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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2022.tde-11042022-153734
Documento
Autor
Nombre completo
Álvaro Bernardo da Silva Neto
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2022
Director
Tribunal
Nussio, Luiz Gustavo (Presidente)
Greco, Leandro Ferreira
Daniel, João Luiz Pratti
Título en inglés
Propionic acid-based additive with surfactant action in reconstituted corn grain silage on nutritive value and performance of ruminants
Palabras clave en inglés
Propionic acid
Reconstituted corn grain silage
Ruminants
Surfactant
Resumen en inglés
The ensilage of ground corn grain with high moisture content is a technique that, in addition to allowing the storage of the grain, provides a food with better nutritional quality compared to dry corn, due to physicochemical transformations that result in an increase in availability of starch. This increase in starch digestibility occurs due to the proteolysis process of the protein matrix that surrounds the starch granules, mainly triggered by bacterial proteases. The use of additives that help in the proteolysis process is an alternative to obtain a high nutritional quality food with a reduced fermentation time. In a study by Oliveira (2020) with rehydrated corn silage, evidence was found that ensiling with a propionic acid-based additive with surfactant properties can enhance proteolysis in reconstituted corn and its ruminal degradability. To evaluate this hypothesis, two experiments were designed with rehydrated corn ensiled for different times on the performance of two categories of ruminants. The first experiment used 18 Holstein dairy cows, under a 3x3 Latin square design, with three treatments: reconstituted corn ensiled for 30 days (30 CON); ensiled for 60 days (60 CON); and ensiled with additive for 30 days (30 MYC), seeking to evaluate dry matter and nutrient intake, milk yield and composition, ingestive and selective behavior and digestibility of nutrients. The second experiment used 36 Dorper lambs, in a randomized complete block design with two subsequent periods, with three treatments: reconstituted corn ensiled for 50 days (50 CON); ensiled for 90 days (90 CON); and ensiled with additive for 50 days (50 MYC), seeking to evaluate dry matter and nutrient intake, weight gain and selective behavior. In both experiments, the bromatological and fermentative profile of the silages were analyzed, and a ruminal degradability assay was conducted using dairy cows. Experiment 1: the cows were housed in a free stall confinement system, and allocated to individual feed bunks equipped with individual access control and feed monitoring system. The feeding management consisted of two daily offers, and the cows were milked twice a day. The extended conservation time of the 60 CON silage increased the soluble nitrogen content and the ruminal degradability of dry matter in relation to the other silages with 30 days. Although the silage treated with additive had similar soluble protein content compared to 30 CON silage, the ammonia content and its concentration in soluble N were significantly higher for the former. The 30 MYC silage had higher lactic acid content compared to the other silages. There was a significant decrease in the geometric mean particle size and an increase in the surface area and proportion of fine particles in the rehydrated corn silage with the use of the additive. No changes were observed in the dry matter degradability of 30 MYC silage against the control silage, but there was a significant decrease of the ruminal degradation rate (kd) with the use of the additive. There were no significant changes in dry matter intake, milk yield and composition for the cows fed the additive-treated silage. However, the presence of the additive in rehydrated corn silage promoted greater selection against long particles in the diet, and a greater selection in favor of fine particles, reflecting in lower NDF intake by cows when treated with the diet containing 30 MYC silage, but without harming rumination and chewing activity. Experiment 2: the longer conservation time of 90 CON silage and between periods promoted an increase in the soluble protein and ammonia contents and in the ruminal degradability of dry matter. Although no gain in the extent of degradation was observed, the longer ensiling time increased the soluble fraction at the expense of the potentially degradable fraction. Although the 50 MYC silage had similar soluble nitrogen content compared to 50 CON silage, its ammonia content was significantly higher, and its concentration of NH3-N in soluble N was higher than that observed in the other treatments. The 50 MYC silage presented the lowest concentrations of lactic acid between the treatments, however ethanol and butyric acid contents were significantly lower in the additive-treated silage. There were no changes in dry matter degradability after 12 h of ruminal incubation and in degradation rate (kd) of the 50 MYC silage against the 50 CON silage, but the additive promoted a higher indigestible fraction of corn compared to the other treatments, and there was a reduction in the ruminal soluble fraction only in the second period in relation to the 50 CON silage. The effective degradability only tended to be lower for the additive-treated silage when passage rates (kp) were assumed at 5 and 8%/h, but for 2%/h it was significantly lower in relation to the 50 CON silage. There was no effect of ensilage time or additive on dry matter intake, weight gain and feed efficiency of the lambs. The silage treated with the additive did not change the selective behavior of the lambs.
Título en portugués
Aditivo com base em ácido propiônico e agente surfactante em silagem de grão de milho reconstituído no valor nutritivo e no desempenho de ruminantes
Palabras clave en portugués
Ácido propiônico
Ruminantes
Silagem de milho reconstituído
Surfactante
Resumen en portugués
A ensilagem do grão de milho moído com alto teor de umidade é uma técnica que, além de permitir o armazenamento do grão, proporciona um alimento com melhor qualidade nutricional em relação ao milho seco, devido às transformações físico-químicas que resultam no aumento da disponibilidade de amido. Esse aumento na digestibilidade do amido ocorre devido ao processo de proteólise da matriz proteica que envolve os grânulos de amido, desencadeado principalmente por proteases bacterianas. O emprego de aditivos que auxiliam no processo de proteólise é uma alternativa para se obter um alimento de alta qualidade nutricional com tempo de fermentação reduzido. Em um estudo de Oliveira (2020) com silagem de milho reidratado, foram encontradas evidências de que a ensilagem com um aditivo à base de ácido propiônico e agente surfactante pode potencializar a proteólise em milho reconstituído e aumentar sua degradabilidade ruminal. Para avaliar essa hipótese, foram elaborados dois experimentos com milho reidratado ensilado por diferentes tempos sobre o desempenho de duas categorias de ruminantes. O primeiro experimento utilizou 18 vacas da raça Holandesa, em quadrado latino 3x3, com três tratamentos: milho reidratado ensilado por 30 dias (30 CON); ensilado por 60 dias (60 CON); e ensilado com aditivo por 30 dias (30 MYC), visando avaliar a ingestão de matéria seca e nutrientes, produção e composição do leite, comportamento ingestivo e seletivo e digestibilidade de nutrientes. O segundo experimento utilizou 36 borregas da raça Dorper, em delineamento de blocos casualizados com dois períodos subsequentes, com três tratamentos: milho reidratado ensilado por 50 dias (50 CON); ensilado por 90 dias (90 CON); e ensilado com aditivo por 50 dias (50 MYC), visando avaliar o consumo de matéria seca e nutrientes, ganho de peso e comportamento seletivo. Em ambos os experimentos, foram analisados os perfis bromatológico e fermentativo das silagens e realizado um ensaio de degradabilidade ruminal em vacas leiteiras. Experimento 1: as vacas foram alojadas em um sistema de confinamento Free Stall, e alocadas em cochos individuais equipados com sistema de restrição e monitoramento. O manejo alimentar consistiu em duas ofertas diárias, sendo as vacas ordenhadas duas vezes ao dia. O maior tempo de conservação da silagem 60 CON aumentou o teor de nitrogênio solúvel e a degradabilidade ruminal da matéria seca em relação às demais silagens com 30 dias. Embora a silagem tratada com aditivo tenha apresentado teor de proteína solúvel semelhante à silagem 30 CON, o teor de amônia e sua concentração no N solúvel foram significativamente maiores para a primeira. A silagem 30 MYC apresentou maior teor de ácido lático em relação às demais silagens. Houve redução significativa do tamanho médio geométrico das partículas e aumento da área superficial e proporção de partículas finas na silagem de milho reidratado com o uso do aditivo. Não foram observadas alterações na degradabilidade da matéria seca da silagem 30 MYC em relação à silagem controle, porém houve redução significativa da taxa de degradação ruminal (kd) com o uso do aditivo. Não houve mudanças significativas no consumo de matéria seca, produção e composição do leite para as vacas alimentadas com a silagem tratada com aditivo. Porém, a presença do aditivo na silagem de milho reidratado promoveu maior seleção contra partículas longas da dieta, e maior seleção em favor de partículas finas, refletindo em menor consumo de FDN pelas vacas tratadas com a dieta contendo silagem 30 MYC, porém sem prejuízo às atividades de ruminação e mastigação. Experimento 2: o maior tempo de conservação da silagem 90 CON e entre os períodos promoveu aumento nos teores de proteína solúvel e amônia e na degradabilidade ruminal da matéria seca. Embora nenhum ganho na extensão da degradação tenha sido observado, o maior tempo de ensilagem aumentou a fração solúvel em detrimento da fração potencialmente degradável. Embora a silagem 50 MYC tenha apresentado teor de nitrogênio solúvel semelhante ao da silagem 50 CON, seu teor de amônia foi significativamente maior e sua concentração de NH3-N no N solúvel foi maior do que a observada nos demais tratamentos. A silagem 50 MYC apresentou as menores concentrações de ácido lático entre os tratamentos, porém os teores de etanol e ácido butírico foram significativamente menores na silagem tratada com aditivo. Não houve mudanças na degradabilidade da matéria seca após 12 h de incubação ruminal e na taxa de degradação (kd) da silagem 50 MYC contra a silagem 50 CON, porém o aditivo apresentou maior fração indigestível do milho em relação aos demais tratamentos, além de uma redução na fração solúvel no rúmen apenas no segundo período em relação à silagem 50 CON. A degradabilidade efetiva somente tendeu a ser menor para a silagem tratada com aditivo quando as taxas de passagem (kp) foram consideradas a 5 e 8%/h, mas a 2%/h foi significativamente menor em relação à silagem 50 CON. Não houve efeito do tempo de ensilagem ou do aditivo sobre o consumo de matéria seca, ganho de peso e eficiência alimentar das borregas. A silagem tratada com o aditivo não alterou o comportamento seletivo das borregas.
 
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Fecha de Publicación
2022-04-14
 
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