Nutritional diversity of agricultural and agro-industrial by-products for ruminant feeding / Diversidade nutricional de subprodutos agrícola e agro-industrial para alimentação de ruminantes

Fifty-seven by-products were collected from regions throughout Brazil. Chemical composition, in vitro neutral detergent fiber digestibility (IVNDFD), and total digestible nutrients (TDN) were determined with the objective of grouping by-products with similar nutritional characteristics. The by-products belonging to group one (G1) presented the highest content of neutral detergent fiber exclusive of ash and nitrogenous compounds [aNDFom(n)] and lowest energy content, with 42.5% and 38.8% of IVNDFD and TDN, respectively. A new cluster analysis was carried in order to better characterize G2 by-products, six subgroups (SGs) were established (SG1 to SG6). SG1 by-products had the highest and the lowest values for lignin and TDN, respectively. SG2 by-products had the highest aNDFom(n) value, with TDN and IVNDFD values greater than 600 and 700g/kg, respectively, and crude protein (CP) value below 200g/kg in dry matter (DM). Among all the subgroups, SG3 had the highest TDN (772g/kg) and IVNDFD (934g/kg) values and the lowest lignin (23g/kg in DM) value. The ether extract was what most influenced the hierarchical establishment of residual grouping in SG4. SG5 by-products had the highest concentration of non-fibrous carbohydrate. Different from the other subgroups, SG6 by-products had the highest value of available CP.

Cinquenta e sete subprodutos foram coletados de diferentes regiões do Brasil. Foram determinados a composição química, a digestibilidade in vitro da fibra em detergente neutro (DIVFDN) e os nutrientes digestíveis totais (NDT), com o objetivo de agrupar os subprodutos com características nutricionais semelhantes. Os subprodutos pertencentes a um grupo (G1) apresentaram maior conteúdo de fibra em detergente neutro corrida para cinzas e compostos nitrogenados (FDNcp) e menor teor energético, e tinham 42,5% e 38,8% de DIVFDN e NDT, respectivamente. Uma nova análise de cluster foi realizada no intuito de melhor caracterizar os subprodutos do G2; seis subgrupos (SG) foram estabelecidos (SG1 a SG6). Os subprodutos SG1 tiveram os maiores e os menores valores de lignina e NDT, respectivamente. Os subprodutos SG2 tiveram o maior valor de FDNcp, com valores de NDT e DIVFDN acima de 600 e 700g/kg, respectivamente, e de proteína bruta (PB) abaixo de 200g/kg de matéria seca (MS). Entre todos os subgrupos, SG3 tiveram os maiores valores de NDT (772g/kg) e DIVFDN (934g/kg) e o menor valor de lignina (23g/kg de MS). O extrato etéreo foi o que mais influenciou no estabelecimento hierárquico de agrupamento em SG4. Os subprodutos SG5 tinham maior concentração de carboidratos não fibriosos. Diferentemente dos demais subgrupos, subprodutos SG6 tinham o valor mais elevado de PB disponível.

Zeólita na dieta de bovinos de corte / Zeolite in the diet of beef cattle

Avaliou-se o efeito da inclusão de zeólita na dieta de bovinos de corte sobre os parâmetros ruminais, as digestibilidades total e parcial, a produção de nitrogênio, a eficiência microbiana e as características do sangue. Os tratamentos, com base na matéria seca (MS) da dieta, foram: 0; 0,75; 1,5; 2,25 e 3,0% de zeólita. Utilizaram-se cinco bovinos machos mestiços, fistulados no rúmen e abomaso, alimentados com silagem de milho e concentrado, representando 65% de volumoso e 35% de concentrado. O delineamento utilizado foi em quadrado latino 5×5, com cinco períodos de 15 dias. Os animais receberam 15g de dióxido de titânio (TiO2) do terceiro ao 12º dia de cada período. Houve efeito (P<0,05) sobre o consumo diário (kg/dia) de proteína bruta (PB) e efeito (P<0,05) sobre o consumo de MS e de fibra em detergente neutro corrigida para cinza e proteína, expresso em g/kg de peso. A digestibilidade total dos nutrientes digestíveis totais (NDT) foi influenciada pelos tratamentos (P<0,05). A digestibilidade ruminal dos carboidratos não fibrosos (CNF) foi afetada quadraticamente (P<0,05), assim como a intestinal da PB e dos CNF. A ingestão e a excreção fecal de nitrogênio (g/dia) foram influenciadas linearmente (P<0,05) pela inclusão de zeólita. Concluiu-se que a adição de zeólita na dieta, embora tenha aumentado os consumos de MS e de FDN, não melhorou a utilização da ureia em dietas de bovinos de corte.

We evaluated the effect of the inclusion of zeolite in the diet of beef cattle on the ruminal digestibility, total and partial production of nitrogen, microbial efficiency and blood characteristics. Treatments based on the dietary dry matter (DM) were: 0%, 0.75%, 1.5%, 2.25% and 3.0% of zeolite. We used five crossbred steers fistulated in the rumen and abomasum, fed corn silage and concentrate, representing 65% forage and 35% concentrate. The design was a 5x5 latin square with five periods of 15 days. The animals received 15g of titanium dioxide (TiO2) from the third to the 12th day of each period. A significant effect (P<0.05) on the daily consumption (kg/day) of crude protein (CP) was observed (P<0.05) for DM intake and neutral detergent fiber corrected for ash and protein (NDFap) expressed in g/kg. The total digestibility of total digestible nutrients (TDN) was influenced by treatments (P<0.05). Ruminal digestibility of non-fiber carbohydrates (NFC) was affected quadratically (P<0.05) as well as intestinal CP and NFC. Intake and fecal excretion of nitrogen (g/day) were affected linearly (P<0.05) by adding zeolite. It was concluded that the addition of zeolite in the diet, while increasing the intake of DM and NDF, did not improve the use of urea in the diet of beef cattle.

Desempenho e exigências de energia e proteína de bovinos de corte em pasto suplementados / Performance, energy and protein requirements of beef cattle grazing supplemented

Avaliou-se o efeito dos níveis de suplementação sobre o desempenho, as características de carcaça, a composição corporal e as exigências de energia e proteína de bovinos de corte sob pastejo. A área experimental constituiu-se de cinco piquetes formados com Brachiaria decumbens. Utilizaram-se 22 bovinos não castrados, com peso corporal médio inicial de 320kg e idade de 18 meses. Três animais foram abatidos ao início do experimento para servirem como referência. Dos 19 animais restantes, três foram designados ao grupo mantença (MT), os outros 16 foram distribuídos em quatro tratamentos: controle ou mistura mineral (MM), 1kg, 2kg e 3kg de suplemento ao dia. Observou-se aumento linear no consumo de matéria seca (CMS), energia digestível (CED) e energia metabolizável (CEM); o consumo de nutrientes digestíveis totais (CNDT) foi máximo para o consumo de 2,88kg de suplemento. O ganho médio diário (GMD) máximo, 0,91kg/dia, foi observado para o consumo de suplemento de 2,69kg/dia. Verificou-se aumento linear no peso corporal em jejum (PCJ), no peso de corpo vazio (PCVZ) e no peso da carcaça para os animais suplementados. Não foi observado efeito da suplementação sobre o rendimento da carcaça. Verificou-se aumento sobre a área de olho de lombo (AOL) e a espessura de gordura subcutânea (EGS), quando os animais não suplementados foram comparados com os suplementados. Não foi observado efeito para o comprimento da carcaça (CCA), nem para os rendimentos dos cortes comerciais. As exigências líquidas de energia e proteína apresentaram, respectivamente, aumento e redução com o aumento do PC dos animais. As exigências de energia líquida para mantença (ELm) foram de 85 kcal/PCVZ0,75. As exigências de energia metabolizável para mantença foram estimadas em 130,08 kcal/PCVZ0,75. A suplementação de bovinos no período de transição águas-seca aumenta o consumo de MS e energia, promovendo aumento do ganho de peso dos animais.

This experiment aimed to evaluate the performance, carcass characteristics, body composition, and energy and protein requirements of beef cattle under grazing conditions. The experimental area constituted of 5 paddocks with Brachiaria decumbens as forage source. Twenty two steers (Zebu) with mean body weight and ages of 320kg and 18 months, respectively, were used. Three animals were slaughtered at the beginning of the experiment and used as standard. Of the nineteen remaining animals, three were designated for maintenance group and the others were randomly submitted to one of four treatments: mineral mixture (MM), 1, 2 or 3kg of supplement daily. There was a linear increase in dry matter intake (DMI), digestible energy (DEI) and metabolizable energy (MEI), and total digestible nutrients intake (TDNI) was maximum consumption of 2.88kg of supplement. The maximum average daily gain (ADG), 0.91kg/day, was observed for supplement intake of 2.69kg/day. Linear increase was observed in shrunk body weight (SBW), EBW and carcass weight. There was no effect on the carcass allowance, however, it was observed on the ribeye area and back fat thickness. No effect was observed on carcass length and commercial cuts. The requirement of net energy (NE) and net protein (NP) increased and decreased as the animals BW increased. The maintenance requirement for net (NEm) and metabolizable energy were 85 kcal/EBW0.75 and 130 kcal/EBW0.75. Supplementation of cattle in the period of transition between rainy and dry seasons increased the dry matter and energy intake, promoting an increase in animal weight gain.

Consumo, digestibilidade total, produção de proteína microbiana e balanço de nitrogênio em dietas para ruminantes de subprodutos / Intake, total digestibility, microbial protein production, and the nitrogen balance in ruminant diets based on agricultural and agro-industrial by-products

Avaliaram-se os efeitos da inclusão da fonte - subproduto do cacau, mandioca-casca, mandioca-caule e farelo de glúten de milho - e da proporção - 10 e 30 por cento - de subprodutos, em substituição parcial à silagem de milho sobre consumo, digestibilidade dos nutrientes, produção de proteína microbiana, balanço de nitrogênio, predição das frações digestíveis e nutrientes digestíveis totais. Os consumos de matéria seca e de fibra em detergente neutro foram influenciados pela fonte de subproduto. A fonte de subproduto influiu na digestibilidade do extrato etéreo e dos carboidratos não fibrosos. O subproduto farelo de glúten de milho apresentou valor energético 17 por cento maior do que a da silagem de milho, enquanto os da mandioca-casca, da mandioca-caule e do cacau apresentaram valores energéticos 10, 19 e 38 por cento menores do que o valor observado para silagem de milho. A fonte e o nível de subproduto não influíram na excreção urinária de derivados de purinas totais, de purinas absorvidas e de nitrogênio microbiano, e na eficiência microbiana. A fonte do subproduto influenciou a ingestão, a excreção nas fezes e na urina dos compostos nitrogenados e o balanço de nitrogênio. O farelo de glúten de milho e a mandioca-casca podem substituir, parcialmente, os concentrados energéticos, sem prejuízos para consumo, digestibilidade, eficiência microbiana e retenção de nitrogênio.

The effects of inclusion of by-products (cocoa, cassava peel, cassava stalk, and corn gluten meal) and their levels (10 and 30 percent), replacing part of corn silage on intake, digestibility of nutrients, microbial protein production, nitrogen balance, prediction of digestible fractions, and total digestible nutrients were evaluated. The intakes of dry matter and neutral detergent fiber were affected by source of by-product, which affected the digestibility of ether extract and non-fibrous carbohydrates. The energy corn gluten meal was 17 percent higher than that of corn silage, while the values for cassava peel, cocoa, and cassava stalk were 10, 19, and 38 percent lower than the value for corn silage. The source and the level of by-product did not affect the urinary excretion of total purine, purine absorbed, microbial nitrogen, and microbial efficiency. The source of by-product affected intake, nitrogen compounds, excretion in feces and urine, and nitrogen balance. The corn gluten meal and cassava peel are by-products with potential to partly replace the energhetic concentrates, with no influence on the intake, digestibility, microbial efficiency, and nitrogen retention.

Digestão dos nutrientes e balanço de compostos nitrogenados em cabras alimentadas com quatro níveis de proteína / Digestion of the nutrients and nitrogen compounds balance in goats fed with different levels of protein

Avaliaram-se o consumo de alimentos, o pH e a concentração ruminal de amônia em quatro cabras, nas quais se coletou digesta de omaso via fistula ruminal para estimativa da digestão ruminal dos nutrientes. Para avaliação dos compostos nitrogenados (N), totais urinários de N-uréia no soro (NUS), no leite (NUL) e na urina utilizaram-se 12 cabras não fistuladas, distribuídas em três quadrados latinos 4x4. Os animais foram alimentados com rações constituídas de 50 por cento de silagem de milho e de 50 por cento concentrado à base da matéria seca (MS), e as dietas continham 11,5; 13,5; 15,5 e 17,5 por cento de proteína bruta na MS. Com exceção da proteína, os consumos e digestibilidades dos demais nutrientes não foram influenciados pelos níveis de PB nas dietas. O pH ruminal diminuiu após o fornecimento de alimento. Com o aumento no consumo de N, ocorreram aumentos na concentração ruminal de amônia, nas concentrações de NUS e NUL, no volume urinário e no balanço de N. Conclui-se que o nível de 13,5 por cento ou 245 gramas de PB é suficiente para cabras com produção diária de 1,6kg de leite e que o método de coletas de digesta no omaso precisa ser avaliado criteriosamente para sua validação em caprinos.

Feed intake, pH, and ruminal ammonia concentration were evaluated in four goats in which omasal digesta was collected by ruminal fistula in order to estimate the ruminal digestion of nutrients. The urinary total nitrogen compounds (N) and the concentrations of N-urea in serum (NUS), milk (NUL), and urine were evaluated in 12 goats assigned to three 4x4 Latin squares. The animals were fed rations composed of 50 percent of maize silage and 50 percent of concentrate, containing 11.5, 13.5, 15.5, and 17.5 percent of crude protein (CP) in the dry matter. With the exception of protein, the intake and total digestibility of the other nutrients were not influenced by the dietary CP levels. Ruminal pH was reduced in the post-prandial period. As the N intake increased, ruminal concentration of ammonia, NUS and NUL concentrations, urinary volume the N balance increased. It was concluded that the level of 13.5 percent, or 245 grams of CP, is sufficient for goats producing 1.6kg per day and that the method of omasal digesta collection needs to be evaluated in more detail for its validation in goats.

Valor energético do capim-elefante em diferentes idades de rebrota e estimativa da digestibilidade in vivo da fibra em detergente neutro / Energy value of elephantgrass at different regrowth ages and estimate of in vivo neutral detergent fiber digestibility

Comparou-se o valor energético do capim-elefante, obtido em diferentes idades de rebrota, com aqueles estimados pelas equações do National Research Council (NRC) e avaliou-se o tempo de incubação da fibra em detergente neutro (FDN) que representa a digestibilidade in vivo. A avaliação do capim ocorreu nas idades de 33, 48, 63, 78 e 93 dias de rebrota, utilizando-se quatro bovinos castrados, com peso médio inicial de 320kg. O procedimento de validação dos parâmetros foi realizado por meio do ajuste do modelo de regressão linear simples dos valores estimados sobre os observados. Realizou-se um ensaio de degradação in situ utilizando-se os tempos de 6, 12, 24, 36, 48, 72, 96, 120 e 144 horas para a determinação da degradabilidade da matéria seca (MS) e da fibra em detergente neutro (FDN). As frações digestíveis da FDN, a proteína bruta (PB), o extrato etéreo (EE) e os valores de NDT foram subestimados pelas equações do NRC, enquanto as dos carboidratos não fibrosos (CNF) foram semelhantes aos valores observados. O tempo de incubação in situ que melhor representou a digestibilidade in vivo da FDN foi o de 72 horas. Concluiu-se que as equações do NRC não foram eficientes na estimativa do valor energético do capim-elefante. Sugere-se a incubação in situ durante 72 horas para determinação da fração digestível da FDN.

This work was carried out to compare the energy (TDN) value of elephantgrass harvest at different regrowth ages with those estimated by NRC equations and evaluate neutral detergent fiber (NDF) incubation time, that represents in vivo digestibility. Four steers with average initial weight of 320kg were fed elephantgrass harvested at 33, 48, 63, 78 and 93 regrowth ages. Energy value of elephantgrass at different ages was calculated by using chromic oxide to obtain fecal dry matter production, and NDT values were estimated by NRC equations. Parameter validation method was obtained by fitting the simple linear regression model on the observed values. An in situ degradation trial, by using incubation times of 6 ,12, 24, 36, 48, 72, 96, 120 and 144 hours, was performed to determine dry matter (DM) and neutral detergent fiber (NDF) degradability. NDF, crude protein (CP) and ether extract (EE) digestible fractions and NDT values were underestimated by NRC equations, and nonfiber carbohydrates (NFC) values were similar to the observed ones. The best correlation between in situ incubation time and in vivo NDF digestibility was at 72 hours. NRC equations were not efficient to estimate elephantgrass energy value. It is suggested the in situ incubation for 72 hours to determine NDF digestible fraction of elephantgrass.

Estudo comparativo da cinética de degradação ruminal de forragens tropicais em bovinos e ovinos / Comparative study of ruminal degradation kinetics of tropical forages in cattle and sheep

Estimaram-se os parâmetros da cinética de degradação ruminal in situ da fibra em detergente neutro (DgFDN) da cana-de-açúcar e das silagens de capim-elefante, de milho e de sorgo em diferentes tempos de incubação, tamanhos de partícula (1 e 2mm) e espécies (ovinos e bovinos). A DgFDN foi obtida nos tempos de incubação: 3, 6, 12, 24, 36, 48, 72, 96, 120, 144 e 240 horas. A avaliação dos tamanhos de partículas e das espécies na degradabilidade foi realizada pelo teste de identidade de modelos de regressão não linear e interpretada pela análise de fatores. As taxas de degradação da FDN (k d) também foram estimadas, matematicamente, utilizando-se apenas de dois tempos de incubação in situ (tempos 6 e 24h ou 6 e 36h). Os valores de k d estimados em 2 tempos ou 11 tempos de incubação foram comparados pelo teste t com arranjo em pares. Os valores de k d estimados com dois tempos de incubação, quando comparados com os valores obtidos em vários tempos de incubação mostraram-se similares (P>0,05). Em estudos da cinética de degradação ruminal in situ da FDN, ovinos não devem ser considerados modelos experimentais para bovinos, mas o tamanho de partícula do alimento incubado, de 1 ou 2mm, tem pouca influência nos parâmetros de degradação ruminal.

The neutral detergent fiber degradability (NDFd) of sugar-cane, and elephantgrass, corn, and sorghum silages were predicted by in situ method, with different time points, sample grind sizes (1 and 2mm) and animal species (sheep and cattle). The feedstuffs were incubated at 3, 6, 12, 24, 36, 48, 72, 96, 120, 144, 240 hours. The effects of sample grind sizes and of the species in NDFd were analyzed through the test of identity of non-linear regression models and interpreted by factor analysis. The rates of degradation of NDF (k d) were also estimated for two times of incubation in situ (times 6 and 24h or 6 and 36h), and they were compared to the k d values estimated at the in situ trial, through the t statistical test. The k d values estimated by different time points and predicted by in situ incubation times were similar (P>0.05). There is little interference of particle size in degradation parameters, and the NDF degradation in situ trials in sheep can not be used as an experimental model for cattle.

Performance, digestibility and carcass characteristics of feedlot dairy steers fed diets with different urea levels

The effects of urea levels on feed intake, digestibility and carcass traits of 27 confined cross bred steers weighing 303.25 ± 60.8kg, were evaluated. After weighing, castrating, vaccinating and a period of seven days, three steers were slaughtered at the beginning of the experiment and the remaining 24 were allotted in a completely randomized design to four isonitogenous experimental diets (12 percent of crude protein) and increasing level of urea on the dry matter-basis (0.0; 0.65; 1.30 and 1.65 percent) to replace soybean meal, so that the final content of the experimental diets were approximately 22, 37, 50 and 63 percent of crude protein in the form of NPN. Corn and elephant grass silages were supplied at a 70:30 ratio and the total diet had a 65:35, forage: concentrate ratio on a DM-basis. The urea level did not affect nutrient intake, except for rumen degradable protein (RDP) and total digestible nutrients (TDN) linearly increased in function of diet urea level. The nutrient digestibilities linearly increased except for ether extract and non fiber carbohydrate (NFC). A quadratic effect of diet urea level on daily weight gain and no effect of urea level on carcass traits were observed. Urea can totally replace soybean meal in diets for confined crossed dairy steers allowing gains of 1kg/day. Urea can enhance nutrient digestibility of diets.

Foram avaliados os efeitos dos níveis de uréia sobre o consumo, digestibilidade e características da carcaça de 27 novilhos (303,25 ± 60,80) confinados. Três animais foram abatidos no início do experimento e os 24 restantes foram distribuídos em delineamento inteiramente ao acaso em quatro tratamentos: 0; 0,65; 1,30 e 1,95 por cento de uréia na MS total da dieta, em substituição ao farelo de soja. A dieta final continha em torno de 22, 37, 50 e 63 por cento da PB na forma de compostos nitrogenados não-protéicos. Como volumoso foi utilizada uma mistura de 65 por cento de silagem de milho e silagem de capim-elefante na proporção 70:30, respectivamente. O consumo dos nutrientes não foi afetado pelos tratamentos, com exceção para o consumo de PDR e NDT que aumentaram linearmente. As digestibilidades dos nutrientes apresentaram comportamento linear crescente com exceção das digestibilidades do EE e CNF. Com relação ao desempenho dos animais, houve efeito quadrático dos tratamentos sobre o GMD. Não foi verificado nenhum efeito sobre as características de carcaça avaliadas. A uréia pode substituir completamente o farelo de soja na dieta de novilhos mestiços leiteiros em confinamento, permitindo ganhos de peso próximos a 1kg/dia. O uso de uréia na dieta pode melhorar a digestibilidade dos nutrientes.