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Quantificar a síntese de proteína microbiana em animais ruminantes é de grande importância para avaliar a qualidade nutritiva das dietas. A determinação dessa síntese se obtém por meio da utilização de marcadores microbianos, os quais são classificados em internos (subprodutos dos microrganismos ruminais) e externos (produtos administrados aos animais que são incorporados pelos microrganismos) e técnicas indiretas. Embora tenham ocorrido avanços ainda não se tem o marcador ideal. O objetivo desta revisão é detalhar a cada uma das vantagens e desvantagens das técnicas para estimar a síntese de proteína microbiana no rúmen e discutir os resultados obtidos utilizando cada técnica. The quantification of the microbial protein synthesis in the ruminants is of great importance to assess the nutritional quality of the diets. The determination of microbial synthesis is achieved through the use of microbial markers, which are classified: internal (by-products of rumen microorganisms) and external (substances administered to animals that are incorporated by rumen microorganisms). Although some advances has occurred lately an ideal marker still need to be developed. So the objective of this review is to detail each of the techniques for estimating microbial protein synthesis in the rumen, and discuss the results obtained using each technique. La cuantificación de la síntesis de proteína microbiana en los rumiantes es de gran importancia para evaluar la calidad nutricional de las dietas. La determinación de la síntesis microbiana se logra a través del uso de marcadores microbianos que se clasifican como: Internos (subproductos de los organismos de la panza) y externos (sustancias administradas a los animales que son incorporadas por los organismos de la panza). Aunque últimamente ha habido algunos avances, aún es necesario desarrollar un marcador ideal. Así que el objetivo de esta revisión es detallar cada una de las técnicas usadas para estimar la síntesis de proteína microbiana en la panza y discutir los resultados obtenidos al usar cada técnica.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico 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. 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.

Dois trabalhos foram conduzidos para estimativa do consumo individual de vacas em lactação alimentadas em grupo. No primeiro, para validar a metodologia, foram utilizadas oito vacas, alojadas em baias individuais recebendo silagem de milho e 4 kg de concentrado. Dois indicadores externos (óxido crômico e dióxido de titânio) foram avaliados para estimativa do consumo individual de concentrado. A fibra em detergente ácido indigestível (FDAi) foi utilizada para estimativa do consumo de silagem. A produção de matéria seca fecal (PMSF) foi determinada pela coleta total de fezes e estimada pelo LIPE®. Tanto o óxido crômico quanto o dióxido de titânio permitiram estimar com eficiência o consumo de concentrado, independentemente do método para estimativa da PMSF. A FDAi estimou de forma satisfatória o consumo de silagem de milho. No segundo experimento, foram utilizadas 31 vacas, distribuídas em três grupos de alimentação, alojadas em estábulo tipo free stall e alimentadas com silagem de milho e concentrado de acordo com a produção de leite (8,0; 5,5 e 4 kg, para os grupos 1, 2 e 3, respectivamente). Não houve diferença entre o óxido crômico e o dióxido de titânio no consumo de MS do concentrado, que foi muito próximo da quantidade média fornecida por vaca/dia (6,99 vs 7,12; 4,81 vs 4,96 e 3,49 vs 3,52 kg/vaca/dia). Verificou-se grande variação individual no consumo de concentrado, silagem e matéria seca total, independentemente do grupo de alimentação. Não foi verificada relação entre o consumo de matéria seca, a produção de leite e o peso metabólico dos animais. O óxido crômico e o dióxido de titânio podem ser usados para estimativa do consumo individual de concentrado e a FDAi é adequada para estimativa do consumo de silagem de milho por vacas em lactação alimentadas em grupo. Two studies were carried out to evaluate individual dry matter intake of group-fed lactating dairy cows. In the first trial, eight cows were housed in individual pens and fed corn silage and 4 kg of concentrate meal. Two external markers (chromium oxide and titanium dioxide) were used to predict individual concentrate intake. Indigestible acid detergent fiber (iADF) was used to estimate individual silage intake. Fecal dry matter output (FDMO) was determined by total collection and also by LIPE®. Chromium oxide and titanium dioxide were able to estimate individual concentrate intake, regardless of the FDMO method. The iADF marker was able to estimate the individual silage intake. In the second trial, 31 cows were distributed in three groups, housed in a free stall and fed corn silage and concentrate according to milk yield (8.0, 5.5, and 4 kg, for groups 1, 2 and 3, respectively). There was no difference between chromium oxide and titanium dioxide in the estimates of individual concentrate intake which were similar to the observed values (7.12 vs 6.99, 4.96 vs 4.81 and 3.52 vs 3.49 kg/cow/day). Individual intakes of concentrate, silage and total dry matter varied considerably, regardless of the group. There was no relationship among dry matter intake, milk yield and metabolic body weight. Chromium oxide and titanium dioxide and iADF can be used to estimate individual intakes of concentrate and corn silage, respectively, by group-fed lactating dairy cows.

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar os indicadores internos fibra em detergente neutro indigestível (FDNi) e fibra em detergente ácido (FDAi), obtidos por incubação in situ durante seis dias, e os indicadores externos óxido crômico (Cr2O3), dióxido de titânio (TiO2) e lignina isolada, purificada e enriquecida (LIPE®) em dois esquemas de coleta total de fezes (3 ou 5 dias) para estimativa da digestibilidade em bovinos. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com parcelas subdivididas. No primeiro experimento, foram utilizadas cinco novilhas mestiças alimentadas com cana-de-açúcar com 1% de ureia/sulfato de amônio e concentrado (1% do peso vivo). Não houve diferenças entre as metodologias de coleta para a digestibilidade da matéria seca. Quando estimada utilizando-se FDAi, a digestibilidade dos nutrientes foi subestimada, mas, quando estimada utilizando-se FDNi e os indicadores externos (óxido crômico, dióxido de titânio e LIPE®), não diferiu significativamente daquela determinada por coleta total de fezes. No segundo experimento, foram utilizadas oito vacas em lactação alimentadas com silagem de milho e 4 kg de concentrado. Não houve diferença na digestibilidade da matéria seca entre os períodos de coleta. A digestibilidade dos nutrientes, quando estimada utilizando-se FDNi, foi superestimada, mas, quando estimada utilizando-se FDAi e os indicadores externos (óxido crômico, dióxido de titânio e LIPE®), não diferiu significativamente daquela determinada por coleta total de fezes. Três dias de coleta são suficientes para estimativa da digestibilidade e os indicadores testados são eficientes na determinação da digestibilidade. Two studies were carried out to evaluate indigestible neutral detergent fiber (iNDF) and indigestible acid detergent fiber (iADF) as internal markers obtained by 144-h incubation in situ and chromium oxide (Cr2O3), titanium dioxide (TiO2) and isolated, purified and enriched lignin (LIPE®) as external markers, and two total fecal collection schemes (3 or 5 days) to estimate digestibility in bovines. The experimental procedure was a randomized block design in a split plot arrangement. In the first trial, five crossbreed heifers fed sugar cane plus 1% of urea/ammonium sulfate and concentrate (1% of body weight) were used. There was no difference for dry matter digestibility when the collection schemes were compared (5 days vs 3 days). The nutrient digestibility estimated by iADF was underestimated and those estimated by iNDF, chromium oxide, titanium dioxide and LIPE®, did not differ from the digestibility calculated on total fecal collection. In the second trial, eight lactating cows fed corn silage and concentrate (4 kg/cow/day) were used. There was no difference for dry matter digestibility when the collection schemes were compared (5 days vs 3 days). The nutrient digestibility estimated by iNDF was overestimated and those estimated by iADF, chromium oxide, titanium dioxide and LIPE®, did not differ from the digestibility calculated on total fecal collection. Three days of fecal collection and the markers tested can safely be used to estimate digestibility.

bjetivou-se comparar a fibra em detergente ácido (FDAi) indigestível com o óxido crômico para estimar a produção de matéria seca fecal e as digestibilidades dos nutrientes de dietas de bovinos, em dois esquemas de coletas (2 ou 6 dias). Foram utilizados cinco bovinos da raça Nelore, não-castrados, com 165 kg, fistulados no rúmen, abomaso e íleo. O delineamento foi em blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco períodos de coleta. Os tratamentos consistiram de quatro níveis de concentrado na dieta (20, 40, 60 e 80%), usando-se feno de capim-Tifton 85 como volumoso. A digestibilidade aparente da matéria seca (MS) foi menor quando estimada pelo óxido crômico, enquanto as digestibilidades da MS no rúmen e nos intestinos não diferiram entre os indicadores. Quando se comparou a metodologia de coleta (6 dias vs. 2 dias), não houve diferença para as digestibilidades totais e parciais dos nutrientes e também para a eficiência microbiana, demonstrando assim que a metodologia alternativa de dois dias de coleta pode ser utilizada para estimar a produção fecal e os fluxos de MS no abomaso e no íleo. ABSTRACT - It was aimed to compare the internal markers, indigestible neutral detergent (NDFi) and acid fiber (ADFi), and ADFi with oxide chromic to esteem the dry matter fecal production and nutrients digestibility of diets of bovine, in two outlines of collections (2 or 6 days). For the comparison among internal markers, 32 Nelore growing bulls, with 240 kg, were maintained under feedlot, receiving diets with different concentrate levels (20, 40, 60 and 80%). For the comparison among internal and external marker, five 165 kg Nelore growing bulls, rumen, abomasum and ileum fistulated, were used. The design was in blocks with four treatments and 5 collection periods. The treatments consisted of four concentrate levels (20, 40, 60 and 80%). The roughage used was Tifton 85 hay. The apparent digestibility of dry matter (DM) was smaller, when was estimated by oxide chromic, however the DM digestibility in the rumen and intestines did not differ among markers. When the collection methodology was compared (6 days vs. 2 days), there was not difference in all the studied variables, demonstrating the suggested alternative methodology as soon as can be used with safety for the estimates of fecal production and DM flows in the abomasum and ileum.