Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-02-09T18:53:53Z No. of bitstreams: 1 2016 - Leonardo Fiusa de Morais.pdf: 1229717 bytes, checksum: 4c0be638ee0ef0a26e196c1343e1858b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T18:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Leonardo Fiusa de Morais.pdf: 1229717 bytes, checksum: 4c0be638ee0ef0a26e196c1343e1858b (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / CAPES / The aim of this study was to evaluate the effect of ammoniated with different doses of urea in two treatment periods, and 3 different sources of urease on the nutritional value of elephant grass harvested after flowering in two chapters. The first chapter assessed the nutrition value of hay application of 2, 4, 6 and 8% of urea in two treatment periods (30 and 45 days) and control (not hay ammoniated). The second chapter evaluated the legume soybean, pigeon peas and jack beans sedds as urease sources, with the addition of 1, 2, 3 and 4% in ammoniated hay with urea and the control treatment (ammoniated hay with 4% urea without urease sources). The Experimental design was completely randomized in organized in double factorial arrangement with additional treatment. Dry matter (DM), ash, ether extract (EE), neutral detergent fiber (NDF), neutral detergent fiber corrected for the ash and the protein (NDFap), acid detergent fiber (ADF), cellulose, lignin, total nitrogen (TN), acid detergent insoluble nitrogen (ADIN), neutral detergent insoluble nitrogen (NDIN), Non protein N (NPN), in vitro gas production(Parameters: Vf1, k1, Vf2, K2 e L) and Carbohydrates fractioning were analysed. In the first study, was applied urea different doses at treatment periods, there was a difference (p<0,05) between the control and combination of factorial treatments for DM, EE, NDF, ADF, lignina, cellulose, NDFap, A + B1 fraction, B2 fraction, C fraction, TN, NPN, ADIN, NDIN, k1, L, Vf2, k2. Linear effect from dose was observed to NDFap, ADIN and NDIN and increasing dose to A+B1 fraction, TN, NNP. A quadratic effect for to Vf2, with point absolute maximum of 5,2% urea, and effect treatment period to Vf2 e K2, with higher and lower Vf2 K2 for hay treated 45 days. There was interaction (p<0,01) between sources of urease and level for NDF, ADF and lignin. The addition of 3% soybean or jack bean as a source of urease, resulted in lower NDF, and were not statistically different (p> 0.05), while pork beans had the highest NDF. There was a difference (P<0,05) between the control and combination of factorial treatments for NDF, A + B1 fraction. There was no interaction (p> 0.05) between source application level of urease, but was no effect (p <0.01) of urease source for NPN and ADIN. There was interaction (p <0.05) between source application level of urease to Vf1, but there was no interaction (p> 0.05) for k1, L, Vf2 and k2. Ammoniation urea and adding urease sources is an efficient method for chemical treatment of the elephant grass hay harvested after flowering, mainly by increasing the solubility fiber, in addition to the increased supply of non-protein nitrogen to rumen microorganisms, which resulted in improvement in vitro gas production of the kinetic parameters. / Objetivou-se avaliar o efeito da amoniza??o com aplica??o de diferentes doses de ur?ia em dois per?odos tratamento, e 3 diferentes fontes de urease, sobre o valor nutritivo do feno de capim-elefante colhido ap?s o florescimento, em dois cap?tulos. O primeiro cap?tulo avaliou o valor nutritivo do feno com aplica??o de 2, 4, 6 e 8% de ureia com base na mat?ria seca, em dois per?odos de tratamento (30 e 45 dias) e o controle (feno n?o amonizado),e o segundo que avaliou o efeito da adi??o de gr?os mo?dos das leguminosas soja, feij?o guandu e feij?o de porco como fontes de urease, em niveis de 1, 2, 3 e 4% com base na mat?ria seca do feno amonizado com 4% de ureia, e o tratamento controle (feno amonizado com 4% de ureia sem adi??o de fonte de ur?ase). O Delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial duplo com tratamento adicional com 4 repeti??es por tratamento para os dois estudos. Foram realizadas as an?lises de mat?ria seca (MS), cinzas, extrato et?reo (EE), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente neutro corrigido para cinzas e prote?nas (FDNcp), fibra em detergente acido (FDA), celulose, lignina, prote?na bruta (PB), nitrog?nio insol?vel no detergente ?cido (NIDA) e produ??o cumulativa de g?s in vitro (Par?metros: Vf1, k1, Vf2, K2 e L) e o fracionamento de carboidratos. No primeiro estudo, houve diferen?a entre controle e a combina??o de tratamentos fatoriais para MS, EE, FDN, FDA, Lignina, celulose, FDNcp, fra??o A + B1, fra??o B2, fra??o C, NT, NNP, NIDA, NIDN, K1, L, Vf2, K2, e efeito (p <0,05) linear decrescente de dose de ureia para FDNcp, NIDA e NIDN e crescente de dose para fra??o A+B1, NT, NNP, efeito quadr?tico crescente de dose de ureia para Vf2 com ponto m?ximo absoluto de 5,2% de ureia.houve efeito de per?odo de tratamento para Vf2 e K2, com maior Vf2 e menor K2 para o feno tratado durante 45 dias. Houve intera??o (p<0,01) entre fonte de ur?ase e n?vel de fonte de ur?ase para FDN, FDA e lignina, sendo que a adi??o de 3,0% de soja ou feij?o guandu como fonte de ur?ase, resultaram em menores valores de FDN. Houve diferen?a (P<0,05) entre o controle e a combina??o de tratamentos fatoriais para FDN e fra??o A + B1 , mas n?o houve diferen?a (p > 0,05) entre o controle e a combina??o de tratamentos fatoriais para mat?ria seca, cinzas e extrato et?reo, mas foi observado efeito (p < 0,01) de fonte de ur?ase para extrato et?reo. N?o houve intera??o (p>0,05) entre fonte de ur?ase de n?vel de aplica??o, mas houve efeito (p<0,01) de fonte de urease para NNP e NIDA. Houve intera??o (p<0,05) entre fonte de ur?ase de n?vel de aplica??o para Vf1, mas n?o houve intera??o (p>0,05) para k1, L, Vf2 e k2. A dose m?nima de 5,2% de ureia durante um per?odo de 45 dias, proporcionou melhoria valor nutricional do feno de capim elefante. A amoniza??o com ureia e adi??o de fontes de ur?ase ? um m?todo eficiente para tratamento qu?mico do feno de capim elefante colhido ap?s o florescimento, principalmente pelo aumento da solubilidade fibra, al?m da maior oferta de nitrog?nio n?o proteico aos microrganismos ruminais, que resultou em melhoria dos par?metros cin?ticos de produ??o de g?s in vitro.

[pt] Para que ocorra o fluxo de fluidos em um sistema de produção é necessário que a energia dos fluidos no reservatório seja capaz de superar as perdas de carga nos diversos componentes do sistema. Os fluidos têm que escoar do reservatório aos separadores na superfície, passando pelas tubulações de produção dos poços, pelos equipamentos de cabeça de poço e pelas linhas de surgência. O projeto de um sistema de produção não deve ser executado considerando independentemente o desempenho do reservatório e o cálculo do fluxo nas tubulações de produção e nas linhas e equipamentos de superfície. A avaliação do desempenho de um sistema de produção de gás requer a aplicação de um método de análise total que considere simultaneamente o escoamento nos diversos segmentos do sistema. A análise total de um sistema de produção, pode ser efetuada por um método gráfico - analítico a ser empregado no desenho de completação de poços de gás e petróleo com ou sem levantamento artificial. Em termos de conceito de análise total, um sistema de produção é constituído basicamente pelos elementos: reservatório, tubo de produção vertical, linhas de fluxo horizontal e separador, incluindo válvulas de fundo de poço e choke superficiais, onde ocorrem uma certa perda de pressão relacionada com a vazão. O comportamento de fluxo de cada elemento do sistema total de produção é representado por uma equação que relaciona a pressão num nó selecionado e a vazão de produção. O cálculo seqüencial das pressões nos diferentes nós dos diversos elementos do sistema permite que a vazão de produção do poço seja determinada. Para calcular a relação da vazão com as mudanças de pressão que ocorrem durante o transporte do fluido à superfície e conseqüente variação das propriedades físicas do fluido, efetuou-se uma revisão dos conceitos de engenharia de reservatório, correlações de fluxo em tubulações verticais, horizontais e restrições. Finalmente, realizou-se uma análise de sensibilidade da metodologia ao emprego das diferentes relações de performance de fluxo e dos métodos de cálculo de fluxo em poços e linhas. / [en] For the flow of fluids to occur in a production system, the fluids energy in the reservoir must be capable of overcoming load losses along various system components. Fluids must flow from the reservoir to the surface separators through the wells tubing, wellhead equipment and flowing lines. The production system design must not be executed by considering separately the performance of the reservoir and the flow calculation across the tubing, surface equipment and lines. The evaluation of a gas production system performance requires applying a total analysis method that considers the drainage at various system segments simultaneously. The total analysis of a production system can be effected through a graphical- analytical method to be used for the completion design of oil and gas wells with or without artificial lift. In terms of total analysis concept, a production system is basically comprised of the following components: reservoir, vertical tubing, horizontal flow lines and separator, including bottom-hole valves and surface choke, where some pressure loss occurs in relation to the flow rate. The flow behavior of each component in a total production system is represented by an equation that relates the pressure at one selected node and the production flow rate. The sequential pressure calculation at the different nodes of various system components allows determining the well s production flow rate. In order to calculate the relationship between the flow rate and the pressure changes that occur during fluid transportation to the surface, with the resulting variation of the fluid s engineering, flow correlations in vertical and horizontal tubing, and restrictions. Finally, we proceeded to analyze the methodology s sensitivity to the use of different flow performance relations and flow calculation methods in wells and lines.

Oil and natural gas are the most strategic raw materials to meet the expanding energy requirement in today&rsquo / s world. They have great impact on issues such as economy, national security, development, competition, and political consistency. Being a developing country, Turkey&rsquo / s natural gas requirement is increasing rapidly. However, the production is far from covering the demand. Recent assumptions point out that natural gas demand of Turkey will reach 44 billion cubic meters in 2010 with a financial burden of 10 billion $ to the national economy. Therefore Turkey requires meeting natural gas demand by using its own conventional natural gas resources. The geological researches and global data encourage Turkey to drill more exploration wells in offshore side of Western Black Sea .In early 2007, the production will be started in Western Black Sea Region with 1.42 million cubic meter gas per day. Moreover, further exploration and production activities in the region are still continuing in order to increase the production. In this thesis, issues such as importance of the natural gas for Turkey and the world, Turkey&rsquo / s present energy situation and natural gas supply and demand scenarios for Turkey have been investigated. The possible impact of natural gas exploration and production in Black Sea region on Turkey&rsquo / s economy in near future has been emphasized. An extensive literature survey using related printed and unprinted media has been performed in order to collect the necessary data and information.

Gas hydrate consists of guest gas molecules encaged in water molecules. Methane is the most common guest molecule in natural hydrates. Methane hydrate forms under high fluid pressure and low temperature and is found in marine sediments or in permafrost region. Methane hydrate can be an energy resource (world reserves are estimated in 20,000 trillion m3 of CH4), contribute to global warming, or cause seafloor instability. Research documented in this thesis starts with an investigation of hydrate formation and growth in the pores, and the assessment of formation rate, tensile/adhesive strength and their impact on sediment-scale properties, including volume change during hydrate formation and dissociation. Then, emphasis is placed on identifying the advantages and limitations of different gas production strategies with emphasis on a detailed study of CH4-CO2 exchange as a unique alternative to recover CH4 gas while sequestering CO2. The research methodology combines experimental studies, particle-scale numerical simulations, and macro-scale analyses of coupled processes.

In situ thermal treatment (ISTT) applications require successful gas capture for the effective remediation of chlorinated solvent dense non-aqueous phase liquid (DNAPL) source zones. Gas production and transport mechanisms during bench-scale electrical resistance heating (ERH) experiments were examined in this study using a quantitative light transmission visualization method. Processed images during water boiling indicated that gas bubble nucleation, growth and coalescence into a connected steam phase occurred at critical gas saturations of Sgc = 0.233 ± 0.017, which allowed for continuous gas transport out of the heated zone. Critical gas saturations were lower than air-water emergence gas saturations of Sgm = 0.285 ± 0.025, derived from the inflection point of ambient temperature capillary pressure-saturation curves. Coupled electrical current and temperature measurements were identified as a metric to assess gas phase development. Processed images during co-boiling of pooled trichloroethene (TCE) DNAPL and water indicated that discontinuous gas transport occurred above the DNAPL pool. When colder zones were introduced, condensation prevented the development of continuous steam channels and caused redistribution of DNAPL along the vapour front. These results suggest that water boiling temperatures should be targeted throughout the subsurface (i.e., from specific locations of DNAPL to extraction points) during ERH applications. Because convective heat loss and non-uniform power distributions have the potential to prevent the achievement of boiling temperatures, a thermal enhancement was developed where dissolved gas delivered to the target heated zone liberates from solution at elevated temperatures and increases gas production. Processed images of ERH-activated carbon dioxide (CO2) exsolution indicated that discontinuous gas transport occurred above saturations of Sg = 0.070 ± 0.022. Maximum exsolved gas saturations of Sg = 0.118 ± 0.005 were sustained during continuous injection of the saturated CO2 solution into the heated zone. Estimated groundwater relative permeabilities of krw = 0.642 ± 0.009 at these saturations are expected to decrease convective heat loss. Discontinuous transport of exsolved gas at sub-boiling temperatures also demonstrated the potential of the enhancement to bridge vertical gas transport through colder zones. In conclusion, sustained gas saturations and transport mechanisms were dependent on the mechanism of gas production and effects of condensation. / Thesis (Master, Civil Engineering) -- Queen's University, 2014-03-27 15:26:30.683

Hot water injection is a production technique proposed to gas recovery from methane hydrate reservoirs. However, from a practical point of view, the injected water experiences a drop in temperature and re-formation of hydrates may occur in the reservoir. In this work, we proposed a model expressing permeability hysteresis in the processes between hydrate growth and dissociation, and studied hydrate dissociation behavior during hot water injection. The model of permeability hysteresis was incorporated into the simulator MH21-HYDRES (MH21 Hydrate Reservoir Simulator), where the decrease in permeability with hydrate saturation during hydrate growth process was assumed to be much larger than the decrease during hydrate dissociation process. Laboratory hydrate dissociation experiments were carried out for comparison. In each experiment, we injected hot water at a constant rate into a sand-packed core bearing hydrates, and the histories of injection pressure, core temperature, and gas/water production rates were measured. Numerical simulations for the core experiments showed the re-formation of hydrates led to the increase in injection pressure during hot water injection. The simulated tendencies of pressure increase varied markedly by considering permeability hysteresis. Since the experimental pressure increases could not be reproduced without the permeability hysteresis model, the influence of permeability hysteresis should be considered to apply hot water injection to hydrate reservoirs.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-08-25T14:08:33Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Mariane Moreno Ferro.pdf: 813553 bytes, checksum: 155d4396da024e87441efd3509c2ccca (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-08-30T11:56:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Mariane Moreno Ferro.pdf: 813553 bytes, checksum: 155d4396da024e87441efd3509c2ccca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T11:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Mariane Moreno Ferro.pdf: 813553 bytes, checksum: 155d4396da024e87441efd3509c2ccca (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / FAPEMAT / Objetivou-se avaliar o efeito da inclusão do resíduo do beneficiamento de feijão em substituição à torta de algodão em dietas para ovinos confinados. O experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Mato Grosso, campus Rondonópolis-MT. Foram utilizados no ensaio experimental 16 ovinos sem raça definida, machos inteiros, com idade média de 12 meses e peso médio de 30 Kg, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e quatro repetições. As dietas foram formuladas de forma a conter 45% de volumoso e 55% de concentrado, na matéria seca. Os tratamentos foram constituídos pela substituição da torta de algodão por resíduo de feijão em níveis de 0, 33, 66 e 100%, no concentrado. As dietas foram formuladas de forma a serem isoprotéicas, com teor de proteína bruta de 14%. O experimento teve duração de vinte dias, sendo quinze dias para adaptação dos animais as dietas e ao ambiente e cinco dias restantes para monitoramento do consumo e coletas. Avaliou-se o consumo e digestibilidade aparente da MS, MO e nutrientes dietéticos, a cinética de fermentação ruminal in vitro dos alimentos (silagem capim elefante, farelo de soja, resíduo de feijão, torta de algodão, milho) , o comportamento ingestivo dos animais recebendo as dietas experimentais. Foram também avaliados o uso de indicadores internos (MSi, FDNi, FDAi) e externo (Cr2O3). Os dados foram submetidos à análise de regressão, sendo a escolha dos modelos baseada na significância dos parâmetros de regressão e nos valores dos coeficientes de determinação. Os níveis de inclusão do resíduo de feijão em substituição à torta de algodão alteraram os consumos de MS, MO, PB, FDNcp e NDT apresentando comportamento quadrático (P<0,05) com consumos de 1221,94; 1142,97; 178,35; 471,17 e 888,29 g/dia, respectivamente. O consumo de EE, expresso em g/dia, apresentou redução linear (P<0,05) conforme aumentou os níveis de substituição por resíduo de feijão, enquanto, o consumo de CNF, expresso em g/dia, aumentou linearmente (P<0,05). Os coeficientes de digestibilidade aparente da MS, MO, PB e CNF aumentaram linearmente (P<0,05), o coeficiente de digestibilidade do EE não apresentou efeito significativo (P>0,05), enquanto, o coeficiente de digestibilidade da FDNcp apresentou efeito quadrático (P<0,05) conforme aumentou os níveis de inclusão do resíduo de feijão em substituição à torta de algodão, com 65,03% de digestibilidade. A produção cumulativa de gases variou de 47,47 a 150,61 mL para torta de algodão e milho moído. Para a fração de rápida digestão (CNF) ruminal foram estimados volumes de gases produzidos variando de 20,79 a 77,69 mL, respectivamente para a torta de algodão e resíduo de feijão. Foram estimadas taxas de digestão para a fração de rápida digestão (CNF) variando de 0,0307 a 0,1879h-1, para a silagem de capim napier e milho moído, respectivamente. Para a fração de lenta digestão (B2), foram estimadas produções de gases variando de 26,25 a 81,10 mL, para a torta de algodão e milho moído, respectivamente. Para a fração de lenta digestão (B2) foram estimadas taxas de digestão variando de 0,0182 a 0,0321h- 1 para o resíduo de feijão e milho moído. Quanto as variáveis do comportamento ingestivo, o tempo total de alimentação (horas/dia), ócio (horas/dia), eficiência de ingestão de MS e FDNcp e a eficiência de ruminação de MS apresentaram comportamento quadrático (P<0,05), com 5,71 horas; 9,21 horas; 237,98 g MS/hora; 85,04 g FDNcp/hora e 145,54 g MS/hora. O tempo total de ruminação (horas/dia) não apresentou efeito significativo (P>0,05) conforme aumentou os níveis de substituição da torta de algodão por resíduo de feijão com uma média de 8,43 horas. O número de bolos ruminados por dia, tempo de mastigação merícica diário e número de mastigações merícicas apresentaram efeito quadrático (P<0,05) com 793,71 bolos/dia; 14,73 horas; 50.796,44 mastigações/dia. O tempo de mastigação por bolo, o número de período de ingestão, ruminação e ócio não apresentaram efeito significativo (P>0,05) com média de 41,12 segundos/bolo; 33,56; 50,62 e 59,96 períodos/dia. Quanto ao uso de indicadores, não houve interação significativa (P>0,05) entre as dietas e o uso dos indicadores. A estimativa da excreção fecal (g/dia) entre as dietas experimentais utilizadas, independente do indicador não apresentou diferença estatística (P>0,05) com uma média de 371 g/dia. A digestibilidade aparente da MS apresentou efeito significativo quadrático (P<0,05) entre as dietas com máxima digestibilidade de 71,02%, independente do indicador utilizado. Para estimativa da excreção fecal (g/dia) e digestbilidade aparente da MS não houve diferença estatística (P>0,05) ao se utilizar os indicadores internos (MSi, FDNi, FDAi) e externo (Cr2O3) com médias de 371 g/dia e 67,20%, respectivamente, independente da dieta utilizada. O resíduo de feijão pode substituir a torta de algodão em até 60%, no concentrado. Os indicadores, interno e externo, são eficientes na estimativa da excreção fecal e digestibilidade aparente da MS. / Aimed to evaluate the effect of inclusion of the residue from the processing of beans to replace cottonseed meal in diets for feedlot sheep. The experiment was conducted at the Federal University of Mato Grosso -campus Rondonópolis-MT. 16 sheep mongrel males with a mean age of 12 years and a mean weight of 30 kg, distributed in a completely randomized design with four treatments and four replicates were used in the experimental test. The diets were formulated to contain 45% forage and 55% concentrate on dry matter. The treatments consisted of the replacement of cottonseed meal per bean residue at levels of 0, 33, 66 and 100% in the concentrate. Diets were formulated to be isonitrogenous crude protein content of 14%. The experiment lasted twenty days and fifteen days for adaptation to the diets and environment and remaining five days to monitor the consumption and collections. We evaluated the consumption and digestibility of DM, OM and dietary nutrients, the kinetics of in vitro ruminal fermentation of food (elephant grass silage, soybean, bean residue, cottonseed meal, corn), the grazing behavior receiving the experimental diets. We also evaluated the use of internal indicators (MSi, NDFi, ADFi) and external (Cr2O3). Data were subjected to regression analysis, the choice of parameters based on the significance of the regression models and coefficients of determination. Inclusion levels of common bean residue to replace cottonseed meal altered the intake of DM, OM, CP, NDF and TDN significant quadratic response (P<0.05) intakes of 1221.94; 1142.97; 178,35; 471.17 and 888.29 g / day, respectively. EE intake in g / day, showed a linear decrease (P<0.05) increased as the levels of residue substitution of beans, whi le the CNF intake in g / day, increased linearly (P<0.05). The apparent digestibility of DM, OM, CP and CNF increased linearly (P<0.05) the digestibility of EE had no significant effect (P>0.05), while the digestibility of NDF showed quadratic effect (P<0.05) increased as the inclusion levels of common bean residue replacing the cotton cake, with 65.03% digestibility. The cumulative gas production ranged from 47.47 to 150.61 mL for cottonseed meal and corn meal. For the fraction of rapidly digested carbohydrates (CNF) were estimated ruminal volumes of gases ranging from 20.79 to 77.69 mL, respectively for cotton cake and bean residue. Digestion rates for the fraction of fast-digesting (CNF) ranging from 0.0307 to 0.1879 h-1 for napier grass silage and ground corn, respectively were estimated. For the fraction of slow digestion (B2), gas productions ranging from 26.25 to 81.10 mL, for cottonseed meal and ground corn, respectively were estimated. For the fraction of slow digestion (B2) digestion rates varying from 0.0182 to 0.0321 h-1 for the residue of crushed beans and corn were estimated. As the variables of ingestive behavior, the total time of supply (hours / day), leisure time (hours / day), efficiency of DM and NDF intake and rumination efficiency of MS showed a quadratic response (P<0.05), with 5.71 hours; 9.21 hours; MS 237.98 g / hour; 85.04 g NDF / hour and 145.54 g DM / hour. The total rumination time (hours / day) had no significant effect (P>0.05) as increased levels of substitution of cottonseed meal per residue beans with an average of 8.43 hours. The number of ruminated daily chewing time and number merícica diary ruminating chewing showed a quadratic effect (P<0.05) with 793.71 cakes / day; 14.73 hours; 50796.44 chews / day. Chewing time per bolus, the number of periods of eating, ruminating and idling showed no significant effect (P>0.05) with a mean of 41.12 second / cake; 33.56; 50.62 and 59.96 times / day. Regarding the use of indicators, there was no significant interaction (P>0.05) between diets and the use of indicators. The estimated fecal excretion (g / day) of the experimental diets used, regardless of the indicator showed no statistical difference (P>0.05) with an average of 371 g / day. The apparent digestibility quadractricaly signi ficant effect (P<0.05) between diets with maximum digestibility of 71.02%, regardless of the indicator used. To estimate fecal output (g / day) and apparent DM digestbilidade no statistical difference (P>0.05) when using internal indicators (MSi, NDFi, ADFi) and external (Cr2O3) averaging 371 g / day and 67.20%, respectively, regardless of the diet. The residue of beans can replace cottonseed meal by up to 60% in the concentrate. Indicators, internal and external, are efficient in estimating the faecal excretion and apparent digestibility.

Os animais contribuem para o aumento da concentração de metano na atmosfera através da fermentação de tanques de esterco e da fermentação do trato digestivo (fermentação entérica). A fermentação entérica dos ruminantes, pseudo-ruminantes (cavalos, asno, mulas) e não ruminantes produzem em média 80 Tg/ano de metano e representam 28 % do metano antropogênico global emitido, dos quais 95 % provêm dos ruminantes. Os objetivos destes trabalhos foram (i) rastrear novos materiais com potencial forrageiro que contenham tanino e que promovam redução de metano entérico; (ii) estudar a influência dessas plantas sobre a produção de metano e parâmetros fermentativos in vitro; e (iii) estudar a influência dessas plantas sobre a população de Fibrobacter succinogenes e a comunidade metanogênica no meio de fermentação. Os resultados são apresentados na forma de capítulos, sendo o primeiro objetivo descrito no Capítulo 3, no qual é descrita a caracterização das leguminosas taniníferas Styzolobium aterrimum (STA), Styzolobium deeringianum (STD), Leucaena leucocephala(LEU), Mimosa caesalpiniaefolia Benth (MIC). Estas plantas foram avaliadas pela composição química e quantificação de compostos fenólicos e bioensaio até 96 h de incubação in vitro; tendo Cynodon x cynodon (CYN) como controle para avaliar a produção de gás potencial (A), a fase lag (L), a taxa fraccional de fermentação (\'mü\') e o incremento de gás devido à adição de PEG após 8, 24 e 48 h de incubação nas cinco plantas. As leguminosas tiveram melhor desempenho fermentativo que a gramínea, com exceção de MIC. Entretanto, a fermentação de todas leguminosas foi limitada diferentemente pela presença de tanino, da fibra indigestível ou pela ação aditiva de ambos. Entre todas as plantas, LEU mostrou ser uma forragem de boa qualidade para suplementação protéica em dietas de ovinos, assim como STA e STD, contanto que para estas haja um melhor manejo de produção para evitar o alto conteúdo de fibras, especialmente de FDA. MIC poderia ser incluído na dieta de ovinos em baixa concentração, não com a finalidade principal de suplementação protéica, mas explorando esta leguminosa como aditivo para mitigação de metano. No Capítulo 4 são apresentados os resultados de outro ensaio in vitro (segundo objetivo). A técnica in vitro de produção de gás foi utilizada para avaliar as quatro leguminosas taniníferas (STA, STD, LEU e MIC) e o CYN como controle em dois horários, no t1/2 (tempo para obtenção da metade da GP) e após 24 h de incubação, medindo a produção total de gás, metano, amônia, ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), massa microbiana (MM) e a degradabilidade verdadeira da matéria seca (VDMS). A produção de metano em t1/2 foi reduzida (P < 0,05) com adição das leguminosas em 17% e quando relacionado à VDMS, esta redução alcançou em média 50% com LEU e STA e 37% com MIC e STD. LEU e STA causaram aumento significante na MM seguida por STD, MIC e CYN. A relação MM/SCFA em t1/2 foram maiores para LEU (14,7) e STA (14,1) seguida por STD (6,1), MIC (5,6) e CYN (4,6). A maior MM para LEU e STA sugere uma produção de ATP maior, porém, as diferentes proporções de AGCC demonstraram diferentes rotas de aquisição de ATP. O Capítulo 5 se refere à quantificação de linhagens de bactéria ruminal, a qual foi realizada utilizando primers específicos para detecção de seqüências de gene 16S rDNA para metanogênicas e para a bactéria celulolítica Fibrobacter succinogenes através da reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR). Foi também investigado a influência das leguminosas na comunidade metanogênica através da eletroforese em gel com gradiente denaturante (DGGE) de seqüências de gene 16S rDNA. As metanogênicas em t1/2 foram 2,0 e 0,9 vezes menores que com STA e LEU comparadas com o controle, mas foram 2,5 e 0,5 vezes maiores com MIC e STD. A população de F.succinogenes foi 2,3 e 1,8 vezes menores do que o controle quando LEU e STA foram incubadas. A análise de DGGE para metanogênicas resultou em diferente distribuição de bandas com os tratamentos. CYN apresentou algumas bandas mais fortes, as quais se tornaram fracas com as leguminosas, exceto em STA. Algumas bandas tanto desapareceram, como em LEU, STA e MIC, ou se tornaram mais fracas, especialmente em STA. MIC apresentou ligeiro aumento no número de bandas fracas. É confirmado que as plantas taniníferas estudadas foram capazes de reduzir a emissão de metano com diferentes proporções dos produtos finais de fermentação, afetando negativamente a população de F. succinogenes e causando alterações na estrutura da comunidade metanogênicas / Animals contribute to increasing the methane concentration in the atmosphere through the fermentation of livestock manure and the fermentation in the digestive tract, e.g, enteric fermentation. The enteric fermentation of ruminants, pseudoruminants (horses, donkeys, mules) and non-ruminants produce an average of 80 Tg/year of methane and comprise 28 % of global anthropogenic methane emission, from which 95% arise from ruminants. The aims of this study were (i) to scan new potential forage containing tannin, which may reduce enteric methane emission; (ii) to study the influence of those plants on methane production and fermentative parameters in vitro; (iii) to study the influence of those plants on the population of Fibrobacter succinogenes and the methanogen community in the fermentation fluid. The results are presented in the form of chapters, being the first objective studied described in the Chapter 3, in which refers to the characterization of the tannin-rich legumes Styzolobium aterrimum (STA), Styzolobium deeringianum (STD), Leucaena leucocephala(LEU), Mimosa caesalpiniaefolia Benth (MIC). They were appraised for the chemical composition, quantification of phenolic compounds and bioassay up to 96 h in vitro incubation using Cynondon x cynodon (CYN) as control, to evaluate the potential gas production, (A), lag phase (L), fractional rate of gas production (\'mü\') and the gas increment due to PEG addition after 8, 24 and 48 h incubation of the five plants. Legumes showed better fermentative performance (except MIC) than the grass. However, each legumes fermentation was limited diferently by the presence of condensed tannin or the indigestible fiber or by the additive action of both. Among the plants, LEU showed good quality forage for protein supplementation in sheep diets as well as STA and STD as long there is an agriculture management to reduce indigestible fiber, specially ADF. MIC could be included in a sheep diet in low concentration, aiming not the protein supplementation, but exploiting it as an additive to methane mitigation. In Chapter 4 the second object is discussed describing an in vitro gas test to evaluate the four tannin-rich legumes (STA, STD, LEU and MIC), and CYN as control at two main time points: t1/2 (time of half maximal gas production) and 24 h, measuring total gas production , methane, ammonia, short chain fatty acids (SCFA), microbial mass growth (MM) and true substrate degradability (TSD). Methane production at t1/2 was reduced (P < 0.05) with addition of legumes by 17 % but when related to TSD this reduction reached on average 50 % with LEU and STA and 37% with MIC and STD. LEU and STA caused a significant increase in MM followed by STD, MIC, and CYN. Additionally, high MM/SCFA ratios in t1/2 were found in LEU (14.7) and STA (14.1) and followed by STD (6.1), MIC (5.6) and CYN (4.6). The higher MM in LEU and STA suggested higher ATP production; however, the different proportion of the SCFA demonstrated different routes of ATP acquisition. Chapter 5 refers to the quantification of specific strains of rumen bacteria, which was performed using designed primers for detecting 16S rDNA gene sequences for methanogens and the cellulolytic bacteria Fibrobacter succinogenes by real-time polymerase chain reaction (qPCR). Also, the influence of those four legumes on the methanogenic community was investigated using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of 16S rDNA gene. Methanogens at t1/2 were 2.0 fold and 0.9 fold lower with STA and LEU compared to the control, but they were 2.5 fold and 0.5 fold higher with MIC and STD. F. succinogenes population was 2.3 and 1.8 fold lower than the control when LEU and STA was applied. DGGE analysis of the methanogenic population resulted in different band patterns with treatments. CYN presented some strong bands, which became weaker with the legumes, except in STA. Some bands either disappeared, as in LEU, STA and MIC, or became weaker, especially in STA. MIC increased slightly the number of weak bands. It is confirmed that the studied taninniferous plants were able to reduce enteric methane with different fermentation products proportions, as well negatively affected F. succinogenes population and caused changes in the methanogenic community structure

As espécies nativas do semi-árido nordestino constituem uma importante fonte de proteína para o rebanho da região, especialmente durante a estação seca. Contudo, a composição química dessas plantas, especialmente teores de fibra, proteína bruta e compostos secundários, apresenta variações ao longo do ano, em função do ciclo fenológico. O conteúdo de taninos nas plantas pode variar de acordo com as condições climáticas e geográficas. Objetivou-se com o presente estudo: (i) avaliar a composição química de plantas de três Estados do nordeste brasileiro; (ii) verificar o efeito dos taninos na produção de gases; (iii) testar métodos de detanificação, para melhorar o valor nutritivo dessas plantas. O estudo foi dividido em três capítulos. No primeiro, foram avaliadas espécies nativas do semi-árido de Pernambuco, Bahia e Ceará por meio de análises químicas e técnica de produção de gases: angico - Anadenanthera macrocarpa, aroeira - Astronian urundeuva, catingueira - Caesalpinia bracteosa, jucazeiro - Caesalpinia ferre, jurema preta - Mimosa hostilis, leucena - Leucaena leucocephala, malva branca - Sida cordifolia, maniçoba - Manihot pseudoglaziovii, pau branco - Auxemma oncocalyx e sabiá - Mimosa caesalpinifolia. No segundo e terceiro capítulos, foram testados métodos de secagem e aplicação de soluções alcalinas (cinzas de madeira e hidróxido de cálcio) e de polietileno glicol para redução dos efeitos dos taninos. Os resultados obtidos pela avaliação da composição química nas três regiões demonstraram que as espécies estudadas representam uma importante reserva de forragem para os ruminantes e que o teor de compostos fenólicos deve ser monitorado, uma vez que algumas dessas espécies apresentam altos teores destes compostos. Os métodos de secagem testados não foram eficientes para minimizar a ação dos taninos e os tratamentos com soluções alcalinas e com PEG foram eficazes para reduzir a concentração dos taninos, quando medida pela análise química. O tratamento com PEG resultou uma resposta na diminuição da atividade dos taninos no bioensaio / The typical vegetation of the semi-arid region of northeast Brazil is considered an important source of protein for the animals, mainly during the dry season. However, the chemical composition of the plants, as fiber, protein and secondary compounds change during the year with the different stage of the plants. The tannin concentration varies according to climatic and geographic conditions. The aims of this study were: (i) to evaluate the chemical composition of plants of three regions in the northeast Brazil; (ii) to verify the effect of tannins on gas production; (iii) to use detanification methods to improve the nutritional value of those plants. The study contains three chapters. In the first chapter, the following species of plants from Pernambuco, Bahia and Ceara were evaluated by chemical analysis and gas production: angico - Anadenanthera macrocarpa, aroeira - Astronian urundeuva, catingueira - Caesalpinia bracteosa, jucazeiro - Caesalpinia ferre, jurema preta - Mimosa hostilis, leucena - Leucaena leucocephala, malva branca - Sida cordifolia, manicoba - Manihot pseudoglaziovii, pau branco - Auxemma oncocalyx and sabia - Mimosa caesalpinifolia. In the second and third chapters various detanification methods were tested, as drying processes and application of alkaline solutions (wood ash and calcium hydroxide) and polyethylene glycol application. The chemical analysis showed that all the plants studied could be used as animal feed, but the phenolics contents could be a detrimental factor and should be monitored. The drying methods were not efficient to minimize tannin effects as showed using the gas production. The treatment with wood ash, calcium hydroxide and polyethylene glycol resulted in a decrease of tannins concentration, but only polyethylene glycol treatment decreased tannins activity during the gas production.

A vegetação nativa do sertão nordestino é rica em espécies forrageiras nos estratos herbáceo, arbustivo e arbóreo. Estudos têm revelado que acima de 70% das espécies botânicas da caatinga participam significativamente da composição da dieta dos ruminantes domésticos. Estrategicamente, as espécies lenhosas são fundamentais no contexto de produção e disponibilidade de forragem no semiárido Nordestino. Objetivou-se com este trabalho: (1) Quantificar a composição química bromatológica e os compostos fenólicos de leguminosas nativas; (2) Avaliar as características de degradação ruminal e o efeito biológico de plantas taniníferas baseado na técnica de produção de gás in vitro (bioensaio); (3) Estudar os efeitos de dietas constituídas de forrageiras nativas na síntese de nitrogênio microbiano in vitro com marcador 15N e nos parâmetros de fermentação pela técnica de produção gases. Os resultados quanto à composição química e quantificação dos compostos fenólicos das leguminosas taniníferas catingueira (Caesalpinea bracteosa), aroeira (Astronian urundeuva), leucena (Leucaena leucocephala), jureminha (Desmanthus virgatus) e do capim buffel (Cenchrus ciliaris L.) são apresentados. Estas plantas também foram avaliadas por incubação in vitro, juntamente com feno de alfafa (Medicago sativa) como controle, para avaliar o incremento de gás devido à adição de polietilenoglicol (PEG). As leguminosas apresentaram na produção de gases menor atividade biológica dos taninos com adição do PEG, sendo positivos os coeficientes de correlações entre o incremento na produção de gases na presença do PEG e os parâmetros de produção de metano, demonstrando o potencial destas plantas taniníferas para reduzir a produção de metano ruminal, com destaque para leucena e aroeira, com elevado teor proteic e menores teores de fibras. No capitulo 4 são apresentados os resultados do ensaio in vitro para avaliar os efeitos de dietas constituídas de forrageiras nativas da região de Caatinga do NE Brasileiro na síntese de nitrogênio microbiano, utilizando o marcador 15N; e os parâmetros de fermentação pela técnica in vitro de produção gases. As dietas foram constituídas com as espécies catingueira (Caesalpinea bracteosa), aroeira (Astronian urundeuva), leucena (Leucaena leucocephala), jureminha (Desmanthus virgatus) e capim buffel (Cenchrus ciliaris L.), oriundas de três coletas (Agosto de 2008, Março de 2009 e Agosto de 2009). Dois níveis (50% e 30%) de plantas foram usadas em cada dieta simulando sistema CBL (Caatinga, Capim buffel + Leucena). Em geral, as dietas experimentais apresentaram em sua composição química, elevado teor de proteína bruta baixa concentração de compostos fenólicos. Quando estas dietas foram avaliadas através da técnica de produção de gás in vitro, as dietas mostraram redução na emissão de metano, e os parâmetros fermentativos sugeriram que houve mudanças nas rotas de fermentação das dietas. O uso de leguminosas nativas da caatinga pode ser uma alternativa na região semi-árida, principalmente, oferecendo características favoráveis como: valor nutricional, potencial produtivo e rusticidade. No entanto, a viabilidade, no ponto de vista nutricional pode limitar o uso de algumas espécies, devido à alta concentração de compostos fenólicos, principalmente os taninos condensados. / The native vegetation of Northeastern region of Brazil is rich in forage species in the herbaceous, shrubby and arboreal strata. Studies have revealed that over 70% of botanical species from the caatinga participate significantly in the composition of the diet of domestic ruminants. Strategically, the woody species are fundamental in the context of production and availability of forage in such semi-arid area. The objectives of this work were: (1) to quantify the chemical composition and the phenolic compounds of native legumes form the semi-arid region of Pernambuco; (2) to assess the rumen degradation characteristics and biological effect of such tanninferous plants based on in vitro gas production technique (bioassay); (3) to study the effects of diets consist of the native forage on microbial nitrogen synthesis in vitro using 15N as marker and the parameters of fermentation by gas production technique. Chapter 4 presented the results of the in vitro test to assess the effects of diets consist of native forage of Caatinga region of Brazilian NE upon the synthesis of microbial nitrogen using the 15N as tracer, and fermentation parameters. Diets were formed by the species catingueira (Caesalpinea bracteosa), aroeira (Astronian urundeuva), leucena (Leucaena leucocephala), jureminha (Desmanthus virgatus) e capim buffel (Cenchrus ciliaris L.), from three collections (August 2008, March 2009- August 2009). Two levels (50 and 30%) of the plants were used in each diet simulating CBL system (Caatinga + Buffel Grass + Leucena). In general, the experimental diets presented in their chemical composition high crude protein content and low concentration of phenolic compounds. When these diets were evaluated by the in vitro gas production technique, diets showed reduction of methane emission, and the fermentative parameters suggested that there have been changes of fermentation routes of diets. The use of legumes native to caatinga may be an alternative in the semi-arid region, primarily by offering favorable characteristics as: nutritional value, productive potential and homeliness. However, the viability, in nutritional point of view the use of some species can be limiting, because of high concentration of phenolic compounds in particular the condensed tannins.