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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.10.2016.tde-10062016-134611
Document
Author
Full name
Bruna Gomes Alves
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Santos, Marcos Veiga dos (President)
Bueno, Ives Cláudio da Silva
Moraes, Luiz Alberto Beraldo de
Title in Portuguese
Efeito de metabólitos produzidos por actinobactérias sobre a digestibilidade in vitro e fermentação ruminal
Keywords in Portuguese
Aditivos
Bovinos
Digestibilidade in vitro
Fermentação
Ionóforos
Abstract in Portuguese
Actinobactérias são microrganismos capazes de produzir compostos bioativos presentes em extratos brutos com ação antibiótica e ionófora. A hipótese deste estudo foi de que extratos brutos de actinobactérias apresentem eficácia similar à monensina sódica para modulação da fermentação ruminal; no aumento da digestibilidade da matéria seca e matéria orgânica, aumento da concentração de propionato e redução da produção de gases totais, da desaminação protéica e de metano. Portanto, o objetivo foi avaliar in vitro dois extratos brutos (AMC e Caat) sobre a fermentação ruminal (produção total de gases, de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) e de metano (CH4); digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS), da matéria orgânica (DIVMO) e produção de nitrogênio amoniacal (N-NH3). O estudo foi dividido em duas fases; a primeira objetivou estabelecer a curva dose-resposta dos extratos e a segunda para avaliação com controle positivo de monensina sódica. Para ambas fases, foram utilizadas como doadoras de líquido ruminal (inóculo) três vacas da raça Holandesa em lactação, portadoras de fístula ruminal. As dietas fornecidas foram à base de silagem de milho, farelo de soja, ureia, milho moído e suplemento mineral, com relação volumoso:concentrado de 60:40. Amostras de fluido ruminal foram coletadas por meio de bomba de vácuo, armazenadas em garrafas e caixas térmicas e transportadas ao laboratório para incubação em frascos de vidro. Para a primeira fase, foram avaliadas 4 doses (0,3; 0,6; 0,9 e 1,20 mg) de 2 extratos (AMC e Caat) em ensaio in vitro de 72 horas, no qual foram mensuradas a produção de gás durante a incubação e, ao final, as concentrações de AGCC, DIVMS e DIVMO foram determinadas. Na segunda fase, o ensaio foi de 24 horas, e ao final foram feitas análises para CH4 e N-NH3, além de AGCC, DIVMS, DIVMO e produção de gás. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado (DIC) para ambas as fases. Na primeira fase, a inclusão do Caat diminuiu linearmente a DIVMO após 72 hs e reduziu as concentrações de ácido isovalérico, butírico, da relação acetato:propionato e da produção de gás acumulado por 24, 48 e 72 h. Na segunda fase, a inclusão dos extratos causaram diminuição da produção de gás acumulada em 24 horas, sendo menor no tratamento monensina e no Caat. Houve efeito de inclusão do Caat e da monensina sobre a concentração de AGCC, aumentando a concentração de propionato e diminuindo a concentração de butirato, acetato e a relação acetato:propionato. A concentração de N-NH3 foi menor mediante inclusão do extrato Caat e da monensina enquanto que a concentração de CH4 foi maior para a inclusão dos extratos quando comparados com a inclusão de monensina, entretanto não foram maiores do que o controle. A inclusão do extrato Caat foi capaz de modificar a fermentação in vitro de forma semelhante à monensina sódica, mas não alterou a digestibilidade da fibra. Por outro lado, o AMC não alterou a fermentação ruminal, seja na digestibilidade da fibra, na produção de gases totais, metano, nitrogênio amoniacal e AGCC
Title in English
Effect of metabolites produced by actinobacteria on in vitro digestibility and ruminal fermentation
Keywords in English
Additions
Cattle
Fermentation
In vitro digestibility
Ionophores
Abstract in English
Actinobacteria are microorganisms that can produce bioactive compounds present in crude extracts with antibiotic and ionophore activity. Our hypothesis was that actinobacteria crude extracts showed similar efficacy to monensin on ruminal fermentation; increasing the digestibility of dry matter and organic matter, increasing propionate concentration and reducing the total gas production, protein deamination and methane. Therefore, the objective was to evaluate two crude extracts (AMC and Caat) on in vitro ruminal fermentation (total gas, short chain fatty acids (SCFA) and methane (CH4) production; in vitro digestibility of dry matter (IVDDM), of organic matter (IVOMD) and ammonia nitrogen production (NH3-N). The study was divided into two phases: the first aimed to establish the dose-response curve of the extracts and the second aimed to evaluate a positive monensin control. For both, it was used three lactating Holstein cows with ruminal fistula as rumen fluid donors (inoculum). The diets were based on corn silage, soybean meal, urea, ground corn and mineral supplement under forage:concentrate ratio of 60:40. Ruminal fluid samples were collected by a vacuum pump, stored in bottles and coolers and transported to the laboratory for incubation in glass bottles. For the first phase, they were evaluated 4 doses (0.3; 0.6; 0.9 and 1.20 mg) of 2 extracts (AMC and Caat) on a 72 hours in vitro assay, which were measured gas production during incubation and in the end, SCFA, IVDMD and IVOMD concentrations were determined. In the second phase, it was a 24 hours assay, and include final analyzes for CH4 and NH3-N, plus SCFA, IVDMD, IVOMD and gas production. The experimental design was completely randomized (DIC) for both phases. In the first phase, the Caat inclusion linearly decreased IVOMD after 72 hours and reduced isovaleric acid and butyric acid concentration and acetate:propionate ratio and cumulative gas production by 24, 48 and 72 h. In the second stage, the inclusion of the extracts caused a reduction of the cumulative gas production in 24 hours, being lower in monensin and Caat treatments. There was an effect of Caat and monensin inclusion on SCFA concentration, increasing the propionate concentration and reducing the butyrate and acetate concentration and the acetate: propionate ratio. The NH3-N concentration was lower by Caat inclusion and monensin while the CH4 concentration was higher for the extracts inclusion as compared with monensin, however were not bigger than control. The Caat inclusion was able to modify the in vitro fermentation similarly to monensin, but did not affect the fiber digestibility. Moreover, AMC did not affect the rumen fermentation, either in fiber digestibility, total gas, methane, ammonia nitrogen and SCFA production
 
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Publishing Date
2016-08-30
 
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