2.35 g/100 g of fatty acids by d 15. They remained relatively constant thereafter. Even though concentrations of trans-11 18: 1 followed the same pattern of temporal changes as cis-9, trans-11 CLA, the total trans 18:1 content of FSO milk was unchanged because of the concomitant increases in the concentration of other isomers (Delta(4-10) and Delta(12-15)), predominantely trans-10 18:1. In conclusion, supplementing diets with FSO enhances milk fat cis-9, trans-11 CLA content, but the high level of enrichment declines because of changes in ruminal biohydrogenation that result in trans-10 replacing trans-11 as the major 18:1 biohydrogenation intermediate formed in the rumen.

The effect of condensed tannins in fresh sainfoin (Onobrychis viciifolia) on in vivo and in situ digestion in sheep

This study focused on effects of structure, content and biological activity of condensed tannins (CT) in leaves, stems and whole plant of sainfoin (Onobrychis viciifolia) on its in vivo and in situ digestive characteristics in sheep. Sainfoin was studied as fresh forage during the first vegetation cycle at two phenological stages (i.e., end of flowering and green seeds) and during the second vegetation cycle (i.e., start of flowering). The feeding experiment used 12 sheep; with six dosed, through the rumen cannula, with polyethylene glycol (PEG) to neutralise CT effects. Organic matter digestibility (OMD), total tract N disappearance and N balance were measured in sheep fed the whole plant. The residues of dry matter (DM) and N from nylon bags suspended in the rumen were determined on leaves and stems. Intestinal digestibility was measured using other, intestinally fistulated sheep. PEG addition and vegetation cycle increased total tract N digestibility (P<0.001) but PEG affected OMD only at the end of flowering. PEG inactivated the CT and increased urinary N excretion (P<0.05) but this was offset by lower faecal N excretion (P<0.001). Feeding sainfoin can be used to alter the form of excreted N (i.e., urine vs faeces) and thus potentially reduce environmental N pollution without affecting body N retention. Kinetic studies of total N, ammonia N (NH3-N) and volatile fatty acids (VFA) in rumen fluid were made before and 1.5, 3 and 6 h after feeding. Sainfoin CT decreased rumen fluid soluble N (P<0.05) and NH3-N (P<0.01). Ruminal N disappearance (DisN) of leaves or stems was lower in the presence of active CT compared to PEG-inactivated CT (P<0.001) for both vegetation cycles. PEG also increased intestinal digestibility (P<0.05) of leaves and stems. Leaves had lower ruminal DisN, but higher N disappearing from intestine than stems. The biological activity and content of CT in the whole plant decreased as phenological stage increased. Prodelphinidin:procyanidin (PD:PC) ratios of leaves varied with vegetation cycle and phenological stage. The molecular size of CT in the whole plant, as indicated by their mean degree of polymerisation (mDP), was lowest at the start of flowering and coincided with the higher biological activity and content of CT.

Effect of abomasal glucose infusion on plasma concentrations of gut peptides in periparturient dairy cows

Six Holstein cows fitted with ruminal cannulas and permanent indwelling catheters in the portal vein, hepatic vein, mesenteric vein, and an artery were used to study the effects of abomasal glucose infusion on splanchnic plasma concentrations of gut peptides. The experimental design was a randomized block design with repeated measurements. Cows were assigned to one of 2 treatments: control or infusion of 1,500 g of glucose/d into the abomasum from the day of parturition to 29 d in milk. Cows were sampled 12 ± 6 d prepartum and at 4, 15, and 29 d in milk. Concentrations of glucose-dependent insulinotropic polypeptide, glucagon-like peptide 1(7–36) amide, and oxyntomodulin were measured in pooled samples within cow and sampling day, whereas active ghrelin was measured in samples obtained 30 min before and after feeding at 0800 h. Postpartum, dry matter intake increased at a lower rate with infusion compared with the control. Arterial, portal venous, and hepatic venous plasma concentrations of the measured gut peptides were unaffected by abomasal glucose infusion. The arterial, portal venous, and hepatic venous plasma concentrations of glucose-dependent insulinotropic polypeptide and glucagon-like peptide 1(7–36) amide increased linearly from 12 d prepartum to 29 d postpartum. Plasma concentrations of oxyntomodulin were unaffected by day relative to parturition. Arterial and portal venous plasma concentrations of ghrelin were lower postfeeding compared with prefeeding concentrations. Arterial plasma concentrations of ghrelin were greatest prepartum and lowest at 4 d postpartum, giving a quadratic pattern of change over the transition period. Positive portal venous-arterial and hepatic venous–arterial concentration differences were observed for glucagon-like peptide 1(7–36) amide. A negative portal venous–arterial concentration difference was observed for ghrelin pre-feeding. The remaining portal venous–arterial and hepatic venous–arterial concentration differences of gut peptides did not differ from zero. In conclusion, increased postruminal glucose supply to postpartum transition dairy cows reduced feed intake relative to control cows, but did not affect arterial, portal venous, or hepatic venous plasma concentrations of gut peptide hormones. Instead, gut peptide plasma concentrations increased as lactation progressed. Thus, the lower feed intake of postpartum dairy cows receiving abomasal glucose infusion was not attributable to changes in gut peptide concentrations.

Use of Megasphaera elsdenii NCIMB41125 as a probiotic for early-lactation dairy cows: effects on rumen pH and fermentation patterns

Multiparous rumen-fistulated Holstein cows were fed, from d 1 to 28 post-calving, an ad libitum TMR containing (g/kg DM) grass silage (196), corn silage (196), wheat (277), soybean meal (100), and other feeds (231) with CP, NDF, starch and water soluble carbohydrate concentrations of 176, 260, 299 and 39 g/kg DM respectively and ME of 12.2 MJ/kg DM. Treatments consisting of a minimum of 1010 cfu Megasphaera elsdenii NCIMB 41125 in 250 ml solution (MEGA) or 250 ml of autoclaved M. elsdenii (CONT) were administered via the rumen cannula on d 3 and 12 of lactation (n=7 per treatment). Mid-rumen pH was measured every 15 minutes and eating and ruminating behavior was recorded for 24 h on d 2, 4, 6, 8, 11, 13, 15, 17, 22 and 28. Rumen fluid for VFA and lactic acid (LA) analysis was collected at 11 timepoints on each of d 2, 4, 6, 13 and 15. Data were analysed as repeated measures using the Glimmix (LA data) or Mixed (all other data) procedures of SAS with previous 305 d milk yield and d 2 measurements as covariates where appropriate. Milk yield was higher (CONT 43.0 vs MEGA 45.4 ±0.75 kg/d, P=0.051) and fat concentration was lower (CONT 45.6 vs MEGA 40.4 ±1.05 g/kg, P=0.005) in cows that received MEGA. Time spent eating (263 ±15 min/d) and ruminating (571 ±13 min/d), DM intake (18.4 ±0.74 kg/d), proportion of each 24 h period with rumen pH below 5.6 (3.69 ±0.94 h) and LA concentrations (2.00 mM) were similar (P>0.327) across treatments. Ruminal total VFA concentration (104 ±3 mM) was similar (P=0.404) across treatments, but a shift from acetate (CONT 551 vs MEGA 524 ±14 mmol/mol VFA, P=0.161) to propionate production (CONT 249 vs MEGA 275 ±11 mmol/mol VFA, P=0.099) meant that the acetate:propionate ratio (CONT 2.33 vs MEGA 1.94 ±0.15) was reduced (P=0.072) in cows that received MEGA. This study provides evidence that supplementation of early lactation dairy cows with MEGA alters rumen fermentation patterns in favour of propionate, with potential benefits for animal health and productivity.

Manipulation of milk fatty acid composition in lactating cows: opportunities and challenges

Public health policies recommend a population wide decrease in the consumption of saturated fatty acids (SFA) to lower the incidence of cardiovascular and metabolic diseases. In most developed countries, milk and dairy products are the major source of SFA in the human diet. Altering milk fat composition offers the opportunity to lower the consumption of SFA without requiring a change in eating habits. Supplementing the diet of lactating cows with oilseeds, plant oils and marine lipids can be used to replace the SFA in milk fat with monounsaturated fatty acids (MUFA), and to a lesser extent, polyunsaturated fatty acids (PUFA). Due to ruminal metabolism, the decreases in milk SFA are also accompanied by increases in trans fatty acids (TFA), including conjugated isomers. The potential to lower SFA, enrich cis MUFA and PUFA, and alter the abundance and distribution of individual TFA in milk differs according to oil source, form of lipid supplement and degree of oilseed processing, and the influence of other components in the diet. The present review summarises recent evidence on changes in milk fat composition that can be achieved using dietary lipid supplements and highlights the challenges to commercial production of modified milk and dairy products. A meta-analysis on the effects of oilseeds on milk fatty acid composition is also presented.

Effect of monensin on performance in growing ruminants reared under different environmental temperatures

To evaluate the effect of monensin on the performance of growing cattle under different environmental temperatures, 24 male calves (81.9 +/- 7.7 kg mean weight and 100 days old) were distributed in a 2 x 2 factorial arrangement, contrasting 0 or 85 mg monensin/animal per day at 24.3 or 33.2 degrees C (environmental temperatures). Monensin supplementation increased weight gain (P=0.036), improved feed efficiency (P=0.040), increased ruminal concentrations of volatile fatty acids (VFA; P=0.003) and decreased the molar proportion of butyrate (P=0.034); all effects irrespective of environmental temperatures. A temperature-dependent monensin effect was detected on nitrogen retention (P=0.018) and N retained:N absorbed ratio (P=0.012). Animals fed monensin retained higher N amounts than those of the non-supplemented ones when the environmental temperature was 33.2 degrees C. Environmental temperature and monensin supplementation showed an interaction effect on urine N concentration (P=0.003). Temperature did not affect N excretion in monensin-fed animals, but increased N excretion in the non-supplemented ones. Monensin increased the crude protein (CP) digestibility (P=0.094) for

Método para controle estatístico multivariado de processos em batelada

As cartas de controle estatístico têm sido amplamente utilizadas no monitoramento do desempenho de processos. Com a crescente informatização dos processos industriais, tem-se verificado um aumento sensível na quantidade de informações disponíveis sobre variáveis de processo. Via de regra, essas variáveis apresentam-se fortemente correlacionadas. Em casos especiais, como nos processos em batelada, tais variáveis descrevem um perfil de variação ao longo do tempo, caracterizando o comportamento normal do processo. Nessas condições especiais, as cartas de controle tradicionais não proporcionam um monitoramento eficaz sobre o processo. Esta dissertação de mestrado apresenta uma alternativa para o monitoramento on line de processos em bateladas: a proposição de uma metodologia para implantação de cartas de controle multivariadas baseadas em componentes principais. A idéia central dessas cartas é monitorar simultaneamente diversas variáveis, controlando somente algumas poucas combinações lineares independentes delas; tais combinações são denominadas componentes principais. O presente trabalho ilustra a metodologia proposta em um estudo de caso realizado na etapa de fermentação do processo de fabricação de cerveja de uma indústria de bebidas, localizada na região metropolitana de Porto Alegre.

Simulação da codisposição de resíduos de Manzate 800 com resíduos sólidos urbanos durante a fase metanogênica

Para tentar elucidar os efeitos da codisposição de embalagens de agrotóxico no âmbito de um aterro sanitário, foram monitoradas oito células de aterro, em tamanho reduzido. O resíduo sólido urbano utilizado nas oito células foi proveniente do município de Porto Alegre, tendo sido caracterizado antes da montagem do experimento. Os reatores foram submetidos a regas semanais por água, simulando uma situação média de chuva para a região. Acompanhou-se a degradação do RSU através de análises do percolado até a fase de fermentação metanogênica. A partir do 250o dia, passou-se a introduzir diferentes doses do agrotóxico Manzateâ 800, sendo três diferentes concentrações em duplicata e dois brancos. O acompanhamento estendeu-se então até os 460 dias. Os resultados de análises do percolado das oito células não apresentaram diferenças estatísticas significativas entre si, antes e depois da aplicação do agrotóxico. Também não foram constatadas mudanças no comportamento da degradação anaeróbia do resíduo ao longo do tempo. As análises de metais realizadas no material sólido coletado ao final do experimento mostraram uma maior concentração de manganês e zinco, metais constituintes do agrotóxico utilizado, nas amostras provenientes dos reatores que receberam cargas do mesmo. Adicionalmente ao experimento, testou-se a influência do Manzateâ 800 em percolado proveniente de célula de aterro sanitário de escala real, também de caráter experimental, contendo apenas RSU. Os testes foram feitos em bateladas, com quatro concentrações diferentes do agrotóxico e um branco e compararam-se as concentrações de DBO5. Os valores obtidos apresentaram diferenças estatísticas significativas, sendo maiores as concentrações de DBO5 das amostras com maior concentração de Manzateâ 800. Tais resultados evidenciam a degradação do agrotóxico pelos microrganismos presentes no percolado.

Utilização do grão tostado de soja (Glicine max (L) Merril) na alimentação de vacas em lactação

Soybeans were roasted in an experimental roaster during 2 or 3 minutes either at 380 or 490 ºC air temperature and kept or not for 30 minutes under steeping. The heat treatment effects on soybeans were evaluated in a first trial through two different procedures: a) after 16 hours of an “in situ” ruminal incubation period, all heat treated soybeans showed an increased (P<0,05) rumen undegraded protein (RUP) content in comparison to raw soybeans; b) a pepsin/pancreatin “in vitro” procedure showed that roasting at 380 ºC, during 2 minutes, with steeping, or at 380 ºC , during 3 minutes without steeping, did not affect the “in vitro” enzymatic intestinal digestibility of soybeans (P>0,05). In a second trial, soybeans roasted at 380 ºC, during 2 minutes and kept under steeping were included in isonitrogenous and isocaloric lactating dairy cows rations and evaluated in comparison to raw soybeans, with two other protein sources as references. There were no differences (P>0,05) between the roasted and raw soybeans diets related either to dry matter or crude protein intakes, milk yield and composition and plasma urea nitrogen (PUN) and milk urea nitrogen (MUN) concentrations, but roasted soybeans yielded significantly (P<0,05) more milk per kg of dry matter or crude protein intake than raw soybeans.

Estudos genéticos em milho sobre o caráter tolerância no encharcamento do solo

A introdução de culturas de sequeiro em solos de várzea é importante para o desenvolvimento da região sul do Brasil, uma vez que estas áreas estão sub aproveitadas com a cultura de arroz irrigado e a pecuária extensiva. O milho é uma alternativa para o melhor aproveitamento destas terras, logo o desenvolvimento de genótipos tolerantes ao encharcamento do solo é fundamental para viabilizar esta exploração. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram estudar a genética da tolerância ao encharcamento e identificar marcadores de DNA associados a esse caráter. O trabalho foi conduzido em casa de vegetação, sendo analisados genitores, híbridos F1 e populações segregantes provenientes de cruzamentos entre linhagens tolerantes e sensíveis ao encharcamento do solo. A análise molecular, através de marcadores de microssatélites, foi realizada com uma população F3, resultante do cruzamento entre os genótipos mais contrastantes para a tolerância ao encharcamento. A seleção dos marcadores obedeceu ao critério de amostrar todos os cromossomos, com preferência aos que estivessem ligados a genes pertencentes a rotas metabólicas envolvidas com a glicólise e a fermentação. Os genitores demonstraram a existência de variabilidade genética para os caracteres matéria seca de parte aérea (MSP) e matéria seca de raiz (MSR), sendo que os coeficientes de herdabilidades estimados foram elevados. Ambos os caracteres revelaram complexidade quanto ao número de genes envolvidos, onde a análise de QTL indicou a presença de pelo menos três locos envolvidos na manifestação da tolerância ao encharcamento. A ação gênica predominante foi a de dominância e o efeito materno foi pronunciado. Três marcadores explicaram conjuntamente 33,3% da variação para MSP e 19,9% para MSR, podendo ser úteis na seleção assistida para a tolerância ao encharcamento na fase de planta jovem em milho De maneira geral, a seleção fenotípica para MSP e MSR poderá ser uma alternativa eficiente na seleção de genótipos de milho com tolerância ao encharcamento do solo.

Aspectos epidemiológicos da paratuberculose bovina no Rio Grande do Sul

Descrevem-se os achados clínicos e patológicos da paratuberculose em uma criação intensiva de bovinos de leite no municí pio de Capela de Santana, RS. Os sinais clínicos foram observados em oito de um total de 345 bovinos, consistindo em diarréia crônica refratária aos tratamentos, emagrecimento progressivo e queda na produção de leite. As principais lesões macroscópicas, observadas nos oito animais necropsiados, incluíam intestino delgado com acentuado espessamento da parede e superfície mucosa de aspecto reticulado, semelhante às circunvoluções cerebrais, lesão essa perceptível, através da serosa. A luz intestinal estava preenchida com conteúdo fluido e de aspecto leitoso. Os vasos linfáticos do mesentério mostravam-se mais evidentes sendo que alguns tinham aspecto varicoso. Os linfonodos mesentéricos estavam aumentados de volume e, ao corte, fluía grande quantidade de líquido leitoso. Focos de mineralização foram observados na íntima das artérias, nas válvulas cardíacas e na serosa do rúmen. As principais lesões macroscópicas incluíam enterite, linfadenite e linfangite granulomatosa caracterizada por infiltrado inflamatório com macrófagos, células gigantes de Langhans que continham grande quantidade de bacilos álcool-ácido-resistentes. As lesões vasculares consistiam em degeneração e mineralização das túnicas í ntimas e média das artérias de grande calibre associada a proliferação de colágeno. Havia calcificação da serosa do rúmen atrofia hepatocelular difusa e hepatite granulomatosa multifocal. O M. avium subsp. paratuberculosis (Map) foi isolado em amostras de intestino e linfonodos de 8 vacas Holandesas (3,5%) com doença de Johne, dentre 229 amostras cultivadas provenientes de um rebanho leiteiro. Amostras inoculadas em HEYM com micobactina produziram colônias identificadas como Map, segundo as caracterí sticas fenotí picas próprias como: crescimento lento, coloração álcool-ácido-resistente (A.A.R.) e dependência a micobactina. O laboratório de Referência da OIE confirmou a amostra isolada. O M. avium subsp. paratuberculosis (Map) foi isolado em amostras de intestino e linfonodos de 8 vacas Holandesas (3,5%) com doença de Johne, dentre 229 amostras cultivadas provenientes de um rebanho leiteiro Amostras inoculadas em HEYM com micobactina produziram colônias identificadas como Map, segundo as caracterí sticas fenotí picas próprias como: crescimento lento, coloração álcool-ácido-resistente (A.A.R.) e dependência a micobactina. O laboratório de Referência da OIE confirmou a amostra isolada. Não houve isolamento do agente em 221 amostras intestinais quando processadas, após 2 anos de sua colheita. O teste de IDGA aplicado como “screening”, detectou 26 vacas (11,4%) positivas, dentre 228 animais testados e sacrificados em matadouro. O teste de ELISA adsorvido, utilizando o antí geno PPA-3 detectou 125 (39,8%) amostras positivas. O ELISA não adsorvido detectou mais 32 (10,1%) reagentes positivos, dentre os 314 bovinos testados. A prevalência da infecção causada pelo Map em 36 rebanhos leiteiros procedentes de 25 municí pios do Rio Grande do Sul foi estimada em 44,6% das 1316 amostras testadas. A infecção foi identificada em 35 (97,2%) dos 36 rebanhos testados e presentes em todos os municí pios incluí dos. A ocorrência da doença de Johne foi enfatizada, tanto a forma clí nica quanto a infecção subclí nica no Rio Grande do Sul, sugerindo a adoção de medidas de controle sejam aplicadas na proteção dos rebanhos leiteiros nacionais.

Discriminação de ambientes aquáticos poluídos e não poluídos através da amplificação e clivagem do rDNA 16S

O crescimento desordenado da população e a expansão mal planejada das cidades, tem levado a precariedade das condições de saneamento e abastecimento hídrico, tornando a água um importante meio de desenvolvimento e transporte de microrganismos, muitos destes patogênicos. Desta maneira, torna-se necessário além da busca de soluções, o monitoramento eficiente e constante dos níveis e focos de contaminação. O presente trabalho teve como objetivo principal diferenciar ambientes aquáticos poluídos de não poluídos por contaminação de origem fecal, através de padrões moleculares. Para tanto foram escolhidos os arroios Feijó e Carvão, localizados na região metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, de onde foram coletadas amostras de água no verão e no inverno de 2001, submetidas a determinação do número mais provável (NMP) de coliformes totais e fecais, através da fermentação em tubos múltiplos. No Arroio Feijó foram observados índices de coliformes fecais superiores ao arroio Carvão, portanto o primeiro foi considerado modelo de ambiente aquático poluído e o segundo, não poluído. Seguiu-se a extração do DNA total das amostras brutas, amplificação do rDNA 16S pela PCR e clivagem destes com as enzimas de restrição Rsa I, Taq I e Alu I. Os padrões de clivagens observados com Rsa I sugerem a discriminação destes ambientes, uma variação sazonal foi observada entre as amostras de verão e inverno. O método mostrou-se sensível para uma análise comparativa entre estruturas de comunidades bacterianas em ambientes aquáticos.

Modelagem da composição química do leite através de indicadores metabólicos em vacas leiteiras de alta produção

A lactação é um processo fisiológico complexo que ainda não foi compreendido na sua totalidade. Inúmeros fatores intervêm na síntese e secreção do leite, sendo os mais importantes a nutrição e o metabolismo endógeno dos nutrientes. A qualidade do leite é valorizada tanto pela sua composição química, como pelo conteúdo de células somáticas. No entanto, visando a comercialização do leite, as maiores mudanças e melhoras na qualidade podem ser atingidas através da manipulação da dieta dos animais, em especial em vacas leiteiras de alta produção. Avaliar os processos de absorção de alimentos, bem como o metabolismo catabólico e anabólico direcionado para a síntese do leite, têm sido uma grande preocupação na pesquisa de nutrição e bioquímica da produção animal. O principal objetivo da presente pesquisa foi gerar modelos matemáticos que pudessem explicar a participação de diferentes metabólitos sobre a composição química do leite. Neste intuito foram coletadas amostras de fluído ruminal, sangue, urina e leite de 140 vacas da raça Holandesa nas primeiras semanas de lactação e mantidas sob sistema semi-intensivo de produção e dieta controlada. Os animais foram selecionados de sistemas de produção no ecossistema do Planalto Médio de Rio Grande do Sul e foram amostrados em dois períodos climáticos críticos. No fluido ruminal foram avaliados o pH e o tempo de redução do azul de metileno. No sangue foram determinados os metabólitos: glicose, colesterol, β-hidroxibutirato (BHB), triglicerídeos, fructosamina, ácidos graxos não esterificados (NEFA), proteínas totais, albumina, globulina, uréia, creatinina, cálcio, fósforo e magnésio. As enzimas: aspartato amino transferase (AST), gama glutamil transferase (GGT) e creatina kinase (CK). Os hormônios: cortisol, insulina, triiodotironina (T3), tiroxina (T4), e leptina. Foi efetuado hemograma, para conhecer: hematócrito, hemoglobina, e contagem total e diferencial de células brancas. Na urina foram dosados: corpos cetônicos, pH e densidade. No leite foi determinada: proteína, gordura, lactose, sólidos totais, sólidos não gordurosos, contagem de células somáticas e uréia. Para a determinação de cada um dos metabólitos ou compostos foram usadas técnicas específicas validadas internacionalmente. Os diferentes valores obtidos constituíram os parâmetros básicos de entrada para a construção dos diversos modelos matemáticos executados para predizer a composição do leite. Mediante procedimentos de regressão linear múltipla algoritmo Stepwise, procedimentos de correlação linear simples de Pearson e procedimentos de análise computacional através de redes neurais, foram gerados diferentes modelos para identificar os parâmetros endógenos de maior relevância na predição dos diferentes componentes do leite. A parametrização das principais rotas bioquímicas, do controle endócrino, do estado de funcionamento hepático, da dinâmica ruminal e da excreção de corpos cetônicos aportou informação suficiente para predizer com diferente grau de precisão o conteúdo dos diferentes sólidos no leite. O presente trabalho é apresentado na forma de quatro artigos correspondentes aos parâmetros energéticos, de controle endócrino, modelagem matemática linear múltipla e predição através de Artificial Neural Networks (ANN).

Produção de acetato de etila em biorrefinaria: uma análise de viabilidade

O estudo aqui apresentado tem como objetivo mostrar que a competitividade da indústria química brasileira pode ser revista por meio do desenvolvimento da área química a partir dos recursos naturais renováveis e de alto desempenho de produtividade, aqui representado pela cana-de-açúcar. A base deste estudo analisa a competitividade econômica da produção do acetato de etila, utilizando o etanol como única matéria-prima, sendo o Brasil um grande exportador e, ao mesmo tempo, detentor de um mercado interno forte quando comparado a outros países desenvolvidos. O acetato de etila exportado representou 52% da capacidade nominal instalada no Brasil no ano de 2008. No Brasil existem três ofertantes, mas apenas um produtor é exportador. Todos usam a esterificação como tecnologia de produção, via reação do ácido acético e etanol, sendo o ácido acético largamente importado. O estudo tem como premissa que a competitividade do acetato de etila no Brasil seja dada pelo etanol, que aqui é produzido pela fermentação do caldo de cana-de-açúcar. Já a tecnologia de esterificação é conhecida e de domínio público mundial, e o ácido acético é uma commodity petroquímica com preço referenciado globalmente. Argumenta-se neste trabalho que a competitividade do acetato de etila decorre da linkage com a produção de etanol de cana-de-açúcar, o que coloca o Brasil como grande potencial exportador desse produto. Utilizando a tecnologia de desidrogenação do etanol, pode-se obter acetato de etila utilizando-se apenas o etanol como matéria-prima, reduzindo-se assim a necessidade de importação de ácido acético, que representaria redução anual do déficit da balança comercial petroquímica brasileira em aproximadamente meio bilhão de dólares e, ademais, permitindo que o acetato de etila produzido no Brasil seja ainda mais competitivo. A partir deste estudo é possível avaliar, por analogia, a competitividade de outros produtos químicos produzidos a partir da matriz cana-de-açúcar, tais como eteno, lubrificantes, plásticos etc. Tal caminho permite criar um novo marco para a indústria química brasileira, com consequente redução da dependência de petróleo e gás natural.