[ES] Esta tesis aborda la caracterización y posible utilización de la goma de alholva
(Trigonella foenum-graecum) (FSG, por sus siglas en inglés) en la nutrición de
gazapos durante el período posterior al destete como una alternativa al uso de
antimicrobianos, centrándose en el comportamiento de la goma extraída con
diferentes niveles de fibra dietaria, tanto in vitro como in vivo.
En el primer experimento, a partir de una dieta basal comercial de conejo, se
formularon tres dietas experimentales con niveles graduales de inclusión de FSG
(0, 0.25, 0.50%) administrados a tres grupos de conejos desde el destete a los 31
días hasta el sacrificio a los 94 días. Se estudió el efecto de las dietas
experimentales sobre la digestibilidad fecal en dos edades (38-41 días y 56-59
días), además de los parámetros de fermentación cecal al final del experimento.
Por otro lado, a partir de la misma dieta comercial de conejo, se formularon cinco
dietas experimentales que contenían 0. 0.125, 0.25, 0.50 y 100% de FSG, que se
sometieron a incubación in vitro con inóculo cecal de conejo durante 72 h. Se
midieron la producción de gas y las variables de fermentación. La digestibilidad
fecal aparente y los parámetros de fermentación cecal no se vieron afectados
significativamente por la inclusión in vivo de FSG hasta 0.5%. Sin embargo, los
animales alimentados con FSG mostraron valores de pH cecal más bajos. La
inclusión gradual en la dieta de FSG aumentó la concentración in vitro de ácidos
grasos volátiles (VFA, por sus siglas en inglés), mientras que el FSG puro
aumentó la producción asintótica de gas y la tasa máxima de degradación del
sustrato y disminuyó el tiempo de incubación en el que se forma la mitad de la
cantidad asintótica de gas. La incubación in vitro de FSG puro disminuyó el valor
del pH, la concentración de ácido láctico y la concentración de N-NH3, y aumentó
la de VFA.
En el segundo experimento, el FSG se caracterizó para determinar su
composición química, su contenido de galactosa y manosa y su potencial como prebiótico. Se evaluaron tanto FSG puro como niveles graduales (0, 5, 10, 15 y 20
g/kg) incluidos en dietas ricas en fibra soluble (SF, por sus siglas en inglés) de
pulpa de remolacha (incluida al 10%) y dietas ricas en fibra insoluble (IF, por sus
siglas en ingles) de semilla de uva desengrasada (incluida al 10%). Se sometieron
a digestión enzimática con pepsina y pancreatina y luego sus fracciones
indigestibles se sometieron a fermentación usando inóculo cecal. Se midieron las
fracciones no digestibles después de la digestión enzimática, así como las
fracciones no fermentables y las variables de fermentación después del tiempo
de incubación (48 h). La FSG se compone principalmente de galactosa y manosa
(630 g/kg) en una proporción de 1: 1 y un nivel moderado de proteínas (223 g/kg).
El FSG puro se vio poco afectado por la digestión enzimática, ya que solo se
disolvieron 145 g/kg. Sin embargo, desapareció casi por completo (984 g/kg)
durante el proceso de fermentación. En consecuencia, FSG aumentó la
concentración de VFA, disminuyó el valor de pH y la concentración de N-NH3.
La inclusión gradual de FSG en las dietas de conejos afectó la digestión de
algunos nutrientes, como las fracciones fibrosas, el almidón y las proteínas,
además de aumentar la fracción fermentada en la dieta SF, pero sin ningún efecto
relevante en el perfil de fermentación.
En el tercer experimento, se formularon cuatro dietas de acuerdo con un diseño
factorial 2 x 2: una dieta convencional de conejo (C), la misma dieta C
suplementada con 10 g / kg de FSG, una dieta de bajo riesgo (LR, por sus siglas
en inglés) y la misma dieta LR suplementada con 10 g/kg de FSG. Las dietas C y
LR se diferenciaban en el nivel de SF y proteína bruta (CP, por sus siglas en
inglés) (104 vs 205 y 156 vs 121 g/kg de SF y CP respectivamente para dietas C y
LR). Doscientos dieciséis conejos de la línea LP se alojaron en jaulas individuales,
se dividieron aleatoriamente entre los cuatro tratamientos y se les permitió el
libre acceso al alimento y al agua. La mortalidad, la morbilidad, el índice de
riesgo sanitario (HRi, por sus siglas en inglés), la ingestión diaria de pienso (DFI, por sus siglas en inglés), la ganancia media diaria (ADG, por sus siglas en inglés)
y el índice de conversión alimenticia (FCR, por sus siglas en inglés) se controlaron
hasta los 63 días de edad. El coeficiente de digestibilidad aparente total del tracto
digestivo (CTTAD, por sus siglas en inglés) de los nutrientes se determinó en
doce conejos por tratamiento, entre los 49 y 53 días de edad y finalmente se midió
el ambiente cecal a los 63 días de edad. La inclusión de FSG en la dieta a 10 g/kg
de alimento no afectó al rendimiento durante el cebo ni al CTTAD de los
nutrientes, pero aumentó ligeramente la digestibilidad de la fibra neutrodetergente (NDF, por sus siglas en inglés) y la fibra ácido-detergente (ADF, por
sus siglas en inglés) en las dietas C. Del mismo modo, los parámetros cecales no
se vieron afectados por la inclusión de FSG, excepto la concentración de ácido
caproico en las dietas C. Sin embargo, las dietas LR disminuyeron la mortalidad,
HRi, DFI, ADG y CTTAD de materia orgánica y CP pero aumentaron FCR y
CTTAD de NDF y ADF con respecto a las dietas C. Además, las dietas LR
aumentaron la concentración de VFA, la proporción de ácido acético, isobutírico
e isovalérico mientras que disminuyeron la materia seca del contenido cecal, NNH3 y la proporción de ácidos butírico, caproico y valérico.
En resumen, la FSG responde perfectamente a las dos primeras condiciones para
ser un prebiótico, ya que no es digestible por las enzimas gastrointestinales antes
del ciego y es altamente fermentado una vez que alcanza el ciego. Parece afectar
selectivamente a la microbiota cecal debido a su efecto sobre la concentración de
VFA y N-NH3, además de su efecto sobre la proporción de caproico y valérico en
dietas convencionales. FSG podría aumentar la viscosidad de la digesta
limitando la solubilización de algunos nutrientes como el almidón y la proteína.
FSG parece ser más efectivo en dietas comerciales convencionales que en dietas
de bajo riesgo. Finalmente, se confirmó que las dietas con alto nivel de SF y bajo
de CP podrían ser una buena herramienta contra la enteropatía epizoótica del conejo (ERE, por sus siglas en inglés) en un sistema de producción no medicado,
a costa de peores parámetros de crecimiento. / [EN] This thesis tackles the possible characterisation and utilisation of fenugreek
(Trigonella foenum-graecum) seed gum (FSG) in the nutrition of young rabbits
during the post-weaning period as an alternative to antimicrobials uses. The
study was focussed on the behaviour of the extracted gum with different dietary
fibre levels, both in vitro and in vivo.
In a first trial, starting from a basal commercial rabbit diet, three experimental
diets were formulated with gradual levels of inclusion of FSG (0, 0.25, 0.50 %)
given to three groups of rabbits starting from weaning at 31 days old to slaughter
94 days old. The effect of the experimental diets was studied on the faecal
digestibility of the diet in two ages (38-41 days and 56-59days) and on the caecal
fermentation parameters at the end of the experiment. On the other hand, starting
from the same commercial rabbit diet five experimental diets were formulated
containing 0, 0.125, 0.25, 0.50 and 100% of FSG that were submitted to in vitro
incubation with rabbit caecal inoculum during 72h. Gas production and
fermentation traits were measured. Apparent faecal digestibility and caecal
fermentation parameters were not significantly affected by the in vivo inclusion
of FSG up to 0.5%. However, animals fed with FSG showed lower caecal pH
values. Gradual dietary inclusion of FSG increased in vitro concentration of
volatile fatty acids (VFA), while pure FSG increased the asymptotic gas
production and the maximum substrate degradation rate and decreased the time
after incubation at which half of the asymptotic amount of gas is formed. In vitro
incubation of pure FSG decreased pH value, lactic acid concentration and N-NH3
concentration and increased that of VFA.
In a second trial, FSG was characterised determining its chemical composition,
galactose and mannose content and prebiotic potential. Pure FSG and gradual
levels of FSG (0, 5, 10, 15 and 20 g/kg), included both in diets rich in soluble fibre
(SF) from beet pulp (included at 10%) or in diets rich in insoluble fibre (IF) from defatted grape seeds (included at 10 %), were evaluated. They were submitted to
enzymatic digestion with pepsin and pancreatin and then their indigestible
fractions were submitted to fermentation using caecal inoculum. The indigestible
fractions after enzymatic digestion were measured, as well as the nonfermentable fractions and the fermentation traits after incubation time (48 h). FSG
was mostly composed of galactose and mannose (630 g/kg) in 1:1 ratio and a
moderate protein level (223 g/kg). Pure FSG was weakly affected by enzymatic
digestion, only 145 g/kg was dissolved. However, it was almost entirely
disappeared (984 g/kg) during the fermentation process. Consequently, FSG
increased VFA concentration and decreased both pH value and N-NH3
concentration. Th gradual inclusion of FSG in rabbit’s diets affected some
nutrients digestion such as the fibre fractions, starch and protein, besides to
increase the fermentation fraction in SF diet but without any relevant effect on
the fermentation profile.
In a last third trial, four diets were formulated according to 2 x 2 factorial design:
a conventional rabbit diet (C), the same C diet supplemented by 10 g/kg of FSG,
a low-risk diet (LR), and the same LR diet supplemented by 10 g/kg of FSG. C
and LR diets differed in SF and crude protein levels (CP) (104 vs 205 and 156 vs
121 g/kg of SF and CP respectively for C and LR diets). Two hundred and sixteen
weaned rabbits (28 days of age) of the LP line were allocated in individual cages
and divided randomly between the four treatments and allowed free access to
feed and water. Mortality, morbidity, health risk index (HRi), daily feed intake
(DFI), average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (FCR) were controlled
until 63 days of age. Coefficient of total tract apparent digestibility (CTTAD) of
nutrients, on twelve rabbits per treatment, was determined from 49 to 53 days of
age and finally, caecal environment was measured at 63 days of age. FSG dietary
inclusion at 10 g/kg did not affect performance or CTTAD of nutrients but did
slightly increased neutral-detergent fibre (NDF) and acid-detergent fibre (ADF) digestibility in C diets. Similarly, caecal parameters were not affected by FSG
except caproic acid concentration in C diets. Nevertheless, LR diets decreased
mortality, HRi, DFI, ADG and CTTAD of organic matter and CP but increased
FCR and CTTAD of NDF and ADF respect to C diets. Moreover, LR diets
increased VFA concentration, the proportion of acetic, isobutyric and isovaleric
while decreased the dry matter of the caecal content, N-NH3 and the proportion
of butyric, caproic and valeric acids.
To summarise, FSG perfectly responds to the two first conditions to be prebiotic,
being not digestible by gastrointestinal enzymes before the caecum and highly
fermented once reached the caecum. It seems to affect selectively caecal
microbiota due to its effect on VFA and N-NH3 concentration besides to its effect
on caproic and valeric proportions in conventional diets. FSG could increase
viscosity of digesta limiting the solubilisation of some nutrients such starch and
protein. FSG seems to be more effective in conventional commercial diets than in
low-risk diets. Finally, it was confirmed that diets with high SF level and low CP
could be a good tool against epizootic rabbit enteropathy (ERE) in a nomedicated breeding system at the cost of impaired growth parameters. / [CA] Aquesta tesi aborda la caracterització i possible utilització de la goma de fenigrec
(Trigonella foenum-graecum) (FSG, per les sigles en anglès) en la nutrició del conills
durant el període posterior al deslletament com una alternativa a l'ús
d'antimicrobians, centrant-se en el comportament de la goma extreta amb
diferents nivells de fibra dietària, tant in vitro com in vivo.
En el primer experiment, a partir d'una dieta basal comercial de conill, es van
formular tres dietes experimentals amb nivells graduals d'inclusió de FSG (0,
0.25, 0.50%) administrats a tres grups de conills des del deslletament als 31 dies
fins al sacrifici als 94 dies. Es va estudiar l'efecte de les dietes experimentals sobre
la digestibilitat fecal en dues edats (38-41 dies i 56-59 dies), a més dels paràmetres
de fermentació cecal a la fi de l'experiment. D'altra banda, a partir de la mateixa
dieta comercial de conill, es van formular cinq dietes experimentals que
contenien 0. 0.125, 0.25, 0,50 i 100% de FSG, que es van sotmetre a incubació in
vitro amb inòcul cecal de conill durant 72 h. Es van mesurar la producció de gas
i les variables de fermentació. La digestibilitat fecal aparent i els paràmetres de
fermentació cecal no es van veure afectats significativament per la inclusió in vivo
de FSG fins a 0.5%. No obstant això, els animals alimentats amb FSG van mostrar
valors de pH cecal més baixos. La inclusió gradual en la dieta de FSG va
augmentar la concentració in vitro d'àcids grassos volàtils (VFA, per les sigles en
anglès), mentre que el FSG pur va augmentar la producció asimptòtica de gas i
la taxa màxima de degradació del substrat i va disminuir el temps d'incubació en
el qual es forma la meitat de la quantitat asimptòtica de gas. La incubació in vitro
d'FSG pur va disminuir el valor del pH, la concentració d'àcid làctic i la
concentració de N-NH3, i va augmentar la de VFA.
En el segon experiment, el FSG es va caracteritzar per determinar la seva
composició química, el seu contingut de galactosa i manosa i el seu potencial com
prebiòtic. Es van avaluar tant FSG pur com nivells graduals (0, 5, 10, 15 i 20 g/kg) inclosos en dietes riques en fibra soluble (SF, per les sigles en anglès) de polpa de
remolatxa (inclosa al 10%) i dietes riques en fibra insoluble (IF, per les sigles en
anglès) de llavor de raïm desgreixada (inclosa al 10%). Es van sotmetre a digestió
enzimàtica amb pepsina i pancreatina i després les fraccions indigeribles es van
sotmetre a fermentació usant inòcul cecal. Es van mesurar les fraccions no
digestibles després de la digestió enzimàtica, així com les fraccions no
fermentables i les variables de fermentació després del temps d'incubació (48 h).
La FSG es compon principalment de galactosa i manosa (630 g/kg) en una
proporció de 1: 1 i un nivell moderat de proteïnes (223 g/kg). El FSG pur es va
veure poc afectat per la digestió enzimàtica, ja que només es van dissoldre 145
g/kg. No obstant això, va desaparèixer gairebé del tot (984 g/kg) durant el procés
de fermentació. En conseqüència, FSG va augmentar la concentració de VFA, va
disminuir el valor de pH i la concentració de N-NH3. La inclusió gradual de FSG
en les dietes de conills va afectar la digestió d'alguns nutrients, com les fraccions
fibroses, el midó i les proteïnes, a més d'augmentar la fracció fermentada en la
dieta SF, però sense cap efecte rellevant en el perfil de fermentació.
En el tercer experiment, es van formular quatre dietes d'acord amb un disseny
factorial 2 x 2: una dieta convencional de conill (C), la mateixa dieta C
suplementada amb 10 g/kg de FSG, una dieta de baix risc (LR, per les sigles en
anglès) i la mateixa dieta LR suplementada amb 10 g/kg de FSG. Les dietes C i
LR es diferenciaven en el nivell de SF i proteïna bruta (CP, per les sigles en anglès)
(104 vs 205 i 156 vs 121 g/kg de SF i CP respectivament per a dietes C i LR). Doscents setze conills de la línia LP es van allotjar en gàbies individuals, es van
dividir aleatòriament entre els quatre tractaments i se'ls va permetre el lliure
accés a l'aliment i a l'aigua. La mortalitat, la morbiditat, l'índex de risc sanitari
(HRi, per les sigles en anglès), la ingestió diària de pinso (DFI, per les sigles en
anglès), el guany mitjá diari (ADG, per les sigles en anglès) i l'índex de conversió
alimentària (FCR, per les sigles en anglès) es van controlar fins als 63 dies d'edat.
El coeficient de digestibilitat aparent total del tracte digestiu (CTTAD, per les
sigles en anglès) dels nutrients es va determinar en dotze conills per tractament,
entre els 49 i 53 dies d'edat i finalment es va mesurar l'ambient cecal als 63 dies
d'edat. La inclusió de FSG en la dieta a 10 g/kg d'aliment no va afectar el
rendiment durant l'engreix ni el CTTAD dels nutrients, però va augmentar
lleugerament la digestibilitat de la fibra neutre-detergent (NDF, per les sigles en
anglès) i la fibra àcid-detergent (ADF, per les sigles en anglès) en les dietes C. De
la mateixa manera, els paràmetres cecals no es van veure afectats per la inclusió
de FSG, excepte la concentració d'àcid caproic en les dietes C. No obstant això,
les dietes LR van disminuir la mortalitat, HRi, DFI, ADG i CTTAD de matèria
orgànica i CP però van augmentar FCR i CTTAD de NDF i ADF pel que fa a les
dietes C. A més, les dietes LR van augmentar la concentració de VFA, la
proporció d'àcid acètic, isobutíric i isovalèric mentre que van disminuir la
matèria seca del contingut cecal, N-NH3 i la proporció d'àcids butíric, caproic i
valéric.
En resum, la FSG respon perfectament a les dues primeres condicions per ser un
prebiòtic, ja que no és digestible pels enzims gastrointestinals abans del cec i és
altament fermentat un cop que arriba al cec. Sembla afectar selectivament a la
microbiota cecal pel seu efecte sobre la concentració de VFA i N-NH3, a més del
seu efecte sobre la proporció de caproic i valéric en dietes convencionals. FSG
podria augmentar la viscositat de la digesta limitant la solubilització d'alguns
nutrients com el midó i la proteïna. FSG sembla ser més efectiu en dietes
comercials convencionals que en dietes de baix risc. Finalment, es va confirmar
que les dietes amb alt nivell de SF i baix de CP podrien ser una bona eina contra
la enteropatia epizoòtica del conill (ERE, per les sigles en anglès) en un sistema
de producció no medicat, a costa d'pitjors paràmetres de creixement. / Jihed, Z. (2020). In vitro and in vivo characterization of galactomannanes extracted from fenugreek seeds (Trigonella foenum-graecum) for young rabbit nutrition [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153714
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/153714 |
| Date | 30 October 2020 |
| Creators | Jihed, Zemzmi |
| Contributors | Pascual Amorós, Juan José, Najar, Taha, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ciencia Animal - Departament de Ciència Animal |
| Publisher | Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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