Mathematical models to adjust the parameters of in vitro cumulative gas production of diets containing preserved Gliricidia / Modelos matemáticos para ajuste dos parâmetros de produção cumulativa de gás in vitro de dietas contendo Gliricídia conservada

ABSTRACT: This study examined the use of the Gompertz, Groot, monomolecular, Richards and two-compartment-logistic mathematical models to investigate the kinetics of in vitro gas production of diets composed of combinations of Gliricidia hay or silage. In addition, the effects of Gliricidia hay or silage inclusion on the in vitro cumulative gas production of these diets were evaluated. Rumen fermentation kinetics were analyzed by the in vitro cumulative gas production methodology. The model parameters were estimated using the Gauss Newton method, with the exception of the Richards model, which was used by Marquardt's algorithm. Model fit was assessed using the determination coefficient, F test for parameters identity, concordance correlation coefficient, root mean square error of prediction, and decomposition of mean square error of prediction into mean error, systematic bias and random error. The models were compared for accuracy (pairwise mean square error of prediction) and precision (delta Akaike's information criterion). All model evaluation and comparison statistics were calculated using Model Evaluation System software version 3.2.2. The Groot and Richards models did not differ from each other (P>0.05) and were the most precise and accurate (P<0.05). Therefore, the Groot model was selected due to its better accuracy and precision and easier access to the parameters. The inclusion of Gliricidia silage in the diet resulted in an increase in the time to obtain the maximum rate of degradation and in the time after incubation when half of the asymptotic level was reached. The Groot model is recommended to estimate the average curve. Dietary inclusion of Gliricidia silage alters the gas production curve due to the longer time required for the diet to reach the maximum rate of degradation, this can increase the time the diet remains in rumen and promote a reduction in the consumption.

RESUMO: Objetivou-se avaliar os modelos matemáticos Gompertz, Groot, monomolecular, Richards e logístico bicompartimental para estudar a cinética de produção de gás in vitro de dietas compostas de combinações de feno ou silagem de Gliricídia. Além disso, avaliou-se os efeitos da inclusão de feno ou silagem de Gliricídia sobre a produção cumulativa de gás in vitro destas dietas. A cinética de fermentação ruminal foi avaliada pela metodologia de produção cumulativa de gás in vitro. Os parâmetros dos modelos foram estimados usando o método de Gauss Newton, com exceção do modelo de Richards, que foi usado algoritmo de Marquardt. O ajuste dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação, teste F para a identidade dos parâmetros, coeficiente de correlação e concordância, raiz quadrada do quadrado médio do erro da predição e a decomposição do quadrado médio do erro da predição em erro médio, vício sistemático e erro aleatório. Os modelos foram comparados quanto à acurácia (quadrado médio da predição pareado) e quanto à sua precisão (critério de informação delta de Akaike). Todas as estatísticas de avaliação e comparação dos modelos foram calculadas usando o software Model Evaluation System versão 3.2.2. Os modelos de Groot e Richards não diferiram entre si (P>0.05) e foram os mais precisos e acurados (P<0.05). Portanto, modelo de Groot foi selecionado devido apresentar melhor acurácia e precisão e apresentar maior facilidade na obtenção dos parâmetros. A inclusão da silagem de Gliricídia na dieta, resultou em elevação no tempo para obtenção da máxima taxa de degradação e no tempo após a incubação em que metade do nível assintótico foi atingido. Recomenda-se a utilização do modelo de Groot para estimativa da curva média. A inclusão da silagem de Gliricídia altera a curva de produção de gás devido o maior tempo necessário para que a dieta atingisse a máxima taxa de degradação, isso pode elevar o tempo de permanência da dieta no rúmen e promover redução no consumo.

Impact of supplementation with different protein sources on the parasitological profile of ovine matrices and development of lambs / Impacto da suplementação com diferentes fontes protéicas no perfil parasitológico de matrizes ovinas e no desenvolvimento de cordeiros

The aim was to evaluate the impact of supplementation with different protein sources from agro-industrial production on the parasitological profile of ovine matrices and the development of their offspring. The protein sources used were: soybean bran, cotton pie, babassu pie, and coconut pie. A total of 60 ovine matrices were used, with confirmed pregnancy and supplemented in the final third of gestation at 0.5% of live weight in pastures of deferred Marandu grass. The evaluations occurred from the final third of gestation and in the lactation phase until weaning. The data collected in the matrices were: counting of eggs per gram of feces (EPG) and identification of infective larvae (Faecal test), evaluation of the degree of anemia by the FAMACHA© method, body weight (kg), and body condition score (BCS). In the lambs, the biometric measurements were taken from the 30 days of life until weaning. In Faecal test, the prevalence was 98% of Haemonchus spp. There was no effect of the protein sources for EPG (3476.0) and FAMACHA©. However, in the mats supplemented with coconut pie were observed the lowest body weights (36.9 kg) and lower BCS (2.7). Babassu, coconut and cotton cakes, and soybean meal used as a protein source in the supplementation of ovine matrices kept in deferred pastures of Marandu grass at the 0.5% level of live weight maintain the production indexes consistent with the physiology stage of the matrices even with a high endo-parasitic load.

O objetivo foi avaliar o impacto da suplementação com diferentes fontes proteicas da produção agroindustrial no perfil parasitológico das matrizes ovinas e no desenvolvimento de seus filhotes. As fontes de proteína utilizadas foram: farelo de soja, torta de algodão, torta de babaçu e torta de coco. Foram utilizadas 60 matrizes ovinas, com prenhez confirmada e suplementadas no terço final da gestação com 0,5% do peso vivo em pastagens de capim Marandu diferido. As avaliações ocorreram desde o terço final da gestação e na fase de lactação até o desmame. Os dados coletados nas matrizes foram: contagem de ovos por grama de fezes (OPG) e identificação de larvas infectantes (teste fecal), avaliação do grau de anemia pelo método FAMACHA ©, peso corporal (kg) e escore de condição corporal (ECC). Nos cordeiros, as medidas biométricas foram realizadas a partir dos 30 dias de vida até o desmame. No teste fecal, a prevalência foi de 98% de Haemonchus spp. Não houve efeito das fontes de proteína para OPG (3476,0) e FAMACHA ©. No entanto, nas matrizes suplementadas com torta de coco foram observados os menores pesos corporais (36,9 kg) e menorECC (2,7). Torta de Babaçu, coco, algodão e farelo de soja utilizados como fonte protéica na suplementação de matrizes ovinas mantidas em pastos diferidos de capim Marandu no nível de 0,5% de peso vivo mantêm os índices de produção consistentes com o estágio fisiológico das matrizes, mesmo com uma carga endo-parasitária alta.

Experimental poisoning by Enterolobium contortisiliquum in sheep / Intoxicação experimental por Enterolobium contortisiliquum em ovinos

Ingestion of Enterolobium contortisiliquum pods causes digestive disturbances, secondary hepatogenous photosensitization and abortions in ruminants. Pods were administered to sheep via a ruminal cannula to characterize acute poisoning. In Experiment 1, a single dose of 12g/kg of body weight (BW) was administered to three sheep in one experiment. One sheep died, and the other two recovered after presenting clinical signs. In Experiment 2, 10g/kg BW were administered daily to 15 sheep until the onset of clinical signs or for three consecutive days. Fourteen sheep showed mild to severe signs after the ingestion of 1-3 doses. Two sheep died, and the others recovered. Clinical signs in both experiments were diarrhea, anorexia, rumen atony, apathy, dehydration and tachypnea. The main macroscopic findings were an orange, frothy ruminal content witch contained pods fragments. The intestinal content was liquid. Detachment of the mucosa from the submucosa and ballooning degeneration of mucosal cells were observed histologically in the forestomachs. Evaluation of ruminal contents revealed acute lactic ruminal acidosis (ALRA). Bromatological analysis of E. contortisiliquum pods revealed 537.8g/kg DM (dry matter) of non-fibrous carbohydrates, which is sufficient to cause ALRA. Only one sheep in Experiment 2 had liver failure, characterized by jaundice, elevated serum activity of liver enzymes and histological lesions in liver biopsies. It is concluded that the administration of E. contortisiliquum pods in forage-fed sheep at doses of 10g/kg BW or higher may cause ALRA. The induction of liver failure in one sheep suggests that liver damage may occur in those sheep that do not develop acidosis.(AU)

A ingestão das favas de Enterolobium contortisiliquum causa distúrbios digestivos, fotossensibilização hepatógena e abortos em ruminantes. Para caracterizar a intoxicação aguda, favas de E. contortisiliquum foram administradas a ovinos por meio de cânula ruminal. No Experimento 1, uma dose única de 12g/kg de peso corporal (pc) foi administrada a três ovinos. Um dos ovinos morreu e os outros dois se recuperaram após mostrar sinais clínicos. No experimento 2, 10g/kg/pc foram administradas diariamente a 15 ovinos, por três dias consecutivos ou até o parecimento dos sinais clínicos. Catorze ovinos mostraram sinais clínicos leves a acentuados após ingestão de 1-3 doses. Dois ovinos morreram e os outros se recuperaram. Observou-se nos ovinos dos experimentos 1 e 2, diarreia, anorexia, atonia ruminal, apatia, desidratação e taquipneia. Os principais achados macroscópicos incluíram conteúdo ruminal espumoso e alaranjado em meio ao qual se observavam fragmentos das favas de E. contortisiliquum, e conteúdo intestinal líquido. Histologicamente, havia degeneração balonosa e desprendimento do epitélio de revestimento dos pré-estomagos. A avaliação do conteúdo ruminal revelou acidose ruminal láctica aguda (ARLA). Análise bromatológica das favas de E. contortisiliquum revelou 537.8g/kg de matéria seca de carboidratos não fibrosos, quantidade suficiente para causar ARLA. Um ovino do Experimento 2 teve insuficiência hepática aguda, caracterizada por icterícia, elevação da atividade sérica das enzimas hepáticas e alterações histológicas observadas em biópsia hepática. Concluiu-se que a administração de favas de E. contortisiliquum na alimentação de ovinos, nas doses de 10g/kg pc ou maiores, pode causar ARLA. A ocorrência de insuficiência hepática num dos ovinos deste experimento sugere que a lesão hepática pode se desenvolver em ovinos que não apresentam ARLA.(AU)