Effects of heat stress on development, quality and survival of Bos indicus and Bos taurus embryos produced in vitro

Heat stress is an important cause of poor development and low survival rates in bovine embryos. Experiments were conducted to test the hypothesis that Bos indicus embryos are more resistant to heat stress than are Bos taurus embryos. In experiment 1, Nelore and Jersey embryos from oocyte pick-up-derived oocytes were submitted to heat stress (96 hours post-insemination, 41 °C, 6 hours), developmental ratios were assessed at Day 7 (Day 0 = day of fertilization), and blastocysts were frozen for RNA extraction. Experiment 2 evaluated expression of COX2, CDX2, HSF1, and PLAC8 in previously frozen blastocysts. In experiment 3, Nellore and Angus embryos from oocyte pick-up-derived oocytes were submitted to heat stress (96 hours post-insemination, 41 °C, 12 hours) and transferred to recipients on Day 7. In experiment 4, embryos developed as in experiment 3 were fixed for Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling labeling and total cell counting. In experiment 1, heat stress decreased the percentage of Jersey oocytes that became blastocysts, but had no effect on Nellore embryos (34.6%, 25.0%, 39.5%, and 33.0% for Jersey control, Jersey heat-stressed, Nellore control, and Nellore heat-stressed oocytes, respectively; P < 0.05). In experiment 2, heat stress decreased (P < 0.05) expression of CDX2 and PLAC8, with higher expression of these genes in Nellore embryos than in Jersey embryos. Heat stress also decreased (P < 0.05) expression of COX2 in Jersey embryos, but had no effect on Nellore embryos. Expression of HSF1 was decreased (P < 0.05) by heat stress in both breeds, with a greater effect in Nellore embryos. In experiment 3, heat stress tended (P = 0.1) to decrease the percentage of pregnancies among cows (Day 30 to 35) that received Angus embryos. In experiment 4, heat stress increased (P < 0.05) the percentage of apoptotic blastomeres, but had no breed-specific effects. In addition, Nellore embryos had fewer (P < 0.05) Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling- positive blastomeres than did Angus embryos. We concluded that the detrimental effects of heat stress were dependent upon embryo breed and were more evident in Bos taurus embryos than in Bos indicus embryos. © 2013 Elsevier Inc.

Carcass and meat quality traits of rabbits under heat stress

Rabbits are very sensitive to heat stress because they have difficulty eliminating excess body heat. The objective of the current study was to evaluate the effects of heat stress on slaughter weight, dressing percentage and carcass and meat quality traits of rabbits from two genetic groups. Ninety-six weaned rabbits were used: half were from the Botucatu genetic group and half were crossbreds between New Zealand White sires and Botucatu does. They were assigned to a completely randomized design in a 2 × 3 factorial arrangement (two genetic groups and three ambient temperatures: 18°C, 25°C and 30°C) and kept under controlled conditions in three environmental chambers from 5 to 10 weeks of age. Slaughter took place at 10 weeks, on 2 consecutive days. Meat quality measurements were made in the longissimus muscle. Actual average ambient temperature and relative humidity in the three chambers were 18.4°C and 63.9%, 24.4°C and 80.2% and 29.6°C and 75.9%, respectively. Purebred rabbits were heavier at slaughter and had heavier commercial and reference carcasses than crossbreds at 30°C; however, no differences between genetic groups for these traits were found at lower temperatures. No genetic group × ambient temperature interaction was detected for any other carcass or meat quality traits. The percentages of distal parts of legs, skin and carcass forepart were higher in crossbred rabbits, indicating a lower degree of maturity at slaughter in this group. The percentage of thoracic viscera was higher in the purebreds. Lightness of the longissimus muscle was higher in the purebreds, whereas redness was higher in the crossbreds. Slaughter, commercial and reference carcass weights and the percentages of thoracic viscera, liver and kidneys were negatively related with ambient temperature. Commercial and reference carcass yields, and the percentage of distal parts of legs, on the other hand, had a positive linear relationship with ambient temperature. Meat redness and yellowness diminished as ambient temperature increased, whereas cooking loss was linearly elevated with ambient temperature. Meat color traits revealed paler meat in the purebreds, but no differences in instrumental texture properties and water-holding capacity between genetic groups. Purebred rabbits were less susceptible to heat stress than the crossbreds. Heat stress resulted in lower slaughter and carcass weights and proportional reductions of organ weights, which contributed to a higher carcass yield. Moreover, it exerted a small, but negative, effect on meat quality traits. © 2012 The Animal Consortium.

Mean surface temperature prediction models for broiler chickens-a study of sensible heat flow

Body surface temperature can be used to evaluate thermal equilibrium in animals. The bodies of broiler chickens, like those of all birds, are partially covered by feathers. Thus, the heat flow at the boundary layer between broilers' bodies and the environment differs between feathered and featherless areas. The aim of this investigation was to use linear regression models incorporating environmental parameters and age to predict the surface temperatures of the feathered and featherless areas of broiler chickens. The trial was conducted in a climate chamber, and 576 broilers were distributed in two groups. In the first trial, 288 broilers were monitored after exposure to comfortable or stressful conditions during a 6-week rearing period. Another 288 broilers were measured under the same conditions to test the predictive power of the models. Sensible heat flow was calculated, and for the regions covered by feathers, sensible heat flow was predicted based on the estimated surface temperatures. The surface temperatures of the feathered and featherless areas can be predicted based on air, black globe or operative temperatures. According to the sensible heat flow model, the broilers' ability to maintain thermal equilibrium by convection and radiation decreased during the rearing period. Sensible heat flow estimated based on estimated surface temperatures can be used to predict animal responses to comfortable and stressful conditions. © 2013 ISB.

Pathogens in animal meal and the use of Salmex (R) in the elimination of Clostridium perfringens

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

Os segredos que a natureza encerra: uso de conceitos e modelos da física para investigar questões do mundo animal

Physics governs all working patterns of the universe and could not be otherwise in a biological environment. Living things depend directly on laws and physical models to compose their body structure, allow its survival in certain environments, communication between individuals and groups and also to establish a complex sensorial system that allows interaction with the environment that surrounds them. With the advancement of science and technology, new ideas are required, and thus, many researchers began to turn their attention to those systems found in nature, as these systems often present practical solutions and with maximum efficiency. This imitation of biological systems, applied in creating innovative technological resources, is called Biomimetics. To study the biological systems based on physical concepts is essential the creation of models. These allow the distinction of the effects of the issue really essential and may be ignored side effects that do not have an effective participation in the phenomenon being analyzed. In this Work Completion of course will be studied the phenomenon of countercurrent heat exchangers, present in various situations of nature, focusing on their participation in the legs of birds, also the balance of certain birds that are supported on one leg and possible inspiration of these phenomena in the fields of engineering. Also included are videos that allow better understanding of the studied subjects

Evaluation of roof slope and exposure with different roofing materials in reduced models of animal production facilities in spring and summer

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

Heat stress induced alteration in bovine oocytes: functional and cellular aspects

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

Acute heat stress impairs performance parameters and induces mild intestinal enteritis in broiler chickens: Role of acute hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation

Studies on the environmental consequences of stress are relevant for economic and animal welfare reasons. We recently reported that long-term heat stressors (31 +/- 1 degrees C and 36 +/- 1 degrees C for 10 h/d) applied to broiler chickens (Gallus gallus domesticus) from d 35 to 42 of life increased serum corticosterone concentrations, decreased performance variables and the macrophage oxidative burst, and produced mild, multifocal acute enteritis. Being cognizant of the relevance of acute heat stress on tropical and subtropical poultry production, we designed the current experiment to analyze, from a neuroimmune perspective, the effects of an acute heat stress (31 +/- 1 degrees C for 10 h on d 35 of life) on serum corticosterone, performance variables, intestinal histology, and peritoneal macrophage activity in chickens. We demonstrated that the acute heat stress increased serum corticosterone concentrations and mortality and decreased food intake, BW gain, and feed conversion (P < 0.05). We did not find changes in the relative weights of the spleen, thymus, and bursa of Fabricius (P > 0.05). Increases in the basal and the Staphylococcus aureus-induced macrophage oxidative bursts and a decrease in the percentage of macrophages performing phagocytosis were also observed. Finally, mild, multifocal acute enteritis, characterized by the increased presence of lymphocytes and plasmocytes within the lamina propria of the jejunum, was also observed. We found that the stress-induced hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation was responsible for the negative effects observed on chicken performance and immune function as well as for the changes in the intestinal mucosa. The data presented here corroborate with those presented in other studies in the field of neuroimmunomodulation and open new avenues for the improvement of broiler chicken welfare and production performance.

Percutaneous sciatic nerve block with tramadol induces analgesia and motor blockade in two animal pain models

Local anesthetic efficacy of tramadol has been reported following intradermal application. Our aim was to investigate the effect of perineural tramadol as the sole analgesic in two pain models. Male Wistar rats (280-380 g; N = 5/group) were used in these experiments. A neurostimulation-guided sciatic nerve block was performed and 2% lidocaine or tramadol (1.25 and 5 mg) was perineurally injected in two different animal pain models. In the flinching behavior test, the number of flinches was evaluated and in the plantar incision model, mechanical and heat thresholds were measured. Motor effects of lidocaine and tramadol were quantified and a motor block score elaborated. Tramadol, 1.25 mg, completely blocked the first and reduced the second phase of the flinching behavior test. In the plantar incision model, tramadol (1.25 mg) increased both paw withdrawal latency in response to radiant heat (8.3 +/- 1.1, 12.7 +/- 1.8, 8.4 +/- 0.8, and 11.1 +/- 3.3 s) and mechanical threshold in response to von Frey filaments (459 +/- 82.8, 447.5 +/- 91.7, 320.1 +/- 120, 126.43 +/- 92.8 mN) at 5, 15, 30, and 60 min, respectively. Sham block or contralateral sciatic nerve block did not differ from perineural saline injection throughout the study in either model. The effect of tramadol was not antagonized by intraperitoneal naloxone. High dose tramadol (5 mg) blocked motor function as well as 2% lidocaine. In conclusion, tramadol blocks nociception and motor function in vivo similar to local anesthetics.

The impact of swine welfare on some qualitative traits of meat and long cured animal derived products

The present dissertation collects the results of three different research trials which have the common aim to understand the effects of swine welfare (both at farm level and during transport) on the main fresh and dry-cured meat characteristics. The first trial was carried out in order to compare the effects of illumination regimes differing in light duration or light intensity on meat and ham quality of Italian heavy pigs. The results of this trial support the conclusion that, within a moderate range of light intensity and given an appropriate dark period for animal rest, an increase of light duration or intensity above the minimum mandatory levels has no negative impact on carcass composition, meat or long-cured hams quality. The second trial was designed with the aim to investigate the effects of water restriction on growth traits, animal welfare and meat and ham quality of liquid-fed heavy pigs. Overall, the parameters analyzed as concerns growth rate, behavioural traits, blood, as well as carcass, fresh meat and cured hams quality were not affected by the absence of fresh drinking water. However, since liquid feeding did not suppress drinker use or drinker manipulation in the experimental groups, water restriction does not appear to be an applicable method to obtain a reduction of water waste. The third trial, which was carried out in Canada, tested the effectiveness of water sprinkling market-weight pigs (115±10Kg BW) before and after transport in reducing the heat stress experienced under commercial transport conditions. Our results show that the water sprinkling protocol proposed may reduce heat stress during transport and improve pork quality, particularly in specific trailer compartments. This body of research supports the general conclusion that swine welfare could be improved in different scenarios through simple and cost-effective means, without negatively affecting the quality of the main animal-derived products.

Heat Stress In Feedlot Cattle: Producer Survey Results

The weather on July 11 and 12, 1995 was a deadly combination of high temperature, high relative humidity, no cloud cover and no wind. The combination of heat and humidity has been matched only five times in Iowa’s 101 years of weather records. Estimated cattle death loss in a 13-county area of West Central Iowa was 3,750 head or 2.32% of the cattle on feed. A survey of 36 beef producers with 9,830 head of cattle on feed in 81 lots was summarized. Thirty-five lots with shade (24 square feet per head) reported an average death loss of .2% as compared to 46 lots without shade with losses of 4.8%. Producers reported a disproportionately higher death loss in dark-hided cattle. Non-shaded lots facing south, southwest, or west had higher death loss than lots facing east or southeast. Heavier animals were more susceptible to heat stress. Lots containing heifers that were fed MGA had lower death loss ( 3.8% vs. 6.2% ) as compared to lots with heifers but not receiving MGA.

The Effect of Heat Treatment of Forages on Degradation Kinetics and Escape Protein Concentration

An in situ study was conducted to evaluate the effects of heat treatments on the degradation kinetics and escape protein concentrations of forages (alfalfa and berseem clover). Alfalfa collected at 4 and 7 weeks post-harvest and berseem clover collected at 5 and 7 weeks postharvest were freeze-dried and then heated to 100, 125, and 150o C for 2 hours. Heat treatment effects were determined by placing two bags of sample (for each treatment, maturity, and forage species for a given incubation times) into the rumen of one fistulated steer fed alfalfa hay. Bags were incubated for periods of 0 to 48 hours. Increasing levels of heat treatments of forages increased concentrations of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), and acid detergent insoluble nitrogen (ADIN) and non-degradable protein (NDP), potentially degradable protein proportion (PDP), and protein escaping rumen degradation (PEP) while decreasing water soluble protein (WSP) and the rates of crude protein (CP), except immature berseem clover and cell wall (CW) degradation. PEP was greater and rate of CP degradation was lower at 100 and 150o C compared to 125o C in immature berseem clover.

Mejora del valor proteico para rumiantes de la harina de girasol mediante tratamientos combinados con ácidos (málico y fosfórico) y calor = Improvement of the protein value for ruminants of sunflower meal by combined treatments with acids (malic and orthophosphoric) and heat

El objetivo principal de esta tesis fue incrementar el valor proteico para rumiantes de la harina de girasol mediante tratamientos combinados con ácidos y calor para proteger sus proteínas frente a la degradación ruminal. Estos estudios comprenden dos experimentos realizados sobre ovinos mediante tecnologías in vitro (experimento 1) o in situ e in vivo (experimento 2), empleando siempre dos ácidos: málico u ortofosfórico. Aprovechando este último experimento, también se consideraron otros objetivos de carácter metodológico con el fin de mejorar la precisión de las estimas de i) la degradabilidad ruminal y la digestibilidad intestinal de la proteína y los aminoácidos (AAs) de los alimentos y ii) la síntesis microbiana ruminal y su contribución al flujo post-ruminal de nutrientes al animal. En el experimento 1 (capítulo 2) se efectuaron cuatro ensayos in vitro para estudiar la influencia de distintos factores que puedan afectar la eficacia de estos tratamientos. En cada ensayo se utilizó una réplica por tratamiento (dos para el tratamiento control) y dos bolsas vacías (empleadas para corregir la contaminación microbiana) en cada una de las cuatro botellas del incubador (ANKOM Daisy II). Cada botella contenía 2 l de medio de incubación, saturado con CO2 para asegurar la anaerobiosis. Este medio consistió en una mezcla de solución McDougall y liquido ruminal filtrado en relación 4:1. El liquido ruminal fue obtenido de 2 corderos canulados en rumen, utilizándose bien solo o mezclado con el del otro cordero en una relación 3:1. Así, cada botella de incubación contenía un inoculo ruminal diferente. Las incubaciones se realizaron a 39 ºC durante 20 h, siendo las bolsas lavadas con agua corriente y almacenadas a -20 ºC. Tras ser descongeladas, se lavaron 3 veces durante 5 min en una mini-lavadora de turbina, se desecaron a 80 ºC durante 48 h y se destinaron íntegras al análisis de N-Kjeldahl. En el ensayo 1 se estudió el efecto del volumen de disolución de dos dosis de ácido ortofosfórico (0,4 y 1,2 equivalentes gramo (eq)/kg de harina de girasol), testando cinco volúmenes de disolución (80, 160, 240, 320 and 400 ml/kg de harina) para cada dosis, desecándose las harinas a 60 ºC hasta sequedad al tacto. La proteína bruta (PB) indegradada se incremento con la dosis de ácido empleada y también (como tendencia, P < 0,1) con el volumen de dilución. En base a ello en los siguientes ensayos se utilizo el volumen de dilución mayor (400 ml/kg). En el ensayo 2 se estudió el efecto de la dosis y del tipo de ácido a cuatro dosis (1,2; 2,4; 3,6 y 4,8 eq/kg), secándose igualmente las muestras tratadas a 60 ºC. La PB indegradada aumentó con la dosis de ácido, siendo también mayor para el ácido málico, tanto en este ensayo como en los posteriores. En el ensayo 3 se estudiaron los efectos de los dos ácidos, cuatro concentraciones (0,6; 1,2; 1,8 y 2,4 eq/kg) y tres tratamientos térmicos para el secado de las muestras (100, 150 and 200 ºC durante 60, 30 y 20 minutos, respectivamente). Con los tratamientos térmicos a 100 y 150 ºC no hubo un incremento de protección para concentraciones superiores a 0,8 eq/kg para ambos ácidos. Para incrementar la protección fue necesario aumentar la temperatura a 200 ºC y la dosis a 1,2 eq/kg, no observándose un aumento de protección a dosis mayores. En el ensayo 4 se estudiaron los efectos sobre la lisina disponible, la solubilidad de la PB en saliva artificial de McDougall y la PB indegradada in vitro de tratar la harina solo con agua o con disoluciones de ambos ácidos a dosis de 0,8 eq/kg y temperaturas de secado de 100 ó 150 ºC en las mismas condiciones que en el ensayo 3. No se apreciaron efectos sobre la lisina disponible para ninguno de los tratamientos. El efecto específico de los ácidos quedo demostrado tanto por la fuerte reducción de la solubilidad de la PB como por el aumento de la PB indegradada frente al tratamiento con agua. En conjunto, los resultados de este experimento mostraron que la eficacia de estos tratamientos depende del tipo y dosis de ácido y de su dilución, así como de las condiciones de secado. Como tratamiento de mayor interés a aplicar posteriormente en el experimento 2 se consideró una dosis de 0,8 eq/kg de harina, aplicada en un volumen de 400 ml/kg (correspondiente a soluciones 1 M y 0,67 M para los ácidos málico y ortofosfórico, respectivamente) y desecación a 150 ºC. El experimento 2 (capítulos 3 a 7) se realizó con un diseño en cuadrado latino 3x3, empleando tres corderos canulados en rumen y duodeno y tres dietas isoproteicas: U, M y P, que incluían harinas de girasol sin tratar (control) y tratadas con acido málico u ortofosfórico, respectivamente. La harina de girasol se trató en las condiciones ya indicadas siendo necesarias 6 horas para su secado en estufa. Las dietas incluían 40% de heno de raigrás italiano y 60% de concentrado a base de harina de girasol (tratada y/o sin tratar), trigo y corrector vitamínico-mineral, siendo suministradas a 75 g/kg P0.75 (equivalente a 2,3 × mantenimiento). La relación harina de girasol sin tratar y tratada fue de 100:0 en la dieta U y entorno a 40:60 en las dietas M y P. Tras 10 días de adaptación a la dieta, se estudiaron sucesivamente: i) el tránsito hasta el duodeno de las partículas del heno (solo en la dieta control) y de la harina de girasol marcadas previamente con europio e iterbio, respectivamente; ii) la fermentación ruminal durante el periodo postprandial, iii) la degradación ruminal in situ de la harina de girasol específica de cada dieta (y del trigo y el heno en la dieta control) y iv) la magnitud y composición del contenido ruminal mediante el vaciado manual del rumen-retículo. Durante todo el periodo experimental se infundio de forma continua una solución de sulfato amónico enriquecido en 15N (98 átomos %) para corregir la contaminación microbiana ruminal en los estudios in situ y para establecer las diferencias de composición química entre las bacterias libres (BAL) y adherentes (BAS) del rumen. Esta solución incluyó en los dos últimos días Li-Cr- EDTA para determinar la tasa de dilución ruminal. Posteriormente, y tras un periodo de al menos 10 días para eliminar el enriquecimiento en 15N de la digesta, se estudió la digestibilidad intestinal de los distintos alimentos mediante la técnica de bolsas móviles. La determinación del bypass (BP) o de la degradabilidad efectiva (DE) de la materia seca (MS) y de la PB se realizó por el método tradicional de integración matemática; estos valores se obtuvieron también para la PB y los AAs generando una muestra representativa del flujo post-ruminal del alimento en estudio en cada animal. Ello se realizó mediante la mezcla de los distintos residuos de incubación en base a la función que describe el flujo de alimento indegradado que abandona el rumen. Todos estos trabajos se realizaron considerando la tasa de salida de partículas del rumen (kp) y, según casos, considerando también la tasa de conminución y mezcla de las partículas en este compartimento (kc). Para este último caso se ha desarrollado también el modelo matemático que describe este flujo y permite este cálculo. Los valores no corregidos por la contaminación microbiana del BP (o de DE) de la PB resultantes de ambos métodos se han comparado tanto en las harinas de girasol como en los restantes alimentos de la dieta, obteniéndose valores similares, sin apreciarse desviaciones sistemáticas. Sobre las muestras compuestas representativas de la composición química del BP se determino la digestibilidad intestinal efectiva (DIE) de la MS, PB y AAs. Todos los valores resultantes de esta técnica fueron corregidos para la contaminación microbiana de las partículas que tiene lugar en el rumen. Los estudios de transito digestivo se realizaron tras suministrar en el comedero a los corderos una dosis simple de los alimentos marcados, seguida de la toma de muestras de la digesta duodenal durante 82 h. En la dieta testigo se suministraron simultáneamente el heno de raigrás y la harina de girasol, mientras que en las otras dietas solo se suministró esta última. La harina de girasol mostro un mayor valor para kc frente al heno (0,5766 v. 0,0892, /h), mientras que no hubo diferencias entre los dos alimentos para kp (0,0623 v. 0,0609, /h). Para la harina de girasol no se apreciaron diferencias entre dietas para kc, pero si se redujo de manera moderada la tasa kp con los tratamientos, siendo ésta también menor al utilizar ácido ortofosfórico frente al uso de ácido malico (0,0577 v. 0,0600, /h). El empleo de las harinas tratadas no modifico los parámetros de fermentación ruminal, la composición de los contenidos ruminales o la tasa de dilución del rumen. Los valores efectivos del BP y de DIE de la MS, PB y AAs de las harinas de girasol se obtuvieron considerando kc y kp, conjuntamente. Los tratamientos de protección incrementaron el BP de MS y PB en 48,5 y 268% de media, respectivamente. Estos incrementos se debieron principalmente al descenso de la fracción soluble y de la velocidad de degradación, pero también al aumento de la fracción indegradable, especialmente usando ácido ortofosfórico. Con los tratamientos se incrementó también la DIE de la MS (108% de media) y de la PB con gran diferencia entre los ácidos málico y ortofosfórico (20,7 v. 11,8%). Como consecuencia de estos cambios la protección aumentó la fracción realmente digerida en el intestino en 211% (MS) y 325% (PB), sin efectos entre ambos ácidos. Considerando la reducción del suministro de energía fermentable para los microorganismos ruminales asociada a la protección y los parámetros indicados por el sistema PDI francés para la síntesis de proteína microbiana digestible, la eficacia de conversión de PB en proteína metabolizable aumentó de 0,244 a 0,559 y 0,515 con el tratamiento con acido málico y ortofosfórico, respectivamente. El contenido en aminoácidos (AAs) fue similar en todas las harinas salvo por una disminución de lisina en las harinas tratadas. De forma análoga a la PB, los tratamientos de protección incrementaron el BP y la DIE de la mayoría de AAs. El aporte de AAs metabolizabes de la harina se multiplico en 3,87 para los AAs azufrados y en menor medida (2,5 veces) para la lisina, como consecuencia de las pérdidas sufridas a consecuencia del tratamiento térmico. Estos tratamientos se muestran, por tanto, útiles para incrementar el valor proteico de la harina de girasol, si bien su empleo junto con concentrados proteicos ricos en lisina bypass digestible mejoraría el perfil de la proteína metabolizable. La corrección de la contaminación microbiana de las partículas que tiene lugar en el rumen se asoció en todos los alimentos testados y, de forma general, con reducciones del BP y de su DIE en todas las fracciones estudiadas. Estas reducciones fueron pequeñas en todos los concentrados, de forma acorde con los muy pequeños niveles de contaminación registrados tanto en las harinas de girasol como en el grano de trigo. Por el contrario, esta contaminación, al igual que los efectos de su corrección, fueron muy importantes en el heno de raigrás. Esta contaminación aumentó al tener en cuenta kc. Así, para la proporción de PB de origen microbiano existente en las muestras compuestas representativas del BP, este aumento fue significativo para el heno de raigrás (0,463 v. 0,706) y solo numérico para la harina de girasol (0,0170 v. 0,0208). La reducción de las estimas de DIE al corregir esta contaminación fue consecuencia de la eliminación de forma casi completa de los microorganismos adherentes en todos los residuos testados. Así, esta biomasa se redujo en 96,1% como media de 7x3 observaciones. Como resultado de las diferencias acumulativas a nivel del rumen e intestino, la no corrección de la contaminación microbiana junto con la no consideración de kc condujo a fuertes sobrestimaciones de la PB digerida en el intestino. Ésta fue de 39% en la harina de girasol (0,146 v. 0,105) y de 761% en el heno de raigrás (0,373 v. 0,0433). Estos resultados muestran que es necesario considerar tanto kc como corregir la contaminación microbiana para obtener estimas in situ precisas en forrajes, mientras que en concentrados, siempre que la contaminación microbiana sea pequeña, es más importante considerar kc. La elevada contaminación microbiana observada en el heno de raigrás se asoció también con importantes errores a nivel del N asociado a la fibra neutro (FND) y ácido (FAD) detergente (NDIN y ADIN, respectivamente) e incluso de estas fracciones de fibra, evidenciándose que estos métodos no eliminan completamente la contaminación microbiana que sufren los alimentos en su paso por el retículorumen. Así, en la muestra compuesta representativa de la composición química del flujo postruminal antes descrita, la sobrevaloración por no corregir la contaminación microbiana fue de 99,8; 24,2; 3,34 y 0,48% para NDIN, ADIN, FND y FAD, respectivamente. Las subvaloraciones asociadas para su DE fueron 34,1; 8,79; 4,41 y 0,51%, respectivamente. La DE corregida del NDIN y ADIN (0,743 y 0,728, respectivamente) mostró un aprovechamiento ruminal elevado de estos compuestos, si bien menor al de la PB total (0,85). El estudio de este aprovechamiento sobre los residuos de incubación ruminal a 6 y 72 h demostró, además, una más rápida degradación del ADIN frente al NDIN, así como un mayor potencial de degradación de este último en este alimento. Para comprobar si la digestión en el abomaso eliminaba la contaminación microbiana en la FND y FAD se estudio esta contaminación y sus posibles errores en muestras liofilizadas de contenidos ruminales y duodenales correspondientes a una dieta mixta de similar composición a la utilizada en el experimento 2, comparándose, además, las diferencias entre la extracción secuencial o directa de la FAD. Utilizando como referencia las BAS se apreciaron elevadas contaminaciones en la FND y FAD y su N asociado tanto en las muestras ruminales como en las duodenales. Sin embargo, los resultados de enriquecimiento en 15N de las partículas fueron intermedios entre los correspondientes a BAS y BAL lo que evidencia una elevada contaminación con BAL en estas muestras probablemente durante el proceso de liofilización. Ello conlleva una sobrevaloración de esta estimación. El método de extracción directa de FAD se mostró, por otra parte, marcadamente menos eficaz en la eliminación de la contaminación microbiana. Los resultados muestran la necesidad de corregir la contaminación microbiana para obtener estimaciones precisas de la degradabilidad de las proteínas de las paredes celulares vegetales. Estos errores deberían ser también considerados para FND y FAD en estudios in situ e in vivo. La elevada tasa fraccional de degradación del grano de trigo (60,9 y 42,0%/h para MS y PB, respectivamente) implico que su flujo de material indegradado (calculado solo en base a la kp obtenida para la harina de girasol) se redujera muy rápidamente, de forma que es casi nulo a 8 h tras la ingestión. Los valores corregidos de PB digerida en el intestino (0,15) representan solo el 18,7% de la proteína metabolizable, lo que muestra que el valor proteico del grano de trigo está estrechamente ligado a la síntesis de proteína microbiana derivada de su fermentación. En el experimento 2 se observaron menores concentraciones para materia orgánica, lípidos y PB, así como en la proporción N-AAs/N total en BAL que en BAS, siendo, por el contrario, mayor su enriquecimiento en 15N. Estos últimos resultados se utilizaron (junto con los de otros trabajos previos de este equipo) para validar una predicción preexistente del enriquecimiento en 15N de las BAS a partir de este valor en las BAL. Esta ecuación, de muy alta precisión (R2 = 0.995), permite calcular la subvaloración que se comete en los aportes de nutrientes correspondientes a las BAS al usar las BAL como muestra de referencia. Esta subvaloración representa aproximadamente 21, 32,5 y 60% para PB, proteína verdadera y lípidos.

Optimizing rabbit production under heat stress: cage density and cage size during fattening, and breeding system and water quality on rabbit does

The aim of this work was to evaluate different management strategies to optimize rabbit production under chronic heat stress. To achieve it, three trials were conducted. In the first trial, to find the optimal cage density in tropical very dry forest condition, were measured growth performance, mortality rate, injured animals and carcass performance over an initial population of 300 cross-breed rabbits of New Zealand, California, Butterfly, Dutch and Satin, weaned at 30 days (535 ± 8 g, standard error). Treatments evaluated were: 6, 12, 18 and 24 rabbits/m2 (3, 6, 9 and 12 rabbits/cage, respectively, each cage of 0.5 m2). The maximal temperature-humidity index indicated a severe heat stress from weaning to 2.2 kg body weight (experimental time). At the end of experimental period 10, 20, 30 and 30 rabbits from the treatments of 6, 12, 18 and 24 rabbits/m2, respectively, were slaughtered and carcass performance recorded. Average daily gain and feed intake decreased by 0.31 ± 0.070 and 1.20 ± 0.25 g, respectively, per each unit that the density increased at the beginning of the experiment (P = 0.001). It increased the length of the fattening period by 0.91 ± 0.16 d (P = 0.001) per each unit of increment of density. However, rabbit production (kg/m2) increased linear and quadratically with the density (P < 0.008). Animals housed at the highest density compared to the lower one tended to show a higher incidence of ringworm (68.9 vs 39.4%; P = 0.075), injured animals (16.8 vs 3.03%; P = 0.12) and mortality (20.5 vs 9.63%; P = 0.043). The proportion of scapular fat (P = 0.042) increased linearly with increasing levels of density. Increasing density reduced linearly dorsal length (P = 0.001), and reduced linear and quadratically drip loss percentage (P = 0.097 and 0.018, respectively). In the second trial, 46 nulliparous rabbit does (23 clipped and 23 unclipped) with a BW of 3.67 ± 0.05 kg (s.e.) were used to evaluate heat stress and circadian rhythms comparing unclipped and clipped rabbit does, and to study if a more extensive breeding system increase litters performance at weaning without impairing rabbit doe performance,. Rectal temperature, feed and water 4 intake were recorded for 24 h. Rabbit does were mated 7 d after circadian measurements, and randomly assigned to two breeding systems. Control (C): mated at 14 d after parturition + litter weaned at 35 d of age. Extensive (E): mate at 21 after parturition + litter weaned at 42 d of age. The first three cycles were evaluated concerning to rabbit doe and litter performance. Two hundred twenty eight weaned rabbits, were divided into two cage sizes: 0.5 and 0.25 m2 with same density (16 rabbit/m2) and growing performance was recorded. Farm and rectal temperatures were minimal and feed and water intake maximal during the night (P < 0.001). Unclipped rabbit does showed higher rectal temperature (P = 0.045) and lower feed intake respect to clipped does (P = 0.019) which suggest a lower heat stress in the latter. Kits weaned per litter was reduced by 33% (P=0.038) in C group. This reduction was more important in the 2nd and 3rd cycles compared to the first (P ≤ 0.054). Rabbit doe feed efficiency tended to decrease in E respect C group (P = 0.093), whereas it was impaired from the first to the third cycle by 48% (P = 0.014). Growing rabbits from the E group were heavier at weaning (by 38%. P < 0.001), showed a higher feed intake (+7.4%) and lower feed efficiency (-8.4%) throughout the fattening period (P ≤ 0.056) respect to C group. Cage size had minor influence in growing performance. In the third trial, forty five non pregnant and non lactating rabbit does (21 nulliparous and 24 multiparous) were assigned randomly to farm water and to potable water to study if a water quality improvement can affect positively rabbit doe response to heat stress during pregnancy and lactation. A transponder was implanted in each animal to record subcutaneous temperature at 07:30 and 14:30 h. Experimental period extended from pregnancy (with no lactation) to the next lactation (until day 28). Body temperature and milk production were recorded daily, and body condition, feed and water intake weekly. Water quality did not affect any trait (P ≥ 0.15). Pregnant rabbit does were classified as does that weaned (W: 47%), not weaned (NW: 44%) or those pregnant that did not deliver (NB: 9%). Body temperature and feed intake decreased during pregnancy (P ≤ 0.031), but water intake remained constant. In this period body temperature decreased with metabolic weight (P ≤ 0.009). In W and NW does, 5 from mating to birth energy and protein balance impaired (P≤0.011). Body temperature of W does tended to be the lowest (P ≤ 0.090). Pregnancy length and total number of kits born tended to be longer and higher in NW than in W does (P = 0.10 and 0.053, respectively). Kit mortality at birth and from birth to 14 d of lactation was high, being worse for NW than for W does (97 vs. 40%; P<0.001). Body temperature during lactation was maximal at day 12, and milk production increased it (P ≤ 0.025). . In conclusion, in our heat stress conditions densities higher than 18 rabbits/m2 (34 kg/m2) at the end of fattening, are not recommended despite cage size, gestation and lactation productivity impaired not only when lactation is extended and along successive reproductive cycles but also due to a reduced embryo/kit survival and finally water quality improvement did not attenuate negative effect of heat stress. RESUMEN El propósito de éste trabajo fue evaluar diferentes estrategias de manejo para optimizar la producción de conejos bajo estrés térmico. Para lo cual se desarrollaron tres experimentos. En el primer experimento, para encontrar el número óptimo de gazapos por m2 de jaula durante el cebo en condiciones de bosque muy seco tropical, se estudiaron los rendimientos durante el cebo, mortalidad, animales lesionados y rendimiento de la canal sobre una población inicial de 300 conejos mestizos de Nueva Zelanda, California, Mariposa, Holandés y Satin, destetados a los 30 días de edad (535 ± 8g, error estándar). Los tratamientos evaluados fueron: 6, 12, 18 y 24 conejos/m2 (3, 6, 9 y 12 conejos/jaula, respectivamente, en jaulas de 0.5 m2). Durante el período experimental (destete a 2.2 kg de peso vivo), se observaron valores de THI correspondientes con un estrés térmico severo (THI max. De 31 a 35). Al final del período experimental, 10, 20, 30, y 30 conejos de los tratamientos con densidades de 6, 12, 18 y 24 conejos/m2, respectivamente, fueron sacrificados y su canal fue valorada. El promedio de la ganancia diaria y el consumo de alimento disminuyeron en 0.31 ± 0.070 y 1.20 ± 0.25 g, respectivamente, por cada unidad de incremento en la densidad al inicio del experimento (P=0.001). Esto alargó el período de engorde en 0.91 ± 0.16 d (P=0.001) por cada unidad de incremento de la densidad. Sin embargo, la producción de conejos (kg/m2) aumentó lineal y cuadráticamente con la densidad (P<0.008). Los animales alojados en las mayores densidades en comparación con el resto tendieron a mostrar una mayore incidencia de tiña (68.9 vs 39.4%; P=0.075), de cantidad de animales heridos (16.8 vs 3.03%; P=0.12), así como de mortalidad (20.5 vs 9.63%; P=0.043). El aumento en la densidad aumentó linealmente la proporción de grasa escapular (P=0.042) y redujo linealmente la longitud dorsal (P=0.001), y lineal y cuadráticamente el porcentaje de pérdida por goteo (P=0.018). En el segundo experimento, 46 conejas nulliparas (23 rasuradas y 23 no rasuradas) con un peso vivo de 3.67 ± 0.05 kg (e.e.) fueron usadas para evaluar el estrés 8 térmico y los ritmos circadianos comparando conejas rasuradas o no, y estudiar si un sistema de crianza más extensivo mejora el desempeño de la camada al destete sin perjudicar la productividad de la coneja. Durante 24 h se midió la temperatura rectal, consumo de alimento y de agua. Las conejas fueron montadas 7 días después, y distribuidas en dos sistemas de crianza. El control (C): monta a 14 días posparto y destete a 35 d de edad. El extensivo (E): monta a 21 días posparto y destete a 42 d de edad. Se controló la productividad de la coneja y la camada durante los tres primeros ciclos. Doscientos veintiocho gazapos fueron distribuidos en dos tamaños de jaulas (0.5 y 0.25 m2) con la misma densidad (16 conejos/m2) y se controlaron sus rendimientos productivos. Durante la noche se observaron los valores mínimos para la temperatura ambiental y rectal, y los máximos para consumo de alimento y agua (P< 0.001). Las conejas no rasuradas mostraron mayor temperatura rectal (P=0.045) y menores valores de consumo de alimento con respecto a las conejas rasuradas (P=0.019), lo que sugiere un menor estrés térmico en las últimas. El número de gazapos destetados por camada se redujo en 33% (P=0.038) en el grupo C. Este comportamiento se acentuó en el 2do y 3er ciclo en comparación con el primero (P≤0.054). La eficiencia alimenticia de las conejas tendió a disminuir en el grupo E con respecto al grupo C (P=0.093), dicha tendencia se acentúa del primer al tercer ciclo en un 48% (P=0.014). Los gazapos en fase de crecimiento provenientes del grupo E fueron más pesados al momento del destete (en 38% P<0.001), mostrando un mayor consumo de alimento (+7.4%) y menor eficiencia alimenticia (-8.4%) a lo largo del engorde (P≤0.056) con respecto al grupo C. El tamaño de la jaula tuvo una mínima influencia en el comportamiento durante el crecimiento de éstos gazapos. En el tercer experimento, cuarenta y cinco conejas no gestantes ni lactantes (21 nulíparas y 24 multíparas) se les asignó al azar agua dos tipos de agua: común de la granja y agua potable, con el fin de estudiar si una mejora en la calidad del agua puede afectar positivamente la respuesta de la coneja al estrés térmico durante la gestación y la lactancia. Se les implantó un transponder para registrar la temperatura subcutánea a las 7:30 y a las 14:30 h. El período experimental se extendió desde la gestación (sin 9 lactancia) hasta la lactanción consecutiva (hasta los 28 días). La temperatura corporal y la producción de leche se controlaron diariamente, y la condición corporal, consumo de agua y alimento, semanalmente. La calidad del agua no afectó a ninguna variable (P≥0.15). Las conejas preñadas fueron clasificadas como conejas que destetaron (W: 47%), que no destetaron (NW:44%) o aquellas que no parieron (NB: 9%). La temperatura corporal y consumo de alimento disminuyeron durante la gestación (P≤0.031), mientras que el consumo de agua se mantuvo constante. La temperatura corporal descendió con el peso metabólico durante la gestación (P≤0.009). El balance de energía y proteína disminuyó desde la monta al parto para las conejas W y NW (P≤0.011). Durante la gestación la temperatura corporal tendió a ser menor en las conejas W (P≤0.090). La longitud de la gestación y el número total de gazapos nacidos tendieron a ser mayores en conejas NW que en conejas W (P=0.10 y 0.053, respectivamente). La mortalidad de los gazapos al parto y del parto a los 14 días de lactancia fue alta, siendo peor para las conejas NW que para las W (97 vs 40%; P<0.001). Durante la lactancia la temperatura corporal alcanzó su valor máximo para el día 12, y la producción de leche indujo un incremento en la misma (P≤0.025). En conclusión, en nuestras condiciones de estrés térmico y sin importar el tamaño de la jaula, no se recomiendan densidades mayores a 18 conejos/m2 (34 kg/m2) al final del engorde. La productividad de la gestación y la lactancia disminuyen cuando la lactancia es mayor y se suceden varios ciclos reproductivos seguidos. Esto se debe al efecto negativo del estrés térmico sobre la vitalidad y supervivencia del embrión/gazapo. La mejora de la calidad del agua atenuó el efecto negativo del estrés térmico. Las conejas más productoras parece que son aquéllas que consiguen manejar mejor el estrés térmico.

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.