Changes in maternal body composition, development of the conceptus and estimation of energy requirements for pregnant crossbred Holstein x Gyr cows

Abstract

This study aimed to evaluate the effects of plane of nutrition and advancing days of pregnancy (DP) on maternal body composition, fetal development and energy requirements of pregnant crossbred Holstein × Gyr cows. Differing planes of nutrition were established by two feeding regimes (FR): ad libitum (AL) or maintenance (MA). Sixty-two nonlactating multiparous Holstein × Gyr cows with average body weight (BW) of 480 ± 10.1 kg and an age of 5 ± 0.5 years were used. Cows were divided into three groups: pregnant (n = 44), non-pregnant animals (n = 12), and base line reference cows (n = 6). The 56 pregnant and non-pregnant cows were randomly allocated into two different FR: AL and MA. Cows fed at MA received 1.15% of their BW on a dry matter (DM) basis. Receiving corn silage and a concentrate-based diet at a ratio of 93:7 on a DM basis. Reference group cows were slaughtered at the beginning of the experimental period to estimate body composition and empty body weight (EBW). To evaluate the effects DP, pregnant and non- pregnant animals were slaughtered at day 140, 200, 240, and 270 of gestation. Feeding regimen affected maternal tissue (MT) composition and DP changed fresh weight (FW), DM and energy content, but no differences were observed for crude protein (CP) and ether extract (EE) in response to DP. Feeding regimen affected mammary gland components (CP, EE, and energy content), but not fresh or dry weights. Days of pregnancy influenced almost all mammary gland components, except energy content. In regard to the uterus, FR affected only fresh and dry weights; however, DP impacted every uterus component measured. The only interaction between FR and DP in this study was observed for placental fresh weight. Cows fed AD on d 270 presented the same placental FW as cows at MA and AD on d 200 and 240. Further, pregnant cows fed at MA on d 270 had greater placental FW than cows fed AD at this day. Days of pregnancy, but not FR, influenced composition of fetal fluids in pregnant cows. Finally, cows fed at MA had greater FW for fetus than cows fed AD; however, fetus composition changed over DP. It was observed an increase for FW, DM, EE and energy content until day 270, but a decrease in CP. Requirements for maintenance did differ between pregnant and non- pregnant cows, thus two equations were developed. Net energy (NE) and metabolizable energy (ME) requirements for maintenance of non-pregnant cows estimated in this study were 81 kcal/EBW 0.75 /d and 131 kcal/EBW 0.75 /d, respectively. The efficiency of use of ME for maintenance of non-pregnant cows was 61.8%. Net energy and ME for maintenance of pregnant cows were 85 kcal/EBW 0.75 /d and 136 kcal/EBW 0.75 /d, respectively. Efficiency of use of ME for maintenance of pregnant cows was 62.5%. Estimates of net energy for gain (NE g ) were different using non- pregnant and pregnancy cows’ data, thus non-pregnant cows’ requirements are recommended. The efficiency of use of ME for gain was 41.9%. Energy requirements for pregnancy were estimated fitting energy in gestation components (Mcal) in function of DP using a non-linear regression. The efficiency of use of ME for pregnancy was 15%. Furthermore, net energy for pregnancy was statistically significantly different from zero from day 70 of pregnancy. In conclusion, the novelty of our data presents specifically how changes due to feeding regime and days of pregnancy occur in maternal tissues and the conceptus. Net energy and ME for maintenance of non-pregnant Holstein × Gyr cows are different from pregnant cows. Regarding NE g , we recommend estimating it only with data from non-pregnant animals. Furthermore, we believe that the proposed non-linear equations to estimate net energy requirements for pregnancy are more adequate and should be recommended for Holstein × Gyr cows.

Objetivou-se avaliar os efeitos do plano nutricional e o avanço dos dias de gestação sobre a composição corporal materna, o desenvolvimento fetal e estimar as exigências de energia de vacas mestiças Holandês × Gir durante a gestação. Diferentes regimes alimentares foram estabelecidos de acordo com duas dietas: ad libtum (AD) e mantença (MA). Foram utilizadas 62 vacas multíparas da raça Holandês × Gir, não lactantes, com peso corporal médio (PV) de 480 ± 10,1 kg e idade de 5 ± 0,5 anos. Estes animais foram divididos em três grupos: animais gestantes (n = 44), animais não gestantes (n = 12) e animais referência (n = 6). As 56 vacas gestantes e não gestantes foram alocadas aleatoriamente em dois grupos diferentes: AL e MA. Os animais alimentados na MA receberam 1,15% do seu PC com base na matéria seca (MS), recebendo silagem de milho e dieta à base de concentrado na proporção de 93: 7 com base na MS. Os animais do grupo referência foram abatidos no início do período experimental para estimar a composição corporal e o peso de corpo vazio (PCVZ). Para avaliar os efeitos dos DG, animais gestantes e não gestantes foram abatidos nos dias 140, 200, 240 e 270 de gestação. O regime alimentar afetou a composição do tecido materno (TM) e os DG alteraram a matéria natural (MN), a MS e conteúdo energético, mas não foram observadas diferenças para proteína bruta (PB) e extrato etéreo (EE) em resposta aos DG. O regime alimentar afetou os componentes da glândula mamária (PC, EE e conteúdo energético), mas não MN ou MS. Dias de gestação influenciaram quase todos os componentes da glândula mamária, exceto o conteúdo energético. Em relação ao útero, o regime alimentar afetou apenas a MN e MS. Entretanto, os DG impactaram em cada componente do útero. A única interação observada neste estudo foi entre regime alimentar e DP para o componente MN da placenta. Vacas alimentadas AD no d 270 apresentaram a mesma MN que vacas alimentadas na MA e AD no d 200 e 240. Além disso, vacas prenhes alimentadas na MA no d 270 apresentaram maior MN placentária do que vacas alimentadas com AD neste mesmo período. Os dias de gestação, mas não o regime alimentar, influenciaram a composição dos líquidos fetais em vacas gestantes. Finalmente, as vacas alimentadas na MA apresentaram maior MN para o feto do que as vacas alimentadas AD. No entanto, houve mudança na composição corporal fetal em relação aos DG. Foi observado um aumento para o MN, MS, EE e conteúdo energético até o d 270, mas uma diminuição na PB. Houve diferença na exigência de mantença entre vacas gestantes e não gestantes, desta forma duas equações foram desenvolvidas. As exigências de energia líquida (EL) e energia metabolizável (EM) para mantença de vacas não gestantes estimadas neste estudo foram de 81 kcal/PCVZ 0,75 /dia e 131 kcal/PCVZ 0,75 /dia, respectivamente. A eficiência do uso de EM para mantença de vacas não gestantes foi de 61,8%. A energia líquida e a EM para mantença de vacas gestantes foi de 85 kcal/PCVZ 0,75 /dia e 136 kcal/PCVZ 0,75 /dia, respectivamente. A eficiência do uso de EM para mantença de vacas gestantes foi de 62,5%. As estimativas de energia líquida para ganho (EL g ) foram diferentes para vacas gestantes e não gestantes, portanto, recomenda-se o uso da equação de vacas não gestantes. A eficiência do uso de EM para ganho foi de 41,9%. As exigências de energia para a gestação foram estimadas ajustando o conteúdo energético do componente gestação (Mcal) em função dos dias de gestação usando uma regressão não linear. A eficiência do uso de EM para gestação foi de 15%. Além disso, a energia líquida para gestação foi estatisticamente diferente de zero no dia 70 de gestação. Em conclusão, os dados obtidos neste trabalho apresentam, especificamente, como as mudanças devido ao regime alimentar e aos dias de gestação ocorrem nos tecidos maternos e no concepto. Ademais, observamos que há diferença, na exigência de energia líquida e energia metabolizável, para vacas gestantes e não gestantes Holandês × Gir. Em relação a EL g , recomendamos utilizar a equação estimada com animais não gestantes. Acreditamos ainda que a equação não linear proposta para estimar a exigência de energia líquida para vacas gestantes é mais adequada e deve ser recomendada para vacas gestantes Holandês × Gir.