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Tipo: Tese
Título: Utilização de tecidos na avaliação de compostos fibrosos e na degradação ruminal in situ de alimentos para ruminantes
Título(s) alternativo(s): Utilization of textiles in the evaluation of fibrous compounds and in situ ruminal degradation of ruminant feeds
Autor(es): Valente, Tiago Neves Pereira
Primeiro Orientador: Detmann, Edenio
Primeiro coorientador: Valadares Filho, Sebastião de Campos
Segundo coorientador: Queiroz, Augusto César de
Primeiro avaliador: Valadares, Rilene Ferreira Diniz
Segundo avaliador: Rennó, Luciana Navajas
Abstract: A presente tese foi elaborada com base em quatro artigos. No primeiro artigo objetivou-se avaliar a influência do tamanho das partículas sobre os teores de fibra em detergente neutro (FDN) utilizando-se sacos confeccionados com os tecidos nylon, F57 (Ankom®) e tecido não-tecido (TNT 100 g/m²). Com o intuito de aferir os teores de FDN obtidos por intermédio dos diferentes tecidos, utilizou-se papel de filtro quantitativo (celulose purificada) como padrão analítico. O material foi processado em 1 e 2 mm e acondicionado nos sacos seguindo-se a relação de 20 mg de matéria seca/cm² de superfície. Utilizou-se aparelho analisador de fibras (Ankom220), empregando-se α-amilase termoestável. Não foram verificados efeitos do tamanho de partículas. Perdas de partículas significativas foram verificadas com o uso do nylon. Em uma segunda etapa foram utilizadas amostras de forragem (feno de capim-braquiária, cana de açúcar, feno de coastcross, palha de milho, silagem de milho e capim-elefante cortado aos 50 dias e 250 dias de rebrotação), alimentos concentrados (sorgo grão, glúten de milho, polpa cítrica, farelo de algodão, farelo de soja, farelo de trigo, milho grão, soja grão e casca de soja) e fezes bovinas oriundas de animais alimentados com dietas contendo 15% e 50% de concentrado. As amostras foram preparadas, acondicionadas e analisadas como descrito no experimento anterior. De forma geral, os menores teores de FDN foram encontrados para o nylon, indicando perda de partículas devido à porosidade do saco. Recomenda-se a moagem de amostras em peneiras de porosidade 1 mm, o que propicia a extração eficiente do conteúdo celular pela ação do detergente neutro e maior superfície específica para ação da α-amilase termoestável. Neste contexto, partículas processadas em 2 mm conduzem à superestimação dos teores de FDN. No segundo artigo objetivou-se avaliar a eficiência da utilização dos tecidos nylon (50 μm), F57 e TNT, na avaliação laboratorial de FDN utilizando papel de filtro quantitativo como padrão de celulose, simulando-se diferentes composições de amostras com adições de amido de milho, pectina, caseína e óleo de soja. O papel foi processado em moinho defacas com peneira de porosidade 1 mm e os procedimentos de análise dos teores de FDN foram conduzidos em aparelho analisador de fibras (Ankom220®). Quatro experimentos foram simulados com adições dos diferentes ingredientes ao papel de filtro, sendo o amido de milho adicionado nos níveis de 15 ou 50%; pectina 15 ou 50%; caseína 10 ou 30%; e óleo de soja 0, 5, 10, 15, 25 ou 50% na base da matéria seca (MS), respectivamente. Obedeceu-se à relação de 20 mg de MS/cm² de superfície. Quando pertinente, em função dos tratamentos avaliados, utilizou-se α-amilase termoestável. A utilização dos tecidos F57 e TNT resultaram em estimativas acuradas dos teores de FDN, enquanto o tecido nylon propiciou perda de partículas fibrosas insolúveis, o que comprometem a exatidão dos resultados. Para amostras que contenham amido a utilização da α-amilase termoestável é recomendada na avaliação dos teores de FDN. A pectina e caseína foram completamente solubilizadas pela solução de detergente neutro. Níveis de óleo de soja superiores a 10% causaram superestimação dos teores de FDN. No terceiro artigo objetivou-se avaliar as estimativas de concentração dos indicadores internos matéria seca (MSi), fibra em detergente neutro (FDNi) e fibra em detergente ácido (FDAi) indigestíveis em amostras de alimentos e fezes bovinas processadas em diferentes tamanhos de partículas (1, 2 e 3 mm) utilizando-se sacos confeccionados com os tecidos nylon (50 μm), F57 e TNT em procedimento de avaliação in situ. Foram utilizadas oito amostras de alimentos concentrados, sete amostras de alimentos volumosos e duas amostras de fezes bovinas. O material foi acondicionado nos sacos seguindo-se a relação de 20 mg de MS/cm² de superfície. Foram utilizados três sacos de cada tecido para cada tamanho de partícula, totalizando 405 sacos, que foram submetidos a 264 horas de incubação ruminal. Os teores dos indicadores foram avaliados seqüencialmente. Sacos em branco foram utilizados para avaliação microscópica da integridade física dos tecidos e para avaliação da resistência à tração. A presença de contaminantes causou alta variabilidade dos resultados relativos à MSi, o que indica comprometimento de sua aplicação como indicador interno. Os tecidos F57 e TNT produziram estimativas similares para os teores de FDNi e FDAi, enquanto o tecido nylon subestimou a concentração de compostos indigestíveis, possivelmente em função da perda de partículas devido à sua porosidade. O nylon apresentou perda de resistência em todas as etapas analíticas, o que amplia sua probabilidade de ruptura, principalmente após extração com detergente ácido. Sugere-se a moagem de amostras em peneiras com porosidade de 2 mm para procedimentos in situ de avaliação de compostos indigestíveis. No quarto artigo objetivou-se avaliar o perfil de degradação ruminal da MS e da FDN de diferentes alimentos volumosos, utilizando-se sacos confeccionados com os tecidos nylon, F57 e TNT em procedimento de avaliação in situ. Foram utilizadas oito amostras de alimentos volumosos: cana-de-açúcar, silagem de milho, capim elefante cortado aos 50 e 250 dias de rebrotação, palha de milho, feno de capim braquiária, feno de capim coastcross e alfafa. Foram avaliados os seguintes tempos de incubação: 0, 3, 6, 12, 18, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 192, 216, 240 e 312 horas. Utilizaram-se dois sacos de cada tecido para cada tempo de incubação, totalizando 768 sacos. Foram utilizados dois novilhos Holandês x Zebu, fistulados no rúmen. Observou-se diferença para todos os alimentos, com exceção da cana-de-açúcar para as estimativas da taxa fracional conjunta de latência e degradação (λ) para os perfis de degradação ruminal da MS. De forma geral, maiores estimativas de λ foram obtidas com o nylon, seguidos pelos tecidos TNT e F57. Avaliando-se o parâmetro λ para os perfis de degradação de ruminal da FDN, diferenças entre tecidos foram observadas em todos os alimentos, com maiores estimativas obtidas com o nylon. Perfis de degradação ruminal da MS e da FDN não devem ser avaliados utilizando-se os tecidos F57 e TNT, pois estes subestimam a taxa de degradação devido a limitações quanto à troca de material com o ambiente ruminal.
This thesis was prepared from four papers. The first one was carried out to evaluate the effects of different particles sizes on neutral detergent fiber (NDF) content using bags made from the textiles: nylon (50 μm), F57 (Ankom®), and non woven textile (NWT 100 g/m²). In the first experiment, quantitative filter paper (purified cellulose) was used as analytical standard to check NDF analysis in the bags. The samples were processed (1- or 2-mm) and put in the bags in a ratio of 20 mg of dry matter/cm² of surface. The extraction procedure was carried out in a fiber analyzer (Ankom220) using a heat-stable α-amylase. No effects of different particles sizes were found. Particles loss was observed for nylon bags. In a second step level, samples of forage (signal grass hay, sugar cane, coastcross hay, corn straw, corn silage, and elephant grass at 50 and 250 days of growing after cutting), concentrate feeds (sorghum grain, gluten meal, citrus pulp, cottonseed meal, soybean meal, wheat bran, corn grain, whole soybean, and soybean hulls), and feces of cattle fed diets containing 15 or 50% of concentrate, were used. The samples were prepared, put in the bags, and analyzed as described for the previous experiment. In a general way, the smaller NDF results were found with nylon. It could indicate particles loss caused by textile porosity. It is recommended that samples be ground using 1-mm screen sieve, which implicates higher specific surface and allows better cellular content extraction by detergent and action of the heat-stable α-amylase. In this context, the use of particles ground at 2-mm causes overestimation of NDF contents. In the second paper the objective was to evaluate the effect of different textiles (nylon -50 μm; F57; and NWT on NDF content estimates using quantitative filter paper as purified cellulose standard. It was simulated different sample compositions using starch, pectin, casein or soybean oil. The quantitative filter paper was processed in 1-mm screen sieve. The extraction procedure was carried out in fiber analyzer (Ankom220®). Four experiments were carried out with additions of the different ingredients together filter paper: corn starch at 15 or 50%; pectin at 15 or 50%; casein at 10 or 30%; and soybean oil at 0, 5, 10, 15, 25 or 50%, on dry matter basis (DM); respectively. The samples were put in the bags in a ratio of 20 mg of DM/cm² of surface. When pertinent, according to treatments, heat-stable α-amylase was used. It were found similar NDF results by using NWT or F57. The nylon textile caused loss of fibrous particles and produced inaccurate estimates of NDF contents. The heat-stable α-amylase is recommended in the evaluation of NDF contents of starch containing samples. The pectin and casein were totally removed by neutral detergent solution. Samples containing levels up to 10% of oil caused overestimated NDF contents. In the third paper the objective was to evaluate the estimate the contents of internal markers indigestible dry matter (iDM), indigestible neutral detergent fiber (iNDF) and indigestible acid detergent fiber (iADF) in samples of cattle feed and feces processed at different particle sizes (1-, 2-, and 3 - mm) using bags made by the textiles nylon, F57, and NWT in a in situ procedure. It were used eight samples of concentrates, seven samples of forages and two samples of cattle feces. The samples were put in the bags according to a ratio of 20 mg of DM/cm² of surface. It were used three bags of each textile and particle sizes, totality 405 bags. The bags were submitted to 264 hours in situ rumen incubation. The contents of markers were sequentially evaluated. Blank bags were used for microscopic evaluation of textile integrity and for evaluation of the physical resistance. The presence of contaminants caused high variability of iDM results, which indicated that its use as internal marker is not recommended. F57 and NWT presented similar estimates of iNDF and iADF, while nylon underestimated the concentration of indigestible compounds. This result is probably associated with particle loss. The nylon showed decrease in physical resistance after each analytical step. That pattern leads to an increase of the rupture probability, mainly after acid detergent extraction. It was recommended the milling of samples at 2 - mm particles size to evaluate indigestible compounds through in situ procedures. In the fourth paper it were evaluated the in situ degradation profiles of DM and NDF of different forages using bags made from nylon (50 μm), F57 and NWT. Eight forages samples were used: sugarcane, corn silage, elephant grass cut at 50 and 250 days of regrowth, corn straw, signal grass hay, coastcross hay, and fresh alfafa. The samples were incubated for 0, 3, 6, 12, 18, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 192, 216, 240, and 312 hours. Two bag of each textile were used at each incubation time, totalizing 768 bags, using two crossbred Holstein x Zebu steers fitted with ruminal canullae. There was difference in the common rate of lag and degradation (λ) of DM for all forages, excepting sugarcane. In general, higher λ estimates were obtained using nylon, followed by NWT and F57. Concerning NDF degradation profiles, differences in λ were observed for all forages. Higher estimates were obtained using nylon. Degradation profiles of DM and NDF must be not evaluated using F57 and NWT. These textiles underestimate the degradation rate because there are limitations regarding exchange between bags inside and rumen environment.
Palavras-chave: Fibra insolúvel
Indicadores internos
Sistema detergente
Insoluble fiber
Internal markers
Detergent system
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::NUTRICAO E ALIMENTACAO ANIMAL
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Genética e Melhoramento de Animais Domésticos; Nutrição e Alimentação Animal; Pastagens e Forragicul
Programa: Doutorado em Zootecnia
Citação: VALENTE, Tiago Neves Pereira. Utilization of textiles in the evaluation of fibrous compounds and in situ ruminal degradation of ruminant feeds. 2010. 103 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Animais Domésticos; Nutrição e Alimentação Animal; Pastagens e Forragicul) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2010.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1731
Data do documento: 1-Mar-2010
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