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Óleos Essenciais e enzimas na dieta de vacas leiteiras Luiz Gustavo Ribeiro Pereira Researcher - Animal Nutrition and Precision Dairy Farming Embrapa Dairy Cattle
Luiz Gustavo Ribeiro Pereira
Researcher - Animal Nutrition and Precision Dairy Farming Embrapa Dairy Cattle
Óleos Essenciais e enzimas na dieta de vacas leiteiras
• Eficiência bioeconômica;
• Enzimas e Óleos Essenciais;
• Resultados de Pesquisa;
• Considerações Finais.
Roteiro
&
• Eficiência bioeconômica;
• Enzimas e Óleos Essenciais;
• Resultados de Pesquisa;
• Considerações Finais.
Roteiro
& &
https://www.theatlantic.com/magazine/archive/2018/03/charles-mann-can-planet-earth-feed-10-billion-people/550928/?utm_source=fbb
GEE na Pecuária: Quebrando paradigmas!
Metano entérico representa de 5-6% das emissões antropogênicas de metano Ruminantes não competem por alimentação humana – Espécies estratégicas para produzir alimento para o Mundo Leite e Carne de Bovinos – Alimentos de elevada densidade nutricional
8%
12%
15%
60%
5% Ozônio
CFCs
Metano
CO2
Óxido nitroso
Contribuição relativa dos gases de efeito estufa de origem antrópica
Fonte: IPCC, 2006
Argumento 1
Fontes globais de emissão de metano provenientes de atividades antrópicas
Argumento 1
4% 8%
15%
11%
10% 7%
7%
22%
16% Outros
Carvão
Gás natural e óleo
Queima de biomassa
Aterros
Esgoto doméstico
Esterco animal
Fermentação entérica
Cultivo de arroz irrigado
15% x 22% = 3,3% do GEE total Fonte: IPCC, 2006
Eficiência de conversão de energia e proteína
Output/Input Energia
Output/Input Energia
(consumível Humanos)
Output/Input Proteína
Output/Input Proteína
(consumível Humanos)
Leite 0,25 1,07 0,21 2,08
Bovinos 0,07 0,65 0,08 1,19
Suínos 0,21 0,30 0,19 0,29
Aves 0,19 0,28 0,31 0,62
Argumento 2
Fonte: GILL et al., 2010
Densidade de Nutrientes em Relação ao Impacto Climático
Bebida % da RNN No Nutrientes ≥ 5% RNN
Densidade de Nutrientes
Emissão GEE Index
Leite 12,6 9 53,8 99 0,54
Refrigerante 0,7 0 0 109 0,00
Suco Laranja 9,0 4 17,2 61 0,28
Cerveja 1,8 0 0 101 0,00
Vinho Tinto 2,4 1 1,2 204 0,01
Água Mineral 0,2 0 0 10 0,00
Bebida de Soja 5,3 3 7,6 30 0,25
Bebida de Aveia 3,2 1 1,5 21 0,07
RNN: Recomendações Nórdica de Nutrição Densidade de Nutrientes = % RNN No de Nutriente que contribuem com mais de 5% da RNN Index de Densidade de Nutrientes em Relação ao Impacto climático (IDNIC = densidade de nutriente/ Emissões de GEE)
Smedaman et al. 2010
Argumento 3
Argumento 3
Crianças britanicas consumidoras de iogurte (> 60 g/dia) consomem dieta de melhor qualidade, com ingestão de nutrientes mais adequada; apresentam menor pressão arterial e menor concentração de hemoglobina glicada (indicativo de teores elevados de glicose sanguínea/diabetes)
GEE na Pecuária – Quebrando paradigmas!!!
Estamos Preparados?
Brazil – 1º País em desenvolvimento a propor corte em emissões Nationally Determined Contribution Reduzir as emissões em 37% até 2025 e 43% até 2030. Focada em desmatamento e mudança do uso da terra Intensificação da pecuária – base conceitual
GEE na Pecuária – Quebrando paradigmas!!!
estimado projeção
NAMA - ações de mitigação nacionalmente adequadas NDC - contribuição nacional determinada
GEE na Pecuária – Quebrando paradigmas!!!
OPORTUNIDADE: Pecuária como prestadora de serviços ambientais!!!
GEE na Pecuária – Quebrando paradigmas!!!
OPORTUNIDADE: Pecuária como prestadora de serviços ambientais!!!
Balanço de carbono (tCO2e/ano) em fazendas leiteiras (MG) considerando ou não as áreas de pasto e lavoura
Área dos imóveis Rurais Vegetação preservada nos imóveis Rurais
Agricultura e preservação da vegetação
48%
DAIRY HIGH-TECH
BIG DATA
CATALIZADORES PARA A EFICIÊNCIA BIOECONÔMICA
CORRECT DECISIONS
IoT
INOVATION FARM PRACTICE
BIOTECNOLOGIA ENZIMAS
ADITIVOS
ii) Resistência Antimicrobiana
LINK: https://amr-review.org/sites/default/files/AMR%20Review%20Paper%20-%20Tackling%20a%20crisis%20for%20the%20health%20and%20wealth%20of%20nations_1.pdf
TOP 5 Consumidores de antimicrobianos: China, Estados Unidos, India, Brasil e Alemanha Antimicrobianos promotores de crescimento
2006 – Banido em países da comunidade Europeia
2012- Programas voluntários nos EUA e Canadá
Consumo de Antibióticos não diminuiu
Aumentou o uso de antibiótico de importância na Medicina
Relatório do FDA: 62% apresentam importância médica (74% administrados via alimentação) 38% sem importância mécica → 80% são IONÓFOROS
Não é utilizado na medicina humana
Não existe fármaco similar
Não promove Resistência Antimicrobiana
Indicações Terapêuticas (Coccicdiose) e Melhorador de desempenho
EU – definido como cocidiostático
• Eficiência bioeconômica;
• Enzimas e Óleos Essenciais;
• Resultados de Pesquisa;
• Considerações Finais.
Roteiro
& &
Eficiência bioeconômica nos sistemas de produção de leite Custo elevado dos alimentos Milho – Componente principal do concentrado de vacas leiteiras Limitações do milho produzido em condição tropical Otimização da utilização do Amido em dietas de vacas leiteiras Amilase Exógena
Eficiência bioeconômica nos sistemas de produção de leite Ruminantes: Fermentação: perdas de energia(CH4) e proteína (NH3) Uso de antibióticos: ↑ Eficência ↓ Aceitação Social Busca por compostos vegetais bioativos
Compostos Orgânicos Ativos derivados do metabolismo secundário
Não apresentam função para o crescimento ou desenvolvimento da planta Definem odor/cor: função ecológica: mensageiro entre planta e ambiente Difícil Classificação: rotas metabólicas e mecanismos de ação se sobrepõem
3 Grupos: Taninos Saponinas
Óleos Essenciais
Maior número de pesquisas sobre efeito na fermentação microbiana ruminal
MODULADORES DE FERMENTAÇÃO
Óleos Essenciais
DEFINIÇÃO: Blend de metabólitos secundários obtidos da fração volátil das
plantas por destilação a vapor (Gershenzon and Croteau, 1991)
“Essential“ derivado do termo “Essence” – cheiro ou sabor – conferem flavors e
odor às plantas
Diversidade de composição e atividades
Óleos Essenciais
Os compostos ativos mais importantes são divididos em dois grupos químicos:
Terpenóides: 15 mil compostos descritos na literatura (C5H8)
Via do Mevalonato
Phenylpropanoides: não são os compostos mais comuns dos óleos essenciais (cadeia de 3 C ligada a anel aromático de 6 carbonos) Derivados do AA Fenilalanina
Via do ácido Chiquimico
C5: hemiterpenos (piretrinas) C10: monoterpenos (mentol e citrol) C15: sesquiterpenos (bisalobo-camomila) C20: diterpenos (esteviosídeo) C30: triterpenos (saponinas) C40: tetraterpenos ou carotenoides; unidades maiores: politerpenos.
Eugenol: 5-10%
Limonene: 20-35%
Vanilline: 10-20%
Gauiacol: 10-15%
Salicyaldehyde: 5-10%
Thymol: 25-35%
VANILLINE Semente da Baunilha Agente flavorizante ↑R$ Artificial (Eugenol ou Lignina)
SALICYLALDEHYDE Trigo Sarraceno Precursor de agentes quelantes Isômero do Hidroxibenzaldeído Sintetisado do Fenol ou Clorofórmio Secreção defensiva insetos Castóreo
LIMONENE Casca de frutas cítricas Solvente biodegradável Flavorizante Mascara sabor amargo alcalóides
THIMOL Isômero do Carvacrol Tomilho e Orégano Antisséptico Odor aromático
GUAIACOL Derivado do Guaco Obtido do alcatrão de Faia Creosoto da madeira Gerado na pirólise da lignina (fumaça) Eugenol e Vanillina (Síntese) Expectorante, antisséptico e anestésico
EUGENOL Óleo de Cravo Presente Canela Uso odontológico Antisséptico
Eficiência bioeconômica nos sistemas de produção de leite Busca por compostos vegetais bioativos:
Produção de CH4 por cordeiros alimentados com níveis crescentes de extrato alcaloídico da vagem de algaroba
MON1 AAE2 P-valor
Itens 2,8 0 6,6 17,3 27,8 EPM M vs AA3 L Q
Produção de metano (CH4)
g dia-1 23,65 23,88 23,25 21,45 20,42 0,56 0,0549 <0,00014 0,9858
g/dia/kg IFDNcp 61,08 55,01 55,87 56,42 46,50 1,51 0,0004 <0,00015 0,0014
g/dia/kg IMS 21,86 19,66 19,71 19,89 17,01 0,55 0,0003 0,00036 0,0147
g/dia/PC 0,62 0,58 0,58 0,55 0,51 0,02 0,0006 <0,00017 0,3551
Souza et al (2018) – Dados não publicados
• Eficiência bioeconômica;
• Enzimas e Óleos Essenciais;
• Resultados de Pesquisa;
• Considerações Finais.
Roteiro
&
Experimento i) Efeitos da amilase exógena sobre a cinética de digestão in vitro da planta inteira de milho dentado ou semi-duro em diferentes estádios fenológicos Experimento ii) Efeito da amilase exógena sobre a digestão ruminal in vitro dos grão de sorgo e milho Experimento iii) Óleos essenciais como alternativa a monensina e amilase exógena em dietas de vacas leiteiras
Campo Experimental José Henrique Bruschi 1.037 ha, 2 sistemas de produção, 4 Retiros, Áreas experimentais,
Laboratórios, e instalações para treinamento de Técnicos e Produtores
Edificações: 21 unidades Área total: 13.717 m2 Capacidade: ~400 ruminantes (bovinos, ovinos, caprinos, bubalinos)
CMB - Complexo Multiusuário de Bioeficiência e Sustentabilidade da Pecuária
Efeitos da amilase exógena sobre a cinética de digestão in vitro da planta inteira de milho dentado ou semi-duro em diferentes estádios fenológicos A. S. Silva1 ǀ L. G. R. Pereira2 ǀ M. S. Pedreira1 ǀ F. S. Machado2 ǀ M. M. Campos2 ǀ C. S. Cortinhas3 ǀ T. S. Acedo3 ǀ R. D. dos Santos4 ǀ J. P. P. Rodrigues5 ǀ R. M. Maurício5 ǀ T. R. Tomich2* 1Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Itapetinga, BA, Brazil 2Embrapa Dairy Cattle, Juiz de Fora, MG, Brazil 3DSM Nutritional Products S.A., São Paulo, SP, Brazil 4Embrapa Semi-arid, Petrolina, PE, Brazil 5Universidade Federal de São João del Rei, São João del Rei, MG, Brazil
Experimento i
JUSTIFICATIVA E HIPÓTESE Amido: principal fração dos CNF da silagem de milho ↑ Digestão ruminal x ↓ digestão pós-ruminal : ↑ eficiência de uso da energia Sínetese de poteína microbiana e propionato (Arieli et al., 2001; Reynolds et al., 2001)
Interação entre tipo de milho e do estádio fenológico na concentração/diponibiliade do amido Amido de milho flint é mais resistente ao ataque enzimático Milho flint: predominante no Brasil
Experimento i
HIPÓTESE
A amilase exógena age de forma distinta na cinética de digestão ruminal in vitro da silagem de milho obtida em diferentes estádios fenológicos e de híbridos de diferente vitreosidade do grão
Experimento i
MÉTODOS
Híbridos (RIBER KWS®): RB9004 dentado nd RB9308 semi-duro Estádios Fenológicos: Leitoso Pastoso Farináceo Farináceo-duro
Experimento i
MÉTODOS
5 repetições (canteiros de 1 m2)
Experimento i
56 dias Técnica in vitro de produção de gases
MÉTODOS
Experimento i
14 dias adaptação
Reversão
Item (g/kg de MS) Dieta Silagem de milho 480
Feno de Tifton 52.6
Milho 210.6
Farelo de soja 210.2
Calcáreo 9.7
Uréia 5.3
Sulfato de amônia 5.3
Mineral mix¹ 26.3
Control Amylase
Amilase2 - 0.7
Composção das dietas oferecidas às doadores de líquido ruminal
1Mineral mix: 88 g/kg of calcium; 42 g/kg of phosphorus; 18 g/kg of sulphur; 45 g/kg of magnesium; 20 g/kg of potassium; 123 g/kg of sodium; 14 mg/kg of cobalt; 500 mg/kg of copper; 20 mg/kg of chromium; 1,050 mg/kg of iron; 28 mg/kg of iodine;: 1,400 mg/kg of maganese; 18 mg/kg of selenium; 2,800 mg/kg of zinc; 420 mg/kg of fluorine; 80 mg/kg of biotin; 200,000 UI/kg of vitamin A; 70,000 UI/kg of vitamin D3; 1,200 UI/kg of vitamin E; 600 mg/kg of monensin; 2Amylase: Ronozyme RumiStarTM; DSM Nutritional Products Brazil SA
MÉTODOS
Experimento i
Medições: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 19, 24, 30, 36, 48, 72 e 96 h
𝑉𝑓(𝑡) =𝑉1
(1 + 𝑒 2−4×𝐶1× 𝑡 )+
𝑉2
(1 + 𝑒 2−4×𝐶2× 𝑡−𝐿 )+ 𝜀
VCF, kCf, VCNF, kCNF, L (Schofield et al., 1994)
24 h: AGCC, NH3, CH4, pH
Bromatológica e variáveis de fermentação da silagem
𝑌𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝐻𝑖 + 𝐸𝑗 + 𝐻 × 𝐸𝑖𝑗 + 𝜀𝑖𝑗𝑘
Yijk variável dependente, μ media geral, Hi efeito fixo do híbrido, Ej efeito fixo do estádio fenológico, H×Eij efeito fixo da interação híbrido x estádio fenológico, εijk is the random error
Variáveis ensaio in vitro
𝑌𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝐻𝑖 + 𝐼𝑗 + 𝐻 × 𝐼𝑖𝑗 + 𝑅𝑙 + 𝜀𝑖𝑗𝑘𝑙 Ij efeito fixo de inóculo H×Iij efeito fixo da interação híbrido x inóculo, Rl efeito aleatório de rodados in vitro
MÉTODOS
Experimento i
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
214
252
320
362
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Leitoso Pastoso Farináceo Farináceo Duro
Efeito do estádio fenológico na MS da silagem (g/kg)
Dent Flint Média
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
89 78 78
69
0
20
40
60
80
100
120
Leitoso Pastoso Farináceo Farináceo Duro
Efeito do estádio fenológico na PB das silagens (g/kg MS)
Dent Flint Média
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
581
480 468 489
0
100
200
300
400
500
600
700
Leitoso Pastoso Farináceo Farináceo Duro
Efeito do estádio fenológico na FDN das silagens (g/kg MS)
Dent Flint Média
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
83
204
227 239
0
50
100
150
200
250
300
Leitoso Pastoso Farináceo Farináceo Duro
Efeito do estádio fenológico no teor amido das silagens (g/kg MS)
Dent Flint Média Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Efeito do estádio fenológico e amilase na fermentação in vitro do híbrido flint CHOT CF CNF
Pastoso
Leitoso
Farináceo
Far. Duro
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Efeito do estádio fenológico e amilase na fermentação in vitro do híbrido dent CHOT CF CNF
Pastoso
Leitoso
Farináceo
Far. Duro
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
dent flint
Efeito do tipo de híbrido (dente x flint)
CHOT CF CNF
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
dent flint
Efeito da presença de amilase exógena
CHOT CF CNF
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
0
50
100
150
200
250
VT VCF VCNF
Controle Amilase
Efeito da presença de amilase exógena – Volume de Gases
6%
10%
-1%
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
kCF kCNF
Controle Amilase
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Efeito da presença de amilase exógena nas taxas de fermentação
10%
11%
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Efeito da presença de amilase exógena no tempo de colonização (h)
-15%
2
2,5
3
Controle Amilase Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
572
629 631
597
520
540
560
580
600
620
640
660
Leitoso Pastoso Farináceo Far. Duro
DENT
Controle Amilase Média
590
602 617
601
520
540
560
580
600
620
640
660
Leitoso Pastoso Farináceo Far. Duro
FLINT
Controle Amilase Média
Efeito da presença de amilase exógena e estádio fenológico na DIVMS
6% 6% 3%
3%
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
CH4 (mg/g DMi) CH4 (mg/g DMd)
Controle Amilase
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
CH4 (mg/g DMi) CH4 (mg/g DMd)
Dent Flint
11%
12%
Efeito da presença de amilase exógena e híbrido na produção e rendimento de CH4
Efeito da amilase Efeito de Híbrido
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
6,41
6,37
6,34
6,35
6,36
6,37
6,38
6,39
6,40
6,41
6,42
Controle Amilase
pH
68
71
65
66
67
68
69
70
71
72
Controle Amilase
AGV (µmol)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento i
Efeito da presença de amilase na pH e AGV
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
CONCLUSÕES
Estádios farináceo e farináceo duro: melhor composição bromatológica e qualidade das silagens; Híbrido (dent x flint): pouca influência nas variáveis de fermentação ruminal in vitro; A amilase exógena aumenta a extensão e taxa de fermentação da fração CF e aumenta a taxa de fermentação dos CNF em todos os estádios fenológicos; A amilse exógena aumenta a digestão da fibra e a taxa de fermentação dos CNF das silagens de grãos flint ou dent.
Experimento i
Efeito da amilase exógena sobre a digestão ruminal in vitro dos grão de sorgo e milho A.S. SilvaA, L.G.R. PereiraB,* M.S. PedreiraA, F.S. MachadoB, M.M. CamposB, C.S. CortinhasC, T.S. AcedoC, R.D. dos SantosE, J.P.P. RodriguesE, R.M. MaurícioE, T.R. TomichB
AState University of Southwestern Bahia, Itapetinga, BA 45700-000, Brazil BEmbrapa Dairy Cattle, Juiz de Fora, MG 36038-330, Brazil CDSM/Tortuga, São Paulo, SP 01452-905, Brazil DEmbrapa Semi-arid, Petrolina, PE 56302-970, Brazil EFederal University of São João Del Rey, São João Del Rey, MG, Brazil *Corresponding author: E-mail: [email protected] (L.G.R. Pereira).
Experimento ii
JUSTIFICATIVA E HIPÓTESE Cereais ricos em amido (milho e sorgo): ↑R$ (fonte energética para vacas leiteiras) ↑ Digestão amido: aditivos ou uso de genótipos com ↓ vitereosidade (prolamina e densidade) Sorgo: endosperma duro (↓digestibilidade) Amilase exógena aumenta o aproveitamento do amido (clima temperado) Maioria dos estudo conduzidos com silagem de planta inteira: efeitos de outros componentes Demanda por ensaios conduzidos em condições tropicais
Experimento ii
OBJETIVOS
Avaliar os efeitos da amilase exógena sobre a digestão ruminal in vitro e in situ dos grãos de sorgo ou milho de diferentes vitreosidades
Experimento ii
MÉTODOS
Ensaio 1: Screening de híbridos de milho (vitreosidade e DIVMS) Ensaio 2: Efeito da amilase exógena na cinética de digestão ruminal, produção de CH4 in vitro, e degradabilidade in situ do sorgo e híbridos de milho
Experimento ii
MÉTODOS Experimento ii
Monsanto Company®, Missouri, USA AG1051 (dent) AG8088 (flint) Embrapa Milho e Sorgo, MG, Brazil 1L1411 1N1932 1M1752 1M1807
Dissecação manual Bromatológica e DIVMS (Produção Gases)
Ensaio 1: Screening de híbridos de milho (vitreosidade e DIVMS)
Item1 (g/kg)
Híbrido AG1051 1L1411 1M1752 1M1807 1N1932 BRS332 AG8088
DM 884.3 872.6 870.6 873.5 887.4 889.1 867.6
OM2 977.2 986.0 985.8 987.2 986.7 982.1 987.4
CP2 105.4 92.3 95.5 92.9 103.7 132.5 93.0
EE2 76.8 43.8 42.6 50.5 56.3 45.6 55.6
ash2 22.8 14.1 14.0 12.5 13.7 18.1 12.8
NDF2 138.0 135.9 135.7 123.8 102.7 152.0 129.8
ADF2 41.2 40.3 33.9 42.2 31.9 68.3 40.1
Lig2 14.6 15.3 15.3 17.9 11.7 37.6 13.2
Starch2 649 701 707 673 623 671 649
NFC2 657 714 712 720 724 652 709
Vitreousness3 591 509 620 660 739 - 761
Composição bromatológica e vitreosidade dos grãos de milho e sorgo
1Item: DM= dry matter; OM= organic matter; CP= crude protein; EE= ether extract; NDF= neutral detergent fiber; ADF= acid detergent fiber; Lig= lignin; NFC= non-fibrous carbohydrates; 2DM basis; 3g/kg of total endosperm
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
Cinética ruminal e digestibilidade in vitro (IVDMD) de grãos de milho de diferente vitreosidade
1Parameters of model proposed by France et al. (1993); T/2 = time necessary to gas production reach half of its potential; A= maximum gas production potential; µ = gas production rate; ED5 = effective digestibility to passage rate of de 5%/h. Means within a row not sharing a common superscript differ by Fisher test (p < .0.5)
Item Hybrids
SEM p-value AG1051 1L1411 1M1752 1M1807 1N1932 AG8088
pH 5.3 5.40 5.4 5.4 5.3 5.5 0.04 0.21
Gas (mL) 183.4ab 191.72a 152.6bc 148.6c 191.6a 168.6abc 13.54 0.04
IVDMD (g/kg) 452.3 449.9 465.3 475.2 444.4 418.7 1.93 0.45
1Parameters (France et al. 1993)
Lag time (hh:mm) 00:51abc 00:31c 01:07ab 01:12a 00:52abc 00:45bc 00:11 0.02
T/2 (hh:mm) 10:08d 13:08bc 17:07a 17:11a 10:49cd 15:21ab 01:51 <0.01
A (mL) 196.3ab 211.0a 169.3b 169.2b 213.2a 201.2ª 14.75 0.03
µ (mL/h) 0.056a 0.049b 0.049b 0.046b 0.048b 0.039c 0.003 <0.01
ED5 (g/kg) 530.2 499.1 496.1 487.4 515.9 499.1 2.70 >0.50
Fonte: Silva et al., 2018 (Dados não Publicados)
Dentado (AG1051) Duro (IN1932) Sorgo (BRS332)
Técnica produção de gases: 48 horas de incubação (12 h - AGV, NH3, CH4, pH) Degradabilidade in situ: 3, 6, 12, 24 and 48 h
MÉTODOS
Ensaio 2: Efeito da amilase exógena na cinética de digestão ruminal, produção
de CH4 in vitro, e degradabilidade in situ do sorgo e híbridos de milho
pH, accumulated gas production, in vitro dry matter digestibility (IVDMD) and ammonia nitrogen (NH3-N) at 48 hours of incubation and parameters of ruminal kinects of corn and sorghum grains
1Parameters of model proposed by France et al. (1993): Lag = lag time; T/2 = time necessary to gas production reaches half of its potential; A= maximum gas production potential; µ = gas production rate; DE5 = effective digestibility to passage rate of 5%/h. 2Parameters of model proposed by Sampaio et al. (1995): As = potential degradability; cs = degradation rate. 3SEM = standard error mean. Means within a row not sharing a common superscript differ by Fisher test (p < .0.5)
Item
Control Amylase
3SEM
p-value
BRS332 AG1051 1M1932 BRS332 AG1051 1M1932 Hybrid Amylase Híb x Amy
pH 5.9 5.8 5.8 6.0 5.9 5.9 0.07 0.05 0.11 >0.50
Gas (mL) 214.9 213.3 222.1 217.2 237.9 230.7 6.04 0.14 0.01 0.13
IVDMD (g/kg) 547.5b 620.1a 606.0a 559.0b 611.6a 642.0a 2.20 <0.01 0.31 0.36
NH3-N (mg/g) 2.0 2.0 2.1 2.4 2.4 2.4 0.13 >0.50 <0.01 >0.50
1Parameters (France et al. 1993)
Lag (hh:mm:ss) 30:19 42:40 43:08 56:39 40:38 36:39 09:45 >0.50 >0.50 0.19
T/2 (hh:mm:ss) 13:45 11:17 13:07 13:52 14:51 14:5 01:01 >0.50 0.01 0.14
A (mL) 247.2 226.3 232.3 247.5 281.2 257.5 13.00 >0.50 <0.01 0.08
µ (mL/h) 0.063 0.064 0.059 0.054 0.053 0.054 0.01 0.17 0.01 0.09
ED5 (g/kg) 508.3b 572.2a 559.5a 508.5b 563.1a 593.6a 2.15 <0.01 >0.50 0.32
2Parameters (Sampaio et al. 1995)
As (%) 75.5 77.6 78.0 75.0 77.0 89.5 6.26 0.15 >0.50 0.31
cs (%/h) 3.3 3.9 3.9 3.5 4.3 2.9 0.60 0.21 >0.50 0.21
↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑
↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑
Parâmetros de cinética de degradabilidade in situ dos grãos de sorgo e milho divergentes para vitreosidade
1Parameters of Ørskov and McDonald (1979): S = rapidly degraded fraction; B = slowly degraded fraction, A = degradation potential; c = degradation rate of fraction B; ED = effective digestibility considering the rate of passage of 5%/h. 2SEM= standard error mean. Lowercase letters compare hybrids by the Fisher's test (p < 0.05).
1Item
Control Amylase 2SEM
p-value
BRS332 AG1051 1M1932 BRS332 AG1051 1M1932 Hybrid Amylase Hyb x
Amy
S (%) 4.3c 14.8a 9.6b 4.5c 15.1a 9.7b 2.67 <0.01 >0.50 >0.50
B (%) 95.6a 78.1b 85.0ab 95.4a 79.8b 85.7ab 5.44 <0.01 >0.50 >0.50
A (%) 100.0 93.0 94.6 100.0 95.0 95.4 3.70 0.13 >0.50 >0.50
c (%/h) 3.0b 3.5ab 3.9a 3.1b 3.4ab 4.1a 0.35 <0.01 >0.50 >0.50
ED5 (g/kg) 404.0b 469.8a 468.3a 409.1b 476.1a 482.4a 2.95 <0.01 >0.50 >0.50
↑ ↑
↑ ↑
↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Controle Amilase Controle Amilase Controle Amilase
AG1051 1N1932 BRS332
20% 14% 20%
Nitrogênio amoniacal de grãos de milho e sorgo (p < 0,05)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Controle Amilase Controle Amilase Controle Amilase
AG1051 1N1932 BRS332
Produção de CH4 (mg/g MS degradada) de grãos de milho e sorgo (p< 0,05)
22% 44% 52%
CONCLUSÕES
A amilase exógena aumenta a produção de gases e CH4 in vitro e melhora os parâmetros de cinética de fermentação de grãos de milho e sorgo, mas não afeta a digestibilidade in vitro and in situ.
Experimento ii
Óleos essenciais como alternativa a monensina e amilase exógena em dietas de vacas leiteiras L. D. R. Freire,* T. R. Tomich,† F. S. Machado†, M. M. Campos,† A. L. Ferreira,†§ C. S. Cortinhas,‡ T. S. Acedo,‡ R.M. Maurício,§ J. P. Sacramento,§ M.S. Pedreira,* L. G. R. Pereira1† * Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Itapetinga, Bahia, Brazil, 45700-000 † Brazilian Agricultural Research Corporation – Embrapa Dairy Cattle, Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil, 36038-330 ‡ DSM Nutritional Products S.A, São Paulo, São Paulo, Brazil, 01451-905 § Universidade Federal de São João del Rei, São João del Rei, Minas Gerais, Brazil, 36307-352
Experimento iii
JUSTIFICATIVA Cereas ricos em amido: componente estratégico em dietas de vacas leiteiras Milho é a principal fonte de amido: ↑R$ e usado na alimentação humana Esforços para o desenvolvimento de produtos, processos e tecnologias : redução e otimização do amido Amilase exógena como aditivo para aumentar a digestibilidade toral ou ruminl do amido (Hristov et al., 2008, Gencoglu et al., 2010, Nozière et al., 2014) Os resultados são os mesos em condições tropicais (milho duro)????
Experimento iii
JUSTIFICATIVA Monensina – ionóforo aprovado para uso em vacas em lactação ↑ eficiência alimenta; ↓ CMS, acetate:propionate, protozoários e a emissão de CH4 entérico Baixa aceitação pública quanto ao uso de antibióticos em animais de produção Óleos essenciais como alternative aos aditivos antibióticos
Experimento iii
HIPÓTESES
(a) A combinação de monensina com amilase exógena tem efeito positivo na produção e parâmetros metabólicos de vacas leiteiras;
(b) A substituição da monensina por blend de EO não afeta negativamente o desempenho, a emissão de CH4 entérico e ometabolismo de vacas leiteiras.
Experimento iii
MÉTODOS
Experimento iii
39 Vacas (n=13) 75 ± 34 DEL
20,74 ± 4,2 kg Leite/d
PC - 502 ± 57 kg Delineamento inteiramente casualisado 70 dias 21 adaptação 49 coleta
MÉTODOS
Experimento iii
Ingredientes e composição das dietas experimentais Ingredients Total Mixed Ration
g/kg
Corn Silage 480,0
52,6
210,6
210,2
9,7
5,3
5,3
26,3
Tifton Hay
Corn
Soybean Meal
Limestone
Urea
Ammonium sulfate
Mineral Mix¹
Mon Mon+Amylase EO+Amylase
mg/Kg
Monensin 15,78 15,78 0,000
Amylase 0,000 657,5 657,5
EO² 0,000 0,000 52,6
53%
47%
Mon Mon Amylase EO+Amylase
Chemical Composition³ (g/kg)
Organic Matter 914.6 ± 9.4 924.4 ± 4.1 919.9 ± 3.0
Crude Protein 194.5 ± 3.7 192.8 ± 7.9 190.6 ± 6.5
Ether Extract 36.5 ± 2.2 37.0 ± 1.7 36.6 ± 5.8
NDF 308.3 ± 13.1 292.1 ± 9.5 301.7 ± 6.4
ADF 155.1 ± 6.3 148.7 ± 4.0 151.9 ± 3.0
Starch 249.3 ± 20.1 250.8 ± 19.6 247.7 ± 17.2
Energy (Mcal/kg)
Net energy for lactation 1.63 1.63 1.63
Métodos
Experimento iii
Efeitos Fixos: tratamento, semena, tratamento x semana Covariáveis: leite e dias em lactação Semana de lactação – medida repetida no tempo
yijk = μ + cov1 + cov2 + τi + wk + (τ×w)ik + δij + εijk, μ = media τi = efeito do tratamento wk = efeito da semana (τ x w)ik = efeito da interação tratamento x semana δij = covariance between repeated measures within animals cov1 = efeito da covariável 1
cov2 = efeito da covariável 2
εijk = efeito do erro aleatório associado à observação yijk.
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina por EO sobre o consumo
Item¹ Monensin Monensin +
Amylase
EO +
Amylase
P SEM
Intake (Kg/day)
DMI 15.3B 17.3A 17.7A 0,001 0,176
CP 3.45 3.66 3.79 0.298 0.091
Ether Extract 0.60A B 0.54B 0.68A 0.019 0.022
NDF 4.30 4.08 4.03 > 0.50 0.112
ADF 2.45 2.31 2.45 > 0.50 0.070
NFC 7.34 6.99 7.64 0.342 0.176
Starch 4.17 4.32 4.50 0.422 0.100
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
*Means followed by the different letters within a row differ by LSM test at 5% probability.
Item¹ Monensin Monensin + Amylase EO + Amylase P SEM
(g/Kg DM)
DM 724.84 704.55 709.11 0.093 6.43
OM 739.50 723.04 725.95 0.167 6.08
CP 781.05 776.17 769.24 0.409 4.37
Ether Extract 662.52 576.31 624.89 0.060 15.5
NDF 532.64 510.76 476.50 0.231 14.6
ADF 570.79 506.18 529.70 0.064 13.1
NFC 854.07 825.62 836.57 0.100 6.97
Starch 946.42 950.72 942.54 0.413
2.66
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina por EO sobre a digestibilidade
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
*Means followed by the different letters within a row differ by LSM test at 5% probability.
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina na produção de leite
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
Mon Mon +
Amylase
EO +
Amylase SEM
P-value
Treatment Week Treat x
Week
Milk yield, kg 19.4B 21.0A 19.9AB 0.178 0.0007 0.0345 0.9368
FCM, kg 21.2C 22.3B 23.1A 0.195 <0.0001 0.0134 0.8799
ECM, kg 19.5C 20.6B 21.3A 0.208 <0.0001 0.0132 0.8768
Milk fat, g/kg 40.6B 38.8C 45.1A 0.0389 <0.0001 0.6166 0.9900
Milk protein, g/kg 33.1B 32.5B 34.8A 0.0242 <0.0001 <0.0001 0.9984
Milk lactose, g/kg 47.7A 46.8B 46.6B 0.0121 0.0001 0.0310 0.9634
Total solids, g/kg 131B 127C 136A 0.0591 <0.0001 0.1145 0.9984
Solids nonfat, g/kg 89.8A 88.1B 90.6A 0.0261 0.0002 <0.0001 0.9970
MUN, mg/dL 23.3 23.8 22.7 0.475 0.1422 <0.0001 0.9009
*Means followed by the different letters within a row differ by LSM test at 5% probability.
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina na emissão de CH4
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
Item Monensin Monensin+
Amylase
EO +
Amylase P-value SEM
CH4, g/day 293 310 332 0.199 6.290
CH4, g/kg DMI 18.1 18.5 17.3 0.462 0.301
CH4, g/kg OMI 20.3 20.0 19.0 0.478 0.340
CH4, g/kg NDFI 65.1B 70.1A 59.9C 0.017 1.160
CH4, g/kg DMD 25.2 26.7 25.3 > 0.50 0.495
CH4, g/kg OMD 27.6 27.9 26.1 0.435 0.474
CH4, g/kg NDFD 113B 132A 114B 0.028 2.580
CH4, g/kg ECM 14.4 14.2 15.8 0.083 0.266 *Means followed by the different letters within a row differ by LSM test at 5% probability.
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina na partição energética
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
Monensin Monensin +
Amylase
EO +
Amylase P-value SEM
Intake and Energy partitioning
GEI (Mcal/day) 70.49 71.23 77.31 0.279 1.94
FE (Mcal/day) 19.31 20.51 22.15 0.109 0.729
DE_Mcal/day 51.19 50.73 55.16 0.387 1.40
DE (Mcal/kg DM) 3.04 3.05 3.03 > 0.50 0.0184
ECH4 (Mcal/day) 4.22 4.17 4.38 > 0.50 0.141
UGE (Mcal/day) 3.50 3.57 3.75 > 0.50 0.112
ME (Mcal/day) 43.47 42.98 47.03 0.345 1.22
ME (Mcal/kg DM) 2.58 2.59 2.58 > 0.50 0.0167
NEL (Mcal/kg) 14.16 14.86 14.43 > 0.50 0.377
DHP (Mcal/day) 23.77 24.51 25.53 0.378 0.514
DHP (Kcal/Kg0.75) 215.67 221.26 225.96 0.380 3.19
EB (Mcal/day) 5.53 3.60 7.07 0.211 0.904
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina na eficiência energética
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
Monensin Monensin
+ Amylase
EO +
Amylase P-value SEM
Efficiency of energy utilization
q. ME/GE 0.62 0.60 0.61 0.293 0.005
ME/DE 0.85 0.85 0.85 > 0.50 0.002
DHP/MEI 0.56 0.57 0.55 > 0.50 0.011
EB/MEI 0.11 0.08 0.13 0.320 0.018
NEL/ME 0.33 0.35 0.31 0.202 0.009
26
25
24
61
60
62
71
71
[VALOR]
33
35
35
6
6
6
29
29
28
5
5
5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
EO + AMY
MON + AMY
MON
EO + AMY
MON + AMY
MON
EO + AMY
MON + AMY
MON
Utilização da Energia
DE
ME
NEMMG
FE
CH4E UE
HP
% Energia Bruta Ingerida Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados)
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina na partição de nitrogênio
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
Monensin
Monensin +
Amylase EO + Amylase P-value SEM
Nitrogen (g/day)
Total Nitrogen 552 586 598 0.400 14.2
Fecal 121 131 138 0.159 4.22
Urine 282 298 297 > 0.50 8.13
Milk 105 113 108 > 0.50 3.19
Excreted 508 542 543 > 0.50 13.4
Retained 43.8 43.8 55.1 0.747 7.68
Nitrogen (% N ingested)
Fecal 21.9 22.4 23.1 0.409 0.437
Urine 51.4 51.5 49.5 > 0.50 1.11
Milk 19.0 19.4 18.1 0.239 0.337
Excreted 92.3 93.3 90.7 > 0.50 1.26
Retained 7.70 6.70 9.30 > 0.50 1.26
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina nos parâmetros sanguíneos
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
Monensin Monensin +
Amylase
EO +
Amylase
P-value SEM
mg/dL
Glucose 68.15 71.73 66.95 0.135 1.02
Urea 62.61 64.21 60.74 0.447 1.09
Triglycerides 11.70 11.12 11.12 > 0.50 0.441
mmol/L
NEFA 0.59A 0.51A 0.40B < 0.001 0.0204
D-3-hydroxybutyrate 0.86 0.88 0.97 0.157 0.0263
*Means followed by the different letters within a row differ by LSM test at 5% probability.
Resultados e Discussão
Experimento iii
Efeito da amilase e da substituição da monensina no comportamento de ingestão de alimentos e água
Fonte: Freitas et al. (2018) Dados não Publicados
*Means followed by the different letters within a row differ by LSM test at 5% probability.
Mon Mon +
Amylase
EO +
Amylase P-value SEM
Daily feeding time. min 177 174 175 0.957 0.067
Feeding time with intake. min 176 172 175 0.923 0.069
DM intake rate (kg/min) 0.104 0.107 0.107 0.876 0.003
nº visits 45.7 45.1 38.4 0.246 1.954
nº visits with intake 33.7 28.7 27.8 0.178 1.409
nº visits without intake 11.5 17.0 10.93 0.090 1.265
nº feed bin visits 2.87B 4.38A 2.91B 0.036 0.277
Water intake. L/d 66.4 69.2 66.5 0.861 2.306
Water intake. L/kg DMI 3.40 3.64 3.43 0.482 0.106
Water intake. L/kg milk 3.18 3.11 3.33 0.495 0.085
Water intake rate (kg/min) 0.93 1.32 1.08 0.391 0.205
CONCLUSÕES
A adição de amilase exógena em dietas com monensina aumenta o consumo de MS, a produção de leite, FCM e ECM;
Quando a monensina é substituida por OE ocorre aumento adicional no FCM e ECM;
EO podem ser uma alternativa a monensina em dietas de vacas leiteiras, aumentando a produção de leite, gordura, proteína, sólidos totais e produção de proteína sem afetar a produção e intensidade de emissão de metano.
Experimento iii
COSIDERAÇÕES FINAIS
Oportunidades para consolidar o Brasil como provedor de alimentos para o mundo; Produzir com foco em eficência bioeconômica; Aditivos alimentares – tecnologias para aumento da eficiência em sistemas de proução de leite