Doctor of Philosophy / Department of Diagnostic Medicine/Pathobiology / Tiruvoor G. Nagaraja / Escherichia coli O157 is a major foodborne pathogen. The bovine gut is the primary reservoir and the organism is shed in the feces, which serves as the major source of contamination. The objectives of our research on E. coli O157 were to 1) determine prevalence and characterize presence in the rectoanal mucosa of cattle, 2) rationalize preferential prevalence in the hindgut, 3) evaluate fecal prevalence and concentration in relation to carcass contamination 4) determine the efficacy of preharvest intervention strategies to reduce fecal prevalence and/or concentration in cattle. We determined that E. coli O157 isolated from the rectoanal mucosa were similar to fecal isolates. We evaluated methods of enumeration in cattle feces to identify fecal samples with > 10[superscript3] and 10[superscript4] CFU of E. coli O157/g. We observed that prevalence of E. coli O157 on carcasses was correlated with high-shedders. We identified gluconic acid as a substrate which stimulates growth of E. coli O157 in fermentations with ruminal microbial or fecal microbial inocula from cattle. This may explain the preference to persist or colonize the hindgut because gluconic acid is a component of colonic mucin. Additionally, we evaluated the effects of cattle diets (two grain types and two grain processing methods), which present different amounts of fermentable starch to the hindgut, on prevalence of E. coli O157. Dry-rolled grain-based diets reduced prevalence of E. coli O157, possibly because of increased flow of starch to the hindgut. Competitive exclusion cultures of E. coli in in vitro fermentations reduced E. coli O157 in ruminal microbial inoculum, but in fecal microbial inoculum cultures were only efficacious when gluconic acid also was added. Lastly, we evaluated a vaccine which targeted the siderophore receptor/porin proteins of E. coli O157. The vaccine reduced prevalence, the total number of days cattle tested positive, and the total number of days cattle were identified as high-shedders of E. coli O157. In summary, our research adds further knowledge to the literature about E. coli O157 in the hindgut, provides methods to identify high-shedding animals, demonstrates the importance of high-shedding animals, and offers information about potential preharvest interventions.

Beef constitutes an important part of many consumers’ diets. Beef is the most consumed red meat in South Africa. Consumer perceptions can affect the whole supply or value chain of beef. Recently there has been increased interest in food safety; greater concern for environmental and animal welfare issues, increased importance of eating quality and healthy food as well as the greater role of food services. The demand for beef is no longer limited to economic factors alone but to non-economic factors as well. Consumers of beef in Alice have become more concerned about meat-borne risks and personal health. This research prioritized the exploration of the beef consumers’ (i) self-perception (ii) price perception (iii) benefit perception [in the form of – (a) value perception and (b) quality perception]. The study was conducted in the Eastern Cape Province specifically in Alice town and the surrounding rural areas (Ntselamanzi, Gaga, Hillcrest, Gqumashe, and Dyamala) of the Nkonkobe municipality. Anyone who admitted to eating beef and at the point of data collection bought beef for their own consumption or family consumption was deemed as a unit of analysis. Non – probabilistic sampling techniques which included accidental and random sampling were used to collect data from 100 interviewees. A semi structured questionnaire was used to analyse the perceptions and attitudes of beef consumers. The respondents were asked to indicate their agreement or disagreement with 47 statements or items presented on either five alternatives in a Likert scale scored from 1 (strongly disagree) to 5 (strongly agree) or a six Likert scale ranging from 1 (very low) through 5 (very high) to 6 (I do not know).The data was analysed using SPSS. It was discovered that beef consumers did not consider either intrinsic or extrinsic cues in isolation when purchasing beef but rather all characteristics contribute to the final perception. The Alice consumer market is heterogeneous and consists of different races with different cultures and market segments with varying needs and preferences. The results showed that five factors were extracted from forty seven items Factor 1: Information reliance and quality indication; Factor 2: convenience; Factor 3: Traceability and animal Welfare; Factor 4: Health and safety Conscious and Factor 5: Price and Branding. Furthermore, four main consumer segments emerged as - Segment 1: Informed buyers; Segment 2: Elite buyers; Segment 3: Health & safety conscious buyers and Segment 4: Apathetic buyers. The cluster analysis shows that quality is a subjective concept that is informed by a consumer’s personal taste and preferences. Taste and preferences inform the consumer’s effective demand which in retrospect is informed by the consumer’s socioeconomic status.

A predição da variância fenotípica é de grande importância para que os sistemas de produção de bovinos de corte consigam aumentar a rentabilidade otimizando o uso de recursos. Modelos mecanicistas dinâmicos do crescimento bovino vêm sendo utilizados como ferramentas de suporte à tomada de decisão em sistemas de manejo individual do gado. Entretanto, a aplicação desses modelos ainda fundamenta-se em parâmetros populacionais, sem qualquer abordagem para que se consiga capturar a variabilidade entre sujeitos nas simulações. Assumindo que modelos mecanicistas sejam capazes de simular o componente de desvio ambiental da variância fenotípica e considerando que marcadores SNPs possam predizer o componente genético dessa variância, esse projeto objetivou evoluir em direção a um modelo matemático que considere a variabilidade entre animais em seu nível genético. Seguindo conceitos de fisiologia genômica computacional, nós assumimos que a variância genética da característica complexa (i.e. produto do comportamento do modelo) surge de características componentes (i.e. parâmetros dos modelos) em níveis hierárquicos mais baixos do sistema biológico. Esse estudo considerou dois modelos mecanicistas do crescimento de bovinos - Cornell Cattle Value Discovery System (CVDS) e Davis Growth Model (DGM) - e ao questionar se os parâmetros de tais modelos mapeariam regiões genômicas que englobam QTLs já descritos para a característica complexa, verificou as suas interpretações biológicas esperadas. Tal constatação forneceu uma prova de conceito de que os parâmetros do CVDS e do DGM são de fato fenótipos cuja interpretação pode ser confirmada através das regiões genômicas mapeadas. Um método de predição genômica foi então utilizado para computar os parâmetros do CVDS e do DGM. Os efeitos dos marcadores SNPs foram estimados tanto para os parâmetros quanto para os fenótipos observados. Nós buscamos qual o melhor cenário de predição - simulações dos modelos com parâmetros computados a partir das informações genômicas ou predição genômica conduzida diretamente nos fenótipos complexos. Nós encontramos que enquanto a predição genômica dos fenótipos complexos pode ser uma melhor opção em relação aos modelos de crescimento, simulações conduzidas com parâmetros obtidos a partir de dados genômicos estão condizentes com simulações geradas com parâmetros obtidos a partir de métodos regulares. Esse é o principal argumento para chamar atenção da comunidade científica de que a abordagem apresentada nesse projeto representa um caminho para o desenvolvimento de uma nova geração de modelos nutricionais aplicados capazes de capturar a variabilidade genética entre bovinos de corte confinados e produzir simulações com variáveis de entrada específicas de cada genótipo. Esse projeto é a primeira abordagem no Brasil conhecida dos autores a usar genótipos Bos indicus para o estudo da aplicação de genômica integrada à modelos mecanicistas para o manejo e comercialização de animais na pecuária. / The prediction of phenotypic variance is important for beef cattle operations to increase profitability by optimizing resource use. Dynamic mechanistic models of cattle growth have been used as decision support tools for individual cattle management systems. However, the application of such models is still based on population parameters, with no further approach to capture between-subject variability. By assuming that mechanistic models are able to simulate environmental deviations components of phenotypic variance and considering that SNPs markers may predict the genetic component of this variance, this project aimed at evolving towards a mathematical model that takes between-animal variance to its genetic level. Following the concepts of computational physiological genomics, we assumed that genetic variance of the complex trait (i.e. outcome of model behavior) arises from component traits (i.e. model parameters) in lower hierarchical levels of biological systems. This study considered two mechanistic models of cattle growth - Cornell Cattle Value Discovery System (CVDS) and Davis Growth Model (DGM) - and verified their expected biological interpretation by asking whether model parameters would map genomic regions that harbors QTLs already described for the complex trait. This provided a proof of concept that CVDS and DGM parameters are indeed phenotypes whose expected interpretations may be stated by means of their mapped genomic regions. A method of genomic prediction to compute parameters for CVDS and DGM was then used. SNP marker effects were estimated both for their parameters and observed phenotypes. We looked for the best prediction scenario - model simulation with parameters computed from genomic data or genomic prediction on complex phenotypes directly. We found that while genomic prediction on complex phenotypes may still be a better option than predictions from growth models, simulations conducted with genomically computed parameters are in accordance with those performed with parameters obtained from regular methods. This is the main argument to call attention from the research community that this approach may pave the way for the development of a new generation of applied nutritional models capable of representing genetic variability among beef cattle under feedlot conditions and performing simulation with inputs from individual\'s genotypes. To our knowledge, this project is the first of this kind in Brazil and the first using Bos indicus genotypes to study the application of genomics integrated with mechanistic models for the management and marketing of commercial livestock.

As características de carcaças bovinas relacionam-se indiretamente com aspectos de qualidade da carne bovina, bem como permitem verificar limitações e progressos do sistema produtivo. Portanto, um retrato atual daquelas características em âmbito regional e suas variações anuais e plurianuais é ferramenta essencial na transferência de informação para o gerenciamento e sustentabilidade da cadeia de carne bovina. A análise do banco de dados de um grupo frigorífico com unidades industriais localizadas no Sudoeste de Mato Grosso do Sul, Meio-Oeste de São Paulo, Noroeste de Goiás e Triângulo Mineiro, importantes regiões para a pecuária nacional, durante 31 meses de operação industrial (janeiro de 2001 a agosto de 2003), permitiu descrever as características das carcaças bovinas nessas regiões geográficas, entre épocas do ano e entre os anos. Cada unidade foi abastecida principalmente por fornecedores do próprio estado e as regiões que mais negociaram estavam nas proximidades das unidades, exceto a unidade frigorífica de SP onde grande parte do abate teve origem no Leste de MS. As fêmeas totalizaram 13,16% dos abates e houve oferta crescente no período a partir do segundo semestre de 2002 com pequena redução no abate de machos, destes 75,96% eram castrados e 10,88% inteiros. A região teve impacto na oferta de características como classe sexual, maturidade e grau de acabamento para machos castrados, contudo houve um padrão predominante em todas as unidades em volume e freqüência de oferta, com carcaças de machos castrados de 6 a 8 dentes compondo 61,6% dos abates do grupo. A unidade de GO foi a que mais abateu machos inteiros, totalizando 36% dos abates. A unidade de MG se destacou na proporção de machos castrados até 4 dentes (novilhos) em relação aos machos castrados abatidos, com uma média de 25%. O abate de novilhos com grau de acabamento 3 (espessura de gordura entre 3 e 6 mm) representaram 7,9% dos abates, destacando-se MS e SP em volume de abate e proporção, com 2/3 dos novilhos atingindo este acabamento. A oferta de carcaças de novilhos e de novilhos com grau de acabamento 3 ocorreu em dois momentos do ano, de abril a junho e de agosto a novembro. No período estudado, a oferta de novilhos com grau de acabamento 3 não acompanhou a oferta de novilhos, variando com a região, sendo que a unidade de SP foi abastecida de forma mais regular. O peso médio de abate dos machos castrados foi de 264,4 kg (DP ± 15,2 kg), equivalente a 17,6@ e à medida que os animais avançaram na idade aumentou a freqüência de carcaças pesadas. Carcaças acima de 18@ corresponderam à 40,6% dos adultos e 22,9% dos novilhos. Para os novilhos com acabamento 3 a faixa de peso predominante foi de 16 –17@ em todas unidades, exceto em MG onde a classe de peso predominante esteve acima de 18@. / Beef carcass characteristics are indirectly related with meat quality and helps to identify limitations and progresses of the productive system. Wherefore establishing a picture of such characteristics and their annual and pluriannual variations represents an essential tool on information transference for the beef supply chain management and sustainability. This study was based on data from a beef industry composed by four unities located in important Brazilian regions for beef cattle production (Southeast of Mato Grosso do Sul State, Middle-West of São Paulo State, Northwest of Goiás State and at Triângulo Mineiro Region of Minas Gerais State), during 31 months (January, 2001 to August, 2003). Database analysis allowed to describe beef carcass characteristics within periods over a year and among years of industrial activity. Producers from regions close to the plants inside the same state were their main suppliers, except for the unity in the São Paulo State where a large number of animals came from East of Mato Grosso do Sul State. Castrated males represented 75.96% of total slaughter, intact males 10.88% and females 13.16%. The number of female slaughtered increased over the second semester of 2002 reducing thus the proportion of male slaughtered. There was an influence of the supplying region on sexual condition, maturity and finishing of castrated males with up to four permanent incisors (steers). However, the main carcass pattern in all unities, when considering number and frequency, was castrated males with at least six permanent incisors, representing 61.6% of total slaughter. The Goiás State’s plant slaughtered the highest number of intact males with 36% of its total slaughter. The Minas Gerais State’s plant registered the highest proportion of steers when considering castrated male slaughtered, averaging 25% of its total. Steers with finishing grade 3 (fat thickness 3 to 6 mm) represented 7.9% of all carcasses, distinguishing Mato Grosso do Sul and São Paulo States’ plants in which two-thirds of steers reached that finishing grade. The supply of steers finishing grade 3 had two peaks with increasing offer over the years, from April to July and from August to November. The number of these carcasses did not follow steers supply with a regional influence. São Paulo State plant was the only one regularly supplied with properly finished steers. The average carcass weight was 264.4 kg (SE ± 15.2 kg). Heavier carcasses were obtained only when animals slaughtered grew older with frequencies of carcass weight over 269.9 kg corresponding to 40.6% of the older castrated males and 22.9% of the steers. The most frequent carcass weight ranged from 240 to 254.9 kg for steers with finishing grade 3 in all plants, except for the one at Minas Gerais State where the predominant weight range was over 269.9 kg.

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de fontes e teor de fibra no consumo voluntário, no comportamento ingestivo, na efetividade de fontes de fibra, na cinética digestiva e alguns aspectos do metabolismo ruminal de bovinos de corte. Foram utilizados seis bovinos machos castrados da raça Nelore contendo cânula no saco dorsal do rúmen, alojados em gaiolas metabólicas, em delineamento do tipo quadrado latino 6x6, contendo 19 dias de período experimental cada. Seis rações foram formuladas com diferentes teores e fontes de fibra: CN (controle negativo com 10% da fração FDN de silagem de milho); CP (controle positivo com 20% da fração FDN de silagem de milho); e quatro rações contendo 10% da fração FDN de silagem de milho e 10% da fração FDN de cada uma das seguintes fontes: bagaço in natura de cana-de-açúcar (BAG), cana-de-açúcar (CAN), casca de soja (CSOJ) e torta de algodão desengordurada (TALG). Comparado ao tratamento CP, observou-se CMS semelhante (P>0,05) entre os tratamentos CAN, CSOJ e TALG (9,20, 8,60, 8,83 e 9,52 kg.dia-1, respectivamente). Contudo, tratamento BAG promoveu depressão no CMS (6,97 kg.dia-1). Ração contendo menor teor de fibra (CN) apresentou resultado intermediário quanto ao CMS. Para estimar o fator de efetividade física (fef) ou fator de efetividade (fe) foram utilizados os métodos de bioensaio preconizado por Armentano e Pereira (1997). Além disso, foram utilizados métodos laboratoriais recomendados por Mertens (1997) e Lammers; Buckmaster; Heinrichs (1996) para estimar o fef de fontes de fibra (fef1,18 ou fef>8,0 mm, respectivamente). Ao calcular o fef das fontes de fibra utilizando métodos laboratoriais, foi possível evidenciar grande divergência entre estes e os valores calculados pelos métodos de bioensaio. Medidas de efetividade física calculadas por meio de métodos laboratoriais (fef1,18 ou fef>8,0 mm) apresentaram baixa ou nenhuma correlação (P>0,05) com tempo de ruminação, tempo de mastigação, pH ruminal e mat ruminal. Por outro lado, ao avaliar os fef calculados conforme Armentano e Pereira (1997), coeficientes de correlação adequados foram observados (P<0,05) quando relacionados com tempo de ruminação, tempo de mastigação e mat ruminal. Equações de regressão envolvendo cálculos de efetividade física utilizando métodos laboratoriais e bioensaio foram sugeridas para que se pudesse oferecer aplicabilidade em condições de campo. Os valores médios de pH ruminal foram influenciados pelo nível e fonte de fibra. A concentração total de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) foi significativamente alterada (P<0,05) em função dos diferentes tratamentos. Rações contendo fontes e teores de fibra não alteraram o tempo médio de digestão da MS e da fração FDN (P>0,05), como também, não provocaram alteração (P>0,05) nas frações A e U referente à MS avaliadas pelo ensaio de degradabilidade in situ. Teor e fontes de fibra alteraram (P<0,05) a taxa de passagem do pool de partículas escapáveis no rúmen retículo (ke), o TMRRp e o TMRTp. Não houve diferença (P>0,05) na taxa assintótica de líquidos (L, h-1), no tempo de trânsito da fase líquida (TTL, h), como também, no TMRRL e TMRTL entre os tratamentos avaliados (média de 0,11 h-1, 8,73, 20,6 e 29,6 horas respectivamente). / This study aimed to evaluate the effect of different sources of fiber on voluntary intake, ingestive behavior, on effectiveness fiber sources, on digestive kinetics and some aspects of the rumen metabolism in beef cattle. Six ruminally canulated Nellore steers, housed in tie-stall barns, were used in a 6 x 6 Latin square design with 19 days of experimental periods each. Each experimental period consisted of 10 days of adaptation to the experimental diet and 9 days of data collection. Six diets were formulated with different contents and sources of fiber: NC (negative control - with 10% of the NDF fraction from corn silage), PC (positive control - with 20% of the NDF fraction from corn silage) and four diets containing 10% of NDF fraction from corn silage and 10% of the NDF fraction from each the following sources: sugarcane (SC), sugarcane bagasse (SCB), soybean hulls (SH) and high oil cottonseed meal (HOCM). In comparison to the PC treatment, it was observed similar dry matter intake (DMI) (P>0.05) between the treatments SC, SH e HOCM (9.20, 8.60, 8.83 and 9.52 kg.day-1, respectively). However the SCB treatment decreased DMI (6.97 kg.day-1). The diet containing lower fiber level (NC) presented an intermediate result in relation to DMI. To estimate physical effectiveness factor (pef) or effectiveness factor (fe), bioassay methods recommended by Armentano and Pereira (1997) were used. Also, laboratory methods recommended by Mertens (1997) and Lammers; Buckmaster, Heinrichs (1996) to estimate the effectiveness factor of physical fiber sources (fef1,18 or pef>8.0mm, respectively) were used. There was a large discrepancy between physical effectiveness factor of fiber sources when calculated by laboratory or bioassay methods. Measurements of physical effectiveness calculated by laboratory methods (fef1.18 or fef>8.0mm) showed low or no correlation (P> 0.05) with rumination time, chewing time, rumen pH and ruminal mat. On the other hand, when pef was calculated according to Armentano and Pereira (1997), appropriate correlation coefficients were observed (P <0.05) between pef and rumination time, chewing time and ruminal mat. Regression equations involving calculations of physical effectiveness using laboratorial methods and bioassays have been proposed to provide applicability in field conditions. The mean ruminal pH levels were influenced by the content and source of fiber. The concentration of total short-chain fat acids (SCFA) were significantly altered (P<0.05) according to the different treatments. Diets containing different sources and contents of fiber did not change the average time of digestion from the DM and NDF fraction (P>0.05), also they did not cause changes (P>0.05) in the A and U fractions of the DM evaluated by the in situ degradability study. Content and fiber sources changed (P<0.05) the ke, the TMRRp and the TMRTp. No difference was observed (P>0.05) on asymptotic rate of fluid (L, h- 1), along the transit time of the fluid phase (TTL, h) and TMRRL and TMRTL between different treatments (average of 0.11 h-1, 8.73, 20.6 and 29.6 hours, respectively).

Foram utilizados arquivos com 104.101, 55.063 e 60.782 registros de pesos corporais, do nascimento aos 630 de idades, de bovinos da raça Guzerá, da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ), referentes ao período de 1975 a 2001, para estimar componentes de (co)variância e parâmetros genéticos, de acordo com três abordagens de análise, cada uma com um arquivo, utilizando diferentes modelos estatísticos e a metodologia REML. Nestas abordagens foram obtidos valores das estimativas de variância e parâmetros genéticos de modelos unicaracterísticos; modelos uni e bicaracterísticos e, de modelos de regressão aleatória (MRA), respectivamente. Na primeira, com quatro modelos unicaraterísticos, observou-se que o modelo 1, considerado completo, por incluir os efeitos genéticos direto e materno (GM) e os efeitos de ambiente permanente materno e residual, não diferiu significativamente (P<0,05), pelo teste razão de verossimilhança do modelo 2, que exclui o GM. As herdabilidades diretas (h2) estimadas nos modelos 1 e 2, foram muito semelhantes. Os valores de h2 cresceram da primeira idade até a segunda idade, mantiveram os valores até o desmame e depois cresceram. As estimativas de variância genética materna foram baixas, principalmente antes da desmama. Na segunda usando diferentes modelos uni e bicaracterísticos, o comportamento das estimativas foi semelhante à primeira abordagem. Os valores de h2 das análises uni e bicaracterísticas, para os pesos ajustados às idades padrão de 120(P120), 205(P205), 365(P365) e 550(P550) dias de idades foram 0,15; 0,10; 0,17; 0,14 e 0,14; 0,10; 0,16; 0,15, respectivamente. As correlações genéticas diretas (ra) semelhantes nos modelos 1 e 2 para P120/P205, P120/P365, P120P550, P205/P365, P205/P550 e P365/P550 foram 0,80; 0,54; 0,54; 0,74; 0,62 e 0,95 e, 0,80; 0,54; 0,53; 0,74; 0,62 e 0,95 respectivamente. Na comparação entre os modelos 1 e 2, das análises uni e bicaracterísticas, o modelo 2, que exclui GM, proporcionou ajuste similar ao modelo 1. Na análise de regressão aleatória foram testados dez modelos com diferentes estruturas de variâncias residuais e combinações de ordens (k) dos efeitos aleatórios. Pelos critérios de informação de Akaike e Bayesiano de Schwarz, os MRA mais adequados foram os modelos Reg666-r10 (RegkAkCkQ-r10) e Reg653-r10 (RegkAkCkQ-r10), respectivamente, para os efeitos genético aditivo direto (kA), de ambiente permanente de animal (kC) e de ambiente permanente materno (kQ), com as variâncias residuais divididas em dez (r10) classes. As estimativas de h2 de peso ao nascer (PN), 205, 365 e 550 dias de idades, foram de 0,13, 0,43, 0,46 e 0,48, para o modelo Reg666-r10; para o modelo mais parcimonioso (Reg653-10), foram de 0,13, 0,46, 0,54 e 0,56, respectivamente. As correlações fenotípicas, genéticas, de ambientes permanentes animal e materno foram todas positivas e similares entre os MRA. No modelo mais parcimonioso, Reg653-10, as ra do PN/205, PN/365, PN/550, 205/365, 205/550 e 365/550 foram, 0,40, 0,40, 0,42, 0,68, 0,74 e 0,81, respectivamente. Os modelos com homogeneidade de variância foram inadequados. A variância do resíduo dividido em dez classes distintas de variâncias foi mais adequada para modelar a variação residual. Na comparação das três abordagens de análise foi constatado que o MRA constitui alternativa importante para análise de dados de crescimento de bovinos. / Three different files containing 104,101, 55,063 and 60,782 body weight records from birth to 630 days of age, collected from 1975 to 2001, from Guzera cattle belonging to the Brazilian Association of Zebu Breeders (ABCZ) were used in this study. The data were analyzed according to three different approaches, corresponding to one of those files, in order to estimate the (co)variance components and the genetic parameters by different statistical models and the REML methodology: variance estimates and genetic parameters of single-trait models, single and two-trait models, and of random regression models (RRM). Regarding the first analysis, where four single-trait models were used, it was observed that model 1, the complete one which included the direct genetic and maternal (GM) effects, as well as the maternal permanent environmental effect and residual, did not statistically (P<0.05) differ by the likelihood ratio test from model 2, which excluded the GM. Direct heritabilities (h2) estimated by models 1 and 2 were quite similar, and increased from first to second age, remained until weaning, and then increased. Estimates of maternal genetic variance were low, especially before weaning. The second analysis, which used different single and two-trait models, resulted in similar behavior of estimates to the first analysis. The h2 estimated by single and two-trait analyses, for weight records adjusted to 120(P120), 205(P205), 365(P365) and 550(P550) days of age were 0.15, 0.10, 0.17, 0.14 and, 0.14, 0.10, 0.16, 0.15, respectively. The direct genetic correlations (ra) by models 1 and 2 for P120/P205, P120/P365, P120/P550, P205/P365, P205/P550 and P365/P550 were 0.80, 0.54, 0.54, 0.74, 0.62, 0.95 and, 0.80, 0.54, 0.53, 0.74, 0.62, 0.95, respectively. When comparing models 1 and 2, by the single and two-trait analyses, it was verified that model 2, which excluded the GM, was equivalent to the complete model. In the random regression analysis ten models presenting different residual variance structures and order combinations (k) of random effects were evaluated. According to the Akaike Information Criterion and the Schwarz Bayesian Information Criterion, the most suitable RRM were the models Reg666-r10 (RegkAkCkQ-r10) and Reg653-r10 (RegkAkCkQ-r10), respectively, for the direct additive effect (kA), the animal permanent environmental effect (kC) and the maternal permanent environmental effect (kQ), with the residue variances divided into ten distinct variance classes (r10). The h2 estimates for weights at birth (PN), 205, 365 and 550 days of age were 0.13, 0.43, 0.46, 0.48 and 0.13, 0.46, 0.54, 0.56 for the Reg666-r10 model and for the most parsimonious model (Reg653-10), respectively. The phenotypic, genetic, animal permanent environmental and maternal permanent environmental correlations were all positive and similar for all RRM. Considering the most parsimonious model, Reg653-10, the ra between PN/205, PN/365, PN/550, 205/365, 205/550 and 365/550 were 0.40, 0.40, 0.42, 0.68, 0.74 and 0.81, respectively. Models with variance homogeneity were inadequate. The residual variance divided into ten distinct variance classes was the most suitable to model the residual variation. In the comparison of the three approaches of analysis it was evidenced that the RRM constitutes important alternative for analysis of growth data of bovines.

Dietas com alto teor de amido podem causar distúrbios metabólicos como acidose ruminal e abscessos hepáticos em bovinos. No entanto, o mais comum é observar desempenhos inconsistentes, particularmente em zebuínos. Aditivos como ionóforos e virginiamicina isoladamente foram bastante estudados e os resultados são consistentes em demonstrar melhora no desempenho e alteração da fermentação ruminal com redução de distúrbios metabólicos. A virginiamicina também apresenta melhora no desempenho em monogástricos. Estudos recentes sugerem que a virginiamicina apresenta efeito aditivo ao do ionóforo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da combinação de virginiamicina e ionóforo sobre o desempenho, características de carcaça, amido e pH fecais e incidência de abscessos hepáticos em bovinos Nelore alimentados com dietas de alto concentrado. 72 novilhos Nelore, castrados, com peso inicial de 278,9 kg, foram confinados em baias individuais por 61 dias após 15 dias de adaptação, recebendo dietas com dois níveis de concentrado (73 e 91%) e dois níveis de virginiamicina (0 e 15 mg/kg MS) em um esquema fatorial 2x2. Todas as dietas continham salinomicina (13 mg/kg MS). O consumo de matéria seca foi maior (P<0,01) para o tratamento com 91% de concentrado, tanto em kg/dia (8,96 vs. 7,79) como em porcentagem de peso vivo (2,07 vs. 1,83), assim como o consumo de energia metabolizável (26,20 vs. 19,86 Mcal/dia; P<0,01) e o ganho de peso (1,79 vs. 1,43 kg/dia; P<0,01). A eficiência alimentar apresentou tendência de aumento para o tratamento com mais concentrado (202,67 vs. 185,91 g/kg; P=0,08), no entanto, não houve diferença para eficiência de utilização de energia metabolizável (P=0,29), e teores de energia líquida para mantença (P=0,38) e ganho (P=0,38) das dietas. O consumo de matéria seca foi menor para o tratamento com virginiamicina, tanto em kg/dia (7,98 vs. 8,76; P<0,01) como em porcentagem de peso vivo (1,88 vs. 2,01; P=0,01), assim como o consumo de energia metabolizável (21,97 vs. 24,09 Mcal/dia; P<0,01). No entanto, o ganho de peso diário não diferiu entre os tratamentos (P=0,66). Os animais tratados com virginiamicina apresentaram maior eficiência alimentar (206,00 vs. 182,58 g/kg; P=0,02), maior eficiência de utilização da energia metabolizável (75,05 vs. 67,47 g/Mcal; P<0,05), maior teor de energia líquida para mantença (2,25 vs. 2,08 Mcal/kg MS; P=0,01) e para ganho (1,56 vs. 1,41 Mcal/kg MS; P=0,01). Animais tratados com mais concentrado apresentaram maior rendimento de carcaça (55,3 vs. 54,4%; P=0,02) e maior peso de gordura perirrenal e pélvica (8,06 vs. 7,15 kg; P=0,04). A inclusão de virginiamicina não afetou as características de carcaça. Não foram observados abscessos no fígado de nenhum dos animais. O teor de amido fecal foi maior (P<0,01) para o tratamento com 91% de concentrado (19,27 vs. 13,95%), mas não diferiu (P=0,40) em função dos níveis de virginiamicina. O uso combinado de ionóforo e virginiamicina melhorou a eficiência do uso de dietas de alto concentrado e alto amido para bovinos Nelore. / Zebu cattle fed high concentrate diets may present metabolic disorders, such as ruminal acidosis and liver abscesses. Also these animals display inconsistent performances in high starch diets. The use of feed additives such as ionophores and virginiamycin has been thoroughly investigated and the results are very consistent, with improvements in performance, changing ruminal fermentation and reducing the incidence of metabolic disorders. Virginiamycin has also consistent positive effects on performance in swine and poultry animals. Recent studies have suggested that virginiamycin and ionophore may have an additive effect. Thus, the objective of this research was to evaluate the effects of virginiamycin and ionophore in combination on performance, carcass traits, fecal starch, fecal pH and liver abscess incidence in Nellore cattle fed high concentrate diets. 72 castrated Nellore steers, with initial body weight of 278.9 kg, were fed in individual pens for 61 days after a 15 day adaptation period. Diets had two concentrate levels (73 and 91%) and two virginiamycin levels (0 and 15 mg/kg DM) in a 2x2 factorial. All diets had the ionophore salinomycin (13 mg/kg DM). Dry matter intake was higher (P<0.01) for the 91% concentrate treatment, in kg/day (8.96 vs. 7.79) and as percentage of body weight (2.07 vs. 1.83), as well as metabolizable energy intake (26.2 vs. 19.9 Mcal/day; P<0.01). Body weight gain (1.79 vs. 1.43 kg/day; P<0.01) was also higher. There was a trend for increased feed efficiency in the 91% concentrate treatment (202.7 vs. 185.9 g/kg; P=0.08), while no differences were observed for efficiency of metabolizable energy utilization (P=0.29) or dietary net energy content for maintenance (P=0.38) and gain (P=0.38). Dry matter intake was lower for the virginiamycin treatment, in kg/day (7.98 vs. 8.76; P<0.01) and as percentage of body weight (1.88 vs. 2.01; P=0.01), as well as metabolizable energy intake (22.0 vs. 24.1 Mcal/day; P <0.01). However, daily gain did not differ between treatments (P=0.66). Virginiamycin fed animals showed increased feed efficiency (206.0 vs. 182.6 g/kg; P=0.02), efficiency of metabolizable energy utilization (75.05 vs. 67.47 g/Mcal; P<0.05), and dietary net energy content for maintenance (2.25 vs. 2.08 Mcal/kg DM; P=0.01) and gain (1.56 vs. 1.41 Mcal/kg DM; P=0.01). Animals fed 91% concentrate diet had higher dressing percentages (55.25 vs. 54.42%; P=0.02) and heavier kidney and pelvic fat (8.06 vs. 7.15 kg; P=0.04). Virginiamycin levels did not affect carcass traits. Liver abscesses were not observed in these 3 year old animals. Fecal starch content was higher (P<0.01) for the 91% concentrate treatment (19.27 vs. 13.95%), but did not change (P=0.40) due to virginiamycin. These results suggest that the combined use of ionophore and virginiamycin is an efficient tool in high concentrate and high starch diets for Nellore cattle.

Quarenta vacas lactantes e não gestantes, com idade aproximada de quatro anos e seus respectivos bezerros foram distribuídos em blocos, de acordo com a data do parto, e avaliadas dos 15 aos 180 dias de lactação. As vacas pertenciam a quatro grupos genéticos: 10 da raça Nelore (NE) com bezerros de touros Nelore; e 10 Canchim x Nelore (CN), 10 Angus x Nelore (AN) e 10 Simental x Nelore (SN) com bezerros filhos de touros da raça Canchim. As vacas cruzadas e as Nelore eram de origem do mesmo rebanho Nelore. As vacas foram alimentadas com uma única dieta peletizada contendo 50% de feno (15% de alfafa e 35% de Coastcross) e 50% de concentrado, com 16,1% PB e 2,24 Mcal EM, com base na MS. A quantidade de alimento fornecida foi ajustada a cada 14 dias para que o peso vivo em jejum (PVj) e o escore de condição corporal (ECC) da vaca ficassem inalterados. O PVj e ECC para as vacas NE, CN, AN e SN foram: 430 e 4,7; 449 e 4,8; 496 e 5,0; 507 e 5,1; respectivamente. Os bezerros receberam a mesma dieta a partir dos 40 dias de idade. A produção de leite das vacas foi determinada pelo método de pesagem dos bezerros antes e após a mamada aos 52, 66, 94, 122 e 178 dias de lactação, em média. Foi realizada ordenha manual aos 80 e 150 dias, para se estimar a composição do leite. As vacas NE consumiram menos energia metabolizável (19,7 Mcal/d; P<0,05) do que as vacas CN (20,6 Mcal/d), AN (23,1 Mcal/d) e SN (23,7 Mcal/d), valores positivamente correlacionados à produção de leite (P<0,05). Bezerros Nelore apresentaram menor peso ao desmame (P<0,05) do que os bezerros ¾Canchim¼Nelore (¾C¼N), ½Canchim¼Angus¼Nelore (½C¼A¼N) e ½Canchim¼Simental¼Nelore (½C¼S¼N) (165,8 vs. 205,5; 216,4 e 215,4 kg, respectivamente). Associado ao menor ganho de peso durante o aleitamento, os bezerros Nelore apresentaram menor (P<0,05) ingestão de energia metabolizável (Mcal de leite + Mcal de ração). Os bezerros foram abatidos ao desmame e a composição química do corpo vazio estimada utilizando a 9- 10- 11a costelas. A energia no corpo vazio foi maior (P<0,05) para os bezerros ½C¼A¼N (462,6 Mcal) em relação aos ¾C¼N (384,0 Mcal) e Nelore (321,8 Mcal); a quantidade de energia no corpo vazio para os bezerros ½C¼S¼N foi intermediária; 429,8 Mcal. A eficiência energética da unidade vaca/bezerro foi maior (P<0,05) para o grupo materno AN (124,4 kcal de bezerro desmamado/Mcal EM ingerida por vaca e bezerro) comparada ao par NE/Nelore (95,8 kcal/Mcal). Os pares Canchim e Simental foram intermediários, 105,2 e 107,0 kcal/Mcal, respectivamente. Portanto, a maior energia no corpo vazio e maior ganho de peso dos bezerros ½C¼A¼N mais do que compensou a ingestão mais elevada de energia metabolizável da unidade vaca/bezerro em comparação ao Nelore. Pode-se considerar que para as condições estabelecidas neste experimento, cujo delineamento não apresentava limitação nutricional, o cruzamento melhorou a eficiência da vaca, quando considerada a proporção de energia total consumida que foi depositada nos bezerros. Entretanto, não houve avaliação de parâmetros reprodutivos, e o menor consumo e exigência de MS e EM estabelecido para a vaca Nelore sugere que em ambiente nutricional desfavorável este genótipo poderia apresentar melhor produtividade. / Forty mature, lactating and non-pregnant cows (10 Nellore – NL; 10 Canchim x Nellore – CN; 10 Angus x Nellore – AN; and 10 Simmental x Nellore – SN) were randomized in blocks by calving date. Calves out of crossbred cows were sired by Canchim bulls, while calves out of NL cows were sired by Nellore bulls. Cows were individually fed from postpartum to weaning (15-180 d) a pelleted diet made of 50% hay (15% alfalfa and 35% Coastcross) and 50% concentrate. Diet had 16.1% CP and 2.24 Mcal of metabolizable energy (ME) on a DM basis. Amount offered to each individual cow was adjusted every 14 days to maintain shrunk body weight (SBW) and body condition score (BCS). SBW and BCS were 430 and 4.7, 449 and 4.8, 496 and 5.0, and 507 and 5.1 for NL, CN, AN and SN, respectively. At 40 days of age calves had access to the same diet of their dams ad libitum. Milk yields were determined at 52, 66, 94, 122 and 178 days postpartum by weighting calves before and after suckling. Cows were milked at 80 and 150 days postpartum and the samples analyzed for fat, protein, and lactose. Daily ME intake by NL cows (19.7 Mcal/d) was lower (P<0.05) compared to CN (20.6Mcal/d), AN (23.1 Mcal/d) and SN (23.7 Mcal/d). These results were positively correlated with milk yield (P<0.05). Nellore calves had lower weaning weight than crossbreds (P<0.05): 165.8 vs. 205.5 for ¾Canchim¼Nellore (¾C¼N), 216.4 for ½Canchim¼Angus¼Nellore (½C¼A¼N) and 215.4 kg for ½Canchim¼Simmental¼Nellore (½C¼S¼N). In association with the lowest weight gain, Nellore calves had lower (P<0.05) metabolizable energy intake (ME from milk plus ration, Mcal). Calves were slaughtered at weaning and body composition estimated using the 9-10-11th rib section. Body energy at weaning (Mcal) was higher (P<0.05) for ½C¼A¼N than ¾C¼N and Nellore calves: 462.6 vs. 384.0 and 321.8 Mcal, respectively. Calves ½C¼S¼N had intermediate body energy at weaning: 429.8 Mcal. Cow/calf energetic efficiency was higher (P<0.05) for AN compared to NL cow/calf pairs: 124.4 vs. 95.8 kcal deposited/Mcal of ME consumed by cow and calf. Results for Canchim and Simmental were intermediate: 105.2 and 107.0 kcal/Mcal, respectively. The higher ME intakes by Angus cow/calf pairs were more than compensated by the higher energy retention and body weight gain compared to NL. In an unrestricted nutritional setting, crossbreeding improved cow efficiency as measured by body energy/total feed energy input to cow and calf. Reproduction was not evaluated, and the lower intakes and daily energy requirements demonstrated for Nellore could be beneficial in a nutritionally limited environment.

Os antimicrobianos modificadores da fermentação ruminal são capazes de melhorar a eficiência econômica dos sistemas de produção de bovinos em pastejo e reduzir a possibilidade de impacto da atividade pecuária no meio ambiente. Conduziu-se seqüência de experimentos com o objetivo de estudar o fornecimento de antimicrobianos em misturas minerais para animais em pastejo. No experimento 1, em Piracicaba-SP, utilizaram-se 121 garrotes nelore inteiros, divididos em quatro blocos. O experimento durou 108 dias, de janeiro a maio de 2009. Cada bloco continha quatro tratamentos: CON - controle, mistura mineral sem aditivo; SLN - 1950 mg salinomicina/kg de mistura mineral; SLNALTO - 780 mg salinomicina/kg de mistura mineral de alto consumo e VGN - 1950 mg virginiamicina/kg de mistura mineral. Os animais foram pesados a cada 30 dias. Registrou-se semanalmente as quantidades de suplementos fornecidos e sobras. Foram realizadas coletas de fezes para determinação laboratorial de oocistos de Eimeria sp (OoPG). Em duas datas amostrais nãoconsecutivas, forneceu-se mistura mineral contendo sulfato de lítio como marcador sanguíneo para estimativa do consumo individual de suplemento pelos animais. No final do experimento o conteúdo ruminal dos animais foi coletado via sonda esofágica. O experimento 2 foi conduzido com protocolo similar ao experimento 1, com 196 novilhos de cruzamento industrial em Caarapó-MS por 137 dias de maio a agosto de 2009. Os ganhos de peso foram de: 0,580; 0,620; 0,614 e 0,675 no experimento 1 e 0,487; 0,478; 0,466 e 0,518 kg/cab/dia no experimento 2, para os tratamentos CON, SLN, SLNALTO e VGN, respectivamente. Houve diferença (p<0,05) entre VGN E CON no experimento 1. No experimento 2, VGN diferiu de SLN E SLNALTO (p<0,05) e, na comparação de VGN com CON, o valor de p foi de 0,088. A salinomicina não reduziu a contagem de OoPG nos experimentos. As análises de fluido ruminal não permitiram detectar alterações na fermentação ruminal normalmente causadas por antimicrobianos. Os níveis de lítio no sangue indicaram alta variabilidade no consumo de suplemento e alto número de animais que não ingerem suplemento nas datas amostrais, o que pode ser apontado como causa da ausência de efeito da salinomicina. Em experimento de avaliação da confiabilidade da metodologia, demonstrou-se que o teor de lítio no sangue foi satisfatório para predizer o consumo de suplemento pelo animal no dia anterior (r20,94) e muito acurado para identificar o número de indivíduos que não ingeriu mistura mineral. Em estudo in vitro, não se comprovou a hipótese de que a atividade da salinomicina teria sido reduzida após mistura ao suplemento mineral. A virginiamicina foi testada também em mistura mineral fornecida em cochos descobertos para 309 garrotes divididos em quatro blocos. Animais tratados ganharam 0,063 kg/cab/dia (10%) a mais do que os que não receberam virginiamicina (p=0,019). A virginiamicina é antimicrobiano com potencial para aplicação para animais em pastejo via misturas minerais. O consumo de mistura mineral parece ser reduzido em pequena intensidade com a inclusão de virginiamicina. Mais pesquisas são necessárias para aumentar o conhecimento sobre o emprego do aditivo para ruminantes em pastejo. / Antimicrobials which modifies rumen fermentation can improve economical efficiency of beef cattle grazing systems and reduce its possible impacts on the environment. It was conducted a series of experiments with the objective of evaluating free-choice mineral mixtures as an antimicrobial delivery system for grazing animals. On experiment 1, at Piracicaba-SP, 121 Nelore non-castrated male cattle were used, divided in four blocks. The experiment was conducted during 108 days from January through May, 2009. The blocks were subdivided in four treatments: CON control, mineral mixture without additive; SLN 1950 mg of salinomycin/kg of mineral mixture; SLNALTO 780 mg salinomycin/kg of high intake mineral mixture and VGN 1950 mg virginiamycin/kg of mineral mixture. Animals were weighted every 30 days. Amount of supplement offered and refusals were recorded weekly. Feces were collected to count Eimeria sp. eggs (OoPG). At two non-consecutive sampling dates, lithium enriched mineral mixtures were offered to estimate individual supplement intake using lithium as a blood marker. At the end of the experiment, ruminal contents were collected from animals using a stomach tube. Experiment 2 was conducted with a similar protocol to experiment 1, using 196 crossbred non-castrated male cattle at Caarapó-MS, during 137 days from May through August. Average daily gains were: 0.580; 0.620; 0.614 and 0.675 kg/head/day on experiment 1 and 0.487; 0478; 0.466 e 0.518 kg/head/day on experiment 2 for CON, SLN, SLNALTO and VGN groups, respectively. Differences between VGN and CON were significant (p<0.05) on experiment 1. On experiment 2, VGN was different from SLN and SLNALTO (p<0.05), but when compared to CON, p value was equal to 0,088. Mineral intake tended to be reduced with the inclusion of virginiamycin at experiment 1. Salinomycin did not reduced OoPG on both experiments. Ruminal fluid analysis did not showed alteration patterns on ruminal fermentation as normally would be expected with the antimicrobials. Blood lithium levels indicated high variability on intake between individuals and large number of animals that does not lick supplement during the sampling dates, which may explain the absence of effect of salinomycin. Individual intake patterns were not different between treatments. It was also conducted an experiment to evaluate the adequacy of the lithium methodology. Blood lithium levels were adequate to predict individual supplement intake for the day before sampling (r20.94), and very accurate to identify the number of animals that do not eat mineral mixture. On an in vitro study, it was rejected the hipotesis that salinomycin activity should have been reduced after supplement mixing. Virginiamycin was also tested on mineral mixtures provided in uncovered troughs. Treated animals gained 0.063 kg/head/day (10%) more weight than controls (p=0.019), and consumed 10% less supplement (p=0,062). Virginiamycin is an antimicrobial with potential for growth promotion on grazing animals using mineral mixtures as delivery system. More researches are needed to improve knowledge on using the additive for grazing animals.

No presente trabalho estudou-se a substituição de uma fonte de proteína verdadeira (farelo de soja) por uma fonte de nitrogênio não protéico (uréia), em combinação com duas fontes de amido, o milho moído fino e o sorgo moído fino, em rações para bovinos terminados em confinamento. Foram utilizados 24 machos não castrados, sendo 16 garrotes Nelore e 8 Canchim, com peso médio inicial de 417 kg e 15 meses de idade. O experimento foi conduzido nas instalações do Departamento de Zootecnia da USP-ESALQ. Os animais foram alojados individualmente em 24 baias (3x11 m) cobertas, com piso de concreto, durante 90 dias. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso. Os animais foram alimentados com rações contendo 20% de feno de tifton e 80% de concentrado. Foram comparados 4 tratamentos: MFS (milho moído fino + farelo de soja), MU (milho moído fino + uréia), SFS (sorgo moído fino + farelo de soja) e SU (sorgo moído fino + uréia). De acordo com o NRC (1996), todos os tratamentos apresentavam balanços positivos de proteína metabolizável (PM). Não houve efeito de fonte energética no desempenho animal. Os animais suplementados com farelo de soja tiveram ganho de peso e eficiência alimentar maiores que os suplementados com uréia. / In this study it was evaluated the replacement of a true protein source (soybean meal) by a non protein nitrogen source (urea) in combination with two starch sources, fine ground corn and fine ground sorghum grains, in diets for feedlot finishing cattle. Twenty four yearling bulls (16 Nellore and 8 Canchim), averaging 417 kg initial live weight and 15 months old were used. Trial was conducted at the Animal Sciences Department, ESALQ/USP. Animals were housed in 24 individual concrete floor pens for 90 days. Randomized complete blocks were use for the statistical design. Rations contained 20% Tifton hay and 80% concentrate. Treatments were fine ground corn + soybean meal (MFS), fine ground corn + urea (MU), fine ground sorghum + soybean meal (SFS), fine ground sorghum + urea (SU). According to NRC (1996) all treatments presented positive metabolizable protein balances. There were no effects of the energy sources on animal performance. Animals fed soybean meal had greater ADG and feed efficiency than those fed urea.