The rumen microbiome constitutes a unique genetic resource of plant fiber degrading microbial enzymes that could be used for agricultural and industrial purposes. Anaeromyces mucronatus is a poorly characterized anaerobic lignocellulolytic fungus in the rumen. This thesis aimed at better understanding A. mucronatus YE505 and the particle associated rumen microbiota based on transcriptomic and metatranscriptomic approaches. High quality RNA was isolated from the fiber-associated rumen sample based on an improved RNA extraction method. A transcriptomic study was performed to investigate the expression of the fiber degrading system of A. mucronatus YE505, and the functional diversity of the fiber-associated eukaryotes from the rumen of muskoxen (Ovibos moschatus) was explored by a metatranscriptomic study. Much carbohydrate degradation related protein modules were detected. This study established effective approaches to characterizing the functional contents of rumen eukaryotic microbiome as well as rumen fungi, and identified several candidate genes that merit further investigation. / xiv leaves : ill. (some col.) ; 29 cm

Resumo: A suplementação com teores crescentes de lipídeos na dieta de ruminantes é uma alternativa estudada para aumentar a densidade energética da dieta, e para manipular a fermentação ruminal através da alteração na digestão e absorção dos nutrientes. O fornecimento de lipídeos para ruminantes pode reduzir a produção de metano e conseqüentemente a perda de energia pelo animal, pois os lipídeos na forma de ácidos graxos insaturados sofrem biohidrogenação no rúmen, consumindo H+. A adição de lipídeos poliinsaturados na dieta permite ainda melhorar o desempenho animal e alterar a composição de ácidos graxos na carcaça de bovinos de corte. Desta forma, este trabalho avaliou o efeito de diferentes teores de lipídeos nos parâmetros de fermentação ruminal, desempenho, desenvolvimento e características quantitativas e qualitativas das carcaças de bovinos alimentados com três diferentes teores de lipídeos na dieta (2,4 e 6% na MS). Os consumos e digestibilidade totais de MS, MO, EB, FDN e FDA não foram influenciados (P> 0,05) pela utilização de diferentes teores de lipídeos. No entanto, o tratamento com maior teor de lipídeo (6%) na dieta proporcionou tendência de diminuição linear (P< 0,1) na digestibilidade total da PB e CHOT com médias de 67,14 e 72,76%, respectivamente, quando comparada ao tratamento com menor teor de lipídeo (2%), que apresentou, nas respectivas variáveis citadas, médias de 71,6 e 75,95%. O fornecimento da dieta com 2% de lipídeos resultou em menor concentração média de amônia (9,13 mg/dL) no rúmen quando comparado com 4 e 6% de lipídeos (13,04 e 12,66% respectivamente). Verificou-se menor valor médio de pH ruminal (6,39) nos animais que receberam maior teor de lipídeos na dieta (6%), quando comparado aos animais que receberam 2 e 4% de lipídeo que apresentaram pH de 6,58 e 6,54, respectivamente. As concentrações ruminais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The supplementation with increasing levels of fat in the diet of ruminants is considered an alternative to increasing energy density of the diet, and to manipulate the rumen fermentation through the change in digestion and absorption of nutrients. The supply of fat for ruminants may reduce the production of methane and consequently the loss of energy by the animal, because the fat in the form of unsaturated fatty acids undergo biohydrogenation in the rumen, consuming H+. The addition of polyunsaturated fat in the diet also improved animal performance and change the composition of fatty acids in the carcasses of cattle. This study evaluated the effect of different levels of fat in the parameters of rumen fermentation, performance, development and quantitative and qualitative characteristics of cattle fed three different levels of fat in the diet (2.4 and 6% of DM). The intake and total digestibility of DM, OM, GE, NDF and ADF were not affected (P> 0.05) by using different levels of fat. However, the treatment with high fat content (6%) in the diet provided decreasing linear trend (P <0.1) in the total digestibility of CP and TC with averages of 67.14 and 72.76% respectively when compared to treatment with lower fat intake (2%), which presented the respective variables mentioned, averaging 71.6 and 75.95%. Food supply with 2% fat resulted in lower average concentration of ammonia (9.13 mg / dL) in the rumen compared with 4 and 6% fat (13.04 and 12.66% respectively). A lower average rumen pH (6.39) in animals that received higher levels of fat in the diet (6%) compared to animals that received 2 and 4% fat which showed pH of 6.58 and 6.54, respectively. The ruminal concentrations of fatty acids of short chain were not affected (P> 0.05) the levels of fat in the diet. The dry matter intake, feed conversion and feed efficiency were not affected (P> 0.05) between the different levels of fat... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Pedro Braga Arcuri / Coorientador: Telma Teresinha Berchielli / Banca: Marco Antônio Alvares Balsalobre / Banca: Wilson Roberto Soares Mattos / Banca: Alexandre Amstalden Moraes Sampaio / Banca: Ricardo Andrade Reis / Doutor

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes concentrações de quitosana nas dietas de vacas em lactação sobre o consumo, digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, concentrações de parâmetros sanguíneos, perfil de ácidos graxos na gordura do leite, e os balanços de energia e de nitrogênio. Foram utilizadas 16 vacas da raça Holandesa, multíparas, pesando em média 610 kg, agrupado em 4 quadrados latinos 4x4 contemporâneos e balanceados, possuindo respectivamente 60, 81, 102, 123 dias em lactação ao início de cada período experimental nos quais foram oferecidos as seguintes dietas: 1) Controle; 2) Quitosana 50; 3) Quitosana 100 e 4) Quitosana 150 compostas, respectivamente, com a inclusão de 0, 50, 100 e 150 mg/kg de peso corporal de quitosana. Foi utilizada dieta com a proporção volumoso:concentrado de 50:50. A suplementação com quitosana foi fracionada em duas porções de mesmo peso, colocada sobre o concentrado imediatamente antes do primeiro e do segundo fornecimento das rações. Diariamente foram realizadas pesagens das quantidades dos volumosos e concentrados fornecidos e das sobras de cada animal, para estimativa do consumo. As amostras de sobras e silagem foram coletadas do 15&#176; ao 21&#176; dias de cada período experimental, armazenadas em sacos plásticos em freezer à -20&#176;C, e posteriormente submetidas a análises químico-bromatológicas dos principais nutrientes. Na determinação da digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes a quantidade total de fezes excretada foi estimada pela concentração de fibra em detergente ácido indigestível (FDAi). As amostras de líquido ruminal foram coletadas com a utilização de sonda esofágica três horas após a alimentação matinal. A produção de leite e o consumo de matéria seca foram mensurados diariamente durante todo o período experimental. As amostras utilizadas para análise da composição do leite foram coletadas no 16&#176; dia de cada período experimental, sendo provenientes das duas ordenhas diárias. Amostras de urina foram no 16&#176; dia de cada período experimental, quatro horas após a alimentação matinal, durante micção estimulada por massagem na vulva. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados por punção da veia e/ou artéria coccígea. Não houve efeito para as variáveis de consumo da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite. Foi observado efeito linear para as variáveis ureia e nitrogênio ureico no soro; excreção de N-Fecal (% Nitrogênio Total). No entanto, houve efeito linear decrescente (P<0,05) para as variáveis excreção de N-Fecal (g/dia) e concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta (<C16), sendo encontradas menores concentrações de AG em dietas que houveram inclusão de quitosana, porém, as concentrações de ácidos graxos de cadeia longa (>C16) foram inversamente correlacionadas, a qual, observou maior concentração para as dietas em que houveram inclusão do aditivo. Houve efeito quadrático das dietas experimentais sobre a digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta e fibra em detergente neutro; eficiência de utilização de Energia e Nitrogênio; excreção de N-Leite (% Nitrogênio Total). Da mesma forma, observou-se efeito quadrático das dietas experimentais sobre a concentração total dos ácidos graxos de cadeia com 18 carbonos (C18), a qual foi observado maior concentração de AG quando incluído 100mg/kg PV de quitosana. O mesmo efeito ocorreu para o total de AG insaturados (C18 insaturado), dado em que se verifica numericamente maior concentração para a dieta com 100 mg/kg PV de quitosana. A utilização de quitosana como aditivo modulador da fermentação ruminal em rações de vacas leiteiras no terço médio de lactação, tendo como volumoso a silagem de milho, não alterou o consumo de alimentos e o desempenho, no entanto, houve melhora na digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, assim como também na eficiência de utilização de nitrogênio. / This study was carried to evaluate the effect of different levels of chitosan in feeding of dairy cows in lactation on intake and nutrients digestibility, ruminal fermentation, microbial protein synthesis, productive performance, fatty acids profile of milk fat, concentrations of blood parameters, balance of energy and nitrogen. Sixteen Holstein cows, multiparous, weighing an average 610 kg, was allocated in four latin squares balanced 4x4, having respectively 60, 81, 102, 123 days in milk at the start of each experimental period, in which were offered the following diets: 1) Control (CT), 2) 50 Chitosan (Q50) 3) Chitosan 100 (Q100 and 4) Chitosan 150 (Q150) respectively composed with the inclusion of 0, 50, 100 and 150 mg / kg body weight of chitosan. The diets consisted of corn silage and concentrate in ratio 50:50. Supplementation with chitosan was fractionated into two portions of equal weight and put above the concentrate immediately before the first and second feeding. Daily, weight measurements were carried of amount of forage and concentrates provided and remnant from the diets from each animal to estimate the intake. Samples of silage, remnant from diets and feces were collected the 15th to the 18th day of each experimental period, stored in plastic bags in a freezer at -20&#176;C, and later undergoing analyzes chemical bromatologic of major nutrients. The digestibility was determined using of an internal indicator (FDAi). The samples of ruminal liquid were collected with use of esophageal probe three hours after the morning feeding. The milk production and dry matter intake were measured daily during the whole experimental period. The samples used for analysis of milk composition were collected in the 16th day of each experimental period, derived to the two daily milkings. Spot urine samples were obtained on the 16th day of each experimental period, four hours after the morning feeding during urination stimulated by massage at the vulva. Blood samples were collected in tubes vacuolized by venipuncture and / or coccygeal artery. There was no effect for the variables of intake of dry matter and nutrients, fermentation and microbial protein synthesis ruminal, milk production and composition. Linear effect was observed for the variables urea excretion N-fecal (% Total Nitrogen). However, there was negative linear effect (P <0.05) for the variables of excretion N-Fecal (g / day) concentrations of short chain fatty acids (<C16) and observed lower concentrations of FA in diets that there was adding chitosan, however, concentrations of long chain fatty acids (> C16) were inversely correlated, in which noted higher concentrations was at the diets there was wherein inclusion of the additive. There was quadratic effect of experimental diets on digestibility of dry matter, organic matter, crude protein and neutral detergent fiber; utilization efficiency Energy and Nitrogen; excretion of NMilk (% Total Nitrogen). Similarly, we observed a quadratic effect of experimental diets on the total concentration of chain fatty acids with 18 carbons (C18), which was a higher concentration when included AG 100 mg / kg BW of chitosan. The same effect was seen for the total fatty acids, unsaturated (C18 unsaturated), where there was numerically, greater concentration in the diet with 100 mg / kg BW of chitosan. The use of chitosan as an additive modulator ruminal fermentation in feed of lactating cows in mid lactation, feeding with corn silage, did not showed change at food intake, however, showed improvement in apparent digestibility of dry matter and nutrients as well as, in the use of nitrogen efficiency.

Preocupações recentes a respeito da resistência de microrganismos a antimicrobianos têm aumentado o interesse por estudos de novos aditivos alimentares para ruminantes, alternativos ao uso dos ionóforos. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da suplementação da cultura viva de levedura (Saccharomyces cerevisiae, cepa 1026, 5 x 106 ufc/g, Beef-Sacc®, Alltech, Inc.) e da monensina (Rumensin®, 10% de monensina sódica, Elanco, Inc.) e da combinação dos dois aditivos, sobre as características de desempenho e carcaça de novilhos Nelore confinados. Foram utilizados 72 novilhos da raça Nelore, com peso vivo inicial de 339,5 kg e 20 meses de idade, submetidos a um dos quatro tratamentos: dieta controle (sem aditivos), dieta com levedura (0,6g de Beef Sacc®/kg de matéria seca), dieta com monensina (0,3g de Rumensin®/kg de matéria seca) e dietas com monensina e levedura. Os animais foram alimentados com uma ração contendo bagaço de cana in natura (21%), casca de soja (29%), milho grão moído grosso (39%), farelo de soja (7%) e uréia (1%), por um período médio de 84 dias. Medições individuais de consumo de alimentos foram possibilitadas pelo uso de baias individuais e sistemas de Calan Gates. O pH das carcaças foi medido a 1 e 24 horas após o abate. A meia carcaça esquerda foi dividida em músculos, ossos e aparas para a determinação da porcentagem de porção comestível. A área de olho de lombo e a espessura de gordura subcutânea foram medidas no músculo Longissimus dorsi na região entre as 12ª e 13ª costelas. Bifes daquele músculo foram tirados e maturados por 0, 7 ou 14 dias para mensurações de força de cisalhamento e perdas totais por cozimento. Os tratamentos não influenciaram o ganho de peso, consumo de alimentos ou conversão alimentar dos animais. A suplementação com levedura aumentou o rendimento de carcaça, porém não houve efeitos importantes sobre outras características de carcaça e percentagem de porção comestível. A qualidade da carne também não foi influenciada pelos aditivos. Os aditivos estudados não apresentaram efeitos significativos nas características de desempenho e carcaça de novilhos Nelore alimentados com dietas de alto concentrado em confinamento. / A recent concern about anti-microbial resistance by microorganisms has increased the interest for studies of new feed additives for ruminants, alternatively to ionophores utilization. In this way, It was aimed with this work to evaluate the effects of live yeast culture (Saccharomyces cerevisiae, strain 1026, 5 x 106 cfu/g, Beef Sacc®, Alltech, Inc.), monensin (Rumensin, 10% of sodium monensin, Elanco®, Inc.) and the combination of both additives, on the performance and carcass traits of Nellore steers fed a high concentrate diet in feedlot. Seventy-two animals, with 330 kg of live weight and 20 months of age were allotted to one of four treatments: control (no additives), diet with yeast (0,6g of Beef Sacc®/ kg of dry matter), diet with monensin (0,3g of Rumensin®/ kg of dry matter) and diet with yeast and monensin. Animals were fed ration with sugarcane bagass (21%), soybean hulls (29%), corn ground (39%), soybean meal (7%) and urea (1%), for an 84-day period. Individual feed intake measurements were possible through individual pens and Calan Gates system. Carcass pH was measured at 1 and 24 hours after slaughter. Left half-carcass was split in muscle, bone and fat for retail cuts percentage determination. Rib eye area and subcutaneous fat thickness were measured on Longissimus dorsi muscle in the region between 12th and 13th ribs. Steakes of Longissimus dorsi muscle were taken and aged 0, 7 and 14 days to shear force and cooking total losses measurements. Treatments didn\'t affect weight gain, feed intake or feed efficiency. Yeast increased carcass dressing percentage, but there weren\'t important effects of additives on other carcass traits and on retail cuts percentage. Meat quality wasn\'t influenced by additives. Additives studied showed no significant effects on the performance and carcass traits of Nellore steers fed high concentrate diets in feedlot.

O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização de diferentes fontes de gordura nas rações de vacas leiteiras durante o período de transição e inicio de lactação, avaliando seus efeitos sobre o consumo de matéria seca e de nutrientes,digestibilidade aparente total da matéria seca e de nutrientes, fermentação ruminal, síntese de proteína microbiana produção e composição do leite e os parâmetros sanguíneos. Foram utilizadas 30 vacas da raça Holandesa, suplementadas a partir do 35º dia antes do parto previsto até o 85º dia pós-parto com a mesma ração experimental durante todo o experimento. Os animais foram mantidos em baias individuais em galpão do tipo free-stall e distribuídas em três grupos experimentais, em delineamento inteiramente casualizado, alimentadas com as seguintes rações: 1) Controle; 2) Óleo de soja refinado; 3) Sais de cálcio de ácidos graxos insaturados (Megalac-E). O consumo de matéria seca foi mensurado diariamente durante todo o período experimental. Após o parto a produção de leite foi registrada diariamente e as amostras utilizadas para análise da composição do leite foram coletadas semanalmente, sendo provenientes de duas ordenhas diárias. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados por punção da veia e/ou artéria coccígea. As amostras de líquido ruminal foram coletadas com a utilização de sonda esofágica em dois tempos, antes (tempo zero) e três horas (tempo três) após a alimentação matinal. A digestibilidade foi determinada por meio de indicador interno FDAi.As amostras de urina foram coletadas 3 horas após a alimentação por massagem na vulva. Os dados de desempenho produtivo, consumo, digestibilidade aparente total, fermentação ruminal e síntese de proteína microbiana e parâmetros sanguíneos foram submetidos à análise estatística por meio do PROC MIXED e contrastes ortogonais (controle vs gordura; OS vs SC) utilizando-se o programa SAS, versão 9.1, adotando-se nível de significância de 5%. O consumo de matéria seca e o peso corporal foram influenciados pelas semanas em relação parto. As rações experimentais não influenciaram o consumo de matéria seca (CMS) expresso em quilos por dia no período pré-parto . De mesma forma não foi observado efeito no consumo de matéria orgânica (CMO), proteína bruta (CPB), fibra em detergente neutro (CFDN), carboidratos não fibrosos (CCNF), carboidratos totais (CCT), nutrientes digestíveis totais (CNDT). No período pré- parto somente foi observado efeito no consumo de extrato etéreo (CEE). Houve efeito das rações experimentais sobre o CMS em kg/dia no período pós-parto. Este mesmo comportamento foi observado para o consumo de matéria orgânica (CMO), proteína bruta (CPB), fibra em detergente neutro (CFDN), carboidratos não fibrosos (CCNF), carboidratos totais (CCT), extrato etéreo (CEE), nutrientes digestíveis totais (CNDT). As rações experimentais não influenciaram os coeficientes de digestibilidade aparente total da matéria orgânica (CDMO), fibra em detergente neutro (CDFDN), carboidratos não fibrosos (CDCNF), carboidratos totais (CDCT), e os nutrientes digestíveis totais observados, no préparto. No entanto, se observou efeito das dietas sobre os coeficientes de digestibilidade da matéria seca (CDMS), proteína bruta (CDPB) e do extrato etéreo (CDEE). Não houve efeito das rações experimentais sobre os valores de pH ruminal nos dois tempos de coleta avaliados no periodo pós-parto e no tempo zero no perido pré-parto. Não houve efeito das rações experimentais sobre as concentrações de N-NH3 no período pré-parto. Não houve efeito das rações experimentais sobre as porcentagens e concentrações molares de ácido butírico e porcentagens dos ácidos acético e propiônico nos dois tempos de coleta no período pré-parto. Não houve diferença entre as rações experimentais para a excreção diária total de urina, excreções diárias de alantoína, e acido úrico, de alantoína no leite, de derivados de purinas totais, da porcentagem de alantoína, das purinas absorvidas, do nitrogênio microbiano, e da eficiência de síntese de proteína proteína microbiana para as rações experimentais tanto nos períodos pré e pós-parto A produção de leite e a produção de leite corrigida não foram influenciadas pelas rações experimentais, que, no entanto, influenciaram o teor e a produção de gordura no leite. Quando avaliados os contrastes ortogonais, foi observada redução na produção de leite corrigida, no teor e na produção de gordura do leite para as vacas alimentadas com as rações com fontes de gordura em relação à ração controle, especialmente para o grupo alimentado com as rações contendo sais de cálcio de ácidos graxos. As concentrações no soro de glicose, ácidos graxos não esterificados e -hidroxibutirato não foram influenciadas pelas rações experimentais nos períodos pré e pós-parto. Todos os parâmetros sanguíneos apresentaram efeito de tempo (semanas em relação ao parto) no período pós-parto. Quando avaliados os contrastes, não houve diferença entre as rações experimentais para os parâmetros sanguíneos avaliados neste estudo nos períodos pré e pós-parto. Houve interação entre e o tempo e as rações experimentais para as concentrações de glicose no pré-parto. / The objective of this study was to evaluate the use of different sources of fat in the diets of dairy cows during the transition period and early lactation, evaluating their effects on dry matter intake and nutrient digestibility of total dry matter and nutrients , rumen fermentation, microbial protein synthesis production and milk composition and blood parameters. We used 30 holstein cows, supplemented from 35 days before expected farrowing until 85 days postpartum with the same experimental diet throughout the experiment. The animals were kept in individual stalls in warehouse of free-stall and distributed into three experimental groups, in a randomized, fed the following diets: 1) control, 2) refined soya oil, 3) calcium salts of fatty fatty acids (Megalac-E). The dry matter intake was measured daily throughout the experimental period. After delivery, the milk production was recorded daily and samples used for analysis of the composition of milk were collected weekly, and from two daily milkings. Blood samples were collected in tubes vacuolated by venipuncture and / or coccygeal artery. Samples of rumen fluid were collected with the use of gavage in two days, before (time zero) and three hours (three) after the morning feeding. The digestibility was determined by means of an internal indicator fdai.as urine samples were collected 3 hours after feeding by massage of the vulva. Performance data production, consumption, apparent digestibility, rumen fermentation and microbial protein synthesis and blood parameters were statistically analyzed using proc mixed and orthogonal contrasts (control vs. Fat; OS vs SC) using the sas program , version 9.1, adopting a significance level of 5%. The dry matter intake and body weight were influenced by weeks for delivery. The experimental diets did not influence dry matter intake (DMI) expressed in pounds per day during the pre-delivery. In the same way we found that the intake of organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, non-fiber carbohydrates , total carbohydrates , total digestible nutrients. In the pre-delivery only effect was observed in consumption of ether extract . There was a significant of experimental diets on the CMS in kg/day in the postpartum period. The same trend was observed for the consumption of organic matter , crude protein, neutral detergent fiber, non-fiber carbohydrates , total carbohydrates , ether extract, digestible nutrients total. The experimental diets did not influence the apparent digestibility of the organic matter, neutral detergent fiber, non-fiber carbohydrates, total carbohydrates, and digestible nutrients total observed in the pre-partum. However, observed effect of diets on the digestibility of dry matter, crude protein and ether extract . There was no effect of experimental diets on rumen pH values in the two collection time evaluated in the postpartum period and at time zero in the period after the pre-partum. No effect of experimental diets on concentrations of NH3-N in the pre-delivery. There was no effect of experimental diets on the percentages and molar concentrations of butyric acid and percentages of acetic and propionic acids in the two collection times in the pre-partum. There was no difference between the experimental diets for a total daily excretion of urine, daily excretion of allantoin and uric acid, milk allantoin, purine derivatives, total percentage of allantoin, purine absorbed of microbial nitrogen, and efficiency of protein synthesis of microbial protein to experimental diets in both pre-and post-partum milk production and milk yield corrected were not influenced by experimental diets, which however, influenced the content and production of milk fat. When considering only orthogonal contrast, a decrease in milk production corrected, the content and production of milk fat for cows fed diets with sources of fat in the diet control, especially for the group fed with diets containing calcium salts of fatty acids. Serum concentrations of glucose, nonesterified fatty acid and -hydroxybutyrate were not affected by the experimental diets in the pre-and post-partum. All blood parameters showed an effect of time (weeks for delivery) in the postpartum period. When assessing the contrasts, there was no difference between the experimental diets for the blood parameters evaluated in this study in the pre and post-partum. There was interaction between the time and the experimental diets for concentrations of glucose during labor.

Quattro diversi esperimenti sono stati eseguiti per investigare i fattori che influenzano la fermentazione ruminale delle diete altamente fermentescibili e per sviluppare un modello per studiare la permeabilità gastro-intestinale nei ruminanti. Nello studio 1, quattro ibridi di mais sono stati valutati per la digeribilità ruminale delle loro frazioni. I risultati suggeriscono che i genotipi e le fasi di maturità influenzano fortemente la digeribilità della sostanza secca e dell’amido nel rumine. Nello studio 2, i risultati della fermentazione in vitro di diversi zuccheri ha rivelato che il lattulosio può essere uno zucchero indicatore per studiare la permeabilità intestinale nei ruminanti, grazie alla sua bassa fermentescibilità ruminale. Nello studio 3, per la prima volta un modello di enteropatia indotta da indometacina è stato utilizzato per valutare nei ruminanti la permeabilità dell’intestino tenue attraverso il test del lattulosio. I risultati mostrano che il lattulosio è passato dall'intestino al sangue modificando alcuni parametri metabolici e dell'infiammazione. Nello studio 4, una acidosi acuta è stata indotta in pecore per testare la permeabilità gastro-intestinale con il test del lattulosio. I risultati hanno dimostrato che l'acidosi acuta compromette il funzionamento della barriera gastro-intestinale consentendo l'assorbimento e la traslocazione di LPS e altre sostanze nocive e incrementa l'infiammazione. / Four different experiments were performed for the better understanding of the factors that affect rumen fermentation of highly fermentable diets and to develop a model to study GI permeability in ruminants. In study 1, four corn hybrids recommended for corn silage were evaluated for ruminal starch digestibility of their grain fractions. Results suggest that the genotypes and maturity stages greatly influenced the DM and starch digestibility in rumen. In study 2, the results of the in vitro rumen fermentation of different naturally occurring and synthetic sugars revealed that lactulose can be a good probe sugar to study GI tract permeability in ruminants due to its low and slow fermentation rate in rumen. In study 3, for the first time an indomethacin-induced enteropathy model was used in ruminants to assess small intestinal permeability by the lactulose test. The results established that lactulose passed from the intestine to blood with perturbation of some metabolic parameters and inflammation. In study 4, acute acidosis was induced in sheep to test GI permeability during acidosis condition by lactulose test. The results demonstrated that acute acidosis impair the GI barrier function which allow absorption and translocation of LPS and other harmful substances and increase inflammation.

Darbo tikslas: Ištirti glicerolio, kvietinių sėlenų su krakmolo gamybos sirupo granulių ir salyklo daigelių efektyvumą melžiamų karvių racionuose bei įvertinti jų įtaką azotinių medžiagų fermentacijai karvių didžiajame prieskrandyje. Darbo uždaviniai: 1. Ištirti krakmolo gamybos sirupo, kvietinių sėlenų ir krakmolo gamybos sirupo granulių, salyklo daigelių cheminę sudėtį ir apskaičiuoti energetinę vertę. 2. Atlikti penkis šėrimo bandymus su melžiamomis karvėmis: tris bandymus panaudojant glicerolį skirtingais laktacijos periodais, vieną – naudojant krakmolo dekstrinų sirupą ir vieną – naudojant salyklo daigelius. 3. Nustatyti karvių racionų pašarų ėdamumą. 4. Atlikti karvių didžiojo prieskrandžio (Rumen) turinio tyrimus, jame nustatyti: sausąsias medžiagas, infuzorijų skaičių, pH, lakių riebalų rūgščių (LRR) suminį kiekį ir procentinį santykį, bendro ir amoniako azoto kiekius. 5. Įvertinti tiriamų pašarų įtaką pieno primilžiui, nustatyti pieno riebalų ir baltymų kiekius ir įvertinti ekonominį efektyvumą. 6. Tyrimų duomenis apdoroti statistiškai pateikiant aritmetinius vidurkius ir aritmetinio vidurkio paklaidą. Mūsų tyrimuose pirmą kartą Lietuvoje glicerolis panaudotas kaip pašaras melžiamų karvių racionuose skirtingais laktacijos periodais drėgnuose pašarų mišiniuose, sėlenų granulės, praturtintos krakmolo dekstrinų sirupu ir salyklo daigeliai nustatant jų poveikį azotinių medžiagų ir angliavandenių fermentacijai karvių didžiajame prieskrandyje, jų produktyvumui bei... [toliau žr. visą tekstą] / The purpose of the study: To investigate the efficiency of glycerol, wheat bran with starch dextrin syrup pellets and malt shoots in the diets of lactating cows and the effects of these products on nitrogen matter fermentation in the rumen of cows. Objectives: 1. To analyze the chemical composition and calculate the energy value of starch syrup, wheat bran and starch syrup pellets and malt shoots. 2. To carry out 5 feeding trials with lactating cows, i. e. 3 trials using glycerol at different lactation periods, one – using starch dextrin syrup and one – using malt shoots. 3. To determine the intake of feeds in the diets. 4. To study rumen contents for the analysis of dry matter, infusoria count, pH-value, total volatile fatty acids (VFA) and percentage ratio, contents of total and ammonia nitrogen. 5. To assess the influence of the above feedstuffs on milk yields, milk fat and protein contents and economic efficiency. 6. To statistically process the data and give arithmetic means and mean deviations. In this study for the first time in Lithuania, glycerol was used as a feedstuff in the diets of lactating cows at different lactation periods in wet mash, bran pellets enriched with starch dextrin syrup and malt shoots for determination of their effect on nitrogen matter and carbohydrate fermentation in the rumen of cows, cow productivity and economic efficiency. Practical application: After completion of the study, recommendations for milk producers were prepared on the usage of... [to full text]

O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização de diferentes fontes de gordura nas rações de vacas leiteiras durante o período de transição e inicio de lactação, avaliando seus efeitos sobre o consumo de matéria seca e de nutrientes,digestibilidade aparente total da matéria seca e de nutrientes, fermentação ruminal, síntese de proteína microbiana produção e composição do leite e os parâmetros sanguíneos. Foram utilizadas 30 vacas da raça Holandesa, suplementadas a partir do 35º dia antes do parto previsto até o 85º dia pós-parto com a mesma ração experimental durante todo o experimento. Os animais foram mantidos em baias individuais em galpão do tipo free-stall e distribuídas em três grupos experimentais, em delineamento inteiramente casualizado, alimentadas com as seguintes rações: 1) Controle; 2) Óleo de soja refinado; 3) Sais de cálcio de ácidos graxos insaturados (Megalac-E). O consumo de matéria seca foi mensurado diariamente durante todo o período experimental. Após o parto a produção de leite foi registrada diariamente e as amostras utilizadas para análise da composição do leite foram coletadas semanalmente, sendo provenientes de duas ordenhas diárias. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados por punção da veia e/ou artéria coccígea. As amostras de líquido ruminal foram coletadas com a utilização de sonda esofágica em dois tempos, antes (tempo zero) e três horas (tempo três) após a alimentação matinal. A digestibilidade foi determinada por meio de indicador interno FDAi.As amostras de urina foram coletadas 3 horas após a alimentação por massagem na vulva. Os dados de desempenho produtivo, consumo, digestibilidade aparente total, fermentação ruminal e síntese de proteína microbiana e parâmetros sanguíneos foram submetidos à análise estatística por meio do PROC MIXED e contrastes ortogonais (controle vs gordura; OS vs SC) utilizando-se o programa SAS, versão 9.1, adotando-se nível de significância de 5%. O consumo de matéria seca e o peso corporal foram influenciados pelas semanas em relação parto. As rações experimentais não influenciaram o consumo de matéria seca (CMS) expresso em quilos por dia no período pré-parto . De mesma forma não foi observado efeito no consumo de matéria orgânica (CMO), proteína bruta (CPB), fibra em detergente neutro (CFDN), carboidratos não fibrosos (CCNF), carboidratos totais (CCT), nutrientes digestíveis totais (CNDT). No período pré- parto somente foi observado efeito no consumo de extrato etéreo (CEE). Houve efeito das rações experimentais sobre o CMS em kg/dia no período pós-parto. Este mesmo comportamento foi observado para o consumo de matéria orgânica (CMO), proteína bruta (CPB), fibra em detergente neutro (CFDN), carboidratos não fibrosos (CCNF), carboidratos totais (CCT), extrato etéreo (CEE), nutrientes digestíveis totais (CNDT). As rações experimentais não influenciaram os coeficientes de digestibilidade aparente total da matéria orgânica (CDMO), fibra em detergente neutro (CDFDN), carboidratos não fibrosos (CDCNF), carboidratos totais (CDCT), e os nutrientes digestíveis totais observados, no préparto. No entanto, se observou efeito das dietas sobre os coeficientes de digestibilidade da matéria seca (CDMS), proteína bruta (CDPB) e do extrato etéreo (CDEE). Não houve efeito das rações experimentais sobre os valores de pH ruminal nos dois tempos de coleta avaliados no periodo pós-parto e no tempo zero no perido pré-parto. Não houve efeito das rações experimentais sobre as concentrações de N-NH3 no período pré-parto. Não houve efeito das rações experimentais sobre as porcentagens e concentrações molares de ácido butírico e porcentagens dos ácidos acético e propiônico nos dois tempos de coleta no período pré-parto. Não houve diferença entre as rações experimentais para a excreção diária total de urina, excreções diárias de alantoína, e acido úrico, de alantoína no leite, de derivados de purinas totais, da porcentagem de alantoína, das purinas absorvidas, do nitrogênio microbiano, e da eficiência de síntese de proteína proteína microbiana para as rações experimentais tanto nos períodos pré e pós-parto A produção de leite e a produção de leite corrigida não foram influenciadas pelas rações experimentais, que, no entanto, influenciaram o teor e a produção de gordura no leite. Quando avaliados os contrastes ortogonais, foi observada redução na produção de leite corrigida, no teor e na produção de gordura do leite para as vacas alimentadas com as rações com fontes de gordura em relação à ração controle, especialmente para o grupo alimentado com as rações contendo sais de cálcio de ácidos graxos. As concentrações no soro de glicose, ácidos graxos não esterificados e -hidroxibutirato não foram influenciadas pelas rações experimentais nos períodos pré e pós-parto. Todos os parâmetros sanguíneos apresentaram efeito de tempo (semanas em relação ao parto) no período pós-parto. Quando avaliados os contrastes, não houve diferença entre as rações experimentais para os parâmetros sanguíneos avaliados neste estudo nos períodos pré e pós-parto. Houve interação entre e o tempo e as rações experimentais para as concentrações de glicose no pré-parto. / The objective of this study was to evaluate the use of different sources of fat in the diets of dairy cows during the transition period and early lactation, evaluating their effects on dry matter intake and nutrient digestibility of total dry matter and nutrients , rumen fermentation, microbial protein synthesis production and milk composition and blood parameters. We used 30 holstein cows, supplemented from 35 days before expected farrowing until 85 days postpartum with the same experimental diet throughout the experiment. The animals were kept in individual stalls in warehouse of free-stall and distributed into three experimental groups, in a randomized, fed the following diets: 1) control, 2) refined soya oil, 3) calcium salts of fatty fatty acids (Megalac-E). The dry matter intake was measured daily throughout the experimental period. After delivery, the milk production was recorded daily and samples used for analysis of the composition of milk were collected weekly, and from two daily milkings. Blood samples were collected in tubes vacuolated by venipuncture and / or coccygeal artery. Samples of rumen fluid were collected with the use of gavage in two days, before (time zero) and three hours (three) after the morning feeding. The digestibility was determined by means of an internal indicator fdai.as urine samples were collected 3 hours after feeding by massage of the vulva. Performance data production, consumption, apparent digestibility, rumen fermentation and microbial protein synthesis and blood parameters were statistically analyzed using proc mixed and orthogonal contrasts (control vs. Fat; OS vs SC) using the sas program , version 9.1, adopting a significance level of 5%. The dry matter intake and body weight were influenced by weeks for delivery. The experimental diets did not influence dry matter intake (DMI) expressed in pounds per day during the pre-delivery. In the same way we found that the intake of organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, non-fiber carbohydrates , total carbohydrates , total digestible nutrients. In the pre-delivery only effect was observed in consumption of ether extract . There was a significant of experimental diets on the CMS in kg/day in the postpartum period. The same trend was observed for the consumption of organic matter , crude protein, neutral detergent fiber, non-fiber carbohydrates , total carbohydrates , ether extract, digestible nutrients total. The experimental diets did not influence the apparent digestibility of the organic matter, neutral detergent fiber, non-fiber carbohydrates, total carbohydrates, and digestible nutrients total observed in the pre-partum. However, observed effect of diets on the digestibility of dry matter, crude protein and ether extract . There was no effect of experimental diets on rumen pH values in the two collection time evaluated in the postpartum period and at time zero in the period after the pre-partum. No effect of experimental diets on concentrations of NH3-N in the pre-delivery. There was no effect of experimental diets on the percentages and molar concentrations of butyric acid and percentages of acetic and propionic acids in the two collection times in the pre-partum. There was no difference between the experimental diets for a total daily excretion of urine, daily excretion of allantoin and uric acid, milk allantoin, purine derivatives, total percentage of allantoin, purine absorbed of microbial nitrogen, and efficiency of protein synthesis of microbial protein to experimental diets in both pre-and post-partum milk production and milk yield corrected were not influenced by experimental diets, which however, influenced the content and production of milk fat. When considering only orthogonal contrast, a decrease in milk production corrected, the content and production of milk fat for cows fed diets with sources of fat in the diet control, especially for the group fed with diets containing calcium salts of fatty acids. Serum concentrations of glucose, nonesterified fatty acid and -hydroxybutyrate were not affected by the experimental diets in the pre-and post-partum. All blood parameters showed an effect of time (weeks for delivery) in the postpartum period. When assessing the contrasts, there was no difference between the experimental diets for the blood parameters evaluated in this study in the pre and post-partum. There was interaction between the time and the experimental diets for concentrations of glucose during labor.

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes concentrações de quitosana nas dietas de vacas em lactação sobre o consumo, digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, concentrações de parâmetros sanguíneos, perfil de ácidos graxos na gordura do leite, e os balanços de energia e de nitrogênio. Foram utilizadas 16 vacas da raça Holandesa, multíparas, pesando em média 610 kg, agrupado em 4 quadrados latinos 4x4 contemporâneos e balanceados, possuindo respectivamente 60, 81, 102, 123 dias em lactação ao início de cada período experimental nos quais foram oferecidos as seguintes dietas: 1) Controle; 2) Quitosana 50; 3) Quitosana 100 e 4) Quitosana 150 compostas, respectivamente, com a inclusão de 0, 50, 100 e 150 mg/kg de peso corporal de quitosana. Foi utilizada dieta com a proporção volumoso:concentrado de 50:50. A suplementação com quitosana foi fracionada em duas porções de mesmo peso, colocada sobre o concentrado imediatamente antes do primeiro e do segundo fornecimento das rações. Diariamente foram realizadas pesagens das quantidades dos volumosos e concentrados fornecidos e das sobras de cada animal, para estimativa do consumo. As amostras de sobras e silagem foram coletadas do 15&#176; ao 21&#176; dias de cada período experimental, armazenadas em sacos plásticos em freezer à -20&#176;C, e posteriormente submetidas a análises químico-bromatológicas dos principais nutrientes. Na determinação da digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes a quantidade total de fezes excretada foi estimada pela concentração de fibra em detergente ácido indigestível (FDAi). As amostras de líquido ruminal foram coletadas com a utilização de sonda esofágica três horas após a alimentação matinal. A produção de leite e o consumo de matéria seca foram mensurados diariamente durante todo o período experimental. As amostras utilizadas para análise da composição do leite foram coletadas no 16&#176; dia de cada período experimental, sendo provenientes das duas ordenhas diárias. Amostras de urina foram no 16&#176; dia de cada período experimental, quatro horas após a alimentação matinal, durante micção estimulada por massagem na vulva. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados por punção da veia e/ou artéria coccígea. Não houve efeito para as variáveis de consumo da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite. Foi observado efeito linear para as variáveis ureia e nitrogênio ureico no soro; excreção de N-Fecal (% Nitrogênio Total). No entanto, houve efeito linear decrescente (P<0,05) para as variáveis excreção de N-Fecal (g/dia) e concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta (<C16), sendo encontradas menores concentrações de AG em dietas que houveram inclusão de quitosana, porém, as concentrações de ácidos graxos de cadeia longa (>C16) foram inversamente correlacionadas, a qual, observou maior concentração para as dietas em que houveram inclusão do aditivo. Houve efeito quadrático das dietas experimentais sobre a digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta e fibra em detergente neutro; eficiência de utilização de Energia e Nitrogênio; excreção de N-Leite (% Nitrogênio Total). Da mesma forma, observou-se efeito quadrático das dietas experimentais sobre a concentração total dos ácidos graxos de cadeia com 18 carbonos (C18), a qual foi observado maior concentração de AG quando incluído 100mg/kg PV de quitosana. O mesmo efeito ocorreu para o total de AG insaturados (C18 insaturado), dado em que se verifica numericamente maior concentração para a dieta com 100 mg/kg PV de quitosana. A utilização de quitosana como aditivo modulador da fermentação ruminal em rações de vacas leiteiras no terço médio de lactação, tendo como volumoso a silagem de milho, não alterou o consumo de alimentos e o desempenho, no entanto, houve melhora na digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, assim como também na eficiência de utilização de nitrogênio. / This study was carried to evaluate the effect of different levels of chitosan in feeding of dairy cows in lactation on intake and nutrients digestibility, ruminal fermentation, microbial protein synthesis, productive performance, fatty acids profile of milk fat, concentrations of blood parameters, balance of energy and nitrogen. Sixteen Holstein cows, multiparous, weighing an average 610 kg, was allocated in four latin squares balanced 4x4, having respectively 60, 81, 102, 123 days in milk at the start of each experimental period, in which were offered the following diets: 1) Control (CT), 2) 50 Chitosan (Q50) 3) Chitosan 100 (Q100 and 4) Chitosan 150 (Q150) respectively composed with the inclusion of 0, 50, 100 and 150 mg / kg body weight of chitosan. The diets consisted of corn silage and concentrate in ratio 50:50. Supplementation with chitosan was fractionated into two portions of equal weight and put above the concentrate immediately before the first and second feeding. Daily, weight measurements were carried of amount of forage and concentrates provided and remnant from the diets from each animal to estimate the intake. Samples of silage, remnant from diets and feces were collected the 15th to the 18th day of each experimental period, stored in plastic bags in a freezer at -20&#176;C, and later undergoing analyzes chemical bromatologic of major nutrients. The digestibility was determined using of an internal indicator (FDAi). The samples of ruminal liquid were collected with use of esophageal probe three hours after the morning feeding. The milk production and dry matter intake were measured daily during the whole experimental period. The samples used for analysis of milk composition were collected in the 16th day of each experimental period, derived to the two daily milkings. Spot urine samples were obtained on the 16th day of each experimental period, four hours after the morning feeding during urination stimulated by massage at the vulva. Blood samples were collected in tubes vacuolized by venipuncture and / or coccygeal artery. There was no effect for the variables of intake of dry matter and nutrients, fermentation and microbial protein synthesis ruminal, milk production and composition. Linear effect was observed for the variables urea excretion N-fecal (% Total Nitrogen). However, there was negative linear effect (P <0.05) for the variables of excretion N-Fecal (g / day) concentrations of short chain fatty acids (<C16) and observed lower concentrations of FA in diets that there was adding chitosan, however, concentrations of long chain fatty acids (> C16) were inversely correlated, in which noted higher concentrations was at the diets there was wherein inclusion of the additive. There was quadratic effect of experimental diets on digestibility of dry matter, organic matter, crude protein and neutral detergent fiber; utilization efficiency Energy and Nitrogen; excretion of NMilk (% Total Nitrogen). Similarly, we observed a quadratic effect of experimental diets on the total concentration of chain fatty acids with 18 carbons (C18), which was a higher concentration when included AG 100 mg / kg BW of chitosan. The same effect was seen for the total fatty acids, unsaturated (C18 unsaturated), where there was numerically, greater concentration in the diet with 100 mg / kg BW of chitosan. The use of chitosan as an additive modulator ruminal fermentation in feed of lactating cows in mid lactation, feeding with corn silage, did not showed change at food intake, however, showed improvement in apparent digestibility of dry matter and nutrients as well as, in the use of nitrogen efficiency.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第23934号 / 農博第2483号 / 新制||農||1089(附属図書館) / 学位論文||R4||N5369(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科応用生物科学専攻 / (主査)教授 廣岡 博之, 教授 松井 徹, 教授 吉田 天士 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM