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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.10.2020.tde-04122019-120802
Document
Author
Full name
Laura Alexandra Romero Solórzano
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2019
Supervisor
Committee
Rodrigues, Paulo Henrique Mazza (President)
Bueno, Ives Cláudio da Silva
Corte, Rosana Rüegger Pereira da Silva
Pereira, Angélica Simone Cravo
Saran Netto, Arlindo
Title in English
Interaction between monensin and lipids addition in diets as manipulators of ruminal kinetics and fermentation for methane mitigation in ruminants
Keywords in English
Biodigestion
Methane
Microbial protein
Protozoa
Ruminal kinetics
Abstract in English
The present study aimed to evaluate the interaction between the addition of monensin and lipids in diets as manipulators of rumen kinetics and fermentation for methane production mitigation in ruminants. The manuscript describes the results of three experiments that evaluated the effect of eight treatments which differed on the lipid source used and the addition or not of monensin sodium. The treatments were: Control (CONT), diet without lipid and monensin inclusion, canola (CAN), soybean (SOY) and sunflower (SUN). The inclusion of lipid sources in the diet was 3.5% of DM as oil. Besides vegetable oils inclusion, each cow in a square daily received 300 mg (approximately 32 mg / kg DM) of sodium monensin (Rumensin® 200, Elanco Saúde Animal, Brazil) during the whole experimental period, delivered twice a day (150 mg at 08h00 and 150 mg at 16h00), mixed with the diet. The objective of the experiment I was to evaluate the effect of diet supplementation with vegetable oils and monensin in cattle on ruminal fermentation, methane production, microbial protein synthesis and total nutrient digestibility in Nellore cows. The experiment II was carried out with the objective to evaluate the effect of diet supplementation with vegetable oils and monensin on ingestive behavior and ruminal kinetics in Nellore cows. In experiment III, the objective was to evaluate the effect of the combination of monensin and vegetable oils on CO2, CH4 and N2O production during the process of anaerobic biodigestion and the potential of biogas production. In experiment I, Methane emission was reduced by SOY treatment in 22.2%. Effect of interaction was observed for total SCFA, where with no monensin inclusion in diets, CAN treatment reduced this variable in 31.52%, when compared with control treatment. Whereas in the presence of monensin, soybean oil potentialized the response, leading to a reduction of 36.97%, of total SCFA. In Experiment II, potential degradability (PD, %) of DM and NDF were reduced, whereas non degradable fraction (Ind, %) of DM and NDF were increased by the addition of lipids in the diet. This was related to kt (%/h) of DM and NDF which decreased with the addition of lipid sources. In experiment III, biogas, methane CH4) and carbon dioxide (CO2) production increased in CAN (21.8, 19.6 and 29.5%, respectively) compared to CONT treatment. Lipid sources in the form of oil, as well as the antagonistic or synergistic effect of the association between monensin and vegetable oils result in changes in ruminal fermentation variables. The present experiment suggests that lipid sources that have been described to decrease enteric CH4 emissions result in increased biogas production and CH4 production in biodigestion process.
Title in Portuguese
Interação entre a adição de monensina e lipídeos como manipuladores da cinética e a fermentação ruminal para mitigação da produção de metano em ruminantes
Keywords in Portuguese
Biodigestão
Cinética ruminal
Metano
Proteina microbiana
Protozoários
Abstract in Portuguese
O presente estudo teve como objetivo avaliar a interação entre a adição de monensina e lipídeos em dietas como manipuladores da cinética ruminal e fermentação para mitigação da produção de metano em ruminantes. O manuscrito descreve os resultados de três experimentos que avaliaram o efeito de oito tratamentos que diferiram sobre a fonte lipídica utilizada e a adição ou não de monensina sódica. Os tratamentos foram: controle (CONT), dieta sem inclusão de lipídios e monensina, canola (CAN), soja (SOJ) e girassol (GIR). A inclusão de fontes lipídicas na dieta foi de 3,5% da MS na forma de óleo. Além da inclusão de óleos vegetais, cada vaca em um quadrado, recebeu diariamente 300 mg (aproximadamente 32 mg / kg MS) de monensina sódica (Rumensin® 200, Elanco Saúde Animal, Brasil) durante todo o período experimental, administrada duas vezes ao dia (150 mg às 8:00h e 150 mg às 16:00), misturada com a dieta. O objetivo do experimento I foi avaliar o efeito da suplementação com óleos vegetais e monensina em bovinos sobre a fermentação ruminal, produção de metano, síntese de proteína microbiana e digestibilidade total de nutrientes em vacas Nelore. O experimento II foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação com óleos vegetais e monensina sobre o comportamento ingestivo e a cinética ruminal em vacas Nelore. No experimento III, objetivou-se avaliar o efeito da combinação de monensina e óleos vegetais na produção de CO2, CH4 e N2O durante o processo de biodigestão anaeróbia e o potencial de produção de biogás. No experimento I, a emissão de metano foi reduzida pelo tratamento com SOJ em 22,2%. O efeito da interação observado para o total de AGCC, onde sem inclusão de monensina nas dietas, o tratamento com CAN reduziu essa variável em 31,52%, quando comparado com o tratamento controle. Enquanto na presença de monensina, o óleo de soja potencializou a resposta, levando a uma redução de 36,97% do total de AGCC. No Experimento II, a degradabilidade potencial (DP,%) da MS e FDN foi reduzida, enquanto a fração não degradável (Ind,%) da MS e FDN foi aumentada pela adição de lipídios na dieta. Isso foi relacionado à kt (% / h) da MS e FDN que diminuiu com a adição de fontes lipídicas. No experimento III, a produção de biogás, metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) aumentou com o tratamento CAN (21,8, 19,6 e 29,5%, respectivamente) em comparação ao controle. Fontes lipídicas na forma de óleo, bem como o efeito antagônico ou sinérgico da associação entre monensina e óleos vegetais, resultam em mudanças nas variáveis de fermentação ruminal. O presente experimento sugere que fontes lipídicas que foram descritas para diminuir as emissões de CH4 entéricas resultam em aumento da produção de biogás e produção de CH4 no processo de biodigestão.
 
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Publishing Date
2020-05-08
 
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