Taxa de excreção, impacto e persistência de resíduo de moxidectina nas fezes de ovinos no ambiente

Orientadora : Profa. Dr. Alda Lúcia Gomes MonteiroTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba,21/02/2014Inclui referênciasResumo: A endoparasitose é a enfermidade mais frequente na ovinocultura, sendo a utilização de anti-helmínticos o principal método de controle. A principal via de excreção destes fármacos é pelas fezes, o que pode significar danos ao ambiente. Este trabalho foi dividido em quatro experimentos. No primeiro experimento o objetivo foi avaliar o perfil de excreção da moxidectina 1 % injetável via subcutânea (Cydectin® NF, Fort Dodge Saúde Animal) nas fezes de cordeiros desmamados, por meio da curva de excreção do resíduo ao longo do tempo (0 a 56 dias após a aplicação), bem como sua persistência no ambiente por 88 dias. Para tanto, foi desenvolvido e validado um método analítico para determinação da moxidectina nas fezes por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas (LC-MS/MS). Nos segundo e terceiro experimentos objetivou-se avaliar o impacto ambiental da moxidectina, por meio da degradação e da toxicidade desta molécula sobre a fauna coprófaga por 88 dias, e seu efeito sobre a densidade populacional e atividade de micro-organismos do solo. No quarto experimento buscou-se verificar as possíveis consequências da moxidectina no ambiente, ao avaliar o crescimento do sorgo granífero (Sorghum vulgare Pers.). Sete cordeiros da raça Suffolk com média de peso corporal de 36,06 ± 3,23 kg foram dosificados via subcutânea com 0,2 mg.kg-1 de peso corporal, em uma única dose, para a determinação da curva de excreção. As coletas de fezes foram realizadas após 6, 12, 18, 24, 30 e 36 horas e 2, 3, 5, 9, 14, 21, 28, 35 e 42 dias da aplicação da MOX. Para avaliar a persistência da moxidectina no ambiente, foram selecionados treze carneiros das raças Suffolk e Dorper com 76,43 ± 34.24 kg e, separados em dois grupos, controle e contaminado, para este grupo foi administrada uma única dose (Cydectin®), via subcutânea, de 0,2 mg.kg-1 de peso corpóreo. Para ambos os grupos, as fezes foram coletadas ao mesmo tempo, no pico de excreção (36 a 60 h) da moxidectina para o tratamento contaminado, por meio de bolsas, e expostas ao ambiente com cobertura contra a chuva ou não, por 88 dias. Bolos fecais (200 g) do grupo controle ou do contaminado foram distribuídos aleatoriamente no ambiente isolado por mais de seis meses, em cinco repetições, para determinação da decomposição das fezes em g de peso seco, % carbono, % nitrogênio, relação C:N, a concentração de moxidectina, nesta matriz e, o efeito deste fármaco na fauna coprófaga. Os dipteros foram coletados por meio do puçá duas vezes ao dia até o 10º dia, dias alternados até o 20º dia, a cada 4 dias até o 40º dia e a cada 8 dias até 88º dia experimental. A metodologia de coleta do tipo armadilha de queda (pitfall) foi utilizada para coleta nos 10 primeiros dias, das famílias Diptera, Hymenoptera e Coleoptera. A coleta direta da família Coleoptera foi realizada 4, 8, 12, 24, 36, 60 e 88 dias de exposição ao ambiente. Para a determinação do impacto da moxidectina sobre a microbiologia do solo, foram utilizados 36 vasos de polietileno, em casa de vegetação, contendo em média 3176,84 ± 97,72 g de solo seco, com 80,70 ± 2,85% de massa seca e 80 g de fezes secas, com 40,32 ± 1,06% de MS, contaminadas em laboratório com níveis crescentes (0, 75, 300, 600, 1500 e 3000 ng.g-1 de fezes secas) de moxidectina. A umidade do solo + fezes foi ajustada para capacidade de campo de 40%, sendo que diariamente os vasos eram pesados e adicionava-se água para manter a umidade inicial. Foram realizadas coletas semanais (0, 7, 14, 21, 28 e 56 dias) para a contagem de bactérias, fungos e actinobactérias em diluições sucessivas em placas de Petri, biomassa e respiração microbiana. Aos 56 dias determinaram-se os teores de amônio e nitrato no solo. Aos 63 dias, o peso dos vasos foi uniformizado em 2 kg, sendo semeadas cinco sementes de sorgo granífero (Sorghum vulgare Pers.). Três plantas foram selecionadas para mensurações semanais de altura até os 28 dias de crescimento. Posteriormente, as plantas foram separadas em parte aérea e raiz para determinação da área (cm²) foliar e do colmo e, da massa seca da parte aérea e da raiz. O método analítico desenvolvido foi validado apresentando exatidão entre 80-120% e valores de precisão intra e inter-dias entre 6,24 - 9,44 %. Os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) determinados foram de 3,08 ng.g-1 e 5,14 ng.g-1, respectivamente. As concentrações de moxidectina nas fezes apresentaram valores de Cmáx 22,74 ng g-1, no Tmáx de 39,92 h. O valor da AUC foi de 13292,68 ng.g-1.h. A concentração verificada de 35,94 ± 2,96 e 38,50 ± 4,71 ng.g-1, para ambos os tratamentos com ou sem cobertura, respectivamente, foi semelhante à concentração obtida no estudo da curva de excreção. O isolamento ou não do bolo fecal contra a chuva não interferiu na degradabilidade ou percolação da molécula, pois a concentração aos 88 dias foi de 28,07 ± 5,90 e 29,22 ± 5,31 ng.g-1, apresentando uma degradabilidade de 17,61% e 27,14%, respectivamente. A molécula de MOX apresentou alta sorção nas fezes. O resíduo de moxidectina presente nas fezes não afetou o número de indivíduos coprófagos. Entretanto, a degradação das fezes expostas ao ambiente diferiu entre os tratamentos, sendo que para o tratamento controle o peso seco foi superior em comparação com o tratamento como moxidectina. Para ambos os tratamentos, a cobertura contra a chuva reduziu a decomposição das fezes. As porcentagens de nitrogênio e carbono não diferiram entre os tratamentos com ou sem cobertura. Em contra partida, nos bolos fecais do tratamento moxidectina foi observada maior % de nitrogênio e menor % de carbono que o tratamento controle. A densidade populacional de micro-organismos do solo não foi afetada pelos níveis crescentes de moxidectina. Entretanto, o resíduo proporcionou redução linear na atividade respiratória e biomassa microbiana. O processo de amonificação não foi afetado pela presença de moxidectina, contudo a produção de nitrato foi reduzida a 50%, independente do nível utilizado. Com relação ao crescimento do sorgo, a parte área não foi afetada pela presença do fármaco, entretanto, a raiz apresentou redução na massa seca de plantas cultivadas em doses de 3000 ng.g-1. A molécula de moxidectina apresenta alta sorção nas fezes e baixa degrabilidade no ambiente. Esse fármaco presente no bolo fecal de ovinos não apresenta impacto para a fauna coprófaga, nas condições avaliadas. De forma que, aumentam a atratividade destes indivíduos, promovendo a maior decomposição das fezes. Em contra partida, níveis crescentes de moxidectina nas fezes misturadas ao solo utilizadas como adubo orgânico prejudicam linearmente a atividade microbiana, refletindo no crescimento da raiz do sorgo no estágio inicial de crescimento cultivado neste solo.Abstract: The endoparasitose is the most common disease in sheep production, with the use of anthelmintics main control method. The main route of excretion is the feaces of these drugs, meaning that they can bring harm to the environment. This work was divided in to four experiments. The first experiment objective was to assess the kinetic of excretion of moxidectin (MDX) molecule in feaces of lamb after subcutaneous administration. To that end, we developed and validated an analytical method for determination of MDX in feces by liquid chromatography ultra-high pressure and quantification by mass spectrometry (LC-MS/MS). The second and third experiment evaluated the environment impact of moxidectin through degradation and toxicity, on dung fauna (Diptera, Hymenoptera and Coleoptera) over 88 days, and the effect on population density of soil microbiology and its activity. In the fourth experiment, it was verified possible consequences of MDX in the environment, to assess the growth of grain sorghum (Sorghum vulgare Pers.). Seven Suffolk lambs with 36.06 ± 3,23 kg body weight were dosed subcutaneously with 0.2 mg kg-1 body weight in a single dose, whose fecal samples were made up to 42 days after aplication. To assess the persistence pf moxidectin residues in the environment, thirteen Suffolk and Dorper with 76.43 ± 34.24 kg, whose feaces were collected at maximum time of excretion, through bags, and exposed to the environment were selected coverage against the rain or not, over 88 days. Thirteen rams were separated in 2 groups, untreated and MDX. The latter group was administrated one single dose of MDX (Cydectin®) at a rate of 0.2 mg. kg-1 body weight. Feaces were collected on maximum time of excretion at 36 h to 60 h after application using collection bags. Two hundred grams of fecal pats of control or contamination sheep with five replicates for each treatment were placed in a field not grazed for more than 6 month with or without coverage against rain. Diptera were collected using an insect net twice a day until day 10, every other day from day 11 to day 20, every 4 days from 21 until day 40 and every 8 days thereafter. The pitfall methodology was used to dung Diptera, Hymenoptera and Coleoptera collected three pitfalls in each replicated until 10 first days. Dung Coleoptera were collected and MXD concentration were analysed in fecal paths after 0, 4, 8, 12, 24, 36, 60 and 88 days of field exposure. In addition, dung was analyzed for dry matter (DM), carbon (C) and nitrogen (N) percentage. Thirty-six polyethylene pots in a greenhouse, containing on 3176.84 ± 97.72 g dry soil, with 80.70 ± 2.85% DM and 80 g of dry feaces with com 40.32 ± 1.06 % DM, contaminated in the laboratory with increasing levels (0, 75, 300, 600, 1500 and 3000 ng.g-1 dry feaces) of moxidectin. Soil moisture was adjusted to + feaces field capacity of 40%, and the vessels were weighed daily and added to water to maintain the initial moisture. They were collected weekly (0, 7, 14, 21, 28 and 63 days) soil for counting bacteria, fungi and actinomycetes in successive dilutions in Petri dishes, biomass and microbial respiration. For 63 days the concentrations of ammonium and nitrate in the soil has been determined. The analytical method was validated showing 80-120% accuracy and precision values of intra and inter-day between 6.24% - 9.44%. The detection limits (LOD) and quantification (LOQ) were determined as 3.08 ng.g-1 and 5.14 ng.g-1, respectively. The results of the validation parameters showed that this method was suitable to determine the presence of MOX in lamb serum. Moxidectin concentrations in the feaces showed Cmax as 22,73 ng g-1, in Tmax of 39,92 h. The value of AUC was 13292 ng h.g-1. The observed concentration of 35.94 ± 2.96 and 38.50 ± 4.71 ng.g-1, for both treatments with or without coverage against rain, respectively, were similar to the concentration obtained in the study of excretion curve. Fecal isolation or not of the rain did not affect the degradability or molecule percolation, since the concentration over 88 days was 28.07 ± 5.90 and 29.22 ± 5.31 ng.g-1, with 17,61% and 27,14% degradability, respectively. The MOX molecule showed high adsorption in the feaces. Moxidectin treated feaces did not reduce fauna dung numbers of any species collected. However, control feaces degraded slower than MXD treated feaces. For both, the treatments covered against rain decreased dung decomposition. Rain coverage did not affect N and C percentages, independent of MXD treatments. However, MXD treated dung pats had greater N and lower C percentages than untreated dungs pats. The population density of micro-organisms in the soil was not affected by increasing levels of moxidectin. However, residue provided linear reduction in microbial activity (respiration and biomass). The ammonification process were not affected by the presence of moxidectin, however, nitrate production was reduced by half, regardless of the level used

Diet digestibility, ruminal parameters and performance of Santa Ines sheep fed dried citrus pulp and wet brewer grain

Dois experimentos foram realizados com o objetivo de avaliar o efeito da substituição do milho por polpa cítrica peletizada e resíduo úmido de cervejaria sobre a digestibilidade aparente dos nutrientes da dieta, os parâmetros ruminais e o desempenho de ovinos. As dietas foram definidas pela substituição do milho (controle) pela polpa cítrica peletizada ou pela mistura de resíduo úmido de cervejaria e polpa cítrica. No experimento 1, para avaliação do consumo, da digestibilidade aparente dos nutrientes e dos parâmetros ruminais, foram utilizados 12 machos da raça Santa Inês canulados no rúmen, distribuídos em delineamento experimental de blocos completos casualisados, com três dietas e quatro repetições. No experimento 2, para avaliação do desempenho, foram confinadas 48 fêmeas, que foram alimentadas com as mesmas dietas do experimento 1. A substituição do milho pela polpa cítrica peletizada não influenciou o consumo nem a digestibilidade dos nutrientes da dieta, diferente da inclusão de resíduo úmido de cervejaria, que reduziu o consumo e a digestibilidade aparente dos nutrientes, com exceção apenas da FDN, cuja digestibilidade aparente foi similar entre as dietas. A inclusão de resíduo úmido de cervejaria na dieta reduziu as concentrações ruminais de acetato e propionato e aumentou a relação acetato/propionato e o pH ruminal. Em geral, não há diferença entre a dieta contendo milho e aquela contendo polpa cítrica em substituição total ao milho. A utilização de resíduo úmido de cervejaria, no entanto, reduz o ganho médio diário, o peso corporal final e a eficiência alimentar.Two experiments were carried out with the objective to determine the effect of replacing corn by dried citrus pulp and wet brewer grain on apparent digestibility of nutrients of the diet, ruminal parameters and performance of sheep. The diets were defined by the replacement of corn (control) by dried citrus pulp or by a mixture of wet brewer grain and citrus pulp. In experiment 1, for evaluation of intake, apparent digestibility of nutrients and ruminal parameters, 12 Santa Ines ram lambs fitted with canulas in the rumen were assigned to a randomized complete block design with three diets and four replicates. In experiment two, for performance evaluation, 48 ewe lambs were confined and fed the same diets of experiment 1. Replacement of corn by dried citrus pulp did not affect intake or digestibility of nutrients in the diet. However, the inclusion of wet brewer grain reduced intake and apparent digestibility of nutrients, with exception of NDF. Apparent digestibility of NDF was similar among diets. Inclusion of wet brewer grain in the diet decreased ruminal concentration of acetate and propionate and increased acetate/propionate ratio and ruminal pH. In general, there is no difference between the diet containing corn and that containing citrus pulp in total replacement to corn. The use of wet brewer grain, however, reduces average daily gain, final body weight and feed efficiency

Environment Impact of Moxidectin in Sheep Faeces upon Dung Diptera in South of Brazil

Dung Diptera can be beneficial to the environment because the adults feed on, deposit eggs in, and the larval nutrition depends on the feaces of animals which significantly im-proves nutrient cycling. However, anthelmintics which are used to control internal parasites have long persistence with a long half-life in faeces. This is harmful to the coprofauna and may adversely affect the diversity of this environmen-tal system. In this study we evaluated the toxicity of moxidectin anthelmintic on the dung Diptera population in pastures of South of Brazil

Grazing Behaviour of Lambs in Different Production Systems

Ingestive behaviour is an important component of a grazing system (Fryxell et al., 2001). The understanding of lamb behaviour patterns in different production systems is crucial to management and to assess the impact of the production system on the use of resources by animals. The objective of this study was to determine the grazing behaviour of lambs in different production systems

Replacement of corn by dried citrus pulp or soybean hulls in diets fed to ewe lambs

Dois experimentos foram realizados com o objetivo de avaliar o efeito da substituição do milho pela polpa cítrica (PCP) ou pela casca de soja (CS) em rações sobre o desempenho, o comportamento ingestivo, a digestibilidade aparente dos nutrientes, o balanço de nitrogênio e os parâmetros ruminais de ovinos. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 2 x 2 + 1, sendo dois ingredientes (PCP e CS) e dois teores (50 e 100%) de substituição ao milho mais um controle positivo (59,4% de milho em base de MS). No experimento 1 (digestibilidade, balanço de nitrogênio e parâmetros ruminais) foram utilizados cinco borregos (48 ± 4,8 kg de PC e 6 meses de idade) canulados no rúmen, distribuídos em delineamento experimental de quadrado latino 5 x 5. O consumo de MS, MO e PB em kg/dia e g/kg de PC0,75, não foram afetados pelos tratamentos. Entretanto, o consumo de FDN (kg/d e g/kg de PC0,75) aumentou com a substituição do milho por ambos os co-produtos. A digestibilidade aparente da MS, MO e PB reduziu com a substituição do milho pelos co-produtos, e a DMS e DMO foi menor nas rações contendo CS em relação às rações contendo PCP. A digestibilidade aparente da FDN aumentou com a substituição do milho por ambos os co-produtos. Entre os co-produtos verificou-se maior digestibilidade da FDN nas rações contendo CS. A concentração ruminal de acetato, de propionato, a relação acetato/propionato, a concentração total de AGCC e de N - NH3 ruminal e a retenção de N não diferiram entre os tratamentos. Entretanto, a concentração ruminal de butirato foi maior nas rações contendo PCP em relação às rações contendo milho ou CS. A substituição do milho pelos co-produtos melhorou o pH ruminal. No experimento 2 (desempenho e comportamento ingestivo) foram confinadas 60 borregas (26 ± 0,03 kg de PC e 101 ± 2 dias de idade), distribuídas em delineamento experimental de blocos completos casualizados, alimentadas com as mesmas rações do Experimento 1. O consumo de MS (kg/d) foi afetado pelos tratamentos e verificou-se interação entre tratamentos e períodos experimentais, sendo que no segundo e no terceiro período os animais alimentados com as rações contendo PCP e CS apresentaram maior CMS (kg/d, % do PC e em g/kg de PC0,75). O ganho médio diário não foi afetado pelos tratamentos e a EA piorou com a utilização dos co-produtos (PCP e CS). O tempo com atividade de ruminação (min/d) e mastigação (min/g de MS) foi maior para os animais alimentados com as rações contendo 100% de PCP quando comparado aos alimentados com as rações contendo 50% de PCP. De maneira geral, os animais alimentados com as rações contendo os co-produtos apresentaram maior consumo de FDN o que provocou redução no tempo de ruminação em min/g de FDN em relação aos alimentados com a ração contendo milho. Em todos os períodos os animais alimentados com CS apresentaram menor tempo de mastigação (min/g de FDN) quando comparados com os animais dos demais tratamentos. Ambos os co-produtos, PCP e CS podem substituir o milho em rações com elevada proporção de concentrado para borregas sem comprometer o ganho de peso. A PCP apresentou 91% e a CS 82% da EA em relação ao milho. A CS apresentou 90% da EA em relação à PCP.Two experiments were performed to determine the effects of replacing corn by dried citrus pulp (DCP) or soybean hulls (SH) in lamb diets on performance, ingestive behavior, apparent digestibility of nutrients, nitrogen balance and ruminal parameters. Experimental treatments were arranged in a 2 x 2 + 1 factorial, with two ingredients, DCP and SH included in the diets at two levels (50 and 100%) replacing corn plus a positive control (59.4% of corn, DM basis). In Trial 1 (apparent digestibility of nutrients, nitrogen balance and ruminal parameters), five ram lambs (BW 48 ± 4.8 kg and 6 months old) were placed in suspended metabolism crates. A 5 x 5 Latin square design was used. The DM, OM, CP (kg/day and g/kg of BW0.75) intakes were not affected by treatments. However, NDF intake (kg/day and g/kg BW0.75) increased when corn was replaced by both co-products. Apparent digestibilities of DM, OM and CP decreased with the replacement of corn by both co-products. Digestibilities of DM and OM were also lower in diets containing SH compared to the diets with DCP. However, apparent digestibility of NDF increased when corn was replaced by both co-products. Comparing the co-products, there was higher digestibility of NDF for diets containing SH. Acetate and propionate concentrations, acetate-to-propionate ratio, total SCFA, ruminal ammonia and nitrogen retention were not affected by treatments. However, butyrate concentration was higher in diets containing DCP than those containing corn or SH. Replacing corn by both co-products improved ruminal pH. In Trial 2 (performance and ingestive behavior), sixty ewe lambs (BW 26 ± 0.03 kg and 101 ± 2 days old) were penned (2/pen) and used in a complete randomized block design. Ewe lambs were fed the same diets as in Trial 1. The DMI (kg/d) was affected by treatments, and there was an interaction effect between treatments and experimental periods. In the second and third periods, animals fed DCP and SH had higher DMI (kg/d, % BW and g/kg BW0.75). Average daily gain was not affected by treatments and FE was lower with the use of coproducts. During the ingestive behavior trial, DMI (kg/d) was not affected by treatments. Rumination (min/d) and chewing (min/g of DM) times were higher for animals fed diets containing 100% of DCP compared to those fed diets containing 50% of DCP. In general, animals fed diets containing co-products had higher NDF ingestion which caused reduction in rumination time (min/g of NDF). Animals fed diets containing SH had less rumination time (min/g of NDF) when compared to DCP diets. In all periods animals fed SH had lower chewing time (min/g of NDF) compared to animals of another treatments. Both co-products, DCP and SH can replace corn in high concentrate diets for lambs without compromising weight gain. The DCP and SH had 91% and 82%, respectively, of corn feed efficiency. The SH showed 90% of FE of DCP

Replacement of corn by dried citrus pulp or soybean hulls in diets fed to ewe lambs

Dois experimentos foram realizados com o objetivo de avaliar o efeito da substituição do milho pela polpa cítrica (PCP) ou pela casca de soja (CS) em rações sobre o desempenho, o comportamento ingestivo, a digestibilidade aparente dos nutrientes, o balanço de nitrogênio e os parâmetros ruminais de ovinos. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 2 x 2 + 1, sendo dois ingredientes (PCP e CS) e dois teores (50 e 100%) de substituição ao milho mais um controle positivo (59,4% de milho em base de MS). No experimento 1 (digestibilidade, balanço de nitrogênio e parâmetros ruminais) foram utilizados cinco borregos (48 ± 4,8 kg de PC e 6 meses de idade) canulados no rúmen, distribuídos em delineamento experimental de quadrado latino 5 x 5. O consumo de MS, MO e PB em kg/dia e g/kg de PC0,75, não foram afetados pelos tratamentos. Entretanto, o consumo de FDN (kg/d e g/kg de PC0,75) aumentou com a substituição do milho por ambos os co-produtos. A digestibilidade aparente da MS, MO e PB reduziu com a substituição do milho pelos co-produtos, e a DMS e DMO foi menor nas rações contendo CS em relação às rações contendo PCP. A digestibilidade aparente da FDN aumentou com a substituição do milho por ambos os co-produtos. Entre os co-produtos verificou-se maior digestibilidade da FDN nas rações contendo CS. A concentração ruminal de acetato, de propionato, a relação acetato/propionato, a concentração total de AGCC e de N - NH3 ruminal e a retenção de N não diferiram entre os tratamentos. Entretanto, a concentração ruminal de butirato foi maior nas rações contendo PCP em relação às rações contendo milho ou CS. A substituição do milho pelos co-produtos melhorou o pH ruminal. No experimento 2 (desempenho e comportamento ingestivo) foram confinadas 60 borregas (26 ± 0,03 kg de PC e 101 ± 2 dias de idade), distribuídas em delineamento experimental de blocos completos casualizados, alimentadas com as mesmas rações do Experimento 1. O consumo de MS (kg/d) foi afetado pelos tratamentos e verificou-se interação entre tratamentos e períodos experimentais, sendo que no segundo e no terceiro período os animais alimentados com as rações contendo PCP e CS apresentaram maior CMS (kg/d, % do PC e em g/kg de PC0,75). O ganho médio diário não foi afetado pelos tratamentos e a EA piorou com a utilização dos co-produtos (PCP e CS). O tempo com atividade de ruminação (min/d) e mastigação (min/g de MS) foi maior para os animais alimentados com as rações contendo 100% de PCP quando comparado aos alimentados com as rações contendo 50% de PCP. De maneira geral, os animais alimentados com as rações contendo os co-produtos apresentaram maior consumo de FDN o que provocou redução no tempo de ruminação em min/g de FDN em relação aos alimentados com a ração contendo milho. Em todos os períodos os animais alimentados com CS apresentaram menor tempo de mastigação (min/g de FDN) quando comparados com os animais dos demais tratamentos. Ambos os co-produtos, PCP e CS podem substituir o milho em rações com elevada proporção de concentrado para borregas sem comprometer o ganho de peso. A PCP apresentou 91% e a CS 82% da EA em relação ao milho. A CS apresentou 90% da EA em relação à PCP.Two experiments were performed to determine the effects of replacing corn by dried citrus pulp (DCP) or soybean hulls (SH) in lamb diets on performance, ingestive behavior, apparent digestibility of nutrients, nitrogen balance and ruminal parameters. Experimental treatments were arranged in a 2 x 2 + 1 factorial, with two ingredients, DCP and SH included in the diets at two levels (50 and 100%) replacing corn plus a positive control (59.4% of corn, DM basis). In Trial 1 (apparent digestibility of nutrients, nitrogen balance and ruminal parameters), five ram lambs (BW 48 ± 4.8 kg and 6 months old) were placed in suspended metabolism crates. A 5 x 5 Latin square design was used. The DM, OM, CP (kg/day and g/kg of BW0.75) intakes were not affected by treatments. However, NDF intake (kg/day and g/kg BW0.75) increased when corn was replaced by both co-products. Apparent digestibilities of DM, OM and CP decreased with the replacement of corn by both co-products. Digestibilities of DM and OM were also lower in diets containing SH compared to the diets with DCP. However, apparent digestibility of NDF increased when corn was replaced by both co-products. Comparing the co-products, there was higher digestibility of NDF for diets containing SH. Acetate and propionate concentrations, acetate-to-propionate ratio, total SCFA, ruminal ammonia and nitrogen retention were not affected by treatments. However, butyrate concentration was higher in diets containing DCP than those containing corn or SH. Replacing corn by both co-products improved ruminal pH. In Trial 2 (performance and ingestive behavior), sixty ewe lambs (BW 26 ± 0.03 kg and 101 ± 2 days old) were penned (2/pen) and used in a complete randomized block design. Ewe lambs were fed the same diets as in Trial 1. The DMI (kg/d) was affected by treatments, and there was an interaction effect between treatments and experimental periods. In the second and third periods, animals fed DCP and SH had higher DMI (kg/d, % BW and g/kg BW0.75). Average daily gain was not affected by treatments and FE was lower with the use of coproducts. During the ingestive behavior trial, DMI (kg/d) was not affected by treatments. Rumination (min/d) and chewing (min/g of DM) times were higher for animals fed diets containing 100% of DCP compared to those fed diets containing 50% of DCP. In general, animals fed diets containing co-products had higher NDF ingestion which caused reduction in rumination time (min/g of NDF). Animals fed diets containing SH had less rumination time (min/g of NDF) when compared to DCP diets. In all periods animals fed SH had lower chewing time (min/g of NDF) compared to animals of another treatments. Both co-products, DCP and SH can replace corn in high concentrate diets for lambs without compromising weight gain. The DCP and SH had 91% and 82%, respectively, of corn feed efficiency. The SH showed 90% of FE of DCP

Taxa de excreção, impacto e persistência de resíduo de moxidectina nas fezes de ovinos no ambiente

Orientadora : Profa. Dr. Alda Lúcia Gomes MonteiroTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba,21/02/2014Inclui referênciasResumo: A endoparasitose é a enfermidade mais frequente na ovinocultura, sendo a utilização de anti-helmínticos o principal método de controle. A principal via de excreção destes fármacos é pelas fezes, o que pode significar danos ao ambiente. Este trabalho foi dividido em quatro experimentos. No primeiro experimento o objetivo foi avaliar o perfil de excreção da moxidectina 1 % injetável via subcutânea (Cydectin® NF, Fort Dodge Saúde Animal) nas fezes de cordeiros desmamados, por meio da curva de excreção do resíduo ao longo do tempo (0 a 56 dias após a aplicação), bem como sua persistência no ambiente por 88 dias. Para tanto, foi desenvolvido e validado um método analítico para determinação da moxidectina nas fezes por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas (LC-MS/MS). Nos segundo e terceiro experimentos objetivou-se avaliar o impacto ambiental da moxidectina, por meio da degradação e da toxicidade desta molécula sobre a fauna coprófaga por 88 dias, e seu efeito sobre a densidade populacional e atividade de micro-organismos do solo. No quarto experimento buscou-se verificar as possíveis consequências da moxidectina no ambiente, ao avaliar o crescimento do sorgo granífero (Sorghum vulgare Pers.). Sete cordeiros da raça Suffolk com média de peso corporal de 36,06 ± 3,23 kg foram dosificados via subcutânea com 0,2 mg.kg-1 de peso corporal, em uma única dose, para a determinação da curva de excreção. As coletas de fezes foram realizadas após 6, 12, 18, 24, 30 e 36 horas e 2, 3, 5, 9, 14, 21, 28, 35 e 42 dias da aplicação da MOX. Para avaliar a persistência da moxidectina no ambiente, foram selecionados treze carneiros das raças Suffolk e Dorper com 76,43 ± 34.24 kg e, separados em dois grupos, controle e contaminado, para este grupo foi administrada uma única dose (Cydectin®), via subcutânea, de 0,2 mg.kg-1 de peso corpóreo. Para ambos os grupos, as fezes foram coletadas ao mesmo tempo, no pico de excreção (36 a 60 h) da moxidectina para o tratamento contaminado, por meio de bolsas, e expostas ao ambiente com cobertura contra a chuva ou não, por 88 dias. Bolos fecais (200 g) do grupo controle ou do contaminado foram distribuídos aleatoriamente no ambiente isolado por mais de seis meses, em cinco repetições, para determinação da decomposição das fezes em g de peso seco, % carbono, % nitrogênio, relação C:N, a concentração de moxidectina, nesta matriz e, o efeito deste fármaco na fauna coprófaga. Os dipteros foram coletados por meio do puçá duas vezes ao dia até o 10º dia, dias alternados até o 20º dia, a cada 4 dias até o 40º dia e a cada 8 dias até 88º dia experimental. A metodologia de coleta do tipo armadilha de queda (pitfall) foi utilizada para coleta nos 10 primeiros dias, das famílias Diptera, Hymenoptera e Coleoptera. A coleta direta da família Coleoptera foi realizada 4, 8, 12, 24, 36, 60 e 88 dias de exposição ao ambiente. Para a determinação do impacto da moxidectina sobre a microbiologia do solo, foram utilizados 36 vasos de polietileno, em casa de vegetação, contendo em média 3176,84 ± 97,72 g de solo seco, com 80,70 ± 2,85% de massa seca e 80 g de fezes secas, com 40,32 ± 1,06% de MS, contaminadas em laboratório com níveis crescentes (0, 75, 300, 600, 1500 e 3000 ng.g-1 de fezes secas) de moxidectina. A umidade do solo + fezes foi ajustada para capacidade de campo de 40%, sendo que diariamente os vasos eram pesados e adicionava-se água para manter a umidade inicial. Foram realizadas coletas semanais (0, 7, 14, 21, 28 e 56 dias) para a contagem de bactérias, fungos e actinobactérias em diluições sucessivas em placas de Petri, biomassa e respiração microbiana. Aos 56 dias determinaram-se os teores de amônio e nitrato no solo. Aos 63 dias, o peso dos vasos foi uniformizado em 2 kg, sendo semeadas cinco sementes de sorgo granífero (Sorghum vulgare Pers.). Três plantas foram selecionadas para mensurações semanais de altura até os 28 dias de crescimento. Posteriormente, as plantas foram separadas em parte aérea e raiz para determinação da área (cm²) foliar e do colmo e, da massa seca da parte aérea e da raiz. O método analítico desenvolvido foi validado apresentando exatidão entre 80-120% e valores de precisão intra e inter-dias entre 6,24 - 9,44 %. Os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) determinados foram de 3,08 ng.g-1 e 5,14 ng.g-1, respectivamente. As concentrações de moxidectina nas fezes apresentaram valores de Cmáx 22,74 ng g-1, no Tmáx de 39,92 h. O valor da AUC foi de 13292,68 ng.g-1.h. A concentração verificada de 35,94 ± 2,96 e 38,50 ± 4,71 ng.g-1, para ambos os tratamentos com ou sem cobertura, respectivamente, foi semelhante à concentração obtida no estudo da curva de excreção. O isolamento ou não do bolo fecal contra a chuva não interferiu na degradabilidade ou percolação da molécula, pois a concentração aos 88 dias foi de 28,07 ± 5,90 e 29,22 ± 5,31 ng.g-1, apresentando uma degradabilidade de 17,61% e 27,14%, respectivamente. A molécula de MOX apresentou alta sorção nas fezes. O resíduo de moxidectina presente nas fezes não afetou o número de indivíduos coprófagos. Entretanto, a degradação das fezes expostas ao ambiente diferiu entre os tratamentos, sendo que para o tratamento controle o peso seco foi superior em comparação com o tratamento como moxidectina. Para ambos os tratamentos, a cobertura contra a chuva reduziu a decomposição das fezes. As porcentagens de nitrogênio e carbono não diferiram entre os tratamentos com ou sem cobertura. Em contra partida, nos bolos fecais do tratamento moxidectina foi observada maior % de nitrogênio e menor % de carbono que o tratamento controle. A densidade populacional de micro-organismos do solo não foi afetada pelos níveis crescentes de moxidectina. Entretanto, o resíduo proporcionou redução linear na atividade respiratória e biomassa microbiana. O processo de amonificação não foi afetado pela presença de moxidectina, contudo a produção de nitrato foi reduzida a 50%, independente do nível utilizado. Com relação ao crescimento do sorgo, a parte área não foi afetada pela presença do fármaco, entretanto, a raiz apresentou redução na massa seca de plantas cultivadas em doses de 3000 ng.g-1. A molécula de moxidectina apresenta alta sorção nas fezes e baixa degrabilidade no ambiente. Esse fármaco presente no bolo fecal de ovinos não apresenta impacto para a fauna coprófaga, nas condições avaliadas. De forma que, aumentam a atratividade destes indivíduos, promovendo a maior decomposição das fezes. Em contra partida, níveis crescentes de moxidectina nas fezes misturadas ao solo utilizadas como adubo orgânico prejudicam linearmente a atividade microbiana, refletindo no crescimento da raiz do sorgo no estágio inicial de crescimento cultivado neste solo.Abstract: The endoparasitose is the most common disease in sheep production, with the use of anthelmintics main control method. The main route of excretion is the feaces of these drugs, meaning that they can bring harm to the environment. This work was divided in to four experiments. The first experiment objective was to assess the kinetic of excretion of moxidectin (MDX) molecule in feaces of lamb after subcutaneous administration. To that end, we developed and validated an analytical method for determination of MDX in feces by liquid chromatography ultra-high pressure and quantification by mass spectrometry (LC-MS/MS). The second and third experiment evaluated the environment impact of moxidectin through degradation and toxicity, on dung fauna (Diptera, Hymenoptera and Coleoptera) over 88 days, and the effect on population density of soil microbiology and its activity. In the fourth experiment, it was verified possible consequences of MDX in the environment, to assess the growth of grain sorghum (Sorghum vulgare Pers.). Seven Suffolk lambs with 36.06 ± 3,23 kg body weight were dosed subcutaneously with 0.2 mg kg-1 body weight in a single dose, whose fecal samples were made up to 42 days after aplication. To assess the persistence pf moxidectin residues in the environment, thirteen Suffolk and Dorper with 76.43 ± 34.24 kg, whose feaces were collected at maximum time of excretion, through bags, and exposed to the environment were selected coverage against the rain or not, over 88 days. Thirteen rams were separated in 2 groups, untreated and MDX. The latter group was administrated one single dose of MDX (Cydectin®) at a rate of 0.2 mg. kg-1 body weight. Feaces were collected on maximum time of excretion at 36 h to 60 h after application using collection bags. Two hundred grams of fecal pats of control or contamination sheep with five replicates for each treatment were placed in a field not grazed for more than 6 month with or without coverage against rain. Diptera were collected using an insect net twice a day until day 10, every other day from day 11 to day 20, every 4 days from 21 until day 40 and every 8 days thereafter. The pitfall methodology was used to dung Diptera, Hymenoptera and Coleoptera collected three pitfalls in each replicated until 10 first days. Dung Coleoptera were collected and MXD concentration were analysed in fecal paths after 0, 4, 8, 12, 24, 36, 60 and 88 days of field exposure. In addition, dung was analyzed for dry matter (DM), carbon (C) and nitrogen (N) percentage. Thirty-six polyethylene pots in a greenhouse, containing on 3176.84 ± 97.72 g dry soil, with 80.70 ± 2.85% DM and 80 g of dry feaces with com 40.32 ± 1.06 % DM, contaminated in the laboratory with increasing levels (0, 75, 300, 600, 1500 and 3000 ng.g-1 dry feaces) of moxidectin. Soil moisture was adjusted to + feaces field capacity of 40%, and the vessels were weighed daily and added to water to maintain the initial moisture. They were collected weekly (0, 7, 14, 21, 28 and 63 days) soil for counting bacteria, fungi and actinomycetes in successive dilutions in Petri dishes, biomass and microbial respiration. For 63 days the concentrations of ammonium and nitrate in the soil has been determined. The analytical method was validated showing 80-120% accuracy and precision values of intra and inter-day between 6.24% - 9.44%. The detection limits (LOD) and quantification (LOQ) were determined as 3.08 ng.g-1 and 5.14 ng.g-1, respectively. The results of the validation parameters showed that this method was suitable to determine the presence of MOX in lamb serum. Moxidectin concentrations in the feaces showed Cmax as 22,73 ng g-1, in Tmax of 39,92 h. The value of AUC was 13292 ng h.g-1. The observed concentration of 35.94 ± 2.96 and 38.50 ± 4.71 ng.g-1, for both treatments with or without coverage against rain, respectively, were similar to the concentration obtained in the study of excretion curve. Fecal isolation or not of the rain did not affect the degradability or molecule percolation, since the concentration over 88 days was 28.07 ± 5.90 and 29.22 ± 5.31 ng.g-1, with 17,61% and 27,14% degradability, respectively. The MOX molecule showed high adsorption in the feaces. Moxidectin treated feaces did not reduce fauna dung numbers of any species collected. However, control feaces degraded slower than MXD treated feaces. For both, the treatments covered against rain decreased dung decomposition. Rain coverage did not affect N and C percentages, independent of MXD treatments. However, MXD treated dung pats had greater N and lower C percentages than untreated dungs pats. The population density of micro-organisms in the soil was not affected by increasing levels of moxidectin. However, residue provided linear reduction in microbial activity (respiration and biomass). The ammonification process were not affected by the presence of moxidectin, however, nitrate production was reduced by half, regardless of the level used

Determinação da qualidade da carne com uso da espectofotometria de reflectância

Besides the growing demand for meat products, their quality has been increasingly preconized by consumers. By definition, meat quality can be perceived by their sensory attributes (color, texture, taste and smell), technological (pH and water holding capacity), nutrient (chemical composition), health (absence of infectious agents) and also by ethical attributes surrounding its production. Conventional methods for determining the quality of the meat are destructive, time consuming and use large amounts of sample. The reflectance spectroscopy, an analytical technique based on the achievement of spectral readings of the wavelengths of the samples, it has been highlighted by the absence of these negative characteristics. The effectivation of using non-destructive technologies in meat can result in practical benefits for industry. Researchers have aimed to identify high correlations between the conventional methods of analysis with the reflectance values. To determine the chemical composition of meat results have been satisfactory, but for the other attributes that technology has shown limitations, with widely divergent results in the literature.Além da crescente demanda por produtos cárneos, a qualidade destes tem sido cada vez mais preconizada pelos consumidores.  Por definição, a qualidade da carne pode ser percebida pelos seus atributos sensoriais (cor, textura, sabor e odor), tecnológicos (pH e capacidade de retenção de água), nutricionais (composição química), sanitários (ausência de agentes contagiosos) e também pelos atributos éticos que envolvem sua produção. Os métodos convencionais de determinação da qualidade da carne são destrutivos, demorados e utilizam grande quantidade de amostra. A espectroscopia de reflectância, técnica analítica baseada na realização de leituras espectrais dos comprimentos de ondas, tem se destacado por não apresentar estas características negativas. A efetivação do uso de tecnologias não destrutivas em carnes pode resultar em vantagens práticas para a indústria. Os pesquisadores têm buscado identificar correlações altas entre os métodos convencionais de análises com os valores de reflectância. Para determinação da composição química da carne os resultados têm sido adequados, porém para os demais atributos essa tecnologia tem apresentado limitações, com resultados bastante divergentes na literatura