Rumen degradation kinetics of coffee hulls treated with calcium oxide under aerobic or anaerobic conditions / Cinética de degradación ruminal de la cascarilla de café tratada con óxido de calcio en condiciones de aerobiosis o anaerobiosis / Cinética de degradação ruminal da casca de café tratada com óxido de cálcio em condição de aerobiose ou anaerobiose

Abstract Background: Coffee hulls obtained from dry processing, have the potential to be used in ruminant diets. Objective: To evaluate the chemical composition and in situ degradability of dry matter (DM) and neutral detergent fiber (NDF) of coffee hulls treated with calcium oxide (CaO) in different environmental conditions (EC). Methods: Coffee hulls were subjected to treatments distributed in a 2 × 2 factorial arrangement, consisting of two levels of CaO (0 and 5%, on a DM basis) and two environmental conditions (aerobiosis and anaerobiosis) in a completely randomized design with four replicates, totaling sixteen experimental units. Five-gram samples were incubated in the rumen of two male cattle for 0, 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72, 96, and 120 h. Results: Regarding dry matter degradation kinetic parameters, except for fraction b, the potential and effective degradability was affected (p<0.05) by a CaO × EC interaction. As for estimated fiber degradation parameters, the potentially degradable fraction b was affected (p<0.05) by CaO and EC. Treatment with CaO increased fraction b in 4.08 percentage points. Conclusions: The use of CaO in the treatment of coffee hulls increases the effective and potential degradability of DM and reduces the undegradable fiber fraction. Anaerobic condition is the best environment for the treatment of coffee hulls with CaO.

Resumen Antecedentes: la cáscara de café obtenida por procesamiento en seco presenta potencial de uso en la alimentación de rumiantes. Objetivo: Evaluar la composición química, la degradabilidad in situ de la materia seca (DM) y de la fibra detergente neutra (NDF) de la cascara de café tratada con óxido de calcio (CaO) en diferentes condiciones ambientales (EC). Métodos: la cáscara de café fue sometida a tratamientos distribuidos en un diseño factorial 2 x 2, dos dosis de CaO (0 a 5% en base seca), y dos condiciones ambientales (aeróbica y anaeróbica) en un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones, totalizando dieciséis unidades experimentales. Las muestras de cinco gramos se incubaron en el rumen de dos bovinos machos durante 0, 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72, 96 y 120 horas. Resultados: para los parámetros cinéticos de degradación de la DM, a excepción de la fracción b, la degradabilidad potencial y efectiva fueron afectadas (p<0,05) por la interacción CaO × EC. En cuanto a los parámetros estimados de la degradación de la fibra, la fracción potencialmente degradable b presentó efecto (p<0,05) para CaO y EC. El tratamiento con CaO promovió un aumento de la fracción b en 4,08 puntos porcentuales. Conclusión: la utilización del CaO para el tratamiento de la cáscara de café aumenta la degradabilidad efectiva y potencial de la DM y reducción de la fracción no degradable de la fibra. La condición de anaerobiosis se constituye en el mejor ambiente para el tratamiento de la cascara de café con CaO.

Resumo Antecedentes: cascas de café obtidas pelo processamento a seco têm potencial de serem usadas na alimentação de ruminantes. Objetivo: avaliar a composição química, a degradabilidade in situ da matéria seca (DM) e da fibra em detergente neutro (NDF) da casca de café tratada com óxido de cálcio (CaO) em diferentes condições de ambiente (EC). Métodos: a casca de café foi submetida aos tratamentos, distribuídos em esquema fatorial 2 × 2, sendo duas doses de CaO (0 e 5% base da matéria seca) e duas condições de ambiente (aeróbico e anaeróbico), em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, totalizando dezesseis unidades experimentais. Amostras de cinco gramas foram incubadas no rúmen de dois bovinos machos, nos tempos 0, 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. Resultados: para os parâmetros cinéticos de degradação da DM, à exceção da fração b, a degradabilidade potencial e efetiva foram afetados (p<0,05) pela interação CaO × EC. Quanto aos parâmetros estimados da degradação da fibra, a fração potencialmente degradável (b) apresentou efeito (p<0,05) para CaO e EC. O tratamento com CaO promoveu aumento da fração b em 4,08 pontos percentuais. Conclusões: a utilização do CaO no tratamento da casca de café promove aumento da degradabilidade efetiva e potencial da DM e redução da fração indegradável da fibra. A condição de anaerobiose constitui-se no melhor ambiente para o tratamento da casca de café com CaO.

Potential degradation and colonization time of ruminal microorganisms on the particles of different oilseeds-crushed, and its chemical composition

This study was carried out to evaluate by-product of the biodiesel industry as canola, safflower, forage turnip, and soybean crushed on the chemical composition, in situ degradability, and colonization time. Canola (Brassica napus L. var. oleifera), safflower (Carthamus tinctorius L.), forage turnip (Raphanus stivus L. var. oleiferus Metzg), and soybean (Glycine max) grains went through the oil extraction process by means of a cold pressing, resulting in the oilseeds-crushed. The treatments identification included: CAN ­ Canola crushed; SAF ­ Safflower crushed; TUR ­ Forage turnip crushed; and SOY ­ Soybean crushed. The oilseed-crushed treatments were quantified about mineral (calcium, magnesium, copper, iron, manganese, zinc, phosphorus and potassium), chemical composition (dry matter, ash, organic matter, crude protein, ether extract, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, total carbohydrates, non-fibrous carbohydrates, and total digestible nutrient contents), In situ degradability, and colonization time. Magnesium, phosphorus, and zinc showed the greater values for TUR treatment 3.46, 27.4, 39.8, respectively, when compared to the other oilseed-crushed treatments. The TUR treatment had the lowest organic matter, whereas had the greater (p≤0.05; TUR and SOY treatments) for the non-fibrous carbohydrates. Ether extract was not affected (p>0.05) with the different oilseed-crushed treatments. Neutral detergent fiber was affected (p≤0.05) for CAN and SAF treatments with the greater values, 344 and 500 g/kg of dry matter, respectively. Soluble and potentially degradable fractions for SAF treatment showed similar results. Whereas the constant rate of degradation, presented the lowest value when compared to the other treatments. Effective degradability of crude protein was greater for CAN 63.2% than SOY 65.9% treatment, which had the lowest value. Potential degradability of crude protein did not differ between treatments. Colonization time for dry matter and crude protein were similar between TUR and SOY treatments. In conclusion, oilseeds-crushed from the biodiesel production can be targeted/used, as feed with great protein and energetic potential in the ruminant's production, considering the need of correct formulation and ingredients knowledge.

Valor nutricional do capim-elefante verde colhido em diferentes idades de rebrota / [Nutritional value of fresh elephantgrass harvested at different regrowth ages]

Avaliou-se o valor nutricional do capim-elefante verde colhido aos 56, 84 e 112 dias de idade, por meio do consumo e da digestibilidade em ovinos, da degradabilidade in situ e da cinética da fermentação ruminal. O capim-elefante colhido aos 56 dias proporcionou maiores valores de consumo da MS (1204,81g/dia), da EB (4910,41kcal/dia), da ED (3436,21kcal/dia) e da PB (130,90g/dia). Para o capim-elefante colhido aos 56 dias, ainda foram observados os maiores valores de digestibilidade da MS (70,64%), da EB (70,11%), da PB (68,96%), da FDN (71,4%) e do conteúdo ED (2,86Mcal/kg MS). Com o avanço da idade de corte, houve redução da degradabilidade potencial da MS (77,99% x 68,33%), da PB (84,80% x 56,52%) e da FDN (72,18% x 64,33%), para as idades de corte de 56 e 112 dias, respectivamente. O capim cortado aos 56 dias apresentou maior valor de produção cumulativa de gases (210,50mL/g de MS) e de degradabilidade da matéria seca (63,9%) após 96 horas de fermentação. O capim-elefante verde deve ser colhido aos 56 dias de rebrota em razão das características nutricionais apresentadas.(AU)

The nutritional value of fresh elephant grass harvested at 56, 84 and 112 days of age was evaluated by intake and digestibility in sheep, in situ degradability, and ruminal fermentation's kinetics. The elephant grass harvested at 56 days provided higher DM intake (1204.81g/day), GE (4910.41kcal/day), DE (3436.21kcal/day), and CP (130.90g/day) values. Furthermore, the highest DM (70.64%), GE (70.11%), DE (2.86%) and CP (68.96%) digestibility values were observed at 56 days. With the increase in the harvest age there was a reduction in the DM (77.99 x 68.33%), CP (84.80 x 56.52%) and NDF (72.18 x 64.33%) potential degradability in the treatments 56 and 112 days, respectively. Higher values of cumulative gas production (210,50mL/g DM) and DM degradability for elephant grass were observed at 56 days, after 96 hours of fermentation. The fresh elephant grass should be harvested at 56 days of regrowth due to the nutritional characteristics found in this study.(AU)

The crambe (Crambe abyssinica Hochst) byproducts, can be used as a source of non-degradable protein in the rumen? / Coprodutos de crambe (Crambe abyssinica Hochst) podem ser utilizados como fonte de proteina não degrádavel no rúmen?

To evaluated the chemical composition and ruminal degradability of crambe byproducts (meal and crushed) and proteic supplements formulated with crushed crambe (0; 2.5; 5; 10 and 15%); five crossbred steers with average weight of 485±14 kg, were used. All the animal were kept in individual paddocks of 0.25 ha on Urochloa brizantha (syn. Brachiaria brizantha). It was observed a greater soluble fraction, higher effective degradability at 5%/h and higher degradation rate "c" and, consequent, lower indigestible fraction for crambe crushed ground in the sieve of 3 mm. The effective degradability at 5%/h was lower for the crambe crushed (55.42) in relation to the meal (48.80). The diet with 5% of inclusion of crambe showed higher effective degradability for dry matter (54.86%) and lower fraction "I" (30.64%) associated with higher fractions "c" and "b". Crambe ground in sieves of 1 and 3 mm mesh presented the highest degradability. Crushed crambe showed higher ruminal degradation than crambe meal; the crambe byproducts possibility can be use as a source of non-degradable protein in the rumen.

Para se avaliar a composição química, degradabilidade ruminal, o tempo da colonização da torta e do farelo de crambe e de suplementos protéico compostos de torta de crambe (0; 2,5; 5,0; 10 e 15%); foram utilizados cinco novilhos mestiços, com peso médio de 485 ± 14 kg. Todos os animais foram mantidos em piquetes individuais de 0,25 ha em pastagens de Urochloa brizantha (syn. Brachiaria brizantha). Observou-se uma fração solúvel maior, maior degradabilidade efetiva para a taxa de passagem de 5% / h e maior taxa de degradação "c" e, consequentemente, menor fração indigerível para a torta de crambe moído na peneira de 3 mm. A degradabilidade efetiva a 5% / h foi menor para a torta de crambe (55,42) em relação ao farelo (48,80). A dieta com adição de 5% de torta de crambe apresentou maior degradabilidade efetiva da matéria seca (54,86%) e menor fração "I" (30,64%), associada com as frações mais elevadas "c" e "b". A torta de Crambe moída em peneiras de 1 e 3 mm de diâmetro apresentaram os maiores valores de degradabilidade. A torta de apresenta maior degradação ruminal que o farelo de crambe. Os coprodutos de crambe possivelmente podem ser usados como fonte de proteína não degradada no rúmen.

Composição química e degradabilidade ruminal de forragens e subprodutos agroindustrais na região oeste do Paraná / Cermical composition and rumen degradability of fodder and by-products of agroindustries in west region Paraná

Objetivou-se determinar a composição bromatológica e a degradabilidade de forragens e subprodutos agroindustriais comumente utilizados na Região Oeste do Paraná. Os alimentos avaliados foram o capim Sudão, os fenos de alfafa, de aveia preta, de azevém e de tifton 85, além da leucena, titônia, resíduo úmido de fécula de mandioca (RUFM), levedura de cana, resíduo úmido de cervejaria (RUC), misturão®, quirera de milho, resíduo de biscoito e resíduo de macarrão. Os alimentos foram analisados quanto aos teores de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), e a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS), da parede celular (DIVPC) dos alimentos coletados na região. A partir das características analisadas foi possível agrupar os alimentos em volumosos: capim sudão, leucena, titônio, fenos de tifton, aveia preta, azevém e alfafa, e o RUFM; energéticos: misturão®, quirera de milho, resíduo de biscoito e resíduo de macarrão; proteicos: levedura de cana e RUC. Todos os alimentos estudados possuem potencial para utilização na alimentação de ruminantes, no entanto são necessários maiores estudos para a definição de critérios na utilização desses alimentos para o rebanho leiteiro, dentro de cada categoria.

This study aimed to determine the chemical composition and degradability of forage and byproducts agroindustries commonly used in West Region Paraná. The foods studied were Sudan grass, the hay alfalfa, oats, ryegrass and Tifton 85, and the leucaena, titônia, wet waste cassava starch (RSFM), sugar cane yeast, wet brewery's grain (RUC) compound®, corn grits, cookies residue and noodlesresidue. Foods were analyzed for dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and in vitro dry matter digestibility (IVDMD), cell wall (IVDCW) food collected in the region. From of characteristics analyzed was possible to group into voluminous foods, sudan grass, leucaena, titônio, Tifton hay, oats, ryegrass and alfalfa, and RUFM; energy foods: compond®, corn grits, cookies residue and noodles residue; protein foods: yeast and RUC. All foods studied have potential for use in ruminant feed, however more studies are necessary to define the criteria for the use of these foods dairy herd, within each category.

Digestibility of canola seeds treated by autoclaving and/or condensed tannins / Digestibilidad de la canola tratada en autoclave y/o con taninos condensados / Digestibilidade de grãos de canola tratados em autoclave e/ou com tanino condensado

Background: plant proteins are susceptible to rapid degradation in the rumen therefore it is important to explore the best way to improve protein utilization. Objective: to evaluate the effect of heat treatment and/ or condensed tannins on ruminal degradability and in vitro digestibility of crude protein (CP) and dry matter (DM) of canola seeds. Methods: in situ and in vitro DM and CP digestibility of canola seeds treated with water (control; CCL), heat in autoclave (CLE), condensed tannin (CTN), and condensed tannin followed by autoclaving (CTA) were evaluated. Results: the DM effective degradability values (EDDM) by CCL, CLE, CTN, and CTA were 66.8%, 73.6%, 58.5%, and 77.5%, respectively. Effective degradability of crude protein (EDCP) by CCL, CLE, CTN, and CTA at a 5%/h passage rate (k) was 75.2, 77.2, 60.2, and 80.5%, respectively. Addition of condensed tannin and/or autoclaving reduced both DM and CP digestibility. Conclusions: treatment with condensed tannins protected canola seeds DM and CP from ruminal degradability, while treatment with heat or tannins combined with heat showed the opposite effect, increasing degradability of those fractions. Addition of condensed tannins and/or autoclaving decreased in vitro DM and CP digestibility.

Antecedentes: es importante estudiar la mejor manera de utilizar fuentes de proteínas vegetales, ya que son rápidamente degradadas en el rumen. Objetivo: evaluar el efecto del tratamiento térmico y/o adición de taninos condensados sobre la degradabilidad ruminal y digestibilidad in vitro de la proteína bruta (PB) y la materia seca (MS) en granos de canola. Métodos: se evaluó la degradabilidad in situ y la digestibilidad in vitro de la MS y PB en granos de canola tratados con agua (control - CCL), térmicamente utilizando autoclave (CTE), taninos condensados (CTN), y taninos condensados seguido por autoclavado (CTA). Resultados: los valores de degradabilidad efectiva de la materia seca (DEMS) para CCL, CTE, CTN, y CTA fueron 66,8, 73,6, 58,5 y 77,5% respectivamente; y para la degradabilidad efectiva de la proteína bruta (DEPB ) fueron 75,2, 77,2, 60,2 y 80,5%, respectivamente -a una tasa de pasaje (k) de 5%/h. La adición de taninos condensados y/o tratamiento térmico provocó la reducción de los valores de digestibilidad, tanto de la MS como de la PB. Conclusiones: el tratamiento con taninos condensados protegió la MS y la PB de las semillas de canola de su degradación ruminal. Los tratamientos con calor húmedo y asociación taninos más calor mostraron el efecto contrario, promoviendo el aumento de la degradabilidad ruminal de esas fracciones. La adición de taninos condensados y/o el autoclavado resultaron en menores valores de digestibilidad para la MS y PB.

Antecedentes: é importante estudar a melhor maneira de utilizar as fontes de proteína vegetal, uma vez que essas são normalmente degradadas no rúmen. Objetivo: avaliar o efeito do tratamento térmico e/ou a adição de tanino condensado sobre a degradabilidade ruminal in situ e a digestibilidade in vitro da proteína bruta (PB) e da matéria seca (MS) de grãos de canola. Métodos: avaliou-se neste trabalho a degradabilidade in situ e a digestibilidade in vitro da MS e PB de grãos de canola tratados com água (controle - CCL), termicamente em autoclave (CTE), tanino condensado (CTN) e tanino condensado seguido de autoclave (CTA). Resultados: os valores de degradabilidade efetiva da matéria seca (DEMS) para CCL, CTE, CTN e CTA foram 66,8; 73,6; 58,5 e 77,5% respectivamente, e para a degradabilidade efetiva da proteína bruta (DEPB) foram 75,2; 77,2; 60,2 e 80,5%, para taxa de passagem (k) igual a 5%/h. A adição de tanino condensado e/ou tratamento com autoclave provocaram a diminuição da digestibilidade, tanto da MS como da PB. Conclusões: concluiu-se que o tratamento com tanino condensado promoveu efetiva proteção da MS e PB dos grãos de canola frente à degradabilidade no rúmen. Já o tratamento com calor úmido e a associação tanino-calor, mostraram efeito contrário, promovendo aumento da degradabilidaderuminal dessas frações. A adição de tanino condensado e/ ou tratamento com autoclave diminuíram a digestibilidade da MS e da PB.

Análise bayesiana para modelos de degradabilidade ruminal / Bayesian analisys for ruminal degradability models

Neste estudo, utilizou-se a metodologia bayesiana para ajustar os modelos de ORSKOV & MCDONALD (1979) e MCDONALD (1981) a conjuntos de dados simulados e a um conjunto de dados de porcentagem de degradação da fibra em detergente neutro da gramínea coastcross (Cynodon dactylon x Cynodon nlemfuensis), ao longo do tempo. As amostras das distribuições marginais a posteriori dos parâmetros foram obtidas por meio dos métodos de Monte Carlo com cadeias de Markov (MCMC), especificamente, os algoritmos Amostrador de Gibbs e Metropolis-Hastings. A metodologia bayesiana mostrou-se eficiente, sendo avaliada e comprovada pelo estudo de simulação, que apresentou estimativas bem próximas ao valor paramétrico. As estimativas obtidas para os parâmetros dos modelos por meio da abordagem bayesiana mostraram-se bastante coerentes com os valores relatados na literatura. O modelo de Orskov e McDonald foi mais plausível que o modelo de McDonald na descrição dos dados de degradação.

The bayesian methodology was used to estimate the parameters of ORSKOV & MCDONALD (1979) and MCDONALD (1981) models. A study was conducted by using both simulated and real data percentage of coastcross grass (Cynodon dactylon x Cynodon nlemfuensis) fiber degradation with neutral detergent fiber degradation over the time. The posterior marginal samples distributions for the parameters were obtained by Gibbs Sampler and Metropolis-Hastings algorithms. The bayesian approach, evaluated and verified by the simulation studied, has proved to be efficient and the parameter estimated were quite close to the parametric values. The parameters estimated for both models using bayesian approach from real data were fairly consistent with the values reported in the literature. The Orskov and McDonald model was more plausible than the description degradation data made by the McDonald model.

Efeitos de fontes e formas de processamento do amido na utilização de nutrientes e parâmetros ruminais de vacas em lactação / Effects of starch sources and processing on nutrient digestibility and ruminal parameters of lactating cows

Cinco vacas holandesas pluríparas, com cânulas no rúmen e no duodeno, foram distribuídas em delineamento de quadrado latino 5 x 5. As vacas foram submetidas a cinco rações experimentais contendo 40 por cento de cana-de-açúcar, 60 por cento de concentrado e cerca de 30 por cento de amido. As rações diferiram quanto ao processamento ou à fonte principal do amido utilizado: milho grosseiramente moído, milho finamente moído, milho floculado a 310g/l, milho floculado a 360g/l ou raspa de mandioca. Não houve diferença (P>0,05) no consumo de matéria seca entre os tratamentos. A digestibilidade ruminal do amido foi maior na ração que continha raspa de mandioca. As digestibilidades ruminal da fibra em detergente neutro e da fibra em detergente ácido não diferiram entre os tratamentos. Os dados médios de pH ruminal se mantiveram acima de 6,0, exceto às 2 e às 4h após a alimentação com a dieta que continha raspa de mandioca. Não houve efeito significativo dos tratamentos sobre a concentração de ácidos graxos voláteis totais. O processo de floculação promoveu aumento da digestibilidade do amido do milho, em relação à moagem de forma grosseira. A digestibilidade ruminal do amido presente na raspa de mandioca foi maior do que a do milho, independentemente da forma de processamento utilizada.

Five multiparous lactating Holsteins cows, cannulated in the rumen and proximal duodenum, were used in a 5 x 5 latin square. Cows were fed a 40:60 forage: concentrate diet (40 percent fresh sugar cane and 60 percent concentrate). Diets were formulated to have 30 percent of starch and treatments were starch sources and ration processing forms: cracked corn, finely ground corn, flaked corn at 310g/l, flaked corn at 360g/l, or cassava scrapings. No difference (P>0.05) was observed among treatments for dry matter intake. Starch ruminal digestibility was higher for cassava scrapings treatment. NDF and ADF digestibility were similar among treatments. Average values of ruminal pH were above 6, except at 2 and 4h after feeding the cassava diet. There was no effect of treatment on concentrations of total volatile fatty acids. The flocculation process increased corn starch digestibility. Ruminal degradability of the cassava scrapings starch was higher than corn, without effect of processing form.