Estimativa do consumo de forragem em vacas mestiças lactantes usando óxido crômico e n-alcanos como marcadores externos

The n-alkanes have been used to estimate forage dry matter intake, digestibility and the diet composition in grazing animals. The objective this study was to compare chromium oxide and n-alkanes techniques used to estimate forage intake. Twenty lactating dual-purpose cows receiving two sources of fat (treatments: conjugated linoleic acid (CLA) or Megalac (control)) plus 4 kg of concentrate were dosed with n-alkanes and chromium oxide to estimate the intake of stargrass (Cynodon nlemfüensis Vanderyst var. nlemfüensis). The in vitro dry matter (DM) digestibility of the stargrass and concentrate were used to estimate the nutritive value of the digesta. The n-alkanes between C23 and C36 were quantified in the digesta and feces. The regression between metabolizable energy requirement (MEr, Mcal d-1) and supply derived from forage DM intake estimated using chromium oxide was ME IntakeCr = 19.1 + 0.62 MEr (R² = 0.27) and the same relationship estimated using C35:C36 n-alkane ratio was ME IntakeC35:C36 = 9.3 + 0.77 MEr (R² = 0.52). There was a treatment effect on fecal concentration of chromium oxide with daily and period variations. For the n-alkane technique, treatment and period effects and a linear effect of day of collection on the fecal concentrations of C35 were found. For C36 fecal concentrations, there was a treatment effect and a quadratic effect of collection day. There was no treatment effect on the fecal concentration of the C35:C36 ratio, but a period effect and a linear effect of day of collection were found. Estimates of daily intake using the two markers were different, but those obtained using the C35:C36 pair of n-alkanes were more precise than those obtained using chromium oxide and in vitro digestibility. Management of experimental animals could have influenced the concentration of markers in the feces, determining variations and inconsistencies that partially explain the inaccuracy of the estimates.Os n-alcanos têm sido utilizados para estimar o consumo de matéria seca, a digestibilidade e a composição da dieta de animais em pastejo. O objetivo desse estudo foi comparar as técnicas de óxido crômico e n-alcanos usadas para estimar o consumo de forragem. Vinte vacas lactantes cruzas Holandês × Gir recebendo duas fontes de gordura (tratamentos: CLA (ácido linoleico conjugado) ou Megalac (controle)) mais 4 kg de concentrado foram dosadas com n-alcanos e óxido crômico para estimar o consumo de estrela-africana (Cynodon nlemfüensis Vanderyst var. nlemfüensis). A digestibilidade in vitro da matéria seca da estrela africana e do concentrado foi usada para estimar o valor nutritivo da dieta. Foram quantificados n-alcanos entre C23 e C36 na dieta e fezes. A regressão entre exigência e o consumo de energia metabolizável (EMr, Mcal d-1) derivada da matéria seca da forragem calculada usando óxido de cromo foi ConsumoCr = 19,1 + 0,62 EMr (R² = 0,27) e a mesma relação estimada usando a relação C35:C36 de n-alcanos foi ConsumoC35:C36 = 9,3 + 0,77 EMr (R² = 0,52). Houve efeito de tratamento na concentração fecal de óxido de cromo com variação diária e entre turnos. Para técnica de n-alcanos, houve efeito de tratamento e período e efeito linear de dia de coleta nas concentrações fecais do C35. Para as concentrações fecais do C36, houve efeito de tratamento e um efeito quadrático de dia de coleta. Não houve efeito de tratamento na concentração fecal da relação C35:C36, mas houve efeito de turno e efeito linear de dia de coleta. As estimativas do consumo de forragem obtidas com os dois marcadores foram diferentes, mas aquela obtida com o par de alcanos C35:C36 foi mais precisa que aquela obtida com o óxido crômico e a digestibilidade in vitro. O manejo dos animais experimentais pode ter influenciado a concentração dos marcadores nas fezes, determinando variações e inconsistências que explicam parcialmente a falta de acurácia das estimativas

Modelos matemáticos na nutrição de ruminantes

Modelos matemáticos podem ser utilizados para melhorar a performance, reduzir os custos de produção, e minimizar a exceção de nutrientes através de melhores estimativas da exigência e utilização de alimentos em vários cenários produtivos. Modelos matemáticos podem ser classificados em cinco ou mais categorias dependendo da sua natureza. Um dos maiores problemas na construção de modelos matemáticos é o nível de agregação das equações. Os passos mais importantes são o estabelecimento do propósito do modelo, determinação da melhor combinação de equações empíricas e teóricas para representar das funções fisiológicas dado a disponibilidade de banco de dados, informações tipicamente encontradas a nível de campo, e os benefícios e riscos associados com o uso do modelo na produção animal. Nesse artigo são discutidos cinco sistemas de alimentação padrão de ruminantes mais utilizados atualmente. Eles compartilham de conceitos de exigência e disponibilidade de energia e nutrientes, mas diferem na estrutura e como esses conceitos são abordados. Modelos animais podem ser utilizados para vários propósitos, entre eles uma simples descrição de observações, estimativa de respostas à diferentes manejos, e caracterização de mecanismos biológicos. Dependendo dos objetivos, várias alternativas podem ser utilizadas na construção do modelo matemático, entre elas, equações algébricas simples, equações de relação puramente estatísticas, ou até modelos mecanicistas e dinâmicos. Esse último favorece o uso da quantidade crescente de informações cientificas relacionadas à biologia animal. O desenvolvimento contínuo desses tipos de modelos juntamente com as inovações computacionais e de softwares permitem avanços na forma de uso dos conhecimentos fundamentais de nutrição animal de forma que a produção animal possa ser melhor explorada ao mesmo tempo reduzindo-se o impacto ambiental.Mathematical models can be used to improve performance, reduce cost of production, and reduce nutrient excretion by accounting for more of the variation in predicting requirements and feed utilization in each unique production situation. Mathematical models can be classified into five or more categories based on their nature and behavior. Determining the appropriate level of aggregation of equations is a major problem in formulating models. The most critical step is to describe the purpose of the model and then to determine the appropriate mix of empirical and mechanistic representations of physiological functions, given development and evaluation dataset availability, inputs typically available and the benefits versus the risks of use associated with increased sensitivity. We discussed five major feeding systems used around the world. They share common concepts of energy and nutrient requirement and supply by feeds, but differ in structure and application of the concepts. Animal models are used for a variety of purposes, including the simple description of observations, prediction of responses to management, and explanation of biological mechanisms. Depending upon the objectives, a number of different approaches may be used, including classical algebraic equations, predictive empirical relationships, and dynamic, mechanistic models. The latter offer the best opportunity to make full use of the growing body of knowledge regarding animal biology. Continuing development of these types of models and computer technology and software for their implementation holds great promise for improvements in the effectiveness with which fundamental knowledge of animal function can be applied to improve animal agriculture and reduce its impact on the environment

Dieta com alto teor de gordura e desempenho de tourinhos de grupos genéticos diferentes em confinamento

This work aimed to evaluate the feedlot performance of bullocks of four distinct genetic groups receiving diets with different levels of fat. Nine Nelore; nine Caracu; ten ½ Caracu ¼ Angus ¼ Nelore and ten ½ Red Angus ¼ Caracu ¼ Nelore bullocks, with a mean initial weight of 227±33 kg and ten months of age, were randomly assigned to two nutritional treatments and fed either with low-fat (3.15% ether extract) or high-fat diet (7.28% ether extract). Dry matter intake (DMI) was quantified during 208 days and the animals were weighed every 28 days. Animals fed with the high-fat and the low-fat diet presented similar results for average daily weight gain (1.511x1.487 kg day-1, respectively) and feed efficiency (194x180 g gain per kg DMI, respectively); the DMI, expressed as live weight percentage, was lower in animals receiving high-fat diet (2.25x2.40, respectively). Crossbred animals presented greater daily weight gain and DMI than Nelore. The high-fat diet can be used in feedlot to improve the performance of ½ Caracu ¼ Angus ¼ Nelore bullocks, since it is efficient in reducing the DMI without compromising weight gain.O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho em confinamento de tourinhos de quatro grupos genéticos distintos tratados com dietas com diferentes teores de gordura. Foram utilizados nove animais Nelore, nove Caracu, dez ½ Caracu ¼ Angus ¼ Nelore e dez ½ Red Angus ¼ Caracu ¼ Nelore, com massa corporal inicial de 227±33 kg e dez meses de idade, distribuídos aleatoriamente em dois tratamentos nutricionais: baixo teor de gordura (3,15% de extrato etéreo) e alto teor de gordura (7,28% de extrato etéreo). A ingestão de matéria seca (IMS) foi quantificada durante 208 dias e as pesagens dos animais foram realizadas a cada 28 dias. Os animais alimentados com as dietas de alto e de baixo teor de gordura apresentaram resultados similares de ganho médio diário de peso (1,511x1,487 kg por dia, respectivamente) e de eficiência alimentar (194x180 g de ganho por quilograma de MS ingerida, respectivamente); a IMS, em percentagem do peso vivo, foi menor nos animais alimentados com dieta de alto teor de gordura (2,25x2,40, respectivamente). Os animais cruzados apresentaram maior ganho de massa corporal e IMS que os Nelore. A dieta com alto teor de gordura pode ser utilizada em confinamento para melhorar o desempenho de tourinhos ½ Caracu ¼ Angus ¼ Nelore, pois é eficiente para reduzir a ingestão de matéria seca e não prejudica o ganho de massa corporal dos animais

Fecal and Ruminal Microbiome Components Associated With Methane Emission in Beef Cattle

Background: The impact of extreme changes in weather patterns in the economy and humanity welfare are some of the biggest challenges that our civilization is facing. From the anthropogenic activities that contribute to climate change, reducing the impact of farming activities is a priority, since its responsible for up to 18% of greenhouse gases linked to such activities. To this end, we tested if the ruminal and fecal microbiomes components of 52 Brazilian Nelore bulls, belonging to two experimental groups based on the feed intervention, conventional (A) and byproducts based diet (B), could be used as biomarkers for methane (CH4) emission. Results: We identified a total of 5,693 Amplicon Sequence Variants (ASVs) in the Nelore bulls microbiomes from the experimental group B. Statistical analysis showed that the microbiome populations were significantly different among treatment groups. Differential abundance (DA) analysis with the ANCOM approach identified 30 bacterial and 15 archaea ASVs as DA among treatment groups. Random forest models, using either bacteria or archaea ASVs as predictors, were able to predict the treatment group with high accuracy (r2\u3e0.85). Association analysis using Mixed Linear Models indicate that bacterial and archaea ASVs are linked to the CH4 emission phenotype, of which the most prominent were the ruminal ASV 40 and fecal ASV 35. These ASVs contributed to a 9.7% increase and 7.3% decrease of the variation in CH4 emission, respectively, which indicated their potential as targets for feed interventions and/or biomarkers. Conclusion: The feed composition induced significant differences in abundance and richness of ruminal and fecal microbial populations. The dietary treatment based on industrial byproducts applied had an impact on the microbiome diversity of bacteria and archaea, but not on protozoa. Microbiome components (ASVs) of bacteria and archaea can be successfully used to predict the treatment group, thus giving support to the hypothesis that the feed intervention modulate microbiome abundance and diversity. Microbiome components were associated with CH4 emission in both microbiomes. Therefore, both ruminal and fecal ASVs can be used as biomarkers for methane production and emission

Conjugated linoleic acid: content in food and the use to increase milk production, to increase milk protein content and to modify the fatty acids profile.

Os ácidos linoléicos conjugados (CLA) são potentes anticarcinogênicos em animais de laboratório e inibidores da lipogênese na glândula mamária, fígado e tecido adiposo. No primeiro experimento, foram determinados os teores de CLA de alimentos e o consumo total de CLA em dietas brasileiras. Amostras de leite foram coletadas em rebanhos Holandeses (B. taurus) e Gir (B. indicus) em dois períodos (Águas x Seca). Carne bovina foi coletada de animais terminados em: 1) Pastagem suplementada com concentrado; 2) Dietas com alto volumoso e 3) Dietas com alto concentrado. Amostras de carne suína e de frango foram adquiridas em Piracicaba-SP. Dietas humanas foram amostradas no restaurante da ESALQ. Leite de Holandês nas Águas apresentaram as médias mais elevadas (15,8 ± 2,9 mg/g gordura). Os teores no período da Seca foram significativamente mais baixos, com média de 5,1 mg/g gordura. Houve menor variação entre épocas para B. indicus, (Águas, 9,7 e Seca, 8,0 mg/g gordura). O teor de CLA na carne bovina foi afetado pelo sistema de produção com valores de 2,8 ±0,5; 4,7 ± 1,5 e 9,9 ± 2,4 mg/g gordura, respectivamente, para os animais a pasto, com alto volumoso e alto concentrado. Carne de monogástricos apresentaram os menores valores (frango, 1,0 e suínos, 0,2 mg/g gordura). O experimento 2 estudou os efeitos da suplementação de CLA na produção e composição do leite em 30 vacas cruzadas pastejando estrela africana (Cynodon nlenfuensis var. nlenfuensis). O suplemento (4kg/dia) foi formulado para prover 115% das exigências de proteína metabolizável, sendo fornecidos 150g/cab/dia de Megalac â (Controle) ou 150g/cab/dia de sais de cálcio de CLA (CLA-60, Church & Dwight, Princeton, NJ) da 4 a a 11 a semana de lactação (período de tratamento). Os efeitos residuais foram avaliados entre a 12 a e a 15 a semana (período residual). O tratamento com CLA aumentou a produção de leite (P=0.056) e reduziu o teor de gordura de 2,86 para 2,05% (P<0,01) e a produção de gordura de 437 para 349 g/dia (P<0,01). Houve aumento de 10% no teor de proteína (2,78 para 3,05%; P<0,01) e de 19% na produção (422 para 504 g/dia; P<0.01). A densidade energética do leite foi reduzida (P<0.01) pelo CLA, sendo que o volume de leite aumentou, consequentemente as exigências de energia líquida de lactação foram reduzidas por unidade de leite produzido. A produção do leite e o teor e produção de proteína do leite dos animais tratados mantiveram-se mais elevados no período residual. O CLA reduziu os teores de ácidos graxos (AG) de cadeia curta e a proporção de AG saturados. O tratamento com CLA aumentou o teor de CLA em 30% (P<0.01) e do isômero t10,c12, em 88%. Os resultados do experimento. 1 demonstram que, se o CLA tem efeito protetivo contra câncer sugerido pelos estudos epidemiológicos disponíveis, o enriquecimento de CLA na dieta seria desejável. A suplementação com CLA aumentou a produção de leite, alterou sua composição, e reduziu as exigências nutricionais por unidade de leite, permitindo aumentos de volume de leite e de quantidade de proteína, particularmente em ambientes onde o aporte de energia é restrito.Conjugated linoleic acids (CLA) are potent anticarcinogenics in animal models and inhibitors of fatty acid synthesis in mammary gland, kidney and adipose tissue. In experiment 1, CLA content of some foods and total intake in Brazilian diets were determined. Milk samples were collected from Holstein herds (B. taurus) and Gir (B. indicus) herds in two seasons (Rainy x Dry). Beef samples were collected from animals finished on: 1) Pasture plus supplement; 2) High roughage feedlot diets 3) High concentrate feedlot diets. Pork and broiler samples were purchased in Piracicaba-SP. Human diets were collected at the university restaurant (ESALQ). Holstein milk at the Rainy season presented the highest values (15.8 ± 2.9 mg/g fat). At the dry season values were much lower averaging 5.1 mg/g fat. For B. indicus there was less variation between seasons, (Rainy, 9,7 and Dry, 8,0 mg/g fat). Beef samples CLA content were affected by the production system and values were 2.8 ±0.5; 4.7 ± 1.5 e 9.9 ± 2.,4 mg/g fat, respectively, for pasture animals, the high roughage and high concentrate. Monogastrics had the lowest values (broiler, 1,0 and pork, 0,2 mg/g fat). Experiment 2 studied the CLA supplementation effects on milk production and composition using 30 crossbred cows grazing stargrass (Cynodon nlenfuensis var. nlenfuensis). The supplement (4kg/dia) was formulated to provide 115% of the metabolizable protein requirements. The control treatment was 150g/cab/dia de Megalac â (Control) and the treatment were 150g/cab/day CLA calcium salts (CLA-60, Church & Dwight, Princeton, NJ) from week 4 to week 11 (treatment period). Residual effects were evaluated between week 12 and week 15 (residual period). CLA treatment increased milk production (P=0.056) and reduced fat content from 2.86 to 2.05% (P<0,01) and fat production from 437 to 349 g/day (P<0,01). Milk protein increased by 10% (2.,78 to 3.05%; P<0.01) and 19% in production (422 to 504 g/day; P<0.01). Milk energy concentration was decreased (P<0.01) by CLA, while milk volume increased, consequently the net energy of lactation was reduced by kilos of milk produced. Milk production and protein production and content, for the treated cows, kept higher in the residual period. CLA reduced short chain fatty acids (FA) and the proportion of saturated FA. CLA treatment increased CLA content by 30% (P<0.01) and for t10,c12, by 88%. Experiment 1 results showed that, if CLA has protective against cancer suggested by the available epidemiological studies, than CLA enrichment should be desirable. CLA supplementation with CLA increased milk volume production, altered its composition, and reduced the energy requirements in relation to milk unity produced, allowing higher milk volumes, higher protein produced, particularly in environments where energy is restricted

Intake, grazing time and performance of steers supplemented in Brachiaria decumbens pastures during the dry season

Objetivou-se avaliar a suplementação com sal mineral (SAL), sal mineral proteinado (SMP) e suplemento energético-protéico (SEP), fornecidos respectivamente, ad libitum, 0,2% e 0,8% do peso vivo (PV) sobre o consumo de matéria seca da forragem (CMSF), tempo de pastejo e desempenho de bovinos no período da seca (junho a agosto). O desempenho foi avaliado em 48 novilhos, com PV médio inicial de 310 + 50 kg, distribuídos em 15 piquetes de Brachiaria decumbens, sendo o CMSF e o tempo de pastejo avaliados em 18 novilhos. Comparando com os animais consumindo SAL, o CMSF foi reduzido em 26% para aqueles suplementados com SEP, sem diferenciar dos animais suplementados com SMP. O tempo de pastejo foi reduzido em 16 e 90 minutos dia-1, para os animais suplementados respectivamente com SMP e com SEP, comparando com animais sem suplementação. Houve interação (P<0,01) tratamento x período para o ganho médio diário (GMD), não sendo diferente no mês inicial (0,76 kg animal-1 dia-1), porém, no segundo mês, os animais do tratamento SAL ganharam 0,07 kg animal-1 dia-1, significativamente menos (P<0,01) do que os animais recebendo SMP e SEP, na qual o GMD foi de respectivamente 0,56 e 0,73 kg animal-1 dia-1. A utilização da suplementação a pasto com SMP e SEP é interessante para se almejar maiores ganhos de peso de bovinos no período da seca, porém a suplementação com SMP não alterou o CMSF, sendo uma forma eficiente de fornecimento de nutrientes aos animais neste período.The objective of this study was to evaluate the supplementation with mineral salt (SALT), proteic and mineral salt (PMS) and energetic-proteic supplement (EPS), respectively, provided ad libitum, 0.2% and 0.8% of body weight (BW) on dry matter forage intake (DMFI), grazing time and performance of cattle during the dry season (June to August). The performance was evaluated in 48 steers with an average initial BW of 310 + 50 kg, distributed in 15 paddocks of Brachiaria decumbens, with the DMFI and grazing time evaluated in 18 steers. Compared with animals consuming SALT, the DMFI was reduced in 26% for those supplemented with EPS, without differences with the animals supplemented with PMS. Grazing time was reduced in 16 and 90 minutes day-1, respectively, for animals supplemented with PMS and EPS, compared to animals without supplementation. There was an interaction (P<0.01) treatment x period for average daily gain (ADG) not being different in the initial month (0.76 kg animal-1 day-1), however, in the second month the animals receiving SALT gained 0.07 kg animal-1 day-1, significantly (P<0.01) less than the animals of PMS and EPS, in which the ADG was 0.56 and 0.73 kg animal-1 day-1, respectively. The use of pasture supplementation with PMS and EPS is interesting to aim higher weight gains of cattle during the dry season, but supplementation with PMS did not alter the DMFI, being one efficient way to supply the nutrients to the animals during this period

Estimating forage intake of lactating dual-purpose cows using chromium oxide and n-alkanes as external markers

The n-alkanes have been used to estimate forage dry matter intake, digestibility and the diet composition in grazing animals. The objective this study was to compare chromium oxide and n-alkanes techniques used to estimate forage intake. Twenty lactating dual-purpose cows receiving two sources of fat (treatments: conjugated linoleic acid (CLA) or Megalac (control)) plus 4 kg of concentrate were dosed with n-alkanes and chromium oxide to estimate the intake of stargrass (Cynodon nlemfüensis Vanderyst var. nlemfüensis). The in vitro dry matter (DM) digestibility of the stargrass and concentrate were used to estimate the nutritive value of the digesta. The n-alkanes between C23 and C36 were quantified in the digesta and feces. The regression between metabolizable energy requirement (MEr, Mcal d-1) and supply derived from forage DM intake estimated using chromium oxide was ME IntakeCr = 19.1 + 0.62 MEr (R² = 0.27) and the same relationship estimated using C35:C36 n-alkane ratio was ME IntakeC35:C36 = 9.3 + 0.77 MEr (R² = 0.52). There was a treatment effect on fecal concentration of chromium oxide with daily and period variations. For the n-alkane technique, treatment and period effects and a linear effect of day of collection on the fecal concentrations of C35 were found. For C36 fecal concentrations, there was a treatment effect and a quadratic effect of collection day. There was no treatment effect on the fecal concentration of the C35:C36 ratio, but a period effect and a linear effect of day of collection were found. Estimates of daily intake using the two markers were different, but those obtained using the C35:C36 pair of n-alkanes were more precise than those obtained using chromium oxide and in vitro digestibility. Management of experimental animals could have influenced the concentration of markers in the feces, determining variations and inconsistencies that partially explain the inaccuracy of the estimates