Procesamiento del grano de maíz sobre la cinética de degradación de la materia seca in vitro / Corn grain processing on the kinetics of in vitro dry matter degradation

Objetivo. Determinar el efecto del procesamiento del grano de maíz sobre la cinética de degradación y fermentación de la materia seca in vitro. Materiales y métodos. Se evaluaron cinco tratamientos, cada uno constó de una mezcla con dos especies, 70% pasto Kikuyo (Pennisetum clandestinum) y 30% grano de maíz (Zea mays). El grano fue sometido a diferentes procesamientos: maíz grueso seco (MGS), maíz fino seco (MFS), maíz reconstituido (MGH), reconstituido y ensilado (MGE) y ensilado con urea (MGEU). Se realizó la técnica de gas in vitro para medir parámetros de degradación y de producción de gas en diferentes horarios hasta las 48 h. Se utilizaron los modelos de Gompertz y Ørskov y McDonald para ajustar las curvas de producción de gas y degradación de MS y se evaluaron con PROC NLIN de SAS. Resultados. Los mayores volúmenes acumulados fueron obtenidos con los tratamientos MFS y MGEU con 552.5 ml y 524.03 ml, respectivamente y fueron diferentes al tratamiento MGS (p<0.05). El potencial de degradación (A+B) en MGS mostró el menor valor, siendo diferente (p<0.05) a los tratamientos MFS, MGE y MGEU. Conclusiones. El tipo de procesamiento del grano de máiz molido fino, reconstituido, ensilado con y sin urea mejoraron significativamente los parámetros de fermentación y degradación de la MS. El uso de grano molido fino (2 mm) puede ser reemplazado por grano grueso reconstituido y ensilado, el cual resulta más económico que la molienda fina.

Objectives.Determine the effect of processing corn grain on the kinetics of degradation and in vitro fermentation of dry matter. Materials and methods. There were five treatments, each one consisting of a mixture of two species, 70% Kikuyu grass (Pennisetum clandestinum) and 30% corn (Zea mays). The grain was subjected to various procedures: dry coarse corn (DCC), fine dry corn (FDC), reconstituted corn (RC), reconstituted and ensiled (REC) and silage with urea (REUC). In vitro gas technique was used to measure degradation parameters and gas production at different times up to 48 h. The Gompertz and the Ørskov and McDonald models were used to adjust gas production and degradation curves of DM, and they were evaluated with PROC NLIN from SAS. Results. The highest accumulated volumes were obtained from treatments with FDC and REUC with 524.03 and 552.5 ml, respectively and were different from the DCC treatment (p<0.05). The potential of degradation (A + B) in DCC showed the lowest value being different (p<0.05) with FDC, REC and REUC treatments. Conclusions. The type of processing of corn grain, as fine ground, reconstituted silage with and without urea, significantly improved the fermentation and degradation of DM parameters. The use of finely ground grain (2 mm) can be replaced by coarse reconstituted and silage, since it is cheaper than fine grinding.

Estimation of growth in intact grazing Holstein steers / Estimación del crecimiento en terneros enteros Holstein en pastoreo / Estimativa do crescimento de novilhos da raça Holandesa em pastejo

Background: animal growth does not follow a linear pattern. Accordingly, fitted non-linear models are used to analyze the relationship between growth rate and age. Objective: to assess the ability of several mathematical models (Gompertz, Brody, and von Bertalanffy) to describe growth and development patterns of grazing Holstein males (Bos taurus). Methods: twenty eight intact Holstein steers (average weight 203.8 ± 37.5 kg) were used in the study. The animals grazed on Kikuyu grass pastures (Pennisetum clandestinum) and were supplemented with 1 kg dry matter of reconstituted grain silage until weight reached 301.9 ± 47.9 kg. Animals were weighed at the beginning of the experiment and monthly thereafter from 14 to 21 months of age. The Marquardt's iterative algorithm of PROC NLIN procedure for non-linear models available in the SAS software was used to fit the data to each model and estimate the parameters. Results: Brody model reached the highest estimated value for adult weight (1,097.6 kg) while the Gompertz model displayed the lowest value (795 kg). Bertalanffy model indicated the lowest estimate for maturity index (0.0028) while the highest estimate was obtained by Gompertz (0.0047), being statistically different (p<0.05). Conclusions: Gompertz model best described growth of intact Holstein steers under rotational grazing and feed supplementation.

Antecedentes: los animales en crecimiento no siguen un patrón lineal; así que para describir este patrón se necesitan modelos no lineales ajustados, que analicen la relación entre la velocidad de crecimiento y la edad del animal. Objetivo: evaluar los modelos matemáticos Gompertz, Brody y von Bertalanffy de acuerdo con su capacidad para describir el patrón de crecimiento y desarrollo de los machos Holstein (Bos taurus) en pastoreo. Métodos: el estudio experimental se realizó con 28 novillos enteros de raza Holstein, con peso vivo promedio de 203,8 ± 37,5 Kg. Los animales permanecieron en pastoreo rotacional de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) y fueron suplementados con 1 Kg de materia seca de silo de grano reconstituido hasta alcanzar un peso promedio de 301,9 Kg. ± 47,9 Kg. Los animales fueron pesados al inicio del experimento y luego con intervalos de 30 días, obteniendo información desde los 14 hasta los 21 meses de vida. El ajuste de los datos a cada modelo y las estimativas de los parámetros se realizaron por medio iterativo del algoritmo Marquardt del procedimiento para modelos no lineales PROC NLIN de SAS. Resultados: el modelo Brody alcanzó el mayor valor estimado para el parámetro ''peso maduro'' (1097, 6 Kg) y el modelo Gompertz obtuvo el menor valor (795 Kg). El modelo de Bertalanffy presentó el menor estimativo del parámetro ''índice de madurez'' (0,0028), mientras que el mayor estimativo lo presentó el modelo de Gompertz (0,0047), mostrando diferencia significativa (p<0,05). Conclusiones: el modelo de Gompertz fue el que mejor describió el patrón de crecimiento de los machos Holstein en pastoreo rotacional con suplementación.

Antecedentes: os animais no seu crescimento não seguem um patrão lineal, pelo qual são necessários modelos matemáticos não lineais, que estudem a relação entre a taxa de crescimento e a idade do animal. Objetivo: avaliar os modelos Gompertz, Brody e von Bertalanffy na sua capacidade para descrever o crescimento de machos inteiros da raça holandês em condições de pastejo. Métodos: o estudo foi realizado com 28 animais não castrados da raça holandês, cujo peso vivo ao inicio do experimento foi de 203,8 ± 37,5 Kg. Os animais foram mantidos em um sistema de pastejo rotacionado com capim kikuyu (Pennisetum clandestinum) e suplementados com 1 Kg de matéria seca de silagem de grão reconstituído até atingir um peso médio de 301,9 ± 47,9 Kg. Todos os animais foram pesados ao inicio do experimento e depois a intervalos de 30 dias, obtendo informação entre os 14 e 21 meses de vida. O ajuste dos dados a cada modelo e as estimativas dos parâmetros foram realizadas com o procedimento PROC NLIN do SAS. Resultados: o modelo Brody atingiu o maior valor estimado para o parâmetro ''peso à maturidade'' (1097,6 Kg) e o modelo Gompertz obteve o menor valor (795 Kg). O modelo von Bertalanffy apresentou a menor estimativa do parâmetro ''índice de maturidade'' (0,0028) entanto que o maior valor foi encontrado no modelo Gompertz (0,0047) (p<0,05). Conclusões: o modelo Gompertz foi o que melhor descreveu o crescimento de machos da raça Holandês mantidos em condições de pastejo rotacionado com suplementação.

Ruminant feces used as inoculum for the in vitro gas production technique / Heces de rumiantes como fuente de inóculo para la técnica in vitro de producción de gases / Fezes de ruminantes como fonte de inoculo para a técnica in vitro de produção de gases

Background: ruminal feed fermentation can be studied through in vitro gas production. However, this technique requires fistulated animals from which to obtain the inoculum, which limits its use. Objective: the objective of this experiment was to evaluate the usefulness of feces instead of rumen fluid as the inoculum of reference, by determining the precision and accuracy resulting from both methods. Methods: six forage species (Gliricidia sepium, Panicum maximum, Pennisetum clandestinum, Lolium sp., Morus alba and Cynodon nlemfuensis) were incubated with bovine rumen fluid or feces to quantify gas production and dry matter degradation over time. Bacteria, fungi, and protozoa counts were assessed in both inocula. Results: cumulative gas production and gas production rate were higher for the ruminal inoculum during the initial incubation period. Ruminal liquid showed lower variability compared to its own mean. Conclusions: according to the Bland-Altman analysis, inocula are not interchangeable. The difference in gas production kinetics between both inoculum sources reflected a longer time to colonize the substrate and lower microbial concentration in the fecal fluid, which resulted useful solely in determining the extent of dry matter degradation.

Antecedentes: la fermentación ruminal de los alimentos puede ser estudiada a través de la técnica in vitro de producción de gases. No obstante, una de las limitaciones de la técnica es el requerimiento de animales fistulados para la obtención del inóculo. Objetivo: el objetivo de este experimento fue evaluar la utilización de las heces respecto al inóculo de referencia, líquido ruminal, a través de la determinación de la precisión y la exactitud. Métodos: para ello seis especies forrajeras (Gliricidia sepium, Panicum maximum, Pennisetum clandestinum, Lolium sp., Morus alba y Cynodon nlemfuensis) fueron incubadas con líquido ruminal y heces bovinas, cuantificando la producción de gas y la degradación de la materia seca en el tiempo. En los dos inóculos se realizó conteo de bacterias, hongos y protozoos. Resultados: la producción acumulativa de gas y la tasa de producción de gas durante el período inicial de incubación fueron superiores con el inóculo ruminal. En el análisis de repetibilidad, el líquido ruminal exhibió menor variabilidad respecto el valor medio obtenido. Conclusiones: el análisis de Bland-Altman permitió concluir que los dos inóculos no son intercambiables. La diferencia en la cinética de producción de gas entre ambas fuentes de inóculo reflejó el mayor tiempo de colonización del sustrato y la menor concentración de microorganismos en el fluido fecal, resultando sólo de utilidad para determinar la extensión de la degradación de la materia seca.

Antecedentes: a fermentação ruminal dos alimentos no rúmen pode ser estudada através da técnica in vitro de produção de gases. No entanto, uma das limitações da técnica é a exigência de animais fistulados para obter o inóculo. Objetivo: o objetivo deste experimento foi avaliar o uso das fezes em comparação ao inóculo de referência, líquido ruminal, através da determinação da precisão e exatidão. Metodos: seis forragens (Gliricidia sepium, Panicum maximum, Pennisetum clandestinum, Lolium sp., Morus alba e Cynodon nlemfuensis) foram incubadas com líquido ruminal e fezes bovinas, quantificando a produção de gás e a degradação da matéria seca no tempo. Contagem de bactérias, fungos e protozoários foi feita nos dois inóculos. Resultados: a produção acumulativa de gás e a taxa de produção de gás durante o período inicial de incubação foram maiores com o inoculo ruminal. Na análise de repetibilidade, o inoculo ruminal mostrou menor variabilidade ao redor do valor médio obtido. Conclusiones: a análise de Bland-Altman permitiu concluir que os dois inóculos não são intercambiáveis. A diferença na cinética de produção de gás entre as duas fontes de inóculo refletiu o maior tempo de colonização do substrato e a menor concentração de microorganismos no fluido fecal, resultando apenas útil para determinar a extensão da degradação da matéria seca.

Creatinine used as an indicator of urinary excretion in Nelore cattle / Uso de la creatinina como indicador de la excreción urinaria en bovinos Nellore / Uso da creatinina como indicador da excreção urinária em gado Nelore

Urinary excretion is fundamental for the understanding of several variables related to ruminant nutrition. The total collection of urine from grazing animals is a complex and difficult procedure, while in confined animal it requires the installation of funnels or urinary catheters that generate discomfort along with an increased risk of injury. Objective: the aim of this study was to validate the predictive ability of urine creatinine on urine output, in comparison with the total collection method. Methods: five Nelore animals were used. Animals were kept in confinement conditions and were offered feed and water ad libitum. The total volume of urine produced, determined by total collection in metabolic cages was compared with the estimated production calculated from creatinine excretion. Spot samples collected four hours after feeding the animals were analyzed for creatinine concentration during four experimental periods. Results: the statistical significance of paired t-test and the trend of the regression slope in the Bland-Altman analysis allow concluding that creatinine excretion, under our experimental conditions, was not an adequate predictor of urine volume. Conclusions: creatinine concentration in spot samples can be considered as the critical factor in this methodology due to the common diurnal variations of urine output and, therefore, the variations in the excretion of the metabolite.

El conocimiento de la excreción urinaria es necesario para la determinación de diversas variables contempladas en la nutrición de rumiantes. Con animales en pastoreo, la recolección total de la orina representa un procedimiento complejo; y en confinamiento, demanda la instalación de embudos o sondas urinarias, que generan incomodidad y aumentan el riesgo de lesiones. Objetivo: el objetivo de este trabajo fue validar la capacidad de predicción de la producción urinaria a través de la excreción de creatinina, con respecto a la determinación realizada vía recolección total. Métodos: cinco cebuínos criados en régimen de confinamiento, recibiendo alimento y agua ad libitum, fueron empleados. La producción total de orina, determinada mediante recolección total en jaula metabólica, fue comparada con la producción estimada desde la excreción de creatinina. Muestras spot fueron recolectadas cuatro horas después de la alimentación y analizadas para concentración de creatinina durante cuatro fases experimentales. Resultados: la significancia estadística de la prueba t pareada y a la tendencia registrada por la pendiente de regresión en el análisis de Bland-Altman, permiten concluir que la excreción de creatinina, bajo nuestras condiciones experimentales, no predijo adecuadamente el volumen urinario. Conclusiones: la concentración de creatinina en la muestra spot se considera el punto crítico de la metodología por las variaciones diurnas que se registran en la producción urinaria y, por tanto, en la excreción del metabolito.

O conhecimento da excreção urinária é necessário para o estabelecimento de diversas variáveis listadas na nutrição de ruminantes. Com animais em pastejo, a coleta total de urina é um procedimento complexo, e em confinamento, requer a instalação de funis ou de cateteres urinários, o que gera desconforto e aumenta o risco de lesões. Objetivo: o objetivo deste estudo foi validar a capacidade preditiva da produção urinária através da excreção de creatinina, respeito a determinação feita por meio da coleta total. Métodos: cinco animais zebus criados em confinamento, recebendo alimento e água ad libitum, foram usados. A produção total de urina, medida pela coleta total em gaiolas metabólicas, foi comparada com a produção estimada desde a excreção de creatinina. Amostras spot foram coletadas quatro horas após alimentação e analisadas para concentração de creatinina durante quatro fases experimentais. Resultados: a significância estatística da prova t pareada somada à tendência registrada pela pendente de regressão na análise de Bland-Altman, permitem concluir que a excreção de creatinina, sob nossas condições experimentais, não prediz adequadamente o volume urinário. Conclusões: a concentração de creatinina na amostra spot se considera o ponto crítico da metodologia pelas variações diurnas que se registram na produção urinaria e, portanto, na excreção do metabolito.

Energy requirements for beef cattle: concepts and experimental results in tropical conditions / Exigências energéticas para gado de corte: conceitos e resultados experimentais em condições tropicais / Exigencias energéticas para ganado de carne / conceptos y resultados experimentales en condiciones tropicales

Life, interpreted as a combustion process, has been the basic principle guiding the study of energy metabolism, whether from calorimetric or slaughtering techniques. The relationships between metabolizable energy intake, retained energy, and heat production -together with the separation of maintenance and production functions- are the basis for the discussion of the factors affecting energy requirements and utilization efficiency in beef cattle. Energy metabolism is influenced by factors intrinsic and extrinsic to the animal, including age, weight, breed, body composition, sexual condition, production potential, environmental conditions, activity and feeding level, whose effects are discussed in this review. The understanding of these factors represents an opportunity to direct research programs seeking to determine the energy requirements under tropical conditions, in a similar way to the research conducted in developed countries.

A vida como um processo de combustão tem sido o princípio que suporta o estudo do metabolismo energético, seja através de técnicas calorimétricas ou de abate comparativo. A relação entre consumo de energia metabolizável, energia retida e produção de calor, juntamente com a separação das funções de mantença e produção, constituem a base para a discussão dos fatores que afetam as exigências de energia e sua eficiência de utilização no gado de corte. O metabolismo energético esta influenciado por fatores intrínsecos e extrínsecos ao animal, entre eles, idade, peso, raça, composição corporal, condição sexual, potencial de produção, condições ambientais, atividade e nível de alimentação, cujos efeitos são discutidos nesta revisão. O conhecimento destes fatores representa uma oportunidade para encaminhar propostas de pesquisa dirigidas à determinação de exigências de energia em condições tropicais, a semelhança do que acontece nos países desenvolvidos.

La vida como proceso de combustión ha sido el principio que soporta el estudio del metabolismo energético, bien sea a partir de técnicas calorimétricas o de sacrificio animal. La relación entre consumo de energía metabolizable, energía retenida y producción de calor, conjuntamente con la separación de las funciones de mantenimiento y producción, constituyen la base para la discusión de los factores que afectan las exigencias de energía y su eficiencia de utilización en el ganado de carne. El metabolismo energético está influenciado por factores intrínsecos y extrínsecos al animal, entre ellos, edad, peso, raza, composición corporal, condición sexual, potencial de producción, condiciones ambientales, actividad y nivel de alimentación, cuyos efectos son discutidos en esta revisión. El conocimiento de estos factores representa una oportunidad para encaminar propuestas de investigación dirigidas a la determinación de las exigencias de energía en condiciones tropicales, a ejemplo de lo que sucede en países desarrollados.

Efecto de diferentes tipos de grasa en dietas para rumiantessobre la cinética de degradación y fermentaciónde la materia seca in vitro / Efeito de diferentes tipos de gordura em rações para ruminantes sob a cinética dedegradação e fermentação da matéria seca in vitro / Effect of different types of fat on the degradation and fermentation kinetics of the dry matter in vitro in ruminants diet

El objetivo del experimento fue evaluar el efecto de grasas saturadas e insaturadas y el grado deprotección (protegidas y sin protección) sobre la cinética y la extensión de la degradación in vitro dela materia seca (MS) en dietas para rumiantes. Cuatro dietas fueron formuladas para ser isocalóricas(3200 Kcal ED/Kg MS) e isoproteícas (13% PC), en una ración totalmente mezclada (RTM), siguiendo losrequerimientos nutricionales de ovinos en etapa de finalización, Cuatro tipos de grasas fueron formuladasal 8% de la MS y fueron testadas: 1) Grasa saturada sin protección (GSSP), 2) Grasa saturada protegida(GSP), 3) Grasa insaturada sin protección (GISP) y 4) Grasa insaturada protegida (GIP). Para estimarla cinética y la extensión de degradación de la MS y la cinética de producción de gas, las dietas fueronevaluadas mediante la técnica in vitro de producción de gas siguiendo los modelos propuestos por Orscovy McDonald (1979) y France et al (1993), para ello fue utilizado el procedimiento PROC NLIN de SAS(2001), fue usado un análisis de medidas repetidas para determinar el efecto de los tratamientos sobre laproducción de gas y la degradación de la MS en el tiempo con ayuda de procedimiento PROC MIXED deSAS (2001) En este experimento pudo verificarse que la utilización de grasas insaturadas protegidas no afectó la degradación de la MS con respecto a las no protegidas. En el caso de las grasas saturadas, no seevidenció un claro efecto de la protección sobre la degradación y la cinética de fermentación.

The objective of the experiment was to evaluate the effect of saturated and unsaturated fats and theprotection degree (protected and without protection) on the in vitro degradation kinetics of the dry matter(DM) in diets for ruminants. Four diets were formulated to be isocaloric (3200 Kcal DE/ Kg DM) andisoproteic (13%CP), in total mixed ration (TMR), according to the nutritional requirements of sheep infinished. Four types of fats were formulated with 8% fat (DM basis) and evaluated: 1) saturated fat withoutprotection (GSSP), 2) saturated fat protection (GSP), 3) unsaturated fat without protection (GISP) and 4)protected unsaturated fat (GIP).To estimate the kinetics and the extent of DM degradation and kinetics ofgas production, the diets were evaluated using the in vitro gas production technique based on the modelsproposed by Orscov and McDonald (1979) and France et al. (1993) using the SAS procedure PROC NLIN(2001), repeated measures analysis were used to determine the effect of treatment on gas production anddegradation of DM in time using the SAS procedure PROC MIXED (2001)In this experiment the use ofprotected unsaturated fat didn’t affect DM degradation according to those unprotected. There was no cleareffect of saturated fats on the degradation and fermentation kinetics.

O objetivo do experimento foi avaliar o efeito das gorduras saturadas e insaturadas e seu grau deproteção (protegidas e sem proteção) sob a cinética e a extensão da degradação in vitro da matéria seca(MS) em dietas para ruminantes. Quatro dietas foram formuladas para conter o mesmo nível de energia(3200 Kcal ED /Kg MS) e proteína (13% PC) a ração total misturada (RTM), de acordo com as necessidadesnutricionais de ovelhas em fase de finalização, quatro tipos de gorduras foram feitas com 8% de MS eforam testados tipos de gorduras foram testados: 1) gordura saturada sem proteção (GSSP), 2) gordurasaturada protegida (GSP), 3) gordura insaturada sem proteção (GISP) e 4) gordura insaturada protegida(GIP). Para estimar a cinética e a extensão da degradação da MS e cinética da produção de gás, as raçõesforam avaliadas mediante a técnica in vitro de produção de gás, seguindo os modelos propostos por Orskove McDonald (1979) y France et al (1993), para isto foi empregado o procedimento PROC NLIN de SAS(2001). Ao mesmo tempo, foi realizado um analise de medidas repetidas no tempo para verificar o efeito dostratamentos sobre a produção de gás e a degradação da MS no tempo com ajuda do procedimento PROCMIXED do SAS (2001.) Neste experimento verificou-se que a utilização de gorduras insaturadas protegidasnão afetou a degradação de MS quando comparadas com as não protegidas. No caso das gorduras saturadas,não houve um claro efeito da proteção sob a degradação e a cinética de fermentação da MS.