RESUMO
Anaerobic biodigestion figures as a sustainable alternative to avoid discharge of cattle manure in the environment, which results in biogas and biofertilizer. The anaerobic bioconversion of biomass to methane via anaerobic biodigestion requires a multi-step biological process, including microorganisms with distinct roles. Here, the dynamics of acidogenic bacterial populations by classical microbiology, as well as biogas productivity by gasometer and chromatography, in the anaerobic co-digestion process were studied. This paper presents a performance evaluation of co-digestion systems for biogas production using cattle manure and wastes from the Sewage Treatment Station of a brewery and ricotta cheese whey. The search revealed that the type of substrate added in co-digestion with cattle manure, Carbon/Nitrogen ratio, and Ammonia Nitrogen were the most influential factors that explained many of the variations of the microbiota in the biodigesters fed. This study demonstrated a good potential for the use of ricotta cheese whey in the production of biogas and its further conversion into energy. These findings could provide some fundamental and technical information for the co-treatment of industrial derived wastes in centralized anaerobic biodigestion facilities in a sustainable manner with high process capacity and methane recovery.
Assuntos
Biocombustíveis , Esterco , Anaerobiose , Animais , Biocombustíveis/análise , Reatores Biológicos , Bovinos , Digestão , Esterco/análise , Metano/análiseRESUMO
This study aimed to evaluate the chemical composition and fatty acid (FA) profile of chopped forage and silage of BRS Capiaçu elephant grass at four regrowth ages: 50, 70, 90 and 110 days. A randomized block design with five replications was used. The ensiling was carried out manually in experimental silos without wilting using no additives or bacterial inoculants. The results were analyzed using mixed models (P < 0.05). The model included treatment (regrowth age) as a fixed effect and block as a random effect. Linear and quadratic effects of the treatments were analyzed using orthogonal contrasts. There were linear increases in the dry matter (DM, g kg-¹) and lignin (g kg-¹ DM) contents and linear reductions in the in vitro DM digestibility (g kg-¹) of chopped grass and silage as a function of regrowth age (P < 0.001). Quadratic effects (P ≤ 0.01) were observed for the chopped grass contents (g kg-1 DM) of crude protein (CP), ether extract (EE) and neutral detergent fiber (NDF) as a function of regrowth age. There were linear decreases (P < 0.0001) in the CP content (g kg-¹ DM) and pH and linear increases (P < 0.001) in the EE and NDF contents (g kg-¹ DM) in the silage as a function of regrowth age. There were linear decreases (P < 0.01) in the chopped grass contents and linear increases (P < 0.05) in the silage contents of total FAs, linoleic and α-linolenic acids (g kg-¹ DM) as a function of regrowth age. BRS Capiaçu elephant grass must be harvested at up to 70 days of regrowth to obtain forage with good nutritional value and the highest levels of linoleic and α-linolenic acids (g kg-¹ DM). To produce silages with adequate pH values and the highest levels of linoleic and α-linolenic acids (g kg-¹ DM), BRS Capiaçu must be harvested between 90 and 110 days of regrowth.
O estudo objetivou avaliar a composição química e o perfil de ácidos graxos (AG) da forragem e da silagem do capim-elefante BRS Capiaçu em quatro idades de rebrota (50, 70, 90 e 110 dias), sob delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições. A ensilagem foi realizada manualmente em silos experimentais, sem pré-murchamento, aditivos ou inoculantes bacterianos. Os resultados foram analisados usando modelos mistos (P < 0,05), que incluíram o efeito fixo de tratamento (idade de rebrota) e efeito aleatório de bloco. Os efeitos lineares e quadráticos foram analisados por meio de contrastes ortogonais. Houve aumento linear nos teores de matéria seca MS (g kg-¹) e lignina (g kg-¹ de MS), e reduções lineares na digestibilidade in vitro da MS (g kg-1) da forragem e da silagem em função da idade de rebrota (P < 0,001). Efeitos quadráticos (P ≤ 0,01) foram observados na forragem para os teores (g kg-¹ de MS) de proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE) e fibra em detergente neutro (FDN) em função da idade de rebrota. Houve reduções lineares (P < 0,0001) no teor de PB (g kg-¹ de MS) e no pH, e aumentos lineares (P < 0,001) nos teores de EE e FDN (g kg-¹ de MS) da silagem em função de idade de rebrota. Para os teores dos AG totais e dos ácidos linoleico e α-linolênico (g kg-¹ de MS), houve reduções lineares (P < 0,01) na forragem e aumentos lineares (P < 0,05) na silagem em função da idade de rebrota. O BRS Capiaçu deve ser colhido até 70 dias de rebrota para obter forragem com bom valor nutricional e maiores teores dos ácidos linoleico e α-linolênico (g kg-¹ de MS). Para silagem com adequado pH e maiores teores dos ácidos linoleico e α-linolênico (g kg-¹ de MS), o BRS Capiaçu deve ser colhido entre 90 e 110 dias de rebrota.
Assuntos
Pennisetum/crescimento & desenvolvimento , Pennisetum/química , Silagem , Ácido LinoleicoRESUMO
This study aimed to evaluate the chemical composition and fatty acid (FA) profile of chopped forage and silage of BRS Capiaçu elephant grass at four regrowth ages: 50, 70, 90 and 110 days. A randomized block design with five replications was used. The ensiling was carried out manually in experimental silos without wilting using no additives or bacterial inoculants. The results were analyzed using mixed models (P < 0.05). The model included treatment (regrowth age) as a fixed effect and block as a random effect. Linear and quadratic effects of the treatments were analyzed using orthogonal contrasts. There were linear increases in the dry matter (DM, g kg-¹) and lignin (g kg-¹ DM) contents and linear reductions in the in vitro DM digestibility (g kg-¹) of chopped grass and silage as a function of regrowth age (P < 0.001). Quadratic effects (P ≤ 0.01) were observed for the chopped grass contents (g kg-1 DM) of crude protein (CP), ether extract (EE) and neutral detergent fiber (NDF) as a function of regrowth age. There were linear decreases (P < 0.0001) in the CP content (g kg-¹ DM) and pH and linear increases (P < 0.001) in the EE and NDF contents (g kg-¹ DM) in the silage as a function of regrowth age. There were linear decreases (P < 0.01) in the chopped grass contents and linear increases (P < 0.05) in the silage contents of total FAs, linoleic and α-linolenic acids (g kg-¹ DM) as a function of regrowth age. BRS Capiaçu elephant grass must be harvested at up to 70 days of regrowth to obtain forage with good nutritional value and the highest levels of linoleic and α-linolenic acids (g kg-¹ DM). To produce silages with adequate pH values and the highest levels of linoleic and α-linolenic acids (g kg-¹ DM), BRS Capiaçu must be harvested between 90 and 110 days of regrowth.(AU)
O estudo objetivou avaliar a composição química e o perfil de ácidos graxos (AG) da forragem e da silagem do capim-elefante BRS Capiaçu em quatro idades de rebrota (50, 70, 90 e 110 dias), sob delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições. A ensilagem foi realizada manualmente em silos experimentais, sem pré-murchamento, aditivos ou inoculantes bacterianos. Os resultados foram analisados usando modelos mistos (P < 0,05), que incluíram o efeito fixo de tratamento (idade de rebrota) e efeito aleatório de bloco. Os efeitos lineares e quadráticos foram analisados por meio de contrastes ortogonais. Houve aumento linear nos teores de matéria seca MS (g kg-¹) e lignina (g kg-¹ de MS), e reduções lineares na digestibilidade in vitro da MS (g kg-1) da forragem e da silagem em função da idade de rebrota (P < 0,001). Efeitos quadráticos (P ≤ 0,01) foram observados na forragem para os teores (g kg-¹ de MS) de proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE) e fibra em detergente neutro (FDN) em função da idade de rebrota. Houve reduções lineares (P < 0,0001) no teor de PB (g kg-¹ de MS) e no pH, e aumentos lineares (P < 0,001) nos teores de EE e FDN (g kg-¹ de MS) da silagem em função de idade de rebrota. Para os teores dos AG totais e dos ácidos linoleico e α-linolênico (g kg-¹ de MS), houve reduções lineares (P < 0,01) na forragem e aumentos lineares (P < 0,05) na silagem em função da idade de rebrota. O BRS Capiaçu deve ser colhido até 70 dias de rebrota para obter forragem com bom valor nutricional e maiores teores dos ácidos linoleico e α-linolênico (g kg-¹ de MS). Para silagem com adequado pH e maiores teores dos ácidos linoleico e α-linolênico (g kg-¹ de MS), o BRS Capiaçu deve ser colhido entre 90 e 110 dias de rebrota.(AU)
Assuntos
Pennisetum/química , Pennisetum/crescimento & desenvolvimento , Ácido Linoleico , SilagemRESUMO
The SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development) chlorophyll meter is a simple diagnostic tool that instantly measures the chlorophyll content of plant leaves without damaging the leaf blade. This study aimed to evaluate the efficacy of the SPAD index as a tool for discriminating elephant grass acessions from different morphological groups. One hundred genotypes of the elephant grass Pennisetum purpureum from the Active Germplasm Bank at Embrapa Dairy Cattle, Minas Gerais, Brazil were evaluated. Following uniform cutting, six SPAD readings were taken from each accession every 60 days. Measurements were taken for two years. The experimental design was a 10 × 10 simple lattice with two replications. Joint deviance analysis for six SPAD measurements revealed great genetic variability between genotypes. SPAD values of Cameroon and Napier accessions were, on average, significantly different. The SPAD index was effective in detecting genetic variability between elephant grass acessions. However, it should not be used alone as a morphological descriptor, but in combination with other descriptors.
O clorofilômetro SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development) é usado na medição indireta do conteúdo de clorofila, e é caracterizado pela rapidez e simplicidade, especialmente por ser uma medição não destrutiva do limbo foliar. O objetivo desse trabalho foi avaliar o índice SPAD como ferramenta para identificar acessos de diferentes grupos morfológicos de capim-elefante. Foram avaliados 100 genótipos do Banco Ativo de Germoplasma de Capim-elefante da Embrapa Gado de Leite, Minas Gerais, Brasil. Após corte de uniformização, foram realizadas seis leituras por acesso, a cada 60 dias. As medidas foram realizadas durante dois anos. O delineamento experimental foi o látice simples (10 x 10) com duas repetições. Foi observado efeito de acessos pela análise conjunta de deviance das seis medidas do índice SPAD mostrando alta variabilidade genética entre os materiais. Os grupos Cameroon e Napier foram diferentes entre si para o índice SPAD, que se mostrou eficaz na detecção de variabilidade genética entre cultivares; contudo, deve ser usado juntamente com outros descritores e não exclusivamente como descritor morfológico.
Assuntos
Clorofila/análise , Melhoramento Vegetal , Pennisetum/crescimento & desenvolvimento , Pennisetum/genéticaRESUMO
The SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development) chlorophyll meter is a simple diagnostic tool that instantly measures the chlorophyll content of plant leaves without damaging the leaf blade. This study aimed to evaluate the efficacy of the SPAD index as a tool for discriminating elephant grass acessions from different morphological groups. One hundred genotypes of the elephant grass Pennisetum purpureum from the Active Germplasm Bank at Embrapa Dairy Cattle, Minas Gerais, Brazil were evaluated. Following uniform cutting, six SPAD readings were taken from each accession every 60 days. Measurements were taken for two years. The experimental design was a 10 × 10 simple lattice with two replications. Joint deviance analysis for six SPAD measurements revealed great genetic variability between genotypes. SPAD values of Cameroon and Napier accessions were, on average, significantly different. The SPAD index was effective in detecting genetic variability between elephant grass acessions. However, it should not be used alone as a morphological descriptor, but in combination with other descriptors.(AU)
O clorofilômetro SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development) é usado na medição indireta do conteúdo de clorofila, e é caracterizado pela rapidez e simplicidade, especialmente por ser uma medição não destrutiva do limbo foliar. O objetivo desse trabalho foi avaliar o índice SPAD como ferramenta para identificar acessos de diferentes grupos morfológicos de capim-elefante. Foram avaliados 100 genótipos do Banco Ativo de Germoplasma de Capim-elefante da Embrapa Gado de Leite, Minas Gerais, Brasil. Após corte de uniformização, foram realizadas seis leituras por acesso, a cada 60 dias. As medidas foram realizadas durante dois anos. O delineamento experimental foi o látice simples (10 x 10) com duas repetições. Foi observado efeito de acessos pela análise conjunta de deviance das seis medidas do índice SPAD mostrando alta variabilidade genética entre os materiais. Os grupos Cameroon e Napier foram diferentes entre si para o índice SPAD, que se mostrou eficaz na detecção de variabilidade genética entre cultivares; contudo, deve ser usado juntamente com outros descritores e não exclusivamente como descritor morfológico.(AU)
Assuntos
Melhoramento Vegetal , Pennisetum/crescimento & desenvolvimento , Pennisetum/genética , Clorofila/análiseRESUMO
The aim of this study was to evaluate the ruminal fermentation and degradation parameters, the kinetic flow of digesta in the gastrointestinal tract, and the milk fatty acid (FA) profile in Holstein x Gyr cows fed 59% sugarcane silage-based diets with 0% (control), 5%, 10% and 15% whole cottonseed (WCS) on a dry matter (DM) basis. Four rumen-cannulated cows with an average milk yield of 14.4±3.3 kg day-1 and 85±25 days in milk were allocated in a 4 x 4 Latin square design. There was no effect of dietary WCS levels on the intake of organic matter (OM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and nonfibrous carbohydrates, but there was a linear increase in the intake of ether extract (EE). There was no treatment effect on the apparent digestibility of DM, OM, CP, EE and NDF or on the ruminal degradability parameters for DM and NDF of sugarcane silage. Also, no treatment effects were observed on rumen pH, ruminal and postruminal particulate passage rates or on the rate of passage of the fluids in the rumen. WCS promoted linear reductions in the milk fat contents of lauric, myristic and palmitic acids and linear increases in the milk fat contents of stearic, oleic, trans-10 C18:1 and elaidic acids. The milk fat contents of vaccenic, rumenic, linoleic and α-linolenic acids were unaffected by WCS supplementation. The inclusion of up to 15% WCS in sugarcane silage-based diets did not alter the digestibility of nutrients, the rumen degradability of the fiber, or the kinetic flow of digesta in the gastrointestinal tract of Holstein x Gyr cows but improved the nutritional quality of milk fat through an increase in the content of oleic acid, which is beneficial to human health, and decreased levels of hypercholesterolemic lauric, myristic and palmitic acids.(AU)
O objetivo deste estudo foi avaliar os parâmetros de fermentação e degradação ruminal, a cinética de fluxo da digesta no trato gastrintestinal, e o perfil de ácidos graxos do leite de vacas Holandês x Gir alimentadas com dietas à base de 59% de silagem de cana de açúcar com 0% (controle), 5%, 10% e 15% de caroço de algodão na base de matéria seca (MS). Quatro vacas canuladas no rúmen, com produção de leite de 14,4±3,3 kg dia-1 e 85±25 dias em lactação foram alocadas em delineamento quadrado latino 4 x 4. Não houve efeito da inclusão do caroço de algodão sobre os consumos de matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e de carboidratos não fibrosos, mas houve aumento linear no consumo de extrato etéreo (EE). Não houve efeito dos tratamentos sobre a digestibilidade da MS, MO, PB, EE e FDN nem sobre os parâmetros de degradabilidade ruminal da MS e FDN da silagem de cana de açúcar. Não houve efeito dos tratamentos sobre o pH ruminal, taxas de passagem de fluidos e partículas no rúmen, nem sobre a taxa de passagem pós-ruminal de partículas. Houve reduções lineares nos teores dos ácidos láurico, mirístico e palmítico, e aumentos lineares nos teores dos ácidos esteárico, oleico, C18:1 trans-10 e elaídico no leite. A inclusão de caroço de algodão não alterou os teores dos ácidos vacênico, rumênico, linoleico e α-linolênico no leite. A inclusão de até 15% de caroço de algodão em dietas à base de silagem de cana de açúcar não alterou a digestibilidade dos nutrientes, a degradabilidade ruminal da fibra, nem a cinética de fluxo da digesta no trato gastrintestinal de vacas Holandês x Gir, mas melhorou a qualidade nutricional da gordura do leite, com aumento no teor de ácido oleico, benéfico para a saúde humana, e redução nos teores dos ácidos hipercolesterolêmicos láurico, mirístico e palmítico.(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Alimentos Fortificados/efeitos adversos , Trato Gastrointestinal/fisiologia , Ingestão de Alimentos , Fermentação , Ruminação Digestiva/fisiologia , Silagem/efeitos adversos , Bovinos , Gossypium/efeitos adversos , Saccharum/efeitos adversosRESUMO
BACKGROUND: Elephant grass [Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone] is used for bioenergy and animal feed. In order to identify candidate genes that could be exploited for marker-assisted selection in elephant grass, this study aimed to investigate changes in predictive accuracy using genomic relationship information and simple sequence repeats for eight traits (height, green biomass, dry biomass, acid and neutral detergent fiber, lignin content, biomass digestibility, and dry matter concentration) linked to bioenergetics and animal feeding. RESULTS: We used single-step, genome-based best linear unbiased prediction and genome association methods to investigate changes in predictive accuracy and find candidate genes using genomic relationship information. Genetic variability (p < 0.05) was detected for most of the traits evaluated. In general, the overall means for the traits varied widely over the cuttings, which was corroborated by a significant genotype by cutting interaction. Knowing the genomic relationships increased the predictive accuracy of the biomass quality traits. We found that one marker (M28_161) was significantly associated with high values of biomass digestibility. The marker had moderate linkage disequilibrium with another marker (M35_202) that, in general, was detected in genotypes with low values of biomass digestibility. In silico analysis revealed that both markers have orthologous regions in other C4 grasses such as Setaria viridis, Panicum hallii, and Panicum virgatum, and these regions are located close to candidate genes involved in the biosynthesis of cell wall molecules (xyloglucan and lignin), which support their association with biomass digestibility. CONCLUSIONS: The markers and candidate genes identified here are useful for breeding programs aimed at changing biomass digestibility in elephant grass. These markers can be used in marker-assisted selection to grow elephant grass cultivars for different uses, e.g., bioenergy production, bio-based products, co-products, bioactive compounds, and animal feed.
Assuntos
Bovinos/fisiologia , Cenchrus/química , Cenchrus/genética , Digestão , Genes de Plantas , Fenômenos Fisiológicos da Nutrição Animal , Animais , Biomassa , Metabolismo EnergéticoRESUMO
The objective of this work was to evaluate the use of citrus pulp addition and wilting on fermentative characteristics, chemical composition as well as gas and effluent losses of elephant grass silage. The elephant grass (70 growth days) was collected manually; one portion was immediately chopped and another one was allowed to wilt in the sun for a period of 6 h and subsequently chopped for the production of silage. Experimental PVC silos (10 cm diameter x 30 cm height) were used and sand bags were placed at the bottom of the silos. Citrus pulp (80 g kg-1 of MN) was added at the beginning of ensilage. The ensiled material was manually compressed to provide a specific mass of approximately 600 kg m-3 of silage. After 60 days, the silos were opened; gas and effluent losses were calculated and we determined pH, dry matter (DM), crude protein(CP), neutral detergent fibre (NDF), lignin, ammonia nitrogen, ash and in vitro dry matter digestibility (IVDMD). We added 0 or 80 g kg-1 of citrus pulp to wilted and un-wilted elephant grass. We used a completely randomised design with a 2 x 2 factorial arrangement (wilted or un-wilted) x (with or without citrus pulp), totalling treatments with five repetitions. Average values were compared using the F test with a probability of 5%. The addition of citrus pulp resulted in reduced levels of NDF, lignin, ash, N-NH3 and pH and in increased values of DM and IVDMD of silages. Wilting increased the DM, NDF and lignin values and reduced the concentrations of CP, IVDMD and N-NH3. Based on our results, citrus pulp addition improves the chemical composition of elephant grass silage and increases its in vitro dry matter digestibility.
Objetivou-se avaliar o uso de polpa cítrica e do emurchecimento sobre as características fermentativas, composição química e perdas de silagens de capim-elefante. O capim-elefante foi colhido manualmente com cerca de 70 dias de rebrota, uma parte foi picada imediatamente e outra foi emurchecida ao sol por 6 horas e posteriormente picado para confecção das silagens. Foram utilizados silos experimentais de PVC com 10 cm de diâmetro e 30 cm de altura, no fundo dos silos foram colocados sacos com areia. A polpa cítrica foi incluída na base de 80 g kg-1 da matéria natural no momento da ensilagem. O material ensilado foi compactado manualmente de forma a proporcionar massa específica de aproximadamente 600 kg m-3 de silagem. No momento da ensilagem foram pesados os silos vazios, os sacos com areia, o material ensilado e os silos cheios. Após 60 dias os silos foram pesados novamente e logo em seguida abertos. Foram calculadas as perdas por gases e efluentes e determinados o pH, conteúdo de matéria seca, teores de proteína bruta, fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), celulose, hemicelulose e lignina, cinzas, nitrogênio amoniacal e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS). Foi utilizado o delineamento inteiramente casualisado em arranjo fatorial 2 (emurchecido ou não) x 2 (com polpa cítrica ou não), 4 tratamentos com 5 repetições, totalizando 20 parcelas. As médias foram comparadas pelo teste F a 5%. O uso de polpa cítrica reduziu os níveis de FDN, lignina, cinzas, N-NH3 e o pH e aumentou a MS e a DIVMS das silagens. O emurchecimento aumentou a MS, FDN e a lignina e reduziu a proteína bruta, DIVMS e N-NH3. O uso da polpa cítrica melhora a composição química e a digestibilidade in vitro da matéria seca de silagens de capim-elefante.
Assuntos
Silagem , Pennisetum , UmidadeRESUMO
No presente estudo objetivou-se avaliar a degradação do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) integral (BIN) ou hidrolisado (BH) pela microbiota ruminal de caprinos e ovinos de raças naturalizadas do Nordeste brasileiro e o potencial desses animais como fontes de microrganismos e/ou enzimas celulolíticas para degradação da fibra do BCA. Para hidrólise do BCA foi utilizada uma solução de NaOH a 50%, 30% na matéria seca (MS). Foram determinadas as concentrações de MS, proteína bruta (PB), cinzas (CZ), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), celulose (Cel), hemicelulose (Hcel) e lignina (Lig). A degradação in situ da FDN do BH foi determinada pela incubação ruminal em sacos de náilon nos tempos: 0, 6, 24 e 96 horas. A técnica de duas etapas preconizada por Tilley e Terry foi utilizada para determinar a digestibilidade in vitro da MS (DIVMS). Foi coletado conteúdo ruminal dos animais quatro horas após a infusão de 100g de BIN via fístula ruminal para a separação de microrganismos associados às fases líquida e sólida, utilizando filtragem e extração com tampão fosfato de sódio 50 mM e pH 6,9, respectivamente. A fração sólida foi submetida ao cultivo in vitro com o substrato BIN, por 96 horas, para determinação da taxa de degradação da MS, FDN e atividade celulolítica. O pH foi determinado nos tempos de cultivo de 24, 48 e 96 horas. O pré-tratamento com NaOH aumentou a DIVMS (P<0,05). Não houve efeito de espécie sobre a DIVMS (P>0,05). A inclusão de NaOH aumentou a degradação in situ da FDN, apresentando os ovinos menor tempo de colonização (TC). Houve solubilização da Hcel, da Cel e da Lig no BCA pré-tratado com NaOH. A atividade celulolítica se concentrou na fração sólida independente da espécie doadora do inóculo, sendo observado crescimento microbiano no cultivo in vitro do BIN a partir dessa fração. O pH aumentou com o tempo de cultivo in vitro. Microrganismos ruminais de caprinos e ovinos naturalizados do Nordeste brasileiro colonizaram e degradaram o BIN e BH. O NaOH pode ser utilizado no pré-tratamento alcalino do BCA.
The purpose of this study was to evaluate the biodegradation of sugar cane bagasse (SCB), whole (WB) or hydrolyzed (HB) by ruminal microorganisms from Brazilian naturalized goat and sheep breeds, and the animals' potential as a source of microorganisms and/or cellulolytic enzymes for the biodegradation of SCB fiber. SCB hydrolysis was performed using 50% sodium hydroxide solution on 30% of dry matter (DM). The concentrations of DM, crude protein (CP), ether extract (EE), ash, neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), cellulose (Cel), hemicellulose (Hcel) and lignin (Lig) were determined in the WB and HB. For the in situ biodegradation of NDF, the HB was placed in nylon bags and incubated in rumen for 0, 6, 24 and 96 hours. The two-step technique recommended by Tilley and Terry was used to determine the in vitro digestibility of DM (IVDDM). Four hours after infusion of WB (100 g) through the ruminal fistula, the rumen content was collected from the animals and the microorganisms associated with the liquid and solid phases were separated, the former by filtration and the latter by extraction with 50 mM sodium phosphate buffer, pH 6.9. The solid fraction was subjected to in vitro culture with WB substrate for 96 hours to determine the biodegradation rate of DM, NDF and cellulolytic activity. The pH was measured after culture times of 24, 48 and 96 hours. Pretreatment with NaOH increased the IVDDM (P <0.05). No species effect on the IVDDM was detected (P> 0.05). The addition of NaOH increased the in situ biodegradation rate of NDF, with sheep showing a lower lag time (LT). There was a solubilization of Hcel, Cel and Lig in SCB pretreated with NaOH. Cellulolytic activity was higher in the solid phase, irrespective of the inoculum source, and microbial growth was observed in in vitro cultures using microorganisms from the solid phase and WB as substrate. The pH of the in vitro culture increased over time. Ruminal microorganisms from Brazilian naturalized goat and sheep breeds successfully colonized and biodegraded both WB and HB. Sodium hydroxide proved useful as an alkaline pretreatment for SCB.
Assuntos
Hidróxido de Sódio , Ruminantes , Ovinos , Saccharum , EnzimasRESUMO
O objetivo do presente trabalho foi avaliar a inclusão de níveis crescentes (5, 10 e 15%) de caroço de algodão à uma dieta de silagem cana-de-açúcar confeccionada com 1% de ureia em base de matéria seca e concentrado composto de milho e farelo de algodão. Foram avaliadas a composição química, as concentrações de ácidos graxos, nitrogênio amoniacal e valores de pH da amostra do líquido ruminal, a cinética ruminal, os parâmetros de degradabilidade in situ da matéria seca e da fibra em detergente neutro da silagem de cana-de-açúcar. Além da eficácia dos indicadores externos LIPE® e dióxido de titânio nas estimativas de produção fecal. Foram utilizadas quatro vacas mestiças Holandês x Zebu fistuladas no rúmen, em um delineamento em Quadrado Latino 4 x 4, no terço inicial da lactação (60 ± 25 dias) e com produção média de 11,1±3,3 kg de leite/dia. Dentre os parâmetros de fermentação e cinética ruminal, somente a concentração ruminal (mMoles/100 mL) e a proporção molar (%) do propionato não sofreram influência (P>0,05) dos tratamentos. Dentre os parâmetros de degradabilidade in situ da matéria seca, tanto a taxa de degradação (c) (0,0458; 0,0372; 0,033 e 0,0147 /h) quanto a degradabilidade efetiva (DE) para uma taxa de passagem de 3,9% (44,26; 46,06; 44,53; e 38,74%) para os tratamentos com 0; 5; 10 e 15% de caroço de algodão, respectivamente, reduziram seus valores com a adição de caroço de algodão a um nível de significância de 5%...
The aim of this study is to evaluate the inclusion of increasing levels (0, 5, 10 and 15%) of cottonseed to a basic sugarcane silage diet made with 1% urea in dry matter basis and concentrate composed of corn and cottonseed meal. The chemical and kinetic parameters were analyzed on in situ dry matter of sugarcane silage, as well as neutral detergent fiber were analyzed. The effectiveness of LIPE® external indicators and titanium dioxide were analyzed in the estimates of fecal production. Four crossbred Holstein dairy cows, fitted with rumen cannulas, in a randomized Latin Squares 4x4 design in the early lactation stage (60 ± 25 days) and average production of 11.1 ±3.3kg milk/day were analyzed. Among the fermentation and kinetic parameters, only ruminal concentration (mMoles/100 ml) and the propionate molar ratio (%)were not influenced (P> 0.05) by the treatments. Among the parameters of in situ dry matter, both the rate of degradation (c) (0.0458, 0.0372, 0.033 and 0.0147 / h) and the effective degradability (DE) for a passage rate of 3.9% (44.26, 46.06, 44.53, and 38.74%) for 0, 5, 10 and 15% cottonseed treatments, respectively, reduced their values with the addition of whole cottonseed at a 5% significance level...
El objetivo de este estudio fue evaluar la inclusión de niveles crecientes (5, 10 y 15%) de semilla de algodón a una dieta de ensilaje de caña de azúcar con 1% de urea en base de materia seca y concentrado compuesto por maíz y harina de semilla de algodón. Se evaluó la composición química, concentraciones de ácidos grasos, nitrógeno amoniacal y valores de pH de muestra del líquido ruminal, la cinética ruminal, los parámetros de degrabilidad in situ de la materia seca y de la fibra en detergente neutra de ensilado de caña de azúcar. Además de la eficacia de los indicadores externos LIPE® y dióxido de titanio en las estimaciones de producción de heces. Se utilizó cuatro vacas mestizas Holstein y Cebú fistuladas en el rumen, en un delineamiento en Cuadrado Latino 4 x 4, en el tercio inicial de la lactación (60 ± 25 días) y con producción promedia de 11,1 ± 3,3 kg de leche/día. Entre los parámetros de fermentación y cinética ruminal, sólo la concentración ruminal (mMoles/100 ml) y la proporción molar (%) de propionato no sufrieron influencia (P> 0,05) de los tratamientos...