Protodioscin levels in Brachiaria spp. in a sheep production system and a brief review of the literature of Brachiaria spp. poisoning in ruminants

ABSTRACT: Plants of the genus Brachiaria, used in several countries as forage, are poisonous to some livestock species. Their toxic principle is protodioscin, and the main form of clinical presentation of the toxicosis is hepatogenous photosensitization. Here we compare protodioscin levels in B. decumbens and B. brizantha and review the literature on the concentrations and methodologies of collection and analysis of the toxic principle in Brachiaria spp. and the risk of contamination of pastures by more toxic species that may facilitate poisoning by plants of this genus in sheep. The experiment was conducted in pastures originally formed by B. brizantha, with many B. decumbens invasion points. The occurrence of cases of poisoning by Brachiaria spp. was the criterion for confirming pasture toxicity. The forage samples were collected at ten random points every 28 days through manual grazing simulation. The samples were analyzed for protodioscin by high-performance liquid chromatography (HPLC) with light scattering by evaporation (ELSD) after being dried and crushed. In the flock of 69 sheep, five poisoning cases occurred, three sheep died, and two recovered. The protodioscin levels found in the evaluated pastures ranged from 0.70 to 0.45%; higher levels appeared in B. decumbens (7.09%) compared to 1.04% in B. brizantha. We suggest that Brachiaria spp. should be avoided in pastures where sheep are grazing.

RESUMO: Plantas do gênero Brachiaria, utilizadas em vários países como forragem, são tóxicas para várias espécies pecuárias. Seu princípio tóxico é a protodioscina, e a principal forma de apresentação clínica da toxicose é a fotossensibilização hepatógena. Este estudo teve como objetivo comparar os níveis de protodioscina em B. decumbens e B. brizantha e revisar a literatura sobre as concentrações e metodologias de coleta e análise do princípio tóxico em Brachiaria spp. e o risco de contaminação das pastagens por espécies mais tóxicas que podem facilitar a intoxicação por plantas desse gênero em ovinos. O experimento foi conduzido em pastagens originalmente formadas por B. brizantha, com diversos pontos de invasão por B. decumbens. Ocorrência de casos de intoxicação por Brachiaria spp. foi o critério para confirmação da toxicidade da pastagem. As amostras de forragem foram coletadas a cada 28 dias em dez pontos aleatórios por meio de simulação de pastejo manual. As amostras foram analisadas para protodioscina por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com dispersão de luz por evaporação (ELSD) após serem secadas e trituradas. No rebanho de 69 ovelhas, cinco desenvolveram a intoxicação, três morreram e duas se recuperaram. Os níveis de protodioscina encontrados nas pastagens avaliadas variaram de 0,70 a 0,45%; níveis mais elevados apareceram em B. decumbens (7,09%) em comparação com 1,04% em B. brizantha. Sugerimos que Brachiaria spp. deve ser evitada no pasto de ovelhas em pastejo.

Protodioscin levels in Brachiaria spp. in a sheep production system and a brief review of the literature of Brachiaria spp. poisoning in ruminants / Níveis de protodioscina em Brachiaria spp. em um sistema de produção de ovinos e uma breve revisão da literatura da intoxicação por Brachiaria spp. em ruminantes

Plants of the genus Brachiaria, used in several countries as forage, are poisonous to some livestock species. Their toxic principle is protodioscin, and the main form of clinical presentation of the toxicosis is hepatogenous photosensitization. Here we compare protodioscin levels in B. decumbens and B. brizantha and review the literature on the concentrations and methodologies of collection and analysis of the toxic principle in Brachiaria spp. and the risk of contamination of pastures by more toxic species that may facilitate poisoning by plants of this genus in sheep. The experiment was conducted in pastures originally formed by B. brizantha, with many B. decumbens invasion points. The occurrence of cases of poisoning by Brachiaria spp. was the criterion for confirming pasture toxicity. The forage samples were collected at ten random points every 28 days through manual grazing simulation. The samples were analyzed for protodioscin by high-performance liquid chromatography (HPLC) with light scattering by evaporation (ELSD) after being dried and crushed. In the flock of 69 sheep, five poisoning cases occurred, three sheep died, and two recovered. The protodioscin levels found in the evaluated pastures ranged from 0.70 to 0.45%; higher levels appeared in B. decumbens (7.09%) compared to 1.04% in B. brizantha. We suggest that Brachiaria spp. should be avoided in pastures where sheep are grazing.(AU)

Plantas do gênero Brachiaria, utilizadas em vários países como forragem, são tóxicas para várias espécies pecuárias. Seu princípio tóxico é a protodioscina, e a principal forma de apresentação clínica da toxicose é a fotossensibilização hepatógena. Este estudo teve como objetivo comparar os níveis de protodioscina em B. decumbens e B. brizantha e revisar a literatura sobre as concentrações e metodologias de coleta e análise do princípio tóxico em Brachiaria spp. e o risco de contaminação das pastagens por espécies mais tóxicas que podem facilitar a intoxicação por plantas desse gênero em ovinos. O experimento foi conduzido em pastagens originalmente formadas por B. brizantha, com diversos pontos de invasão por B. decumbens. Ocorrência de casos de intoxicação por Brachiaria spp. foi o critério para confirmação da toxicidade da pastagem. As amostras de forragem foram coletadas a cada 28 dias em dez pontos aleatórios por meio de simulação de pastejo manual. As amostras foram analisadas para protodioscina por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com dispersão de luz por evaporação (ELSD) após serem secadas e trituradas. No rebanho de 69 ovelhas, cinco desenvolveram a intoxicação, três morreram e duas se recuperaram. Os níveis de protodioscina encontrados nas pastagens avaliadas variaram de 0,70 a 0,45%; níveis mais elevados apareceram em B. decumbens (7,09%) em comparação com 1,04% em B. brizantha. Sugerimos que Brachiaria spp. deve ser evitada no pasto de ovelhas em pastejo.(AU)

Beef cattle performance on signal grass pastures deferred and fertilized with nitrogen / Desempenho de bovinos em pastos de capim-braquiária diferidos e adubados com nitrogênio

The effect of four nitrogen levels (0, 40, 80 and 120kg N ha-1), applied before deferment on the beef cattle production and structural variables on Urochloa decumbens (signal grass) were assessed from January to October 2012 and from January to September 2013. A randomized block design with three replicates was adopted, in an arrangement of repeated measures in time (grazing period). An interaction effect between nitrogen level and grazing period was observed on extended-plant height and herbage mass. As the nitrogen levels were increased, extended-plant height, herbage mass, total herbage allowance, and efficiency of conversion of fertilizer into herbage were increased. Throughout the grazing period, pasture height, extended-plant height, percentage of leaves, herbage and morphological components allowance, and percentages of leaves and stems in the herbage apparently selected by the animal decreased. Nitrogen levels had no effect on average daily gain or gain per area in the first year. A fixed deferment period with increasing levels of nitrogen fertilization on signal grass pastures does not influence the average daily gain per animal, reduces the efficiency of the nitrogen fertilizer and negatively changes the structural characteristics of the pasture.(AU)

Foi avaliado o efeito de quatro doses de nitrogênio (0, 40, 80 e 120kg N ha -1 ), aplicadas antes do diferimento, sobre o desempenho de bovinos e as características estruturais de Urochloa decumbens (capim-braquiária), de janeiro a outubro de 2012 e de janeiro a setembro de 2013. Um delineamento de blocos ao acaso foi utilizado em arranjo de medidas repetidas no tempo (período de pastejo). Foi observada interação entre doses de nitrogênio e período de pastejo na altura da planta estendida e na massa de forragem. As doses de nitrogênio incrementaram a altura da planta estendida, a massa de forragem, a oferta de forragem e a eficiência de conversão do nitrogênio em forragem. No decorrer do período de pastejo, a altura do pasto, a altura da planta estendida, a porcentagem de lâminas foliares, a oferta de forragem e dos seus componentes morfológicos e a porcentagem de lâminas e colmos da forragem aparentemente selecionada pelos animais diminuíram. As doses de nitrogênio não exerceram efeito sobre o ganho diário e o ganho diário por área no primeiro ano. O período de diferimento fixo com aumento das doses de nitrogênio em pastos de capim-braquiária não influencia o ganho diário por animal, reduz a eficiência da adubação nitrogenada e afeta negativamente a estrutura do pasto.(AU)

Performance of crossbred lactating cows at grazing in response to nitrogen supplementation and different levels of concentrate feed / Desempenho de vacas mestiças leiteiras a pasto em resposta à suplementação nitrogenada e a diferentes níveis de concentrado

The performance of crossbred (1/2 Holstein x Zebu) cows supplemented on Brachiaria decumbens pasture during the wet-dry transition period was evaluated. Eight cows with 497±50kg, during third and fourth lactations and after the lactation peak were distributed in two 4 x 4 Latin squares. The treatments consisted of a factorial with two types of mineral supplements (nitrogenous and mineral salt) and two levels of concentrate (0.3 and 0.6% body weight (BW)/cow/day), based on corn and soybean meal (60:40), and supplied during the morning and afternoon milking. The experiment lasted 56 days, divided into four periods of 14 days, with seven days for adaptation and seven for data collection. No interaction (P> 0.05) was observed between the supplements and the concentrate levels. The nitrogenous salt and the highest concentrate level increased (P< 0.05) the intake of crude protein, and the highest concentrate level increased (P< 0.05) the intake of non-fibrous carbohydrates and the digestibility of crude protein. No effect (P> 0.05) of supplement and concentrate level was observed on the milk constituents and feed efficiency. Grazing crossbred after the lactation peak during the wet-dry transition period achieve the productive potential with 0.3% BW of concentrate per day and mineral salt.(AU)

Foi avaliado o desempenho de vacas mestiças (1/2 Holandês x Zebu) suplementadas em pastagens de Brachiaria decumbens durante o período de transição águas-seca. Oito vacas com 497±50kg, durante a terceira e a quarta lactação e após o pico de produção, foram distribuídas em dois quadrados latinos 4 x 4. Os tratamentos consistiram de um fatorial com dois tipos de suplementos (sal nitrogenado e sal mineral) e dois níveis de concentrado (0,3 e 0,6% do peso corporal (PC)/vaca/dia), baseado em milho e farelo de soja (60:40) e suprido durante as ordenhas da manhã e da tarde. O experimento durou 56 dias, divididos em quatro períodos de 14 dias, sendo sete dias para adaptação e sete para coletas. Não foi encontrada interação (P>0,05) entre os suplementos e os níveis de concentrado. O sal nitrogenado e o maior nível de concentrado aumentaram (P<0,05) o consumo de proteína bruta, e o maior nível de concentrado aumentou (P<0,05) o consumo de carboidratos não fibrosos e a digestibilidade da proteína bruta. Não foi observado efeito (P>0,05) de suplemento e de nível de concentrado sobre os componentes do leite e a eficiência alimentar. Vacas mestiças após o pico de lactação durante o período de transição águas-seca alcançam seu potencial produtivo com 0,3% do PC/dia de concentrado e sal mineral.(AU)

Diferentes ofertas de forragem e a produção de leite em vacas mestiças Holandês x Gir / Different herbage allowances and milk yield in crossbred Holstein x Gir

Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes ofertas de forragem em pastagem de estrela africana (Cynodon nlemfuensis Vanderyst var. nlemfuensis), sobre a taxa de desaparecimento de forragem (TDF) e a produção de leite de vacas mestiças Holandês x Gir. Trinta animais foram submetidos a três ofertas de forragem (OF) distintas, sendo 10,0 12,5 e 15,0% do peso corporal. Houve influência da OF sobre a TDF (P<0,001). Para cada unidade de acréscimo da OF, a TDF aumentou 140,0kg ha-1 dia-1. Houve efeito da relação folha:colmo sobre a produção de leite (P<0,05). O aumento da oferta não refletiu em incremento da produção de leite em função do manejo empregado para obtenção das ofertas e estádio de crescimento das plantas.

The objective of this study was to evaluate different herbage allowances in stargrass (Cynodon nlemfuensis Vanderyst var. nlemfuensis), on the herbage disappearance rate (HDR) and milk yield in crossbred Holstein x Gir cows. Thirty animals were assigned to three different herbage allowances (HA), ranging from 10.0, 12.5 and 15.0% BW. There was effect of HA on the HDR (P<0.001). Increasing the HA in one unit had effect on the HDR increasing by 140.0kg ha-1 day-1. There was effect of leaf:stem ratio on milk yield (P<0.05). The increasing in supplying herbage allowances did not resulted in increased milk yield because the management for herbage allowance and herbage growth.

Detection and monitoring of mastitis in a Brahman cattle herd located in the Colombian low tropics / Detección y seguimiento de la mastitis en un hato de ganado Brahman en el trópico bajo colombiano / Detecção e monitoramento de mastite em um rebanho de gado Brahman no trópico baixo da Colômbia

En una hacienda de ganado Brahman con 573 vacas de cría, ubicada en el trópico bajo colombiano, se observó que la ganancia de peso de los terneros lactantes se disminuía sin una causa aparente y que varias vacas tenían los cuartos perdidos. Objetivo: realizar una evaluación de la salud de la ubre para determinar la presencia de mastitis subclínica a través del CMT o clínica. Métodos: el seguimiento se hizo en el total de vacas presentes en el hato, se muestrearon 8.460 cuartos, durante 41 meses desde septiembre de 2002 a enero de 2006, con el fin de determinar la evolución de la mastitis en los cuartos afectados. Las vacas que fueron detectadas con mastitis clínica o subclínica moderada o severa, fueron tratadas con uno de cinco antibióticos y luego se determinó el efecto del tratamiento aplicado. Se utilizó la estadística descriptiva y se analizó la evolución de la enfermedad teniendo en cuenta los resultados del CMT en el tiempo. Resutados: para un primer CMT se evaluaron 1,013 vacas; de 4,048 cuartos examinados se encontró que el 17.5% (708 cuartos) se encontraban con algún grado de mastitis, de los cuales 249 (6.1%) presentaban mastitis clínica y mastitis subclínica tipo 3 (49 (1.2%) y 200 (4.9%) respectivamente). Se detectó un cuarto perdido en el 5.68% de las observaciones. Las vacas con mastitis que fueron tratadas se observaron en posteriores CMT hasta determinar su curación completa. Conclusión: se observó un efecto positivo de la utilización del tratamiento antibiótico luego del diagnóstico de mastitis y su posterior evaluación con el CMT en el 77.7% de los casos.

Em uma fazenda de gado bovino com 573 vacas Brahman, localizado na região de trópico baixo da Colômbia foi observado que o ganho de peso de bezerros em lactação foi reduzido sem uma causa aparente e que várias vacas tinham perdido um quarto. Objetivo: foi decidido realizar uma avaliação da saúde do úbere para a presença de mastite clínica e subclínica através do teste de CMT. Métodos: o monitoramento foi realizado no total de vacas do rebanho. 8.460 quartos foram amostrados durante 41 meses (setembro de 2002 até janeiro de 2006) com o propósito de determinar a evolução da mastite no quarto afetado. As vacas que foram detectadas com mastite clínica ou subclínica moderada ou severa foram tratadas com diferentes antibióticos, com posteriores exames para determinar o efeito do tratamento aplicado na perda da quarto. Utilizou-se estatística descritiva e algumas interações foram realizadas para tentar compreender a evolução da doença. Resultados: no inicio do estudo, 1.013 vacas foram avaliadas com o teste do CMT durante o período de amostragem. De 4.048 quartos examinados foram encontrados 708 quartos (17.5%) com algum grau de mastite, dos quais 249 (6.1%) apresentaram mastite clínica e mastite subclínica tipo3 (1.2% e 4.9%, respectivamente). Encontrou-se um 5.68% de quartos perdidos. Vacas com mastite foram tratadas e mais tarde foi realizado o teste de CMT para determinar a sua cura completa. Conclusões: Houve um efeito positivo do uso do tratamento com antibiótico após o diagnóstico da mastite e avaliação posteriores com CMT em 77.7% dos casos.

Estimativa do Índice de Área Foliar (IAF) e Biomassa em pastagem no estado de Rondônia, Brasil / Estimate of the Leaf Area Index (LAI) and Biomass in pasture in the state of Rondônia - Brazil

Medidas mensais da altura da pastagem, biomassa total, variações de biomassa viva e morta, a área específica foliar (SLA) e o Índice de Área de Folha (IAF) de fevereiro de 1999 a janeiro de 2005 na Fazenda Nossa Senhora (FNS) e em Rolim de Moura (RDM) entre Fevereiro a Março de 1999, Rondônia, Brasil. A pastagem predominante é Urochloa brizantha (Hochst. ex A. Rich) R. D. Webster (99 por cento na FNS e 76 por cento em RDM), com pequenas manchas de Urochloa humidicula (Rendle). A altura média anual da grama foi de ~0,16 m. Com o pastejo, o mínimo mensal foi de 0,09 m (estação seca) e máximo de 0,3 m sem pastejo (estação úmida). O IAF, biomassa total, material morto, vivo e SLA tiveram valores médios de 2,5 m² m-2 , 2202 kg ha-1, 2916 kg ha-1 e 19 m² kg-1 respectivamente. A média mensal da biomassa foi 4224 kg ha-1 em 2002 e 6667 kg ha-1 em 2003. Grande variação sazonal do material vivo e morto, sendo mais alto o vivo durante a estação úmida (3229 contra 2529 kg ha-1), sendo o morto maior durante a seca (2542 contra 1894 kg ha-1). O nível de água no solo variou de -3,1 a -6,5 m durante as estações. Em médias anuais os IAF foram de 1,4 em 2000 a 2,8 em 2003 e o SLA entre 16,3 m² kg-1 em 1999 e 20,4 m² kg-1 em 2001. As observações do Albedo variaram de 0,18 para 0,16 em relação aos altos valores de IAF.

Monthly measurements of the grass height, total above-ground biomass and the proportions of live and dead biomass, Specific Leaf Area (SLA) and Leaf Area Index (LAI) were made in one cattle ranch at the Fazenda Nossa Senhora (FNS) (February of 1999 to January of 2005) and also in Rolim de Moura (RDM) (February to March of 1999) in Rondônia state. The predominant grass species is Urochloa brizantha (Hochst. ex A. Rich) R. D. Webster (covering 99 percent of the area in FNS and 76 percent in RDM), with minor patches of Urochloa humidicula. This pasture was regularly grazed. The average grass height was 0.16 m but monthly value varied between 0.09 m after intensive grazing in the dry season to 0.32 m in a wet season without grazing. The LAI, total biomass, dead plant material, live above-ground plant material and SLA average 2,5 m² m-2, 2202 kg ha-1, 2916 kg ha-1 and 19 m² kg-1 respectively. The monthly average above-ground biomass showed little seasonal variation, but annual averages ranged from 4224 kg ha-1 in 2002 to 6667 kg ha-1 in 2003. Live biomass was significantly higher during the wet season than during the dry season (3229 versus 2529 kg ha-1) whereas dead biomass was higher during the dry season than during the wet season (2542 versus 1894 kg ha-1). The groundwater levels changes from -3.1 m to -6.5 m during the wet and dry seasons, respectively. The annual average of SLA was 16.3 m² kg-1 in 1999 and 20.4 m² kg-1 in 2001. And for LAI was 1.5 in 2000 to 2.8 in 2003. The Albedo changes from 0.18 down to 0.16 at higher values of LAI.