New bicompartmental model: an application for the production of gases using the in vitro technique / Novo modelo bicompartimental: uma aplicação para a produção de gases pela técnica in vitro

The purpose of this study was to propose a bicompartmental nonlinear model and to identify the best-performing model between the proposed model and the bicompartmental logistic (BL) mode regarding the quality of fit to the curve of cumulative gas production (CGP) using corn silage, sunflower, and their mixtures. Gas production was measured 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 19, 24, 30, 36, 48, 72, and 96 h after beginning the in vitro fermentation process. The generated data were used to generate the parameters of each model tested using the stats package of the R computational tool version 4.0.4. The mathematical models were subjected to the following selection criteria: the adjusted coefficient of determination (Raj.), residual mean square (RMS), mean absolute deviation (MAD), and Akaike information criterion (AIC). It was demonstrated that the proposed model had better performance with a high Raj., and lower values of RMS, AIC, and MAD than the bicompartmental logistic model for the prediction of the parameters of cumulative gas production (CGP), per to present a superior fit in the set of criteria according to the methodology and conditions in which the present study was developed.(AU)

No presente trabalho, com silagem de milho, girassol e suas misturas, objetivou-se propor um modelo não linear bicompartimental e identificar entre o modelo proposto e Logístico Bicompartimental (LB), aquele que apresenta maior qualidade de ajuste à curva de cinética de produção cumulativa de gases (PCG). A leitura da produção de gás foi realizada nos tempos 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 19, 24, 30, 36, 48, 72 e 96 horas, após o início do processo de fermentação in vitro. Os dados gerados foram utilizados para geração dos parâmetros de cada modelo testado com auxílio do pacote stats da ferramenta computacional R versão 4.0.4. Os modelos matemáticos foram submetidos aos seguintes critérios de seleção o coeficiente de determinação ajustado (Raj.), quadrado médio do resíduo (QMR), desvio médio absoluto (DMA) e o critério de informação de Akaike (AIC). Foi demonstrado que o modelo proposto teve melhor desempenho com altos Raj., e menores valores de QMR, AIC e DMA, por apresentar um ajustamento superior no conjunto dos critérios em comparação com o modelo logístico bicompartimental para a predição dos parâmetros de produção cumulativa de gases (PCG) de acordo com a metodologia e condições em que foi desenvolvido o presente estudo.(AU)

Avaliação dos modelos logístico bicompartimental e de Gompertz na estimativa da dinâmica de fermentação ruminal in vitro do farelo e da torta de babaçu (Orbignya martiana) / Avaliation of bicompartimental logistic and Gompertz mathematical models to estimate gas production from babassu (Orbignya martiana) meal and pie using the semi-automated in vitro technique

Utilizaram-se dois modelos matemáticos para avaliar a produção de gases do farelo e da torta de babaçu, pela técnica in vitro semiautomática de produção de gases. Foram utilizados o modelo logístico e o de Gompertz. Os parâmetros de validação usados foram o quadrado médio do erro (QME), o coeficiente de determinação (R²), o desvio médio absoluto dos resíduos (DMA) e a análise gráfica dos resíduos. O modelo logístico bicompartimental apresentou menores valores (P<0,05) para o QME e o DMA em relação ao de Gompertz, e não houve diferença (P>0,05) quanto ao R². Os gráficos de dispersão mostraram semelhanças nos ajustes dos dois modelos. Na análise gráfica dos resíduos, os dois modelos descreveram bem cinética de produção de gases da matéria seca. No entanto, o modelo logístico apresentou melhor valor de QME. Para avaliação da cinética de fermentação ruminal do farelo e da torta de babaçu pela técnica in vitro semiautomática de produção de gases, recomenda-se adotar o modelo logístico.

Two mathematical models were used to evaluate gas production from the meal and pie of babassu using the semi-automated gas production technique. The logistic and Gompertz models were used and the validation parameters for both models were the residual mean square (RMS), the coefficient of determination (R 2 ), the absolute average residual (AAR), and the graphical analysis of residues. The logistic model showed lower RMS (P<0.05) and AAR in comparison to Gompertz model. Both Gompertz and logistic models showed similar R 2 . The dispersion graphics showed similarity for both models and graphics analyses demonstrated that both models describe well the kinetic of gas production of dry matter. However, the bicompartimental logistic model showed the best RMS value. Logistic models are recommended to describe the kinetic of gas production from babassu foods using the semi-automated in vitro technique.

Avaliação de ionóforos pela técnica da perda do potássio celular e produção de gases in vitro / Ionophores evaluation by intracellular potassium depletion and in vitro gas production

Dois estudos foram realizados com vacas lactantes utilizadas como unidade experimental e doadoras de líquido ruminal, sendo as populações de bactérias utilizadas para avaliar a ação de níveis crescentes de lasalocida e monensina na resistência à perda de potássio intracelular, e para produção de gases in vitro. A perda de potássio (Kmax) da lasalocida foi menor para a população de bactérias obtidas do líquido de rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina, óleo de soja e monensina mais óleo de soja (19,4 a 25,4 por cento) quando comparada com a perda de potássio em vacas submetidas a dietas sem ionóforo e óleo de soja (30,1 por cento). O mesmo ocorreu para a perda de potássio da monensina, em que o menor valor foi de 6,5 por cento para monensina mais óleo e o maior, de 29,5 por cento, para o controle. Necessita-se de alta concentração de monensina (Kd= 2,3µM), porém baixa de lasalocida (Kd= 0,2µM) para causar a metade da perda máxima de potássio intracelular da população de bactérias do rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina. As populações de bactérias de vacas submetidas às dietas com monensina foram sensíveis à lasalocida. As amostras incubadas com própolis produziram menor volume de gases (12,9ml/100g de MS)

Two studies were carried out with lactating cows as experimental units and ruminal fluid donors. The ruminal bacteria population was used to evaluate the action of increasing levels of lasalocid and monensin on resistance of intracellular potassium depletion and in vitro gas production intracellular depletion potassium (Kmax) of lasalocid was lower to ruminal bacteria population obtained from rumen of cows fed diets with monensin, soybean oil and monensin plus soybean oil (19.4 to 25.4 percent) when compared to cows fed with control diet (30.1 percent). The same occurred for intracellular depletion potassium (Kmax) of monensin, in which the lowest value was 6.5 percent to monensin plus soybean oil and the greatest was 29.5 percent to control. High monensin concentration (Kd= 2.3µM) and low lasalocid concentration (Kd= 0.2µM) were necessary to cause half of maximum potassium depletion in ruminal bacteria population from cows fed diet with monensin. The ruminal bacteria population from cows feed diet with monensin were sensible to lasalocid. In vitro gas production showed the lowest volume when diets were incubated with propolis (12,9ml/100g of DM)