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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Tiago Antônio Del Valle
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Pirassununga, 2018
Orientador
Banca examinadora
Rennó, Francisco Palma (Presidente)
Bueno, Ives Cláudio da Silva
Gandra, Jefferson Rodrigues
Pires, Alexandre Vaz
Silva, Polyana Pizzi Rotta Costa e
Título em português
Metabolismo de nitrogênio, de ácidos nucleicos e ácidos graxos em vacas leiteiras alimentadas com lipídios
Palavras-chave em português
15N
Proteína microbiana
Purinas
Sais de cálcio
Urina
Resumo em português
Objetivou-se avaliar o efeito da adição de sais de cálcio de ácidos graxos (SCAG) e de diferentes teores de proteína degradável no rúmen (PDR) na dieta de vacas leiteiras sobre: consumo, fermentação e metabolismo de nitrogênio ruminal, desempenho produtivo e balanço de nitrogênio; as estimativas de síntese microbiana utilizando 15N e bases purinas (BP) como indicadores microbianos, a composição dos pellets de bactéria, a recuperação de derivados purina (DP) na urina e a excreção urinária de DP de origem endógena; o fluxo omasal de ácidos graxos, a extensão de bio-hidrogenação e o perfil lipídico das bactérias. Oito vacas em lactação, multíparas e canuladas no rúmen foram usadas em um delineamento em quadrado Latino 4 × 4 replicado, distribuídas em arranjo fatorial 2 × 2 de tratamentos. Os tratamentos foram obtidos pela combinação da adição de SCAG (-SCAG: sem suplementação; e +SCAG: com 3,32% matéria seca (MS) de SCAG) e os teores de PDR (BPDR: baixo PDR, com 9,8% MS de PDR; e APDR: alto PDR: com 11,0% de PDR na MS da dieta). A suplementação lipídica reduziu (P ≤ 0,049) o consumo, tendeu (P = 0,076) a aumentar o tempo de ruminação e aumentou (P = 0,015) o pH ruminal. A adição de SCAG diminuiu (P ≤ 0,013) a digestibilidade aparente ruminal da MS e matéria orgânica, e tendeu a reduzir (P = 0,096) a digestibilidade ruminal da fibra em detergente neutro (FDN) e reduziu (P = 0,043) o nitrogênio (N) verdadeiramente digerido no rúmen. Apesar de afetar (P = 0,039) negativamente o fluxo de nitrogênio não amoniacal (NNA) associado com as grandes partículas, SCAG não afetou (P ≥ 0,634) o fluxo total de NNA e o fluxo de NNA microbiano, e aumentou (P = 0,032) a eficiência de síntese proteica microbiana. Animais alimentados com SCAG apresentaram maior (P = 0,043) produção de leite, com menor (P < 0,001) teor de gordura, maior (P < 0,001) eficiência alimentar e de uso do N. Animais alimentados com BPDR tenderam (P ≤ 0,096) a apresentar maior consumo de proteína bruta e relação entre as concentrações ruminais de acetato e propionato. Ainda, APDR elevou (P ≤ 0,048) a digestibilidade aparente total do amido e a digestibilidade ruminal verdadeira do N. O nível de PDR não afetou (P ≥ 0,719) a síntese de proteína microbiana e a eficiência de síntese, enquanto que BPDR aumentou (P ≤ 0,055) a produção de leite e reduziu o teor de proteína do leite. O alto nível de PDR tendeu (P ≤ 0,088) a reduzir a excreção fecal e o balanço de N, enquanto aumentou (P = 0,021) a excreção urinária relativa ao consumo de N. As bactérias associadas à partícula (BAP) apresentaram menor (P ≤ 0,008) enriquecimento com 15N e relação N purinas: N total microbiano do que as bactérias associadas à fase líquida (BAL). A utilização de BP como indicador superestimou (P ≤ 0,002) o fluxo microbiano, especialmente de BAL. No entanto, para o fluxo microbiano associado à partícula, houve tendência à interação (P = 0,067) entre os efeitos de indicador e da suplementação lipídica. Na presença de SCAG, BP e 15N apresentaram (P > 0,05) estimativas similares, enquanto que na ausência de SCAG, BP subestimou (P ≤ 0,05) o fluxo de BAP, em relação ao 15N. O aumento do nível de PDR da dieta tendeu a reduzir (P = 0,061) o fluxo omasal de BP e reduziu (P = 0,007) a recuperação urinária desta. A recuperação urinária de DP foi extremamente variável (33,9% de coeficiente de variação). As estratégias nutricionais avaliadas não afetaram (P ≥ 0,108) a excreção urinária de creatinina e DP de origem endógena. As excreções diárias de creatinina e DP de origem endógena foram de 0,262 mmol/kg e 640 mmol/kg0,75, respectivamente. O aumento do nível de PDR da dieta resultou na redução (P < 0,001) do consumo dos ácidos graxos C4:0, C12:0, C14:0, C16:0 e C18:0, e tendeu (P = 0,068) a reduzir o consumo de C18:1 trans. Houve interação ou tendência (P ≤ 0,095) à interação entre os efeitos do nível de PDR e adição de SCAG sobre o fluxo omasal de ácidos graxos totais e alguns ácidos graxos específicos (C15:0, C16:0, C17:0, C18:0, C18:1 cis-9, C18:2 cis-9 cis-12, C18:3 cis e C22:0). Nas dietas contendo SCAG, nenhum efeito do nível de PDR foi observado sobre o fluxo omasal de ácidos graxos (P > 0,05), enquanto que nas dietas -SCAG, o aumento do nível de PDR aumentou (P ≤ 0,05) o fluxo omasal total de ácidos graxos. Consequentemente, o aumento do nível de PDR reduziu (P ≤ 0,05) a extensão de bio-hidrogenação do C18:1 cis e C18:3 nas dietas -SCAG, sem efeitos (P > 0,05) nas dietas +SCAG. A adição de SCAG aumentou (P ≤ 0,001) a extensão de bio-hidrogenação do C18:2, assim como o teor de AG dos pellets de bactéria. O nível de PDR da dieta não afetou (P ≥ 0,116) o perfil de ácidos graxos dos microrganismos, nem o perfil de ácidos graxos do leite. A adição de SCAG reduziu ou tendeu (P ≤ 0,080) a reduzir os teores de C15:0, C16:0, C16:1, C17:0 e C18:0, e aumentou (P ≤ 0,005) as concentrações de ácidos graxos insaturados de 18 carbonos nos microrganismos. Além disso, a adição de SCAG reduziu (P ≤ 0,009) a concentração de todos os ácidos graxos menores do que 18 carbonos e a razão entre saturados e insaturados na gordura do leite, bem como aumentou (P ≤ 0,001) as concentrações dos ácidos graxos com 18 carbonos ou mais e dos ácidos graxos insaturados. Desta forma, a adição de SCAG na dieta reduz o consumo, aumenta o tempo de ruminação, a eficiência microbiana e a produção de leite, sem afetar o fluxo microbiano. O aumento do nível de PDR da dieta reduz as perdas fecais de N e a produção de leite. As BP superestimam o fluxo microbiano, especialmente das BAL, pela presença de BP de origem dietética. A suplementação lipídica afeta a relação entre as estimativas de fluxo de BAP utilizando 15N e BP, levando à baixa correlação entre as estimativas com as duas técnicas. A recuperação urinária dos DP foi extremamente variável e aumentou com o aumento do nível de PDR da dieta. As excreções de creatinina e a excreção endógena de DP não são afetadas pela suplementação lipídica e pelo teor de PDR da dieta. A suplementação lipídica afeta consideravelmente o consumo e fluxo omasal de ácidos graxos, assim como o perfil lipídico dos microrganismos e o perfil de ácidos graxos do leite. Apesar de potencialmente aumentar o fluxo de alguns ácidos graxos insaturados e reduzir a extensão de bio-hidrogenação do C18:1 e C18:3, nas dietas sem SCAG, o nível de PDR tem poucos efeitos sobre o perfil de ácidos graxos das bactérias e do leite.
Título em inglês
Nitrogen, nucleic acids and fatty acids metabolism in dairy cows fed fat diet
Palavras-chave em inglês
15N
Calcium salts
microbial protein
purines
urine
Resumo em inglês
This study aimed to evaluate the effects of calcium salts of fatty acids (CSFA) addition and different levels of rumen degradable protein (RDP) in the diet of dairy cows on: feed intake, ruminal fermentation and nitrogen metabolism, productive performance and nitrogen balance; microbial protein synthesis estimates using 15N and purines basis (PB) as microbial markers, composition of bacterial pellets, urinary recovery of purines derivatives (PD) and endogenous PD excretion; omasal flow of fatty acids (FA), the bio-hydrogenation extent and FA profile of bacteria. Eight lactating, multiparous and rumen cannulated cows were used in a replicated 4 × 4 Latin square design, with a 2 × 2 factorial arrangement of treatments. The treatments were obtained by the combination of CSFA addition (-CSFA: without supplementation, and +CSFA: with 3.32% CSFA per kg dry matter - DM) and the RDP level (LRDP: low RDP, with 9.8% MS of RDP, and HRDP, high RDP: with 11.0% RDP of diet DM). Fat supplementation reduced (P ≤ 0.049) feed intake, while tended (P = 0.076) to increase rumination time, and increased (P = 0.015) ruminal pH. In addition, CSFA supplementation decreased (P ≤ 0.013) DM and organic matter ruminal digestibility, and tended (P ≤ 0.096) to reduce NDF ruminal digestibility, and reduced (P = 0.043) N truly digested in the rumen. Besides negative effect (P = 0.039) on non-ammonia nitrogen (NAN) associated with large phase, CSFA showed no effect (P ≥ 0.634) on total NAN and microbial NAN flow, and increased (P = 0.032) microbial efficiency. Animals fed CSFA had higher (P = 0.043) milk yield, with lower (P < 0.001) fat content, and improved (P < 0.001) feed efficiency and N usage efficiency, in relation to those animals fed with non-supplemented diets. Animals fed LRDP tended to show higher (P ≤ 0.096) CP intake, and acetate to propionate ruminal ratio, in relation to animals fed HRDP. In addition, HRDP increased (P ≤ 0.048) starch total tract apparent digestibility and ruminal truly digestibility of N. The level of RDP showed no effect (P ≥ 0.719) on microbial N synthesis and microbial efficiency, and lower RDP level increased (P ≤ 0.055) milk yield and decreased milk protein content. Decreased RDP level tended (P = 0.074) to reduce N fecal excretion, and increased (P = 0.021) fractional urinary excretion. Particle-associated bacteria (PAB) showed lower (P ≤ 0.008) enrichment with 15N and purines N to total microbial N ratio, than liquid associated bacteria (LAB). Purine basis overestimated (P ≤ 0.002) microbial flow, especially LAB flow. However, there was interaction (P = 0.067) between the effects of marker and lipid supplementation on PAB flow. In diets containing CSFA, PB and 15N showed similar (P > 0.05) estimates, whereas in the absence of CSFA, PB underestimated (P ≤ 0.05) PAB flow, in relation to 15N. Increased dietary RDP levels tended (P = 0.061) to reduce omasal PB flow and decreased (P = 0.007) it's urinary recovery. Urinary recovery of PD was extremely variable (33.9% variation coefficient). Different evaluated factors had no effect (P ≥ 0.108) on urinary excretion of creatinine, and PD of endogenous origin. Daily excretions of creatinine and endogenous PD were 0.262 mmol/kg and 640 mmol/0.75, respectively. Higher RDP level resulted in reduced (P < 0.001) C4:0, C12:0, C14:0, C16:0 and C18:0 FA intake, and tended (P = 0.068) to reduce C18:1 trans intake. There was an interaction (P ≤ 0.095) between effects of the RDP and CSFA on the omasal flow of total FA and some specific FA (C15:0, C16:0, C17:0, C18:0, C18:1 cis-9, C18:2 cis-9 cis-12, C18: 3 cis and C22:0). This interaction occurred due to the higher (P ≤ 0.05) omasal flow as consequence of increased RDP level, in the diets without CSFA. In diets containing CSFA, no effect (P > 0.05) of the RDP level was observed on the omasal flow of FA. Consequently, the increase of RDP reduced (P ≤ 0.05) the bio-hydrogenation extent of these FA in the diets -CSFA, with no effects (P > 0.05) on the diets +CSFA. The addition of CSFA increased (P ≤ 0.001) C18:2 bio-hydrogenation extent, as well as FA content of bacterial pellets. Dietary level of RDP had no effect (P ≥ 0.116) on microorganisms and milk FA profile. The addition of CSFA decreased or tended (P ≤ 0.080) to decrease the levels of C15:0, C16:0, C16:1, C17:0 and C18:0 FA, while increased (P ≤ 0.005) the concentrations of 18-carbon unsaturated fatty acids in the microorganisms. In addition, CSFA reduced (P ≤ 0.009) the concentration of all FA lower than 18 carbons, saturated and unsaturated ratio in milk fat, and increased (P ≤ 0.001) the concentrations of FA with 18 carbons or more, as well as unsaturated fatty acids. Thus, CSFA dietary addition decreases feed intake, increases rumination time, microbial efficiency, and milk yield. Higher level of RDP reduces N fecal losses and milk yield, and increases urinary losses of N. Purine basis overestimate microbial flow, especially LAB flow, by the presence of PB of dietary origin. Lipid supplementation affects the relationship between PAB flow estimates using 15N and PB, leading to a low correlation between the estimates with the two techniques. The urinary recovery of the PD was extremely variable and increased with the increase of the dietary RDP level. Creatinine excretions and endogenous excretion of PD are not affected by evaluated treatments. Lipid supplementation affects FA intake and omasal flow, as well as microorganisms and the milk FA profile. Although potentially increase the flow of some unsaturated FA and reduce the extent of bio-hydrogenation of C18:1 and C18:3 FA in the diets without CSFA, the level of RDP has no effects on microorganisms and milk FA profile.
 
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Data de Publicação
2019-10-07
 
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