Potencial metanogénico y eficiencia de digestión de forrajeras megatérmicas utilizadas en la alimentación para rumiantes

El propósito general de este trabajo fue contribuir al conocimiento sobre el potencial metanogénico y el valor nutricional de varias forrajeras tropicales (i.e. metabolismo fotosintético C4). Se analizaron Milium coloratum; Chloris gayana; Paspalum dilatatum; Urochloa brizanta; Cenchrus ciliaris y Megathyrsus maximus, además de Alfalfa (Medicago sativa) y Raigrás (Lolium perenne), evaluando las características nutricionales y el rol de los compuestos solubles (CS), las características de la pared celular (PC) y la presencia de compuestos secundarios (i.e. taninos condensados, TC) sobre la eficiencia de digestión y los productos de la fermentación (gases, ácidos grasos volátiles (AGV) y biomasa microbiana, BM). Se utilizó la técnica de producción de gas in vitro (PG), y se hipotetizó que una pre-incubación del licor ruminal generaría un inóculo más homogéneo, conjetura que resultó refutada. Aún teniendo perfiles químicos similares, se encontró un comportamiento heterogéneo en la eficiencia de digestión y potencial metanogénico de las forrajeras C4, dependiente tanto de caraterísticas de los CS como de las PC. Al eliminar los CS de P. dilatatum, aumentó la digestibilidad y disminuyó la PG (con el consecuente aumento de BM), lo cual indica que algún CS (o el mismo lavado) afectó la fermentación sólo en este forraje. Asimismo, el secado de los sustratos previo a la incubación in vitro alteró la fermentación en forma diferencial. La adición de extractos de TC indujo diferencias en los perfiles fermentativos en las forrajeras, por lo cual se recomienda una mejor caracterización de los TC para estudios futuros. A su vez, el análisis estequiométrico de los procesos bioquímicos del rumen demostró que la relación entre los AGV y la PG dependería de las diferencias asociadas al sustrato, sugiriendo la necesidad de profundizar su estudio

Potencial metanogénico y eficiencia de digestión de forrajeras megatérmicas utilizadas en la alimentación para rumiantes

El propósito general de este trabajo fue contribuir al conocimiento sobre el potencial metanogénico y el valor nutricional de varias forrajeras tropicales (i.e. metabolismo fotosintético C4). Se analizaron Milium coloratum; Chloris gayana; Paspalum dilatatum; Urochloa brizanta; Cenchrus ciliaris y Megathyrsus maximus, además de Alfalfa (Medicago sativa) y Raigrás (Lolium perenne), evaluando las características nutricionales y el rol de los compuestos solubles (CS), las características de la pared celular (PC) y la presencia de compuestos secundarios (i.e. taninos condensados, TC) sobre la eficiencia de digestión y los productos de la fermentación (gases, ácidos grasos volátiles (AGV) y biomasa microbiana, BM). Se utilizó la técnica de producción de gas in vitro (PG), y se hipotetizó que una pre-incubación del licor ruminal generaría un inóculo más homogéneo, conjetura que resultó refutada. Aún teniendo perfiles químicos similares, se encontró un comportamiento heterogéneo en la eficiencia de digestión y potencial metanogénico de las forrajeras C4, dependiente tanto de caraterísticas de los CS como de las PC. Al eliminar los CS de P. dilatatum, aumentó la digestibilidad y disminuyó la PG (con el consecuente aumento de BM), lo cual indica que algún CS (o el mismo lavado) afectó la fermentación sólo en este forraje. Asimismo, el secado de los sustratos previo a la incubación in vitro alteró la fermentación en forma diferencial. La adición de extractos de TC indujo diferencias en los perfiles fermentativos en las forrajeras, por lo cual se recomienda una mejor caracterización de los TC para estudios futuros. A su vez, el análisis estequiométrico de los procesos bioquímicos del rumen demostró que la relación entre los AGV y la PG dependería de las diferencias asociadas al sustrato, sugiriendo la necesidad de profundizar su estudio

Potencial metanogénico y eficiencia de digestión de forrajeras megatérmicas utilizadas en la alimentación para rumiantes

El propósito general de este trabajo fue contribuir al conocimiento sobre el potencial metanogénico y el valor nutricional de varias forrajeras tropicales (i.e. metabolismo fotosintético C4). Se analizaron Milium coloratum; Chloris gayana; Paspalum dilatatum; Urochloa brizanta; Cenchrus ciliaris y Megathyrsus maximus, además de Alfalfa (Medicago sativa) y Raigrás (Lolium perenne), evaluando las características nutricionales y el rol de los compuestos solubles (CS), las características de la pared celular (PC) y la presencia de compuestos secundarios (i.e. taninos condensados, TC) sobre la eficiencia de digestión y los productos de la fermentación (gases, ácidos grasos volátiles (AGV) y biomasa microbiana, BM). Se utilizó la técnica de producción de gas in vitro (PG), y se hipotetizó que una pre-incubación del licor ruminal generaría un inóculo más homogéneo, conjetura que resultó refutada. Aún teniendo perfiles químicos similares, se encontró un comportamiento heterogéneo en la eficiencia de digestión y potencial metanogénico de las forrajeras C4, dependiente tanto de caraterísticas de los CS como de las PC. Al eliminar los CS de P. dilatatum, aumentó la digestibilidad y disminuyó la PG (con el consecuente aumento de BM), lo cual indica que algún CS (o el mismo lavado) afectó la fermentación sólo en este forraje. Asimismo, el secado de los sustratos previo a la incubación in vitro alteró la fermentación en forma diferencial. La adición de extractos de TC indujo diferencias en los perfiles fermentativos en las forrajeras, por lo cual se recomienda una mejor caracterización de los TC para estudios futuros. A su vez, el análisis estequiométrico de los procesos bioquímicos del rumen demostró que la relación entre los AGV y la PG dependería de las diferencias asociadas al sustrato, sugiriendo la necesidad de profundizar su estudio

Potencial metanogénico y eficiencia de digestión de forrajeras megatérmicas utilizadas en la alimentación para rumiantes

El propósito general de este trabajo fue contribuir al conocimiento sobre el potencial metanogénico y el valor nutricional de varias forrajeras tropicales (i.e. metabolismo fotosintético C4). Se analizaron Milium coloratum; Chloris gayana; Paspalum dilatatum; Urochloa brizanta; Cenchrus ciliaris y Megathyrsus maximus, además de Alfalfa (Medicago sativa) y Raigrás (Lolium perenne), evaluando las características nutricionales y el rol de los compuestos solubles (CS), las características de la pared celular (PC) y la presencia de compuestos secundarios (i.e. taninos condensados, TC) sobre la eficiencia de digestión y los productos de la fermentación (gases, ácidos grasos volátiles (AGV) y biomasa microbiana, BM). Se utilizó la técnica de producción de gas in vitro (PG), y se hipotetizó que una pre-incubación del licor ruminal generaría un inóculo más homogéneo, conjetura que resultó refutada. Aún teniendo perfiles químicos similares, se encontró un comportamiento heterogéneo en la eficiencia de digestión y potencial metanogénico de las forrajeras C4, dependiente tanto de caraterísticas de los CS como de las PC. Al eliminar los CS de P. dilatatum, aumentó la digestibilidad y disminuyó la PG (con el consecuente aumento de BM), lo cual indica que algún CS (o el mismo lavado) afectó la fermentación sólo en este forraje. Asimismo, el secado de los sustratos previo a la incubación in vitro alteró la fermentación en forma diferencial. La adición de extractos de TC indujo diferencias en los perfiles fermentativos en las forrajeras, por lo cual se recomienda una mejor caracterización de los TC para estudios futuros. A su vez, el análisis estequiométrico de los procesos bioquímicos del rumen demostró que la relación entre los AGV y la PG dependería de las diferencias asociadas al sustrato, sugiriendo la necesidad de profundizar su estudio

Methane emissions and mitigation: Viewpoint from operations of different scale

Methane emissions from cattle production systems are of increasing concern in broad sections of the population. The nutritional origin of enteric methane generation and the rapid response it undergoes in response to altered feeding practices, has led to nutrition management being the most studied of mitigation strategies. The object of the present paper is to present some of the research results obtained at the School of Agronomy of Buenos Aires University on the relationship between nutrition and CH4 emissions. In vitro techniques were used to compare the methanogenic capacities of different forages and the effects of aqueous and alcoholic extracts of condensed tannins thereon. The parallel development of a simulation model has permitted prediction of CH4 production with respect to several variables measured at farm level

Pré-incubação de inóculo ruminal para avaliação da produção de gases e digestibilidade in vitro

In vitro gas production techniques represent a valuable tool to describe the kinetics of ruminal degradation of food. However, the ruminal liquor used as a microbial inoculum has been a great source of variation and error. A standardization of this factor should contribute to assure the independence of food fermentation parameters from those of the inocula. In this research it was hypothesized that a controlled pre-incubation treatment of ruminal liquor could contribute to stabilize and homogenize the undigested residues of blanks and as a consequence, of the production of residual cumulative gas production (CGP). A pre-incubation (i.e. previous real incubation) of rumen inocula was developed with a simple substrate similar to the diet offered to donors at 1% w/v for 0, 1, 2 and 4 h (Control, Prei-1, Prei-2 and Prei-4 treatments respectively). Once the pre-incubation hours were completed, they were incubated with contrasting substrates and without substrate (i.e. blanks) in order to evaluate the CGP, in vitro digestibility of the DM and fermentation products. Although, the fermentative activity of the pre-incubated inoculums worked satisfactorily in the in vitro system, contrary to what was speculated, residues of the pre-incubation increased the variability and heterogeneity of variances among blanks. Consequently, it was concluded that the pre-incubations did not work to generate more homogeneous and less variable ruminal liquor for the in vitro gas production system.Técnicas de produção de gás in vitro representam uma ferramenta valiosa para descrever a cinética de degradação ruminal dos alimentos. No entanto, o líquido ruminal utilizado como inóculo microbiano tem sido uma grande fonte de variação e erro. A padronização deste fator deve contribuir para garantir a independência dos parâmetros de fermentação dos alimentos a partir dos inóculos. Neste trabalho, hipotetizou-se que um tratamento controlado de pré-incubação do líquido ruminal poderia contribuir para estabilizar e homogeneizar os resíduos não digeridos dos brancos e, como conseqüência, da produção de produção cumulativa de gás residual (CGP). Uma pré-incubação (ou seja, incubação real prévia) dos inóculos do rúmen foi desenvolvida com um substrato simples semelhante à dieta oferecida aos doadores a 1% p/v por 0, 1, 2 e 4 h (Controle, Prei-1, Pré- 2 e Prei-4 tratamentos respectivamente). Uma vez completadas as horas de pré-incubação, elas foram incubadas com substratos contrastantes e sem substrato (ou seja, brancos) para avaliar o CGP, a digestibilidade in vitro da MS e os produtos de fermentação. Embora a atividade fermentativa dos inóculos pré-incubados tenha funcionado satisfatoriamente no sistema in vitro, ao contrário do que foi especulado, os resíduos da pré-incubação aumentaram a variabilidade e heterogeneidade das variâncias entre os brancos. Consequentemente, concluiu-se que as pré-incubações não funcionaram para gerar um líquido ruminal mais homogêneo e menos variável para o sistema de produção de gás in vitro.Fil: Cantet, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Colombatto, Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Wawrzkiewicz, Marisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Jaurena, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; Argentin

Evaluation of in vitro energy distribution and methanogenic potential of two forages with the addition of condensed tannins

The objective of this work was to analyze the effect of the addition of condensed tannins (CT) in the efficiency of digestion, methanogenic potential and energy distribution between the fermentation products of two forages. An assay was carried out using the in vitro gas production technique in which extracts of Quebracho (Schinopsis balansae) and Lotus corniculatus were evaluated with fermentation patterns of derived products from Ryegrass (RG, Lolium perenne) and a tropical forage, Megathyrsus maximus (MM). Tannins were added to the substrate at a concentration of 30 mg g-1. MM presented higher and delayed gas production (GP), and in vitro dry matter, organic matter and fiber digestibilities (ivDMD, ivOMD and NDFD, respectively) were relatively high but lower than RG. In addition, MM presented higher CH4 production (CH4p) than RG in 24 and 48h. Even though CT of Quebracho induced a decrease in the NDFD, contrary to what was expected, CH4p was greater, although this effect could not be attributed to the presence of CT. The stoichiometric evaluation indicated that while the highest CH4p in Quebracho treatments were associated with acetogenic profiles, CH4p with Lotus did not show any relationship with the volatile fatty acids (VFA) profile, but it did show a relationship with the highest total VFA production and the highest GP.Fil: Cantet, Juan Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal; ArgentinaFil: Colombatto, Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Martinez, Rocío Soledad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Barahona Rosales, Rolando. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellin; ColombiaFil: Molina Botero, Isabel Cristina. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellin; ColombiaFil: Jaurena, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; Argentin

Effect of condensed tannins in the methanogenic potential and in vitro digestion efficiency of ryegrass

Los rumiantes son capaces de degradar y fermentar los componentes de la pared celular de forrajeras. En el retículo-rumen, la fermentación microbiana particiona la energía bruta del sustrato en ácidos grasos volátiles, biomasa microbiana (BM) y gases de desecho (e.g. metano, CH4). Estos últimos son eliminados y representan, no solo contaminación ambiental por su efecto invernadero; sino también una pérdida de la energía disponible en el alimento. Numerosas especies vegetales poseen metabolitos secundarios, tales como los taninos condensados (TC), que, aunque tienen propiedades antimicrobianas y astringentes, su uso racional podría generar un mejor aprovechamiento de los forrajes con potenciales efectos mitigadores del CH4 entérico. En este contexto, se evaluó el efecto de cuatro dosis de TC de Quebracho (Schinopsis balansae, 0, 1,5, 3,0 y 4,5 mg TC cada 100 mg de sustrato; correspondientes a los tratamientos Ctrl, TC1, TC2 y TC3) mediante la técnica de producción de gas in vitro (PGiv), en presencia o ausencia de polietilenglicol (inhibidor específico de los TC), para determinar el impacto en la fermentación ruminal del raigrás (Lolium perenne). La digestibilidad disminuyó en TC3, mientras que la PGiv aumentó asociada a las mayores tasas iniciales. No hubo efecto de los TC sobre la producción de CH4, tampoco en la síntesis de BM. Por otro lado, el agregado de TC disminuyó la concentración de ácido propiónico, aumentado la relación acético: propiónico. Se concluye que los TC de Quebracho a las dosis estudiadas, no produjeron un efecto mitigador del CH4, además de modificar los parámetros de fermentación, sobre todo con una inclusión de 4,5 mg de TC/100 mg de sustrato incubado.Ruminants are capable of degrading and fermenting the forage cell wall components. In reticulo-rumen, the microbial fermentation partition gross energy of the substrate into volatile fatty acids, microbial biomass (MB) and waste gases (e.g. methane, CH4). These gases are eliminated and they represent, not only environmental pollution due to its greenhouse effect, but they also represent loss of the energy available in the forage. Numerous plant species have secondary compounds, such as condensed tannins (CT), although they have antimicrobial and astringent properties, their rational use could generate a better use of forages with potential mitigating effects of enteric CH4. In this context, it was evaluated the effect of four doses of Quebracho (Schinopsis balansae, 0, 1.5, 3.0 and 4.5 mg of CT per 100 mg of substrate, correspond to treatments Ctrl, TC1, TC2 and TC3) using the in vitro gas production technique (ivGP), in the presence or absence of polyethylene glycol (specific inhibitor of CT), to determine the impact on ruminal fermentation of ryegrass (Lolium perenne). The digestibility decreased in TC3, while the ivGP increased asociated with the higher initial rates. There was no effect of the CT on the CH4 production, neither in the synthesis of MB. On the other hand, the addition of CT decreased propionic acid concentration, increasing the acetic: propionic ratio. It is concluded that the CT of Quebracho, at the doses studied, did not produce a CH4 mitigating effect, in addition to modifying the fermentation parameters, especially with an inclusion of 4.5 mg of CT/ 100 mg of incubated substrate.Fil: Cantet, Juan Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Neumann Reiter, A. M.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Colombatto, Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal; ArgentinaFil: Wawrzkiewicz, Marisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; ArgentinaFil: Jaurena, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; Argentin

Potencial metanogénico y eficiencia de digestión de forrajeras megatérmicas utilizadas en la alimentación de rumiantes

El propósito general de este trabajo fue contribuir al conocimiento sobre el potencial metanogénico y el valor nutricional de varias forrajeras tropicales (i.e. metabolismo fotosintético C4). Se analizaron Milium coloratum; Chloris gayana; Paspalum dilatatum; Urochloa brizanta; Cenchrus ciliaris y Megathyrsus maximus, además de Alfalfa (Medicago sativa) y Raigrás (Lolium perenne), evaluando las características nutricionales y el rol de los compuestos solubles (CS), las características de la pared celular (PC) y la presencia de compuestos secundarios (i.e. taninos condensados, TC) sobre la eficiencia de digestión y los productos de la fermentación (gases, ácidos grasos volátiles (AGV) y biomasa microbiana, BM). Se utilizó la técnica de producción de gas in vitro (PG), y se hipotetizó que una pre-incubación del licor ruminal generaría un inóculo más homogéneo, conjetura que resultó refutada. Aún teniendo perfiles químicos similares, se encontró un comportamiento heterogéneo en la eficiencia de digestión y potencial metanogénico de las forrajeras C4, dependiente tanto de caraterísticas de los CS como de las PC. Al eliminar los CS de P. dilatatum, aumentó la digestibilidad y disminuyó la PG (con el consecuente aumento de BM), lo cual indica que algún CS (o el mismo lavado) afectó la fermentación sólo en este forraje. Asimismo, el secado de los sustratos previo a la incubación in vitro alteró la fermentación en forma diferencial. La adición de extractos de TC indujo diferencias en los perfiles fermentativos en las forrajeras, por lo cual se recomienda una mejor caracterización de los TC para estudios futuros. A su vez, el análisis estequiométrico de los procesos bioquímicos del rumen demostró que la relación entre los AGV y la PG dependería de las diferencias asociadas al sustrato, sugiriendo la necesidad de profundizar su estudio.The overall purpose of this work was to contribute to the studies about methanogenic capacity and the nutritional value of various tropical forages (i.e. C4 pathway of photosyntesis); Milium coloratum; Chloris gayana; Paspalum dilatatum; Urochloa brizanta; Cenchrus ciliaris and Megathyrsus máximus, in addition to Alfalfa (Medicago sativa) and Ryegrass (Lolium perenne) were analized. Their nutritional characteristics and the role performed by the soluble components (SC), the cell wall (CW) characteristics and the presence of secondary compounds (i.e. condensed tannins, CT) on the efficiency of digestion and the fermentation products (gases, volatile fatty acids (VFA) and microbial biomass, MB) were analized. The in vitro gas production (GP) technique was used, and it was hypothesized that a pre-incubation of the rumen fluid would generate a more homogeneous inoculum, conjecture that was rejected. Even with similar chemical profiles, a heterogeneous behaviour was found in the efficiency of digestion and methanogenic capacity of C4 forages, depending on both the characteristics of SC and on the CW. By eliminating SC of P. dilatatum, digestibility increased and GP decreased (with the consequent increase in MB), indicating that a SC (or the same wash) affected fermentation only in this forage. Moreover, the drying of substrates prior to in vitro incubation modified fermentation differentially. The addition of extracts of CT induced differences in forage fermentation profiles, therefore a better characterization of the CT is recommended for future studies. In turn, the stoichiometric analysis of biochemical processes in the rumen showed that the relationship between the VFA and GP depend on the differences associated to the substrate, suggesting the need for further study.Fil: Cantet, Juan Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Methane production and in vitro digestibility of low quality forages treated with a protease or a cellulase

The objective was to assess the impact of application of two enzyme mixtures on the in vitro dry matter digestibility, neutral detergent fibre digestibility, net cumulative gas production and methane production after 24 h of incubation of Milium coloratum (formely Panicum coloratum) and a Patagonian meadow grassland. A protease (Protex 6-L) and a fibrolytic enzyme (Rovabio) were assessed at three application rates (30, 60 and 90 mg/100 mL of distiller water) on the substrates. Meadow samples were higher toMilium ones (P < 0.05) forin vitro dry matter digestibility and net cumulative gas production at 24 h. Nevertheless, Milium was ~11% higher than meadow (P < 0.05) for methane when expressed as a proportion of digested dry matter (g/kg). Rovabio did not induce differences in any variable, but the addition of Protex reduced (P < 0.05) in vitro dry matter digestibility in both substrates without bringing about differences in methane production. Collectively, the addition of these enzymes did not benefit in vitro ruminal fermentation of low quality forages.Fil: Cantet, Juan Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Producción Animal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Colombatto, Dario. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Producción Animal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Jaurena, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Producción Animal; Argentin