Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-12-13T16:39:39Z No. of bitstreams: 1 Kelly Cristina dos Santos.pdf: 2838245 bytes, checksum: 83360fa623d10eab2ee6df3369b537ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T16:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelly Cristina dos Santos.pdf: 2838245 bytes, checksum: 83360fa623d10eab2ee6df3369b537ff (MD5) Previous issue date: 2013-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Considering the importance of food diversity available for feeding ruminants in the semiarid aimed to estimate the nutritional value of the following forage species: maniçoba (Manihot psedoglazziovii Pax. & Hoffm); sabiá (Mimosa caesapiniifolia Benth); mororó (Bauhinia Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud.); Leucaena (Leucaena leucocephala Lam.); cunhã (Clitorea ternatea) and Gliricidia (Gliricidia sepium), from the chemical composition, carbohydrates and proteins fractionations, degradation parameters and ruminal fermentation, in vitro digestibility of dry matter and also ruminal and post-rumen protein degradation. The samples were collected in four replicates per species in the Experimental Caatinga Field of Embrapa Semi-Arid (CPATSA Petrolina City, state of Pernambuco. The concentrations of carbohydrates and protein fractionations were determined based on the Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS). The evaluation of the degradation of organic matter and products of ruminal fermentation was performed using in vitro semiautomatic gas production technique. Ruminal degradability and intestinal digestibility of protein were estimated using the three steps technique. Although all the evaluated species presented crude protein above 110 g/kg DM, and the leucaena followed by manioc, stood out showing the highest levels (P <.05). The highest concentrations (P <0.05) of total phenols (FT), total tannins (TT) and condensed tannins (CT) were found in sabiá and mororó species, and considering the other species evaluated there are not variation. Cunhã species followed by Leucaena had the highest concentration of the B2 fraction (potentially digestible fiber) and the other species did not differ (P> 0.05) among themselves. The C fraction (unavailable fiber fraction) was found in greater amounts (P <0.05) in sabiá and mororó. The nitrogen fractions of high and medium ruminal degradation were found in higher concentrations in cunhã and leucaena, in relation to sabiá which had the lowest concentration. Fraction C, which corresponds to the unavailable nitrogen to animal metabolism was higher in sabiá and mororó species (P <0.05) and lower for cunhã, leucaena and maniçoba species. Maniçoba, gliricídia and to a lesser extent, leucaena provided higher (P <0.05) truly degradation of organic matter (TDMO g/kg OM), otherwise sabiá and mororó showed less values. Gliricídia, leucaena and maniçoba stood out, showing high digestibility potential (P <0.05).The cunhã had the highest percentage of rumen degradable protein (RDP) and the lowest percentage (P <0.05) of ruminal non degradable protein (RUP %CP). The leucaena presented higher intestinal protein digestibility (ID g/kg DM) as well as higher values of digestible RUP (RUPd g/kg DM). Gliricídia, Leucaena and maniçoba presented potential for reducing enteric CH4 production, without any effect on the nutrients degradation, digestibility and supply of readily fermentable carbohydrates high potential. The leucaena stands out as a source of rumen protected protein degradation and released in the intestine. / Ao se considerar a importância da diversidade de alimentos disponíveis para a alimentação de ruminantes no semiárido, objetivou-se estimar o valor nutricional das espécies forrageiras: maniçoba (Manihot psedoglazziovii Pax. & Hoffm); sabiá (Mimosa caesapiniifolia Benth); mororó (Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud.); leucena (Leucaena leucocephala Lam.); cunhã (Clitorea ternatea) e gliricídia (Gliricidia sepium), a partir da composição química, do fracionamento dos carboidratos e proteínas, dos parâmetros de degradação e fermentação ruminal, da digestibilidade in vitro da matéria seca e da degradação ruminal e pós-rúmen da proteína. As amostras foram coletadas, em quatro repetições por espécie, no campo experimental da Caatinga, pertencente a Embrapa Semiárido (CPATSA), no município de Petrolina-PE. O fracionamento dos carboidratos e proteínas foi realizado com base no Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS). A avaliação da degradação da matéria orgânica e dos produtos da fermentação ruminal foi realizada por meio da técnica in vitro semiautomática de produção de gases. A degradabilidade ruminal e digestibilidade intestinal da proteína foram estimadas por meio da técnica dos três estágios. Apesar de todas as espécies avaliadas apresentarem teores de proteína bruta acima de 110 g/kg de MS, a leucena, seguida da maniçoba, destacaram-se apresentando os maiores teores (P<0,05). As maiores concentrações (P<0,05) de fenóis totais (FT), taninos totais (TT) e taninos condensados (TC) foram encontrados nas espécies sabiá e mororó, em relação às demais espécies avaliadas. A cunhã, seguida da leucena, apresentou a maior concentração da fração B2 (fibra potencialmente digestível) e as demais espécies não diferiram (P>0,05) entre si. A fração C (fração indisponível da fibra) foi encontrada em maior quantidade (P<0,05) no sabiá e no mororó. As frações nitrogenadas de alta e média degradação ruminal, foram encontradas em maiores concentrações na cunhã e na leucena, em relação ao sabiá que apresentou a menor concentração. A fração C, que corresponde ao nitrogênio que está indisponível para o metabolismo animal, foi maior nas espécies sabiá e mororó (P<0,05) e menor para as espécies cunhã, leucena e maniçoba. A maniçoba, a gliricídia e, em menor escala, a leucena, proporcionaram maior (P<0,05) degradação verdadeira da matéria orgânica (DVMO g/kg MO), em contraste sabiá e mororó apresentaram menor degradação. Gliricícia, leucena e maniçoba destacaram-se, apresentando elevado potencial (P<0,05) de digestibilidade. A cunhã apresentou o maior percentual de proteína degradável no rúmen (PDR) e menor percentual (P<0,05) de proteína não degradável no rúmen (PNDR %PB). A leucena apresentou maior digestibilidade intestinal (DI g/kg MS) da proteína, bem como maiores valores de PNDR digestível (PNDRd g/kg MS). Gliricídia, leucena e maniçoba apresentaram potencial de redução da produção de CH4 entérico, sem efeitos negativos sobre a degradação dos nutrientes. Essas espécies apresentaram também alto potencial de digestibilidade e fornecimento de carboidratos prontamente fermentescíveis. A leucena destacou-se como fonte de proteína protegida da degradação ruminal e disponibilizada no intestino.

As técnicas in vitro de produção de gases são usualmente empregadas em pesquisas na nutrição de ruminantes com a finalidade de simular a fermentação ruminal, possuindo diversas vantagens como facilidade de adoção, repetibilidade, uso minimizado de animais e baixo custo. Para tanto, é necessário a coleta de conteúdo ruminal, a qual geralmente é obtida com o uso de animais fistulados no rúmen, no entanto este tipo de cirurgia esta cada vez mais contestada. Frente a esse duelo, há um crescente interesse científico por pesquisas que forneçam alternativas ao inóculo ruminal. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de inóculo fecal submetidos à pré-incubações em substituição ao inóculo ruminal de bovinos na técnica in vitro de produção de gases em bioensaio de metanogênese (24 h) e de cinética fermentativa (72 h). Como doadores de inóculos ruminal e fecal foram utilizadas quatro novilhas Nelore portadoras de cânulas ruminal. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro blocos com duas réplicas analíticas para cada repetição. Sendo os tratamentos os inóculos: conteúdo ruminal (CR), fezes sem pré-incubação (F0), e fezes com 12, 24 e 36 h de pré-incubação (F12, F24 e F36, respectivamente). Foram avaliados os efeitos da pré-incubação das fezes quando utilizado como inóculo fecal sobre a estimativa da degradabilidade ruminal, produção de metano e parâmetros de fermentabilidade. Os dados foram analisados pelo programa estatístico SAS 9.3 verificando a normalidade dos resíduos e a homogeneidade das variâncias, em seguida foram realizadas as comparações das médias pelo teste de Tukey. Em ambos os bioensaios (24 e 72 horas), os inóculos fecais pré-incubados por 24 ou 36 horas mostraram-se bom substituto ao inóculo ruminal para análises de degradabilidade in vitro da matéria seca e orgânica. Para as variáveis produção de total de ácidos graxos, perfil de ácidos graxo de cadeia curta, relação acético:propiônico e nitrogênio amoniacal, o inóculo sem pré-incubação (FE0) foi o que mais se aproximou do inóculo referência. Para as produções de gases, produção de metano e fator de partição da matéria seca e matéria orgânica as fezes não foram eficientes. / The in vitro techniques of gas production are usually used in ruminant nutrition research with the purpose of simulating ruminal fermentation. This technique has several advantages such as ease of adoption, repeatability, minimized use of animals and low cost. Therefore, is necessary the collection of ruminal content, which is usually obtained with the use of fistulated animals in the rumen, however this type of surgery is increasingly challenged. Faced with this duel, there is a great scientific interest in research that provides alternatives to the ruminal inoculum. The objective of this research was to evaluate the use of fecal inoculum submitted to preincubation to replace rumen inoculum of Nelore in the in vitro technique of gas production in bioassay of methanogenesis (24 h) and fermentative kinetics (72 h). Four Nellore carrying ruminal cannula were donors of ruminal content and feces. The experimental design was a randomized block, with five treatments and four blocks with two analytical replicates for each replicate. The treatments were the inocula: ruminal contents (RC), faeces without preincubation (F0), and faeces with 12, 24 and 36 hours of preincubation (F12, F24 and F36, respectively). Estimates of ruminal degradability, methane production and ruminal fermentability were evaluated. The data were analyzed by the statistical program SAS 9.3 verifying the normality of the residues and the homogeneity of the variances, the averages were compared by the Tukey test. In the two bioassays (24 and 72 hours), the fecal inocula preincubated for 24 or 36 hours were good substitute for the ruminal inoculum in analyzes of in vitro degradability of dry and organic matter. For the variables production of total fatty acids, short chain fatty acid profile, acetic: propionic and ammoniacal nitrogen, the inoculum without pre-incubation (FE0) approached the reference inoculum. For gas production, methane production and partitioning factor of dry matter and organic matter were not efficient.

Com o objetivo de estudar a espécie bubalina quanto ao desempenho de machos bubalinos do nascimento ao abate em regime de pastejo e as características de carcaça em dois pesos de abate, assim como o metabolismo ruminal de dietas com diferentes níveis de proteína e energia e a produção de gases in vitro, o presente trabalho apresenta-se avaliações feitas em quatro partes. A parte 1 foi realizada com búfalos em crescimento criados à pasto, do nascimento até atingirem dois pesos distintos de abate (517 e 568 kg). Avaliações do desempenho foram realizadas com medição do peso vivo, perímetro torácico, altura de cernelha e comprimento corporal e as avaliações das características da carcaça e carne com determinação do rendimento de carcaça quente e fria, perda no resfriamento, peso da gordura, peso do fígado, temperatura e pH da carcaça, área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, marmorização, maciez e coloração. A segunda parte avaliou dietas com três níveis de proteína (9%, 12% e 15%) no metabolismo ruminal. Os Itens analisados foram: consumo de nutrientes, pH, amônia e ácidos graxos voláteis no rúmen e degradabilidade in situ. Na parte 3, foram avaliadas dietas com dois níveis de proteína (9 e 15%) e dois de energia (65 e 69% NDT) no metabolismo ruminal. Além dos Itens avaliados na parte 2 foram ainda analisados a digestibilidade com uso de marcador, taxa de passagem de liquido ruminal e volume do rúmen e síntese de proteína microbiana. Na última parte foi realizada avaliação de produção de gases in vitro com estudo da cinética da degradabilidade in vitro no tempo de 72 horas. Animais abatidos com diferentes pesos apresentaram desenvolvimento ponderal diferenciado desde o início do crescimento. Não houve diferença entre os dois grupos de animais nas características de carne e carcaça, mas os búfalos abatidos mais pesados (568 kg) apresentaram maior deposição de gordura interna. Níveis de proteína de 9%, 12% e 15% não influenciaram na degradabilidade in situ dos nutrientes e no pH ruminal. A concentração de amônia e AGV foram maiores com níveis de 15% de proteína na dieta. Os níveis de energia (alta ou baixa) combinados com teores de proteína (alto ou baixo) e as correlações entre os níveis de energia e proteína não promoveram efeitos significativos sobre o pH ruminal concentração de amônia, taxa de passagem de líquido e volume ruminal em búfalos, entretanto, dieta com teor de 15% de proteína bruta, independente dos níveis de energia na dieta apresentaram melhores degradabilidades efetivas dos nutrientes. Os níveis de energia não influenciaram significativamente na concentração amônia ruminal ao contrário dos níveis de proteína em que a maior quantidade de proteína na dieta produziu maior concentração de amônia. Não houve diferença significativa na taxa de passagem e volume ruminal entre as quatro dietas fornecidas aos animais. Dietas com diferentes níveis de energia e proteína não influenciaram na qualidade do inóculo para a produção de gases in vitro. / With the aim of studying the buffalo on the performance of males from birth to slaughter in buffalo grazing and carcass characteristics in two slaughter weights, as well as the metabolism of diets with different levels of protein and energy and the production of gases in vitro, this work presents evaluations conducted in four parts. Part 1 was performed with buffalo raised in pasture from birth until they reach two different slaughter weights (517 and 568 kg). Performance assessments were performed with measurement of body weight, chest girth, height and body length and evaluations of carcass characteristics and meat with determining the hot and cold carcass, the cooling loss, fat weight, liver weight, temperature and pH of the carcass, ribeye area, fat thickness, marbling, tenderness and color. The second part evaluated diets with three protein levels (9%, 12% and 15%) on rumen metabolism. Items discussed were the amount of nutrients, pH, ammonia and volatile fatty acids in the rumen and degradability in situ. In Part 3, were evaluated diets with two protein levels (9 and 15%) and two energy (65 and 69% of TDN) on rumen metabolism. Besides the items evaluated in Part 2, were also analyzed the digestibility, passage rate and ruminal volume and rumen microbial protein synthesis. In the last part was done evaluation of gas production in vitro with study of the kinetics of degradation in 72 hours. Animals slaughtered at different weights showed differential weight performance since the beginning of growth. There were no differences between the two groups of animals on meat and carcass characteristics, but the buffaloes slaughtered heavier (568 kg) had higher deposition of internal fat. Protein levels of 9%, 12% and 15% did not influence the in situ degradability of nutrients and rumen pH. The concentration of ammonia and VFA levels were higher with 15% protein diet. Energy levels (high or low) combined with protein levels (high or low) and the correlations between the levels of energy and protein did not cause significant effects on rumen pH, ammonia concentration, liquid passage rate and ruminal volume in buffalo, however, dietary content of 15% crude protein, independent of the energy levels in the diet showed better effective degradability of nutrients. Energy levels did not significantly modify the rumen ammonia concentration unlike the protein levels where in the higher protein diet resulted in higher ammonia concentration. There was no significant difference in passage rate and ruminal volume between the four diets fed to the animals. Diets with different levels of energy and protein did not influence the quality of inoculum for the gas production in vitro.

Thesis are focus for detailed description of fine solid particulates which are product from flue gas. Introduction type of Technologies for capture fine solid particulates. Calculation of electrostatic separator for specific coal and wood boiler.

For enhancing anaerobic sludge digestion and biogas recovery, an increase in organic load rate (OLR) from 1.0 to 3.0kgVS/(m3·day) was imposed upon a new anaerobic digestion process combined with a sludge recirculation. The new setup requires a traditional mesophilic anaerobic digester coupled with a centrifuge for maintaining relatively high solid content within the digester. The hypothesis of this study was that increasing continuously OLR from 1.0 to 3.0kgVS/(m3·day) in a pilot-scale anaerobic digester with recycled sludge would not badly influence the digester stability, based on which biogas production would be enhanced. To test this hypothesis, a continuous 73-day study with laboratory experiment was conducted. Due to scarcity of original feeding sludge and its deteriorating quality, OLR had to be increased relied on introduction of extra sludge followed by measurement of total solid (TS) and volatile solid (VS) contents in both feeding sludge and digester sludge, for calculating OLR and examining its variations. To assess the relationship between biogas production and OLR, a measurement of gas yield and methane content was a necessity, performed by applying a biogas flow meter and MSA AUER EX-METER II (P). Moreover, temperature, pH value, volatile fatty acid (VFA) and alkalinity must be tested frequently, for the purpose of preventing system failure. The results demonstrate that the digester succeeded in withstanding an OLR up to 3.15kgVS/(m3·day). Furthermore, an enhancement in biogas yield and methane content were observed after increasing the OLR by introducing extra sludge. Biogas production measurement performed during this study indicated that biogas yield was enhanced by 73%, with a maximum production of 14.5m3/day, when OLR was increased from 2.05 to 3.15kgVS/(m3·day). However, methane content was merely promoted by 10.5%, to the highest value of 63%, with the same increase in OLR. Specific gas production (SGP), as another means of evaluating the relationship between biogas production and OLR, was observed to be 0.65Nm3/kg VSin averagely.

My dissertation consists of three distinct but related chapters on Energy Economics and Finance. My first chapter is an empirical evaluation of market conduct in global crude oil markets. "Hotelling rule" states that even in competitive equilibrium, price of an "exhaustible resource" exceeds its marginal cost due to the opportunity cost of depleting the non-renewable resource. This cost is called "scarcity rent". Oil price exceeds its marginal extraction cost significantly. This can be attributed to two different sources: effect of scarcity of oil on prices or exercising market power by OPEC (collusion). In this paper, I use Porter (1983) approach considering the possibility of "scarcity rent" component involved in the gap between price and marginal extraction cost in the oil market. The novelty of my approach is to empirically estimate scarcity rent using data on cost of production of oil. Two benchmark cases, where scarcity rent is either zero (non-exhaustible resources hypothesis (Adelman 1990)) or equal to minimum price-cost margin are considered. The results show that in both cases OPEC failed to cooperate effectively and in second case, market conduct estimated is closer to Cournot behavior. In the second chapter of my dissertation, we employ a real options approach to evaluate oil and gas companies' investment decisions in an empirical setup. We develop a theoretical model to derive testable predictions. A unique measure of investment costs is obtained from energy industry data vendors. This novel dataset contains details of contract terms and pricing for offshore drilling equipment, which constitute the major share of investment costs in offshore oil field development. The investment database is combined with financial and macroeconomic data, which enables us to perform a panel data analysis of investments' response to variations in investment costs and market variables such as the slope of futures curve, firms' past earnings, cost of capital and implied oil price volatility. Our results show that the larger firms, facing less financial friction, are more forward looking while the smaller firms, who have less access to capital markets, are more dependent on their past earnings. The third chapter of my dissertation is about the effect of recent natural gas production boom on U.S. manufacturing. Natural gas production in North America has increased significantly over the past decade causing the prices to plunge during past 5 years. The purpose of this research is to investigate the effect of low natural gas prices on energy intensive U.S. manufacturing industries using market data. I empirically evaluate the stock market reactions of publicly traded companies in energy intensive industries to arrival of new information about the unexpected price shocks in natural gas futures markets. My results show that the stock market does not react significantly to innovations in the expected price of natural gas, proxied for by monthly changes in natural gas futures contracts with a fixed maturity date. I then split the sample into two groups based on their expenditure on natural gas as a ratio of their total production value. The stock market valuation of companies in high "natural gas intensity" industries were positively affected by unexpected downward shocks in natural gas prices and the results are significant. / text

A inoculação de forrageiras com fungos lignocelulolíticos é uma alternativa para melhorar a qualidade destas sem adição de substâncias químicas. Este projeto visa melhorar a degradabilidade de seis forrageiras: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Pennisetum purpureum Schum. cv. Napier, Panicum maximum cv. Aruana, Cenchrus ciliares cv. Buffel, bagaço de cana-de-açúcar e cana-de-açúcar picada por meio do cultivo de quatro fungos do gênero Pleurotus. Outrossim, extrato enzimático, nas concentrações de 2, 4 e 6 mL, produzido pelo fungo P. sajor-caju CCB 020 crescido em vinhaça, durante 6º, 12º e 18º dias, foram aplicados às mesmas forrageiras. As avaliações das dietas foram pela técnica de produção de gases, degradabilidade in vitro e análise bromatológica do substrato. As atividades das enzimas Lacase, Peroxidase, Manganês Peroxidase, Endoglucanase, Exoglucanase e Xilanase foram determinadas, por um período de 24 dias. Os resultados foram estatisticamente avaliados, utilizando SAS® (Statistical Analysis System Inst., Cary, North Carolina). Os fungos crescidos nas forrageiras, produziram enzimas hidrolíticas e oxidativas durante o processo de fermentação, que atuaram na transformação das forrageiras. A quantidade de proteínas aumentou significativamente na cana-de-açúcar picada e capim Buffel, inoculados com os fungos P. ostreatus e P. albidus CCB 068. A forrageira Aruana foi a que melhor respondeu ao tratamento com fungo, sendo que com P. sajor-caju, ao 18º dia de incubação, teve a concentração de acetato 1,24 vezes maior, em relação a amostra controle, e as demais concentrações de AGCC, como propionato e butirato, diminuir e a razão C2:C3 aumentou. A cana-de-açúcar incubada com P. albidus CCB 068, ao 18º dia, diminuiu as concentrações de acetato, propionato e butirato e aumentou a razão C2:C3 em 0,86 - 0,58 - 0,71 - 1,48 vezes, respectivamente. O bagaço inoculado ao 24º dia com P. albidus provocou aumento nas concentrações de acetato, propionato e butirato e diminuição na razão C2:C3, em 1,14 - 1,75 - 1,32 - 0,64 vezes, respectivamente, e com P. ostreatus mostrou o mesmo comportamento. Com os demais tratamentos nenhum efeito significativo foi observado, pelo teste de Tukey a 5%, entretanto ocorre tendência de aumentar a razão C2:C3 com o tratamento com os fungos. Na produção de gases e degradabilidade in vitro das forrageiras, utilizando os extratos enzimáticos, ocorreu aumento com a concentração aplicada. Efeitos significativos foram observados para as forrageiras Brachiaria, Napier e Aruana, já as forrageiras Buffel, bagaço de cana-de-açúcar e cana-de-açúcar picada não mostraram diferenças significativas, pelo teste de Tukey a 5%. Diferenças nas análises de AGCC não foram significativas, pelo teste de Tukey a 5%, dentro das concentrações ou período de incubação do fungo, nas seis forrageiras, entretanto há uma interação com as atividades das enzimas e pela razão C2:C3 a maior concentração testada de 6 mL, do extrato com o fungo, incubado durante 12º dias, possam ser recomendadas para obtenção de ganho nutricional das dietas. Conclui-se que tanto os fungos inoculados nas forrageiras, como seus extratos enzimáticos foram capazes de modificar a composição bromatológica original das forrageiras. A degradabilidade, ganho nutricional e sustentabilidade ambiental, podem variar substancialmente para os diferentes tipos de forrageiras, espécie de fungo e tempo de incubação. Os resultados obtidos sugerem que os Pleurotus, é um fungo apropriado para melhorar o valor nutritivo das forragerias como alimento para ruminates, melhorando a composição bromatoligica, mas também aumentando a degradabilidade / The inoculation of forages with lignocellulolytic fungi is an option for improving quality without adding chemical products. This project aims to improve the degradability of six forages: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Pennisetum purpureum Schum. Cv. Napier, Panicum maximum cv. Aruana, Cenchrus ciliares cv. Buffel, sugarcane bagasse and chopped sugarcane by cultivating four fungi of the genus Pleurotus. In addition, enzymatic extract, at concentrations of 2, 4 and 6 mL, produced by P. sajor-caju CCB 020, developed in vinasse, during 6, 12 and 18 days were applied to the same forages. The evaluations of the diets were by in vitro technique of gas production and bromatological analysis of the substrate. The activities of the enzymes Lacase, Peroxidase, Manganese Peroxidase, Endoglucanase, Exoglucanase and Xylanase were determined, for a period of 24 days. The results were statistically evaluated by SAS® analysis (Statistical Analysis System Inst., Cary, North Carolina). The fungi grown in the forages, produced hydrolytic and oxidative enzymes during the fermentation process that worked in forage transformation. The amount of proteins increased significantly in the chopped sugarcane and Buffel, inoculated with P. ostreatus and P. albidus CCB 068 fungi. The Aruana grass was the one that responded better to fungi treatments. With P. sajor-caju at the 18th day of incubation, the concentration of acetate was 1.24 times higher than the control sample, and the concentrations of other short chain fatty acids (SCFA), such as propionate and butyrate, tended to decrease and the C2:C3 ratio increased. Sugarcane incubated with P. albidus CCB068 at day 18 decreased acetate, propionate and butyrate concentrations and increased the C2:C3 ratio in 0.86, 0.58, and 0.71 - 1.48 fold, respectively. The bagasse inoculated at the 24th day with P. albidus caused an increase in acetate, propionate and butyrate concentrations and a decrease in the C2:C3 ratio in 1.14, 1.75, and 1.32 - 0.64 fold, respectively, and with P. ostreatus showed the same behavior. With the other treatments, no significant effect was observed by the Tukey test. However, there is a tendency to increase the C2:C3 ratio with the fungus treatment. In the production of gases and in vitro degradability of forages, using the enzymatic extracts, an increase with the applied concentrations occurred. Significant effects were observed for the Brachiaria forage at 5%, while forage Buffel, sugarcane bagasse and chopped sugarcane did not show significant differences by Tukey\'s test at 5%. Differences in the SCFA analyzes were not significant, by the Tukey\'s test at 5%, within the concentrations or incubation period of the fungus, in the six forages studied. However there is an interaction with the activities of the enzymes and the C2:C3, the highest concentration tested (6 mL) of the fungi extracts, incubated for 12 days, can be recommended to obtain increase in nutritional value of the diets. It is concluded that both the fungi inoculated on the forage and their enzymatic extracts were able to modify the original bromatological composition of the forage. The degradability, increase of nutritional value and environmental sustainability, can vary substantially for different types of forages, species of fungus and incubation time. The results suggest that Pleurotus is an appropriate fungus for improving the nutritive value of forage crops as feed for ruminates, improving the bromatoligic composition, but also enhancing the degradability

Foi realizado no Laboratório de Ciências Agrárias da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, um bioensaio de fermentação in vitro para avaliar a inclusão de doses crescentes de ureia de liberação controlada (ULC) em lâminas foliares de Brachiaria brizantha cv. Marandu em duas idades de rebrotação. Amostras colhidas em duas idades de rebrotação (28 e 65 dias, S28 e S65, respectivamente) foram incubadas em frascos com doses crescentes de ureia de liberação controlada (ULC - D0, D5, D10 e D20), em três inóculos distintos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados fatorial 2 x 4. Foram realizadas análise de regressão e comparação entre médias pelo teste Tukey 5%. Durante 96 horas de fermentação foram colhidas s informações de leitura da produção de gases (tempos 4, 8, 12, 18, 24, 30, 36, 48, 60, 72, 84 e 96 h), concentração de N-NH3 (tempos 6, 12, 24, 48 e 96 h), e AGCC no fluido ruminal (tempos 24 e 48 h), pH (tempo 0 e 96h) e desaparecimento da FDN e MO (tempos 24, 48 e 96 h). Foram calculadas e analisadas as variáveis matemáticas geradas a partir do modelo exponencial indicando tempo de colonização (L), assíntota da curva de produção de gases (A), taxa de fermentação (&micro;), relação entre os tempos 48 e 96 h (R1), relação entre o tempo 96 h e Assíntota A (R2), t &frac12; da curva de produção de gases, Fatos de Partição MOD e AGCCtot com a produção acumulada de gases. Não foi observado efeito de doses sobre a produção total ou fracionada de AGCC em 24 e 48 horas de fermentação. Houve efeito de substrato para a síntese de AGVCR - valerato, isovalerato e outros, sendo maiores para o substrato S28, em 24 e 48 horas, indicando maior fermentação proteica. Em 24 horas, frascos contendo substrato S28 mantiveram níveis mais baixos de N-NH3 no fluido ruminal que aqueles contendo substrato S65 para doses 0, 5 e 10. Em 48 horas, as concentrações de N-NH3 indicam que a fermentação do substrato S65 foi mais eficiente na utilização de N-NH3, com concentrações significativamente inferiores de N-NH3 no fluido. O pH encontrado ao final da incubação indica adequação do processo fermentativo favorecendo microrganismos celulolíticos no fluido ruminal. Em relação à cinética fermentativa, S28 apresentou menor tempo de colonização, menor potencial de produção de gases e maiores taxas de fermentação (&micro;) em todos os tempos estudados. DIVMO e DIVFDN apresentaram efeito cúbico de doses para o substrato S28 durante as 24 horas de incubação. Embora o substrato S65 tenha apresentado taxa fermentativa mais lenta e apresentado menor degradação de MO e FDN nos períodos de 24, 48 e 96 horas, foi mais eficiente quando avaliado quanto ao Fator de Partição. Em conclusão, o fornecimento de Ureia de Liberação Controlada em lâminas foliares de capim-marandu foi mais eficiente na redução de N-NH3 em substratos com 65 dias de idade de rebrotação entre 24 e 48 horas de fermentação, que pode indicar maior conversão em proteína microbiana. / Was conducted at the Laboratory of Agricultural Sciences, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, a in vitro fermentation bioassay to assess the inclusion of increasing doses of urea slow-release ( USR ) in leaf blades of Brachiaria brizantha cv. Marandu in two regrowth ages. Samples collected in two regrowth ages (28 and 65 days, S28 and S65, respectively) were incubated with increasing doses of slow-release urea ( USR - D0, D5, D10 and D20 ), in three different inocula. The experimental design was a randomized block factorial 2 x 4. Regression analysis and comparison of means by Tukey test 5 % were performed. During 96 hours of fermentation were reading information by gas production (4, 8 ,12, 18, 24 ,30, 36, 48, 60, 72, 84 and 96 h), concentration of NH3-N ( 6, 12, 24, 48 and 96 h ), and SCFA in ruminal fluid (24 and 48h ), pH (time 0 and 96 h ) and disappearance of NDF and OM (24, 48 and 96 h ). Were calculated and analyzed the mathematical variables generated from the exponential model indicating colonization time ( L ), asymptote of gas production ( A), fermentation rate (&micro;), relationship between times 48 and 96 h ( R1 ), relationship between time 96 and asymptote A (R2), t&frac12; of the gas production curve, Factors of Partition from MOD, FDNcD and AGCCtot with the total gas production. No dose effect was observed on total production of SCFA and fractionated at 24 and 48 hours of fermentation. An effect of substrate for the synthesis of AGVCR - valerate, isovalerate and others being higher for substrate S28, 24 and 48 hours, indicating higher protein fermentation. In 24 hours, flasks containing substrate S28 maintained lower levels of NH3-N in rúmen fluid than those containing substrate S65 for doses 0, 5 and 10. Within 48 hours, the concentrations of NH3-N indicate that fermentation substrate S65 was in more efficient use of NH3-N, with significantly lower concentrations of NH3-N in the fluid. The pH found at the end of the incubation indicates suitability of the fermentation process favoring cellulolytic microorganisms. Regarding the fermentation kinetics, S28 showed lower colonization time, less potential for gas production and higher fermentation rates ( &micro; ) at all time points. DIVMO DIVFDN and had a cubic effect doses for the substrate S28 at 24 hours of incubation. Although the substrate S65 has shown slower fermentation rate, and showed less degradation of OM and NDF in periods of 24, 48 and 96 hours, was more efficient when assessed for Factor Partition. On 24 and 48 hours of incubation was more efficient in the degradation of OM and NDF. At 96 hours remained greater efficiency for degradation of NDF, however, no significant differences for the degradation of MO. In conclusion, the supply of urea slow-release in leaf blades of Marandu-grass was more effective in reducing NH3-N substrates 65 days old regrowth between 24 and 48 hours of fermentation, which may indicate higher conversion protein microbial.

A produção de metano entérico está entre as principais fontes de emissão de gases de efeito estufa dentre as atividades agropecuárias, além de gerar perda energética ao animal de até 12% da energia bruta consumida. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de nitrato de cálcio encapsulado na alimentação de ruminantes como estratégia nutricional a mitigação de metano entérico. O experimento consistiu de duas fases. Fase I: Foram testadas dietas suplementadas com produto comercial de nitrato de cálcio encapsulado utilizando a técnica semiautomática de produção de gases in vitro. Meio grama de substrato com 50 mL de meio de incubação e 25 mL de inóculo ruminal foram incubados em frascos de vidro (160 mL) à 39 ºC por 24 horas para determinação da melhor dieta a ser testada in vivo. O primeiro ensaio testou a associação entre a monensina (dietas com e sem adição de monensina) e doses de nitrato encapsulado (0; 1,5 e 3% da matéria seca (MS)) para mitigação de metano in vitro. Não foi observada interação entre monensina e nitrato para as variáveis testadas. O segundo ensaio in vitro testou a interação do tipo de dieta com duas relações concentrado:volumoso, 20:80 e 80:20, e a inclusão de doses de nitrato encapsulado (0; 1,5; 3 e 4,5% MS). Embora não foi observado efeito associativo entre dieta e nitrato para redução de metano, foi observada mudança nos produtos da fermentação ruminal, com redução de propionato, em decorrência da concorrência de nitrato e propianogênicas por hidrogênio mais escasso em dietas com menor fermentação. Fase II: Conforme os resultados obtidos na Fase I, na segunda fase foi avaliado o efeito associativo da relação de concentrado:volumoso da dieta e a dose de nitrato sobre a emissão de metano, constituintes ruminais e toxicidade do nitrato in vivo. Utilizou-se seis borregos canulados no rúmen, distribuídos em delineamento experimental quadrado latino 6 x 6, em fatorial 2 x 3. Os fatores foram tipo de dieta (relação concentrado:volumoso 20:80 e 80:20) e inclusão de doses de nitrato encapsulado na dieta (0; 1,5 e 3% MS) em substituição gradual ao farelo de soja, totalizando seis tratamentos. Os teores de substituição do farelo de soja pelo nitrato foram em equivalente proteico de maneira a deixar as dietas isonitrogenadas. Os animais foram adaptados gradualmente a oferta de nitrato dietético para evitar problemas com toxidez. A análise de toxicidade foi avaliada pela taxa de metahemoglobina no sangue dos ovinos 3 horas após a alimentação. Nitrato reduziu a produção de metano em ambas as dietas. Os níveis de metahemoglobina no sangue dos animais não foram alterados pela adição de nitrato. Foi observado efeito associativo entre o tipo de dieta e nitrato para os produtos da fermentação ruminal, como acetato, que aumentou linearmente nas dietas com 80% de concentrado quando nitrato foi adicionado. Concluí-se que nitrato, utilizado de forma segura, é uma promissora estratégia para redução de metano entérico independentemente do tipo de dieta com que está sendo suplementado / Production of enteric methane is among the leading sources of greenhouse gas emissions from agricultural activities and generate energy loss to the animal up to 12% of gross energy consumption. The objective of this study was to evaluate the use of calcium nitrate encapsulated in ruminant feed as a nutritional strategy for mitigation of enteric methane. The experiment consisted of two phases. Phase I: tested diets were supplemented with encapsulated calcium nitrate using a semi-automatic in vitro gas production technique Half gram of substrate with 50 mL of incubation medium, and 25 mL of rumen fluid were incubated in glass bottles (160 ml) at 39 °C for 24 hours to determine the best diets to be tested in vivo. The first trial tested the association between monensin (diets with and without monensin) and encapsulated nitrate levels (0, 1.5 and 3% of dry matter (DM)) for in vitro methane mitigation. There was no interaction between monensin and nitrate for the tested variables. The second in vitro assay tested the interaction of diet type with two concentrate:forage ratios, 20:80 and 80:20, and the inclusion of encapsulated nitrate levels (0, 1.5, 3 and 4.5% DM). Although it was not observed associative effect between diet and nitrate for reduction of methane, it was observed change in the ruminal fermentation products. Phase II: According to the results obtained in Phase I, in the second phase we evaluated the associative effect of concentrate: forage ratio of diet and the dose of nitrate on the methane emission, ruminal constituents and nitrate toxicity in vivo. We used six lambs cannulated in the rumen, distributed in Latin square design 6 x 6 in factorial 2 x 3. The factors were type of diet (concentrate:forage ratios 20:80 and 80:20) and inclusion of encapsulated nitrate doses in the diet (0, 1.5 and 3% DM) in the gradual replacement of soybean meal, a total of six treatments. The replacement levels of soybean meal by nitrate were in protein equivalent so as to leave the diets isonitrogenous. The animals were gradually adapted to dietary nitrate supply to avoid problems with toxicity. The analysis of toxicity were evaluated by the rate of methemoglobin in the blood of sheep 3 hours after feeding. Methemoglobin levels in blood of animals were not changed by the addition of nitrate. Associative effect was observed between the type of diet and nitrate for ruminal fermentation products such as acetate, which decreased linearly in the diets with 80% forage when nitrate was added. It can be concluded that nitrate used securely is a promising strategy for reducing enteric methane independently of the type of diet being supplemented

As leguminosas constituem uma importante fonte de alimentos para os ruminantes e podem ser exploradas para pastejo direto ou, se conservadas, para fornecimento na forma de feno ou silagem. Algumas leguminosas possuem compostos fenólicos em sua composição. A caracterização química dessas as plantas possibilita melhor uso das mesmas na alimentação animal assim como um melhor entendimento dos efeitos positivos e negativos dos compostos fenólicos na nutrição dos animais. Objetivou-se com o presente estudo: (i) avaliar a composição química de cinco leguminosas de interesse para a alimentação de ruminantes; (ii) estudar os efeitos dos taninos de diferentes leguminosas na produção de gases in vitro; e (iii) estudar os efeitos de dietas constituídas com estas leguminosas no consumo voluntário e digestibilidade aparente dos nutrientes em ovinos. O primeiro trabalho (Capítulo 3) refere-se à caracterização in vitro das leguminosas forrageiras (Leucaena leucocephala (Leucena), Arachis pintoi (Amendoim forrageiro), Stylosanthes guianenses cv mineirão (Estilosantes mineirão), Stylosanthes guianenses cv Campo Grande (Estilosantes Campo Grande e Calopogonio sp. (Calopogônio). Foram avaliadas a composição química, a quantificação de taninos, a fermentabilidade ruminal e a síntese microbiana e os resultados obtidos demonstraram valores de proteína bruta compatíveis com a literatura, exceto para o Calopogônio e Estilosantes Campo Grande (< 60 g kg-1 MS). Os teores de taninos variaram significativamente dentre as plantas estudadas, entretanto o teor de tanino condensado pode ser considerado seguro para os animais (entre 30 a 40 eq-g leucocianidina kg-1 MS). As cinco leguminosas apresentaram boa fermentabilidade in vitro, com baixo tempo de colonização (~ 4 h) e T ½ (tempo gasto para atingir metade do valor da Produção Potencial de Gases) inferior a 25 h. A técnica in vitro de incorporação de radiofósforo mostrou efeito significativo da adição de polietileno glicol (PEG) na avaliação da síntese microbiana, demonstrando o efeito dos taninos presentes nas leguminosas estudadas sobra a síntese de proteína no rúmen. O segundo trabalho (Capítulo 4) refere-se à caracterização e avaliação nutricional in vitro de Medicago sativa (Alfafa), Cajanus cajan (Feijão guandu), Mucuna aterrina (Mucuna preta) e Mucuna pluriens (Mucuna cinza). A composição química, a quantificação de taninos e a cinética de fermentação destas leguminosas e dietas experimentais constituídas de fenos de Tifton-85 (Cynodon sp), milho triturado, sal mineralizado na proporção de 30:18:2 com a adição (50%) de cada uma das leguminosas foram estudadas (tratamento ALF, GND, MCZ, MPT respectivamente para Alfafa, Feijão guandu, Mucuna cinza e Mucuna preta). Alfafa apresentou o maior conteúdo de proteína bruta (185 g kg-1 MS) e os teores de taninos variaram significativamente entre as plantas estudadas. Mucuna cinza apresentou maior e Alfafa menor valores de tanino condensado (50 e 0,2 eg. G leucocianidina kg-1 MS respectivamente). Com exceção da Alfafa, todas as outras leguminosas apresentaram incremento de gases quando incubadas in vitro na presença de PEG; o que reflete a atividade biológica dos taninos presente nestas plantas. Em relação às dietas experimentais, apenas as dietas GND e MCZ apresentaram incrementos de gases na presença de PEG. O terceiro trabalho (Capítulo 5) descreve a avaliação nutricional in vivo das dietas experimentais utilizadas no Capítulo 4 (ALF, GND, MCZ, e MPT). Foram utilizados ovinos da raça Santa Inês, machos, castrados com peso vivo médio de 53 ± 5,1 kg. As dietas foram oferecidas de acordo com o peso vivo de cada animal (3%) durante o ensaio de consumo voluntário, enquanto que durante o ensaio de digestibilidade, foi oferecida em cerca de 90% do consumo voluntário determinado anteriormente. Nenhuma dieta apresentou quantidade de taninos condensados considerado prejudicial aos animais. Todas as dietas estudadas apresentaram consumo voluntário e consumo de nutrientes semelhantes. Apenas ALF apresentou maior digestibilidade de PB, enquanto que a MCZ apresentou menor digestibilidade da mesma fração. É concluído com esses trabalhos que as leguminosas estudadas constituem uma importante fonte de nutrientes para os ruminantes, contudo, os teores de taninos condensados devem ser monitorados a fim de que sejam preparadas dietas que não alterem o consumo voluntário nem a fermentação ruminal, e consequentemente disponibilização dos nutrientes aos animais / Leguminous plants constitute an important source of food for the ruminants and they can be explored as direct grazing or, if conserved, for supply in the form of hay or silage. Some of those plants possess phenolic compounds in its composition. The chemical characterization of such plants make possible better use of them in the animal feeding as well as a better understanding of the positive and negative effects of the phenolic compounds in the nutrition of the animals. It was aimed with the present study: (i) to evaluate the chemical composition of five leguminous plants of interest for the feeding of ruminant; (ii) to study the effects of the tannins of different leguminous plants in the in vitro gas production assay; and (iii) to study the effects of diets constituted with these leguminous plants in the voluntary intake and apparent digestibility of the nutrients in sheep. The first work (Chapter 3) refers to the characterization in vitro of the leguminous foragers (Leucaena leucocephala (Leucena), Arachis pintoi (Amendoim forrageiro), Stylosanthes guianenses cv mineirão (Estilosantes mineirão), Stylosanthes guianenses cv Campo Grande (Estilosantes Campo Grande) and Calopogonio sp. (Calopogônio). They were appraised for the chemical composition, the quantification of tannins, the ruminal fermentability and the microbial synthesis. The obtained results demonstrated compatible values for crude protein content, except for Calopogônio and Estilosantes Campo Grande (< 60 g kg-1 DM). The tannin content varied significantly among the studied plants, however the condensed tannin content can be considered safe for the animals (between 30 to 40 eq-g leucocianidin kg-1 DM). The five leguminous plants presented good in vitro fermentability, with low time of colonization (~ 4 h) and T ½ (time spent to reach half of the value of the potential gas production) less than 25 h. The in vitro technique of radio labeled phosphorus incorporation showed significant effect of the addition of polyethylene glycol (PEG) in the evaluation of the microbial synthesis, demonstrating the effect of the presence of tannins in the studied leguminous plants. The second work (Chapter 4) refers to the characterization and in vitro nutritional evaluation of Medicago sativa (Alfalfa), Cajanus cajan (Feijão guandu), Mucuna aterrina (Mucuna preta) and Mucuna pluriens (Mucuna cinza). The chemical composition, the quantification of tannins and the kinetics of fermentation of these leguminous plants and four constituted experimental diets with Tifton-85 hay (Cynodon sp), corn grain, mineralized salt (30:18:2) with the addition (50%) of each one of the leguminous plants were studied (treatment ALF, GND, MCZ, MPT respectively for Alfalfa, Feijão guandu, Mucuna cinza and Mucuna preta). Alfalfa presented the highest content of crude protein (185 g kg-1 DM) and the tannin content varied significantly among the studied plants. Mucuna cinza presented greater and Alfalfa lower values of condensed tannin (50 and 0.2 eg g leucocianidin kg-1 DM respectively). Except for the Alfalfa, all the other leguminous plants presented increment of gases when incubated in vitro in the presence of PEG; what reflects the biological activity of the tannins present in these plants. In relation to the experimental diets, just the diets GND and MCZ presented increments of gases in the presence of PEG. The third work (Chapter 5) describes the in vivo nutritional evaluation of the experimental diets used in the Chapter 4 (ALF, GND, MCZ, and MPT). Santa Inês males, castrated with live weight of 53 ± 5.1 kg sheep were used. The diets were offered in agreement with the liveweight of each animal (3%) during the voluntary intake assay, while during the digestibility trial, it was offered in about 90% of the voluntary intake determined previously. No diet presented amount of condensed tannins considered harmful to the animals. All of the studied diets presented similar voluntary intake and nutrients consumption. Just ALF presented higher crude protein digestibility, while MCZ presented lower digestibility of the same fraction. It is concluded with those works that the studied leguminous plants constitutes an important source of nutrients for the ruminants, however, the condensed tannins content should be monitored so that it can prepare diets to neither alter the voluntary intake nor the ruminal fermentation, and consequently guaranteeing the supply of nutrients to the animals