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Tipo: Dissertação
Título: Evaluation of methods for analyses of ammonia nitrogen in rumen fluid and chromium in cattle feces
Título(s) alternativo(s): Avaliação de métodos para análise de nitrogênio amoniacal em fluido ruminal e de óxido crômico em amostras de fezes de bovinos
Autor(es): Souza, Natália Krish de Paiva
Primeiro Orientador: Detmann, Edenio
Primeiro coorientador: Queiroz, Augusto César de
Segundo coorientador: Valadares Filho, Sebastião de Campos
Primeiro avaliador: Veloso, Cristina Mattos
Segundo avaliador: Detmann, Kelly da Silva Coutinho
Resumo: This dissertation was based on two different experiments. The first one was conducted to evaluate the accuracy of two different methods in measuring the ammonia nitrogen (N-NH3) concentration in rumen fluid: a catalyzed indophenol colorimetric reaction (CICR) and the Kjeldahl distillation (KD). Five buffered standard solutions containing volatile fatty acids, true protein, and known ammonia concentrations (0, 3, 6, 12, and 24 N-NH3 mg/dL) were used to simulate rumen fluid. Different ratios (10:1, 7.5:1, 5:1, 2.5:1, 1:1, 1:2.5, 1:5, 1:7.5, and 1:10) of a potassium hydroxide solution (KOH, 2 mol/L) to standard solutions were evaluated by the KD method. The accuracy of each method was evaluated by adjusting a simple linear regression model of the estimated N-NH3 concentrations on the N-NH3 concentrations in the standard solutions. When the KD method was used, N-NH3 was observed to be released from the deamination of true protein (P<0.05), and an incomplete recovery of N-NH3 was observed (P<0.05), except for 7.5:1 and 5:1 ratios of KOH solution to standard solutions (P>0.05). The estimates of the N-NH3 concentration obtained by the CICR method were found to be accurate (P>0.05). After the accuracy evaluation, ninety-three samples of rumen fluid were evaluated by the CICR and KD methods (using the 5:1 ratio of KOH solution to rumen fluid sample), assuming that the CICR estimates would be accurate. The N-NH3 concentrations obtained by the two methods were different (P<0.05) but strongly correlated (r = 0.9701). Thus, it was conclude that the estimates obtained by the Kjeldahl distillation using a 5:1 ratio of KOH solution to rumen fluid sample can be adjusted to avoid biases. Furthermore, a model to adjust the N-NH3 concentrations is suggested. In the second experiment, the objective was to evaluate combinations between acid digestion techniques and spectrophotometric quantification to measure chromium concentration in cattle feces. It was evaluated digestion techniques based on the use of nitric and perchloric acids, sulfuric and perchloric acids, and phosphoric acid. The chromium quantification in the solutions was performed by colorimetry and by atomic absorption spectrophotometry (AAS). When AAS was used, it was also evaluated the addition of calcium chloride to the solutions as releasing agent. Several standard samples containing known chromium contents were produced (0, 2, 4, 6, 8 and 10 g of chromium per kg of feces) using cattle feces obtained from three different animals to evaluate the accuracy of the different combinations of techniques. The accuracy was evaluated by adjusting a simple linear regression model of the estimated values on the actual values of chromium in the standard samples. Independently on digestion technique, the estimates of chromium contents in the standards samples obtained by colorimetry were not accurate (P<0.05). Considering the AAS quantification, the digestion techniques based on nitric and perchloric acids and based on sulfuric and perchloric acids provided complete chromium recovery (P>0.05). The use of digestion technique in phosphoric acid provided incomplete recovery of the fecal chromium (P<0.05). Subsequently, the digestion techniques in nitric and perchloric acids and digestion in sulfuric and perchloric acids, both evaluated by AAS, were compared using 84 cattle feces samples. The results indicate that these techniques provide similar contents (P>0.05) of fecal chromium.
Abstract: Esta dissertação foi preparada com base em dois experimentos. No primeiro experimento objetivou-se avaliar a acurácia de dois métodos utilizados na quantificação da concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH3) em fluido ruminal: reação colorimétrica catalizada por indofenol (RCI) e destilação de Kjeldahl (DK). Cinco soluções-padrão contendo ácidos graxos voláteis, proteína verdadeira e concentrações conhecidas de amônia (0, 3, 6, 12, e 24 mg/dL de N-NH3) foram utilizadas para simular o fluido ruminal. Diferentes razões (10:1; 7,5: 1; 5:1; 2,5:1; 1:1; 1:2,5; 1:5; 1:7,5 e 1:10) entre a solução de hidróxido de potássio (KOH, 2 mol/L) e as soluções-padrão foram avaliadas pela DK. A acurácia de cada método foi avaliada através do ajustamento de modelo de regressão linear simples das concentrações estimadas de N-NH3 sobre as concentrações de N-NH3 nas soluções-padrão. Observou-se no método de DK que houve liberação de N-NH3 em função da deaminação de proteína verdadeira do meio (P<0,05), além de incompleta recuperação de N-NH3 (P<0,05), exceto para as razões de 7,5:1 e 5:1 de solução de KOH e soluções-padrão (P>0,05). As estimativas da concentração de N-NH3 obtidas pelo método de RCI foram acuradas (P>0.05). Após a avaliação da acurácia, noventa e três amostras de fluido ruminal foram avaliadas pelos métodos de RCI e DK (utilizando-se a razão 5:1 de solução de KOH e amostra de fluido ruminal), assumindo-se que as estimativas obtidas pelo método de RCI seriam acuradas. Observou-se que as concentrações de N-NH3 obtidas pelos dois métodos foram diferentes (P<0,05), mas fortemente correlacionadas (r = 0,9701). Assim, concluiu-se que as estimativas obtidas pela destilação de Kjeldahl utilizando-se a razão de 5:1 de solução de KOH e amostra de fluido ruminal podem ser ajustadas para que os vieses sejam evitados. Modelo para ajustar as concentrações de N-NH3 foi sugerido neste trabalho. No segundo experimento objetivou-se avaliar combinações entre técnicas de digestão ácida e quantificação espectrofotométrica para estimar a concentração de cromo em amostras de fezes bovinas. Foram avaliadas técnicas de digestão baseadas na utilização de ácidos nítrico e perclórico, ácidos sulfúrico e perclórico e ácido fosfórico. A quantificação da concentração de cromo nas soluções foi realizada por colorimetria e por espectrofotometria de absorção atômica (EAA). Na quantificação por EAA, foi avaliada a adição de cloreto de cálcio como agente de liberação. Amostras padrões contendo quantidades conhecidas de cromo foram produzidas (0, 2, 4, 6, 8 e 10 g de cromo por kg de fezes) utilizando-se fezes bovinas obtidas de três animais diferentes, para avaliar a acurácia das diferentes técnicas. A acurácia foi avaliada pelo ajustamento de modelo de regressão linear simples dos valores estimados sobre os valores reais de cromo nas amostras-padrão. Independentemente da técnica de digestão ácida, as estimativas da concentração de cromo nas amostras-padrão obtidas por colorimetria não foram acuradas (P<0,05). Considerando a quantificação de cromo por EAA, as técnicas de digestões baseadas nos ácidos nítrico e perclórico e ácidos sulfurico e perclórico promoveram completa recuperação de cromo (P>0,05). A utilização da técnica de digestão em ácido fosfórico promoveu recuperação incompleta do cromo fecal (P<0,05). Posteriormente, as técnicas de digestão em ácidos nitrico e perclórico e em ácidos sulfúrico e perclórico, ambas avaliadas por EAA, foram comparadas utilizando-se 84 amostras de fezes bovinas. Os resultados indicam que aquelas combinações de técnicas promovem resultados similares (P>0,05) da concentração fecal de cromo.
Palavras-chave: Ammonia nitrogen
Chromium
Cattle nutrition
Nitrogênio amoniacal
Cromo
Nutrição de gado
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::NUTRICAO E ALIMENTACAO ANIMAL
Idioma: eng
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: Mestrado em Zootecnia
Citação: SOUZA, Natália Krish de Paiva. Avaliação de métodos para análise de nitrogênio amoniacal em fluido ruminal e de óxido crômico em amostras de fezes de bovinos. 2012. 45 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Animais Domésticos; Nutrição e Alimentação Animal; Pastagens e Forragicul) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2012.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5721
Data do documento: 15-Fev-2012
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