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This study aimed to evaluate the microbiological and physicochemical characteristics of the ruminal fluid and histological characteristics of the gastrointestinal tract (GIT) of sheep on a high-grain diet containing the probiotic fungi Aspergillus terreus and Rhizomucor spp. The study included four treatment groups (without probiotic, with Rhizomucor spp., with Aspergillus terreus, and with a mixture of both fungi), and two types of corn (ground/whole), in a Completely Randomized Design (CRD) arranged in 4 x 2 factorial design. Santa Inês x Dorper lambs were housed in eight pens with five lambs each for 75 days. Rumen fluid was collected to study the rumen microbiological profile, macroscopic characteristics, ammonia nitrogen concentration, and microbiological activity. In addition, GIT samples were taken for histological analysis. Fluid analyses showed that the animals presented a low acidosis index. The samples presented a predominantly aromatic odor and blackish-brown color, indicating a neutral pH and high microbial activity. The rumen pH differed (P < 0.05) according to the level of processed corn consumed, being higher for ground grain corn (GGC). There was no difference for any of the microbiological communities analyzed (P > 0.05) (Lac+ and Lac- bacteria, fungi, yeasts, and protozoa). Six genera of facultative anaerobic fungi were identified in 15 observations. Cladosporium spp. was the most prevalent genus (46.66%), followed by Aspergillus spp. (26,66%). The width of the base of rumen papillae showed significant correlation being greater for GCG (P < 0.05) with Rhizomucor and for the control (P < 0.05). The rumen fluid of sheep on a high-grain diet with added Aspergillus terreus and Rhizomucor spp. showed no microbiological and physicochemical changes. Resumo Objetivou-se avaliar as características microbiológicas e físico-químicas do fluido ruminal e histológicas do trato gástrico intestinal (TGI) de ovinos sob dieta de alto grão com probiótico fungos Aspergillus terreus e/ou Rhizomucor spp. Analisou-se quatro probióticos (sem inóculos, com Rhizomucor spp., com Aspergillus terreus e com mistura dos dois fungos) e dois processamentos de milho (moído/inteiro), em fatorial 4x2 em em Delineamento Inteiramente Casualizados (DIC). Borregos Santa Inês/Dorper foram alojados em oito baias com cinco borregos em cada, durante 75 dias. Coletou-se fluido ruminal para o estudo do perfil microbiológico do rúmen, da característica macroscópica, da concentração de nitrogênio amoniacal e da atividade microbiológica, além dos fragmentos do TGI para análises histológicas. Pelas análises dos fluidos, os animais apresentaram baixo índice de acidose. O odor aromático e a cor castanho-enegrecido predominaram, o que caracteriza ambiente com pH neutro. As amostras do fluido apresentaram alta atividade microbiana. O pH ruminal diferenciou-se (P0,05) (bactérias Lac+ e Lac-, fungos, leveduras e protozoários). Seis gêneros de fungos anaeróbicos facultativos foram identificados num total de 15 observações. O Cladosporium spp. foi o gênero mais prevalente (46,66%), seguido do Aspergillus spp. (26,66%). A largura da base das papilas ruminais apresentou interação significativa, sendo maior para MGM (P

El rumen es una cámara de fermentación que permite a los rumiantes aprovechar eficientemente alimentos fibrosos. Dicho órgano alberga una compleja y diversa comunidad microbiana, lo que presenta dificultades en cuanto a la modulación de su función. Las primeras semanas de vida del animal en las que el ecosistema microbiano se está formando y tiene una importante plasticidad representa una interesante oportunidad de modulación. Distinto tipo de intervenciones aplicadas durante este período puede permitir la modulación y estimulación de la colonización microbiana del rumen y el desarrollo ruminal, lo cual adquiere gran relevancia especialmente en sistemas de lactancia artificial, donde las crías se separan rápidamente de las madres y por tanto carecen de una fuente natural de colonización. Esta tesis tuvo como objeto evaluar diversas estrategias para acelerar el desarrollo microbiológico ruminal y ahondar en el conocimiento de los factores que modulan dicha microbiota. En un primer experimento se procedió a identificar, en condiciones in vitro, la microbiota ruminal madura con un mayor potencial para ser empleada como inóculo en cabritos recién nacidos (Publicación 1). El líquido ruminal fresco muestreado en una situación postprandial resultó ser el inóculo que promovió una mayor actividad fermentativa y por tanto fue el elegido para ser utilizado en el siguiente experimento. En el segundo experimento (Publicaciones 2 y 3) se procedió a inocular diariamente cabritos recién nacidos hasta el destete en condiciones de lactancia artificial para estudiar los efectos de esta intervención en el desarrollo del rumen. Dicho estudio mostró que la inoculación con líquido ruminal fresco en cabritos mejoró la actividad fermentativa ruminal y aceleró la colonización microbiana del rumen antes del destete, como demuestran la mayor concentración y absorción de productos de fermentación como el butirato (+50 %) y la más abundante y diversa comunidad microbiana (P < 0.05). Además, los cabritos inoculados presentaron una mayor ganancia de peso inmediatamente tras el destete, posiblemente debido a la mayor ingesta de forraje (+44 %) y a la más compleja comunidad protozoaria del rumen. Mientras que el crecimiento no se vio afectado por la inoculación, algunos de los efectos positivos de esta persistieron después del destete. En un estudio subsiguiente (Publicación 4) se procedió a evaluar los efectos de la transmisión indirecta de microbiota ruminal a cabritos en lactancia artificial mediante la presencia de animales acompañantes adultos no lactantes en el mismo parque. Dicha estrategia de manejo dio lugar a un desarrollo microbiológico del rumen más temprano en los cabritos, representado por la presencia de unas comunidades de bacterias (+132 filotipos), protozoos y metanógenos más diversas, las cuales se asimilaban más a las presentes en los adultos. Los efectos en la actividad ruminal y el rendimiento animal no fueron tan claros como con la inoculación directa pero las mayores concentraciones de butirato (+45 %) y amonio sugieren una mejora de las actividades fibrolítica y proteolítica. Estos hallazgos sugieren que, en situaciones de lactancia artificial, la inoculación directa de rumiantes jóvenes con líquido ruminal de animales adultos, o indirectamente mediante la mera presencia de acompañantes adultos, permite acelerar el desarrollo microbiológico y funcional del rumen con efectos positivos sobre el periodo de destete. Paralelamente, en esta tesis se ha estudiado el papel de los componentes bioactivos de la saliva en la regulación de las poblaciones microbianas del rumen y su actividad fermentativa a través de la incubación con distintas fracciones de saliva y de distintos animales donantes. La incubación con una alta proporción de saliva filtrada (sin microorganismos pero con proteínas salivales) aumentó los niveles de actividad fermentativa ruminal (Publicación 5). El uso de saliva autoclavada originó una composición de la comunidad microbiana diferente, con una mayor abundancia de Proteobacteria y menor de Prevotellaceae, en comparación con las comunidades resultantes de la incubación con saliva no autoclavada de cabra u oveja (Publicación 6). Estos hallazgos sugieren que la inoculación directa e indirecta (aunque en menor medida) de microbiota ruminal mejoró el desarrollo del rumen de cabritos en el destete, y que los componentes bioactivos de la saliva modulan selectivamente las poblaciones microbianas del rumen y su actividad en pos de una adecuada asociación microbiota-huésped., The rumen is a fermentation chamber that enables ruminants to efficiently digest fibrous diets. This organ harbours a complex and diverse microbial community which makes it difficult to achieve a successful modulation of its activity. The first weeks of life of the animal when the ecosystem is being developed and therefore have high plasticity represent an interesting opportunity of modulation. Different interventions applied during the first weeks of life can allow the modulation and promotion of the rumen microbial colonization and rumen development, which is of great importance specially in artificial milking systems, where kids are quickly separated from their dams and therefore lack a natural source of colonization. This thesis aimed to evaluate several strategies to accelerate the rumen microbial development and to delve into the knowledge of the different factors that modulate the rumen microbiota. The first experiment of the thesis attempted to identify, under in vitro conditions, the mature rumen microbiota with a greater potential to be used as inoculum in newborn goats (Publication 1). Fresh rumen fluid sampled after feeding was found to be the inoculum that promoted a higher fermentative activity and therefore it was chosen for the following in vivo study. In this second experiment (Publications 2 and 3) newborn goat kids were daily inoculated until weaning under artificial-rearing conditions to assess the effects of this intervention on rumen development. This study showed that the inoculation with fresh rumen fluid in goat kids improved rumen fermentative activity and accelerated the rumen microbial colonization before weaning, as shown by the greater concentration and absorption of fermentation products such as butyrate (+50 %) and the more abundant and diverse microbial community (P < 0.05). Furthermore, Inoculated kids had a greater weight gain immediately after weaning, possibly because of their higher forage intake (+44 %) and complex rumen protozoal community. While animal growth was unaffected by inoculation, some of its positive effects also persisted after weaning. A subsequent study (Publication 4) aimed to evaluate the effects of mimicking the former microbial transmission to newborn goat kids until weaning by the presence of non-lactating adult companions in the same pen. This management strategy also resulted in an earlier rumen microbial development in goat kids, as shown by the presence of a diverse bacterial (+132 phylotipes), protozoal and methanogens communities at weaning, which better resembled those of the adults. Effects on rumen activity and animal performance were not as clear as with the direct inoculation but higher butyrate (+ 45 %) and ammonia concentrations suggest improved fibrolytic and proteolytic activities. These findings suggest that under artificial-rearing conditions, the direct inoculation of young ruminants with rumen fluid from adult animals, or indirectly by the mere presence of adult companions, allows an acceleration of the microbial and functional rumen development with positive effects during the weaning period. Concurrently, this thesis evaluated the role of the salivary bioactive components in the regulation of the rumen microbial populations and their fermentative activity by incubating with different saliva fractions and from different donors. Incubating with a high proportion of filtrated saliva (without microbiota but with salivary proteins) boosted the levels of rumen fermentative activity (Publication 5). The use of autoclaved saliva led to a very divergent microbial community composition, with greater abundance of Proteobacteria and lower of Prevotellaceae, compared to the communities resulting from incubation with non-autoclaved goat’s or sheep’s saliva (Publication 6). These findings suggest that direct and, to a lesser extent, indirect inoculation of rumen microbiota improved the rumen development in goat kids at weaning and that the bioactive components of saliva selectively modulate the rumen microbial populations and their activity for a suitable host-microbiota association., Tesis Univ. Granada.

[ES] El resistoma ruminal está compuesto por todos los genes de resistencia antimicrobiana (ARG) presentes en los microorganismos que habitan en el rumen. La Organización Mundial de la Salud advirtió sobre el problema de los patógenos resistentes a antimicrobianos (AMR), ya que se prevé que para 2050 las bacterias multirresistentes dejarán 10 millones de víctimas al año, superando al cáncer como nuestro principal problema de salud. Entre las 1,461 enfermedades reconocidas en humanos, el 60% de ellas son causadas por patógenos de múltiples huéspedes capaces de moverse a través de especies. Aproximadamente el 75% de las enfermedades infecciosas recientemente detectadas han sido zoonóticas. Aquí radica la importancia de caracterizar el resistoma ruminal, ya que los ARG podrían saltar de las heces y la saliva tanto inter como intra-especies, llegando a los humanos por contacto directo, a través de la cadena alimentaria o diseminados en el medio ambiente (por ejemplo, estiércol). Un buen enfoque para reducir los riesgos de la aparición de AMR es comprender cómo aparecen, su relación con el huésped, cómo interactúan o cómo se transmiten a los humanos. Este es uno de los objetivos de la Iniciativa Una Única Salud (One Health Initiative) que busca la integración de la salud humana, animal y ambiental bajo el mismo marco. Esta tesis tiene como objetivo caracterizar el resistoma ruminal y determinar la la heredabilidad de la composición de este resistoma en el vacuno lechero. Para ello, el metagenoma ruminal de 472 vacas frisonas de 14 granjas comerciales españolas fue secuenciado usando el dispositivo MinION de Oxford Nanopore Technologies. Después del control de calidad, las lecturas de ADN se analizaron con la herramienta SQMreads de SqueezeMeta (Tamames y Puente-Sánchez, 2019), una pipeline para metagenómica, que alinea cada lectura con una base de datos de referencia de genes y proporcionando el número de copias de cada gen presente en la muestra. Implementamos una integración personalizada de la base de datos integral de resistencia a antibióticos (CARD). El pipeline se implementó en el centro de supercomputación CESGA. Como resultado, se determinaron los 69 ARG más prevalentes. La heredabilidad de la abundancia relativa de los ARG más abundantes osciló entre 0,10 (mupA) y 0,49 (tetW). Las correlaciones más notables se encontraron entre msbA y metano (- 0.45), rpoB2 y rendimiento de grasa (-0.62) y macB y emisión de metano (- 0.40). Se analizaron 25 de estos genes individualmente y se calculó la correlación fenotípica entre su abundancia fenotípica y las de los bacteriófagos, observando altas correlaciones. Esto puede explicarse por la presencia de plásmidos resistente a múltiples fármacos y a una alta transferencia horizontal de genes mediada por bacteriófagos. Como conclusión, pudimos determinar los ARG más prevalentes en el ecosistema ruminal, que mostraron una alta heredabilidad de su abundancia relativa, con una fuerte correlación genética con carácteres productivos de importancia económica. Se necesitan más estudios para obtener información sobre el papel de estos genes en el metagenoma ruminal., [EN] The rumen resistome is the compound of all the antimicrobial resistance genes (ARGs) present in the microbes that inhabit the rumen. The World Health Organization (WHO) warned about the issue with antimicrobial resistant (AMRs) pathogens, as it is predicted that by 2050 multi-resistant bacteria will kill 10 million people per year, surpassing cancer as our main health concern. Among the 1,461 diseases recognised in humans, 60% of them are caused by multi- host pathogens capable of moving across species. And roughly 75% of the newly detected infective diseases over the last 30 years have been zoonotic. Here lies the importance of characterizing the rumen resistome, as ARGs could jump from faeces and saliva within and across species, arriving to humans via direct contact, through the food chain or disseminated in the environment (e.g. manure). A good approach to reduce the risks of the emergence of AMR is to understand how they appear, their relationship with the host, how they interact or how they are transmitted to humans. This is one of the goals of the One Health Initiative, which is the integration of human, animal and environmental health under the same framework. This thesis aims to contribute to this Initiative by characterizing the rumen resistome and estimating the host genetic control over thereof. The ruminal metagenome of 472 Friesian cows from 14 commercial Spanish farms were sequenced using the MinION device from Oxford Nanopore Technologies. After quality control, the DNA reads were analysed with the SQMreads tool from SqueezeMeta (Tamames and Puente-Sánchez, 2019), a pipeline for metagenomics. Aligning each read to a gene reference database and providing the number of copies of each gene present in the sample. We implemented a custom integration of the Comprehensive Antibiotic Resistance Database (CARD). The pipeline was implemented in the CESGA super-computing centre in Galicia. As a result, the 69 most prevalent ARGs were determined. The heritability of the relative abundance of the more abundant ARGs ranged between 0.10 (mupA) and 0.49 (tetW). The most remarkable correlations were found between msbA and methane emissions(- 0.45), rpoB2 and fat yield (-0.62) and macB and methane emission (-0.40). Twenty-five of these genes were analysed individually and their phenotypic correlation with bacteriophages was calculated, showing that their relative abundances are highly correlated between them and with the bacteriophages. This can be explained by the presence of a multidrug resistant plasmid and a high horizontal gene transfer mediated by bacteriophages. As a conclusion, we were able to determine the most prevalent ARGs in the ruminal ecosystem, and their relative abundance in the rumen resulted to be highly heritable, with strong genetic correlation with economically important traits. Further studies are needed to gain insights on the role of these genes in the rumen metagenome., [CA] El resistoma ruminal està compost per tots els gens de resistència antimicrobiana (ARG) presents en els microorganismes que habiten en el rumen. L'Organització Mundial de la Salut va advertir sobre el problema dels patògens resistents a antimicrobians (AMR), ja que es preveu que per a 2050 els bacteris multirresistentes deixaran 10 milions de matesal any, superant al càncer com el nostre principal problema de salut. Entre les 1,461 malalties reconegudes en humans, el 60% d'elles són causades per patògens de múltiples hostes capaços de moure's a través d'espècies. Aproximadament el 75% de les malalties infeccioses recentment detectades han sigut zoonóticas. Ací radica la importància de caracteritzar el resistoma ruminal, ja que els ARG podrien botar de les excrements i la saliva tant entre com intra espècies, arribant als humans per contacte directe, a través de la cadena alimentària o disseminats en el medi ambient (per exemple, fem) . Un bon enfocament per a reduir els riscos de l'aparició d'AMR és comprendre com apareixen, la seua relació amb l'hoste, com interactuen o com es transmeten als humans. Este és un dels objectius de la Iniciativa Una Única Salut (One Health Initiative) que busca la integració de la salut humana, animal i ambiental davall el mateix marc. El metagenoma ruminal de 472 vaques frisones de 14 granges comercials espanyoles va ser seqüenciat usant el dispositiu miniàs d'Oxford Nanopore Technologies. Després del control de qualitat, les lectures d'ADN es van analitzar amb la ferramenta SQMreads de SqueezeMeta (Tamames i Puente-Sánchez, 2019), una pipeline per a metagenómica. Alineant cada lectura amb una base de dades de referència de gens i proporcionant el nombre de còpies de cada gen present en la mostra. Implementem una integració personalitzada de la Base de dades integral de resistència a antibiòtics (CARD). La pipeline es va implementar en el centre de supercomputació CESGA. Com resultat, es van determinar els 69 ARG més prevalents. L'heredabilidad de l'abundància relativa dels ARG més abundants va oscil·lar entre 0,10 (mupA) i 0,49 (tetW) . Les correlacions més notables es van trobar entre msbA i metà (- 0.45) , rpoB2 i rendiment de greix (- 0.62) i macB i emissió de metà (-0.40). Es van analitzar 25 d'estos gens individualment i es va calcular la seua correlació fenotípica amb bacteriòfags, la qual cosa va demostrar que estan altament correlacionats entre ells i amb els propis bacteriòfags. Açò pot explicar-se per la presència d'un plasmidi resistent a múltiples fàrmacs i a una alta transferència horitzontal de gens mediada per bacteriòfags. Com a conclusió, vam poder determinar els ARG més prevalents en l'ecosistema ruminal, que van mostrar una alta heredabilidad de la seua abundància relativa, amb una forta correlació genètica amb trets econòmicament importants. Es necessiten més estudis per a obtindre informació sobre el paper d'estos gens en el metagenoma ruminal.

This study aimed to quantify and identify the profile of the rumen protozoa population of beef steers fed with or without roughage. Nellore crossbred steers raised in extensive system on lignified tropical pastures with mineral supplementation and steers confined for 60 days only receiving pelletized concentrate and whole corn kernels were evaluated. After slaughter, rumen fluid was collected and one ml aliquots were diluted in nine ml formaldehyde solution at 10%. The counts of small, medium and large protozoa were held in Sedgewick Rafter chambers and identification of genus was possible after staining lugol and optical microscope with a 40X objective. The concentration of rumen protozoa positively correlated with pH ruminal. Cattle fed without roughage had significantly lower rumen protozoa population (P

Orientador: Prof. Dr. Ivanor Nunes do Prado Tese (doutorado em Zootecnia) - Universidade Estadual de Maringá, 2020 RESUMO: Foram realizados dois experimentos para caracterizar os compostos fenólicos presentes no extrato vegetal de folhas e caules de baccharis (Baccharis dracunculifolia), sementes de tamarindo (Tamarindus indica L.), óleo essencial da folha de cravo (Syzygium aromaticum), líquido da castanha do caju (LCC) (Anacardium occidentale) e avaliar seus efeitos sobre o desempenho animal, eficiência alimentar, digestibilidade aparente, concentrações de ácidos graxos voláteis (AGV) no rúmen e comportamento ingestivo de bovinos mestiços (½ Angus x ½ Nelore) terminados em confinamento. Também foi verificado a atividade antimicrobiana in vitro desses extratos vegetais e óleos essenciais sobre cepas de bactérias ruminais Gram-negativas. No primeiro experimento, avaliou-se a atividade antimicrobiana dos extratos vegetais de folhas e caules de baccharis, sementes de tamarindo, óleo essencial da folha de cravo e LCC contra cinco cepas de bactérias ruminais Gram-negativas. Foram avaliados no meio de cultura contendo os extratos vegetais/óleos essenciais nas concentrações de 0,1; 0,2; 0,5 e 1,0 mg mL-1. O crescimento das bactérias foi avaliado pelo monitoramento da densidade óptica (DO 600 nm) por espectrofotometria, nos intervalos de observação de 0, 8, 12 e 24 horas de incubação a 39° C. Os extratos inibiram o crescimento da Prevotella albensis, Prevotella bryantti, Prevotella ruminicola, Treponema saccharophilum e Succinivibrio dextrinosolvens. No segundo experimento, foram testados o MIX (baccharis, tamarindo, cravo e LCC), em três diferentes doses, sendo: 2, 4 e 6 g animal dia-1 vs. o tratamento controle (sem adição de material vegetal e óleos essenciais). Foram utilizados 32 machos não castrados (½ Angus x ½ Nelore), com peso corporal médio de 418 ± 4,51 kg e idade média de 24 ± 2,0 meses, distribuídos em um delineamento inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos e oito repetições por tratamento. A dieta continha 30% de silagem de milho e 70% de concentrado (milho grão, glúten de milho, levedura, calcário, sal mineral e ureia). A ingestão de matéria seca e dos demais nutrientes, desempenho animal e o comportamento ingestivo não foram influenciados (P > 0,05) pela adição do MIX na dieta, mas houve efeito do MIX (P < 0,05) sobre a digestibilidade e produção de AGV. A digestibilidades da matéria seca, fibra em detergente neutro e matéria orgânica foram maiores quando a mistura de 2 g animal dia-1 foi incluída na dieta. A adição do MIX proporcionou aumento (P < 0,05) na concentração molar de AGV propionato e diminuição na razão acetato: propionato. Este estudo sugere que a utilização de extratos vegetais/óleos essenciais de baccharis, tamarindo, cravo e LCC podem ser uma alternativa natural ao uso de antibióticos ionóforos na alimentação de ruminantes. ABSTRACT: Two experiments were carried out in order to characterize the phenolic compounds composition present in the plant extract of baccharis (Baccharis dracunculifolia) leaves and stems, tamarind (Tamarindus indica L.) seed, clove leaf (Syzygium aromaticum) essential oil, cashew nut (Anacardium occidentale) shell liquid (CNSL) and to study its effects on performance, feed efficiency, digestibility, volatile fatty acids concentrations (VFA) and ingestive behavior of crossbred bulls finished in feedlot. It was also verified the in vitro antimicrobial activity of these plant extracts and essential oils on ruminal strains of Gram-negative bacteria. The first experiment evaluated the plant extracts antimicrobial activity from plant extract of baccharis leaves and stems, tamarind seed, clove leaf essential oil, and CNSL against five strains of Gram-negative ruminal bacteria. There were evaluated in the culture medium containing the plant extracts / essential oils in the concentrations of 0.1; 0.2; 0.5 e 1.0 mg L-1. The bacteria growth was evaluated by monitoring the optical density (OD 600 nm) in spectrophotometer, in the incubations intervals of 0, 8, 12 and 24 hours of incubation at 39°C. The extracts inhibited the Prevotella albensis, Prevotella bryantti, Prevotella ruminicola, Treponema saccharophilum e Succinivibrio dextrinosolvens growth. In the second experiment, three different doses of the MIX (baccharis, tamarind, clove and CNSL) was tested, being: 2, 4 and 6 g animal day-1 vs. the control treatment (without adding plant extracts and essential oils). A total of 32 (½ Angus vs. ½ Nellore) young bulls with a mean age of 24 ± 2.0 months and a mean body weight of 418 ± 4.51 kg were distributed in a completely randomized design with four treatments and eight replications per treatment. The diet had 30% corn silage and 70% concentrate (corn grain, corn gluten, yeast, limestone, mineral salt and urea). Dry matter and other nutrients intake, animal performance and intake behavior were not influenced (P > 0.05) by adding MIX to diet, but there was a MIX effect (P < 0.05) on dry matter digestibility and VFA production. The dry matter, neutral detergent fiber and organic matter digestibility were higher when 2 g animal day-1 MIX was included in the diet. The MIX addition provided an increase (P < 0.05) in the propionate molar concentration and a decrease in the acetate: propionate ratio. This study suggests that the use of plant extracts/ essential oils from Baccharis, tamarind, Clove and CNSL can be a natural alternative to the use of ionophore antibiotics in the ruminants feeding. 92 f. : il., figs., tabs.

Orientador: Prof. Dr. Ivanor Nunes do Prado Coorientador: Prof. Dr. Francisco de Assis Fonseca de Macedo Tese (doutorado em Zootecnia) - Universidade Estadual de Maringá, 2020 RESUMO: No primeiro capítulo da tese, foi avaliado o potencial uso de aditivos naturais (óleo essencial de orégano, óleo vegetal de mamona e extrato de Baccharis dracunculifolia) e a monensina contra um grupo de bactérias ruminais. Três bactérias gram-negativas (Prevotella albensis, Prevotella bryantii e Treponema saccharophilum) e três bactérias gram-positivas (Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens e Streptococcus bovis) foram utilizadas. As bactérias foram cultivadas em meio de cultura (Hobson M2) em condições de anaeróbiose em tubos hungate de 10 mL a 39ºC. Para avaliar a capacidade inibitória, as bactérias foram incubadas por 24 horas nas concentrações finais de 10, 20, 50 e 100 mg/L de cada aditivo e a densidade óptica (600nm) foi mensurada às 8, 12 e 24 horas. A monensina inibiu o crescimento das bactérias gram-positivas (P < 0,05). Em dosagens mais elevadas (> 20mg/L) foi também capaz de inibir o crescimento das bactéria gram-negativas, possívelmente pelo efeito bactericida. O óleo essencial de orégano inibiu o crescimento (P < 0,05) das bactérias gram-negativas e gram-positivas; enquanto os outros compostos tiveram efeito marginal apenas em bactérias gram-positivas (óleo de mamona) ou nenhum efeito (Baccharis dracunculifolia). No segundo capítulo da tese avaliou-se o uso da tecnologia Ammonia Fiber Expansion (AFEX) que apresenta o potencial para aumentar a digestibilidade da fibra de alimentos volumosos, mas que pode deixar resíduo, a acetamina, na carne. Primeiramente para se avaliar o potencial desta tecnologia, foram incubados alfafa, palha de arroz e palha de arroz tratada em três novilhas fistuladas por até 120 horas, para se determinar a cinética do desaparecimento da MS e FDN e caracterizar o perfil de colonização dos microrganismos. Posteriormente, um estudo com 40 fêmeas ovinas (37,1 ± 3,5 kg) recebendo uma das quatros dietas foram utilizadas para avaliar a performace e o resíduos de acetamina no sangue e músculo: 1) ALF = 250 g / kg de alfafa; 2) RS = 250 g / kg de palha de arroz; 3) ARS = 250 g / kg de AFEX palha de arroz e 4) ARSW = retirada da dieta ARS sete dias antes do abate. A palha de arroz tratada com AFEX apresentou maiores frações B e A+B e também maior degradabilidade ruminal efetiva (P < 0.05). O perfil de colonização da palha de arroz AFEX foi mais similar a alfafa do que para a palha de arroz não tratada, por maior número de Bacteroidetes. Ovinos alimentados com dieta RS apresentaram desempenho similar aos ALF. Por outro lado, embora a ingestão de matéria seca dos ARS fora similar aos ALF o seu desempenho e eficiência alimentar foram reduzidos (P < 0.05). Uma correlação foi observada entre acetamida no sangue e no músculo dos animais alimentados com ARS. A retirada por até três dias da dieta ARS, foi suficiente para reduzir os níveis de acetamida no sangue (P < 0.05). Entretanto, o nível de acetamida no músculo foi similar até o sétimo dia de retirada. Embora o AFEX tenha aumentado a digestibilidade da palha de arroz, a inclusão de 25% deste alimento não melhorou o desempenho dos animais, entretanto um período de retirada superior a sete dias parece ser necessário para retornar os níveis basais de acetamida no músculo. ABSTRACT: The first chapter of this article evaluates the potential use of natural additives (oregano essential oil, castor oil and extract of Baccharis dracunculifolia) and monensin against a group of ruminal bacteria. Three gram negative bacteria (Prevotella albensis, Prevotella bryantii and Treponema saccharophilum) and three gram positive bacteria (Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens and Streptococcus bovis) were used. The bacteria were grown in culture medium (Hobson M2) under anaerobic conditions in 10 mL suspended tubes at 39ºC. To assess inhibitory capacity, bacteria were incubated for 24 hours in the concentrations of 10, 20, 50 and 100 mg / L of each additive and optical density (600nm) was measured at 8, 12 and 24 hours. Monensin inhibited the gram-positive bacteria growth (P 20mg / L) inhibited the gram-negative bacteria growth, possibly due to a bactericidal effect. The oregano essential oil inhibited (P

Submitted by Iorrano Andrade Cidrini (iorranoandrade@gmail.com) on 2019-09-16T19:13:42Z No. of bitstreams: 1 2019_09_17_Dissertação_Iorrano_Versão_Final.pdf: 1259382 bytes, checksum: 9de232db8e90745fd1fea3702949006d (MD5) Approved for entry into archive by Laudicélia Martins Arantes (lm.arantes@unesp.br) on 2019-09-16T20:42:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cidrini_ia_me_jabo.pdf: 1259382 bytes, checksum: 9de232db8e90745fd1fea3702949006d (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-16T20:42:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cidrini_ia_me_jabo.pdf: 1259382 bytes, checksum: 9de232db8e90745fd1fea3702949006d (MD5) Previous issue date: 2019-07-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da suplementação de extrato de taninos (ET) e a inclusão de diferentes níveis de ureia na alimentação de bovinos Nelores na fase de crescimento durante o período da seca. A área de pastejo era formada por forrageira Urochloa brizantha cv. Marandu (PB = 5,9% e FDN = 74,8%). Os suplementos proteico energéticos eram ofertados, diariamente, na quantidade de 3 g/kg PC (PB = 26%). O arranjo dos tratamentos foi em fatorial 2 × 2: Fator 1 - baixa (3%) e alta (5%) de inclusão de ureia; Fator 2 - inclusão ou não de ET (0,7 g/kg MS de suplemento; SilvaFeed ByPro®). No primeiro experimento (n = 8, 293 kg ± 5,6 duplo quadrado latino), foi observada tendência de aumento da digestibilidade da PB com a inclusão de ET (P = 0,06). A alta ureia no suplemento promoveu uma tendência de aumento da ureia sérica nas primeiras horas após a suplementação (P = 0,08). Além disso, o tratamento com ureia interagiu com o tempo para N-NH3 no rúmen (P < 0,01), sendo maior às 6 horas pós-suplementação para alta ureia. O ET aumentou a riqueza e reduziu a diversidade bacteriana. A análise de componentes principais indicou que a variação da microbiota ocorreu principalmente em função das diferentes inclusões de ureia nos suplementos. No segundo experimento, [n = 64, 294 kg ± 15,2, delineamento em blocos casualizados, blocagem por peso corporal (PC)], verificou-se que o desempenho não foi influenciado pelos tratamentos (P ≥ 0,21). Em conclusão, o desempenho e os parâmetros digestivos não foram afetados pela maior inclusão de ureia no período seco e os ET não foram capazes de aumentar o desempenho isoladamente. The aim of this study was to evaluate the effect of tannins extracts (ET) supplementation and different levels of urea inclusion in Nellore cattle feed in the growing phase during the dry season. The grazing area was constituted by Urochloa brizantha cv. Marandu (CP = 5.9% and NDF = 74.8%). The energy protein supplements were offered daily in the amount of 3 g/kg BW (CP = 26%). The treatment arrangement was in factorial 2 × 2: Factor 1 - low (3%) and high (5%) inclusion of urea; Factor 2 – With or without inclusion of ET (0.7 g / kg MS of supplement, SilvaFeed ByPro®). In the first experiment (n = 8, 293 kg ± 5.6 double latin square), a trend of increased digestibility of PB was observed with the inclusion of ET (P = 0.06). High supplemental urea promoted a tendency for serum urea to increase in the first hours after supplementation (P = 0.08). In addition, treatment with urea interacted with time for N-NH3 in the rumen (P

Submitted by Kênia Larissa Gomes Carvalho Alves (kenialgcalves@hotmail.com) on 2019-04-29T21:33:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kênia Alves.pdf: 1508874 bytes, checksum: 097cc27ec1ebbc69aeed384109baba4b (MD5) Rejected by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - Falta o abstract (resumo em inglês) no repositório. 2 - Inserir as palavras chave no repositório, um por vez, com a primeira letra em maiúscula. 3 - Na ficha catalográfica, o local de defesa está "Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Araraquara", mas de acordo com o certificado de aprovação, a defesa foi na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal. Favor corrigir. Agradecemos a compreensão. on 2019-04-30T12:33:53Z (GMT) Submitted by Kênia Larissa Gomes Carvalho Alves (kenialgcalves@hotmail.com) on 2019-04-30T14:18:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kênia Alves.pdf: 1508960 bytes, checksum: cba0c625b60f215e2ff80d1c20023de4 (MD5) Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2019-04-30T18:41:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alves_klgc_me_jabo.pdf: 1508960 bytes, checksum: cba0c625b60f215e2ff80d1c20023de4 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-30T18:41:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alves_klgc_me_jabo.pdf: 1508960 bytes, checksum: cba0c625b60f215e2ff80d1c20023de4 (MD5) Previous issue date: 2019-03-01 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Objetivou-se a caracterização da comunidade bacteriana ruminal em novilhos Nelore alimentados com diferentes teores e fontes proteicas em dietas de alto concentrado, e a identificação de possíveis associações entre o perfil microbiano ruminal e as variações na eficiência de utilização de nitrogênio animal. Foram utilizados seis novilhos Nelore, castrados, canulados no rúmen e duodeno, distribuídos em um modelo de blocos incompletos, com seis dietas e quatro períodos experimentais. O volumoso usado foi à cana de açúcar e os concentrados possuíam xdois teores de inclusão de proteína bruta 10 e 13 % e três fontes proteicas: farelo de soja+ureia (FS), glúten de milho 60 (GLU) e grãos secos por destilação oriundo do processamento do milho (DDG). A fonte proteica DDG foi significativa na avalição dos índices de diversidade Shannon Wiener e Simpson (P0,01) e menor abundância de Bacteriodetes e Synergistetes (P>0,01). A retenção de nitrogênio não foi influenciada pelo teor e a fonte utilizada, assim, os dados de retenção de nitrogênio foram distribuídos em três clusters: alta, média e baixa utilizando o NbClust package versão 2.0. Endomicrobium_Other_other (P =0,043) e Eubacterium (P=0,023) estiveram associados com a alta retenção de N. A baixa retenção de N esteve associada a Prevotella (P=0,029), Weissella (P= 0,024), e Mogibacterium (P=0,089). Ao correlacionarmos os dados do balanço de N com o perfil microbiano os gêneros Butyruvibrio (r = -0,434 P=0,034), Hespelia (r = - 0,060 P= 0,002) e Coprococcus (r = -0,404 P=0,050) se correlacionaram negativamente com a retenção de N. A excreção urinaria de N se correlacionou positivamente com o gênero Lactonifactor (r= 0,545 P= 0,06) e Lachonospiraceae_other (r = 0,721 e 0,007). Já microrganismos que se correlacionaram negativamente com essa mesma variável foram os gêneros Elusimicrobia (r =-0,415 P=0,044), Victivallis (r= -0,486 P= 0,016). Os teores e fontes proteicas alteram a diversidade microbiana ruminal, mas não influenciaram aa retenção de N. Microrganismos que estão associados com a fixação de N, produção de aminoácidos e apresentam uma correlação com a excreção de N via urina, estiveram associados com alta retenção de N. Por outro lado, microrganismos com baixa atividade proteolítica, hiperprodutores de amônia foram associados com baixa retenção de N. The objective of this study was to characterize the ruminal bacterial community in Nellore steers fed different levels and protein sources in high concentrate diets and to identify possible associations between the ruminal microbial profile and the variations in the efficiency of animal nitrogen utilization. Six Nellore steers were used, cannulated in the rumen and duodenum, distributed in a model of incomplete blocks, with six diets and four experimental periods. The soybean meal + urea (FS), corn gluten 60 (GLU) and dry grains were obtained by distillation from the sugar cane and the concentrates had two inclusion levels of crude protein 10 and 13% and three protein sources: of corn processing (DDG). The DDG protein source was significant in the evaluation of diversity indexes Shannon Wiener and Simpson (P 0.01) and lower abundance of Bacteriodetes and Synergistetes (P> 0.01). Nitrogen retention was not influenced by the content and the source used, so the nitrogen retention data were distributed in three clusters: high, medium and low using the NbClust package version 2.0. The low N retention was associated with Prevotella (P = 0.029), Weissella (P = 0.024), and Mogibacterium (P = .089) and Eubacterium. (P = 0.043). When we correlated N balance data with the microbial profile, the genera Butyruvibrio (r = -0.434 P = 0.034), Hespelia (r = - 0.060 P = 0.002) and Coprococcus (r = -0.404 P = 0.050) correlated negatively with the retention of N. Urinary excretion of N correlated positively with the genus Lactonifactor (r = 0.545 P = 0.06) and Lachonospiraceae (R = 0.721 and 0.007). Microorganisms that negatively correlated with this same variable were Elusimicrobia (r = -0.415 P = 0.044), Victivallis (r = -0.486 P = 0.016). Protein contents and sources alter ruminal microbial diversity, but did not influence N retention. Microorganisms that are associated with N fixation, amino acid production and correlate with N excretion via urine were associated with high retention of N. On the other hand, microorganisms with low proteolytic activity, ammonia hyperproducers were associated with low N retention. 2017/11571-0

Resumo: Objetivou-se analisar a população de bastonetes Gram negativos aeróbios e anaeróbios facultativas no suco ruminal bovinos zebuínos de diferentes categorias, alimentados em pastagem tropical, e de novilhos alimentados com alto teor de grão e sem volumosos. Foram coletados fluido ruminal de 32 vacas, 50 novilhos e 50 bezerros alimentadas em pastagem de Brachiaria spp. e de 20 novilhos com acidose ruminal. Após diluições decimais, amostras foram inoculadas em placas contendo ágar MacConkey a 39°C. Para a identificação dos gêneros mais frequentes foram utilizadas provas bioquímicas. A concentração dessas bactérias não diferiu no ambiente ruminal de vacas, novilhos e bezerros de corte alimentados com pastagem tropical lignificada. Os gêneros mais frequentemente identificados para esses animais foram Escherichia, Enterobacter e Klebsiella. Novilhos alimentados sem volumoso e com acidose apresentaram maior taxa de detecção e maior população dessas bactérias no ambiente ruminal (>6 log/ml) quando comparados aos novilhos alimentados somente em pastagem. A espécie Escherichia coli foi predominante entre as bactérias isoladas do fluido ruminal de novilhos alimentados com dieta com alta concentração de grãos e com acidose (p6 log/ml) compared to steers fed only pasture. The Escherichia coli species was predominant among theses bacteria isolated from the rumen fluid of steers with acidosis (p

Abrão F.O., Duarte E.R., Nigri A.C.A., Silva M.L.F., Ribeiro I.C.O., Silva K.L., Rosa C.A. & Rodriguez N.M. [Physicochemical and microbiological characterization and fungal population in the rumen contents of higid beef steers or wih ruminal acidosis.] Caracterização físico-química e microbiológica e população de fungos no conteúdo ruminal de novilhos de corte hígidos ou com acidose ruminal. Revista Brasileira de Medicina Veterinária, 37(1):7-14, 2015. Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Universitária, 1000, Universitário, Montes Claros, MG 39404-006, Brasil. E-mail: duartevet@hotmail.com In cattle fed with diets without vegetable fibers the development of fungi and other microorganisms in the rumen environment can be altered. The objective of this study was to evaluate physicochemical, microbiological characteristics and fungal population in the rumen contents of steers raised on lignified pasture or in feedlot without forage. The experimental design was completely randomized, 50 steers were randomly bred in mature pasture and 20 steers fed without forage. Immediately after collection of ruminal fluid, its physicochemical characteristics were evaluated. Micromorphological examination, direct examination for the detection of strict anaerobes fungi and culture, quantification, identification of aerobic fungi were performed. On direct examination, anaerobic fungi of the rumen, monocentric and polycentric were detected in similar proportions (P> 0.05) for rumen fluid of steers raised in tropical pastures during the dry season. However, structures of these microorganisms were not identified for any of the samples obtained from steers fed without vegetal fiber. The average colony-forming units of aerobic fungi by mℓ of ruminal fluid from confined calves was significantly higher than that of animals raised on pasture (P, Em bovinos alimentados com dietas sem volumosos, pode-se alterar o desenvolvimento de fungos e outros microrganismos no ambiente ruminal. Objetivou-se, com o presente estudo avaliar as características físico-químicas, microbiológicas e a população de fungos no conteúdo ruminal de novilhos alimentados com e sem forragem. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, sendo amostrados 50 novilhos criados em pastagens lignificadas e 20 novilhos alimentados somente com grãos. Imediatamente após a coleta, foram avaliadas características físico-químicas do fluido ruminal. Posteriormente, realizou-se o exame micromorfológico do suco do rúmen, exame direto para detecção de fungos anaeróbios estritos e cultivo, quantificação, identificação de fungos aeróbios. No exame direto, fungos anaeróbios do rú- men, monocêntricos e policêntricos foram detectados em proporções semelhantes (P>0,05) no rúmen de novilhos criados em pastagens tropicais no período seco. Entretanto estruturas desses microrganismos não foram identificadas em nenhuma das amostras provenientes de novilhos alimentados sem volumoso. A média de unidades formadoras de colônia de fungos aeróbios por mℓ de líquido ruminal proveniente de novilhos confinados foi significativamente maior que dos animais criados em pastagem (P

This study aimed to quantify and identify the profile of the rumen protozoa population of beef steers fed with or without roughage. Nellore crossbred steers raised in extensive system on lignified tropical pastures with mineral supplementation and steers confined for 60 days only receiving pelletized concentrate and whole corn kernels were evaluated. After slaughter, rumen fluid was collected and one ml aliquots were diluted in nine ml formaldehyde solution at 10%. The counts of small, medium and large protozoa were held in Sedgewick Rafter chambers and identification of genus was possible after staining lugol and optical microscope with a 40X objective. The concentration of rumen protozoa positively correlated with pH ruminal. Cattle fed without roughage had significantly lower rumen protozoa population (P

The objective was to evaluate the dynamics of neutral detergent fiber (NDF) degradation from forage as a function of nitrogen supplementation in goats. In vitro tests were performed at the Laboratory of the Forage Sector of the Department of Animal Science belonging to the Federal University of Paraíba (UFPB), Center of Agrarian Sciences, in the city of Areia/PB. In the first experiment six concentrations of ammoniacal nitrogen (0, 5, 10, 15, 20 and 30 mg/dL) were used in culture medium of ruminal microorganisms containing buffel grass hay with substrate. For this, a completely randomized design was used, in a 6 x 9 factorial scheme, with three replications. In the second experiment, five combinations of non-protein nitrogen (urea) and true protein (casein) were used in culture medium of ruminal microorganisms containing buffel grass hay as substrate. Combinations were determined from the results of the first experiment. A completely randomized design was used in a 5 x 9 factorial scheme with three replications. In the third experiment, six different combinations of non-protein nitrogen (urea), true protein (casein) and non-fibrous carbohydrate (starch) were used in culture medium of ruminal microorganisms containing buffel grass hay as substrate. Combinations were determined from the results of the first experiment. The design was completely randomized, in the factorial scheme 6 x 9, with three replications. In all experiments the parameters evaluated were pH, ammonia concentration, microbial protein concentration, volatile fatty acid concentration and in vitro digestibility of NDF in 96 hours of incubation. In all experiments, the residues from the incubation were evaluated in relation to the NDF content and analyzed by means of a nonlinear logistic model. In the first assay, a quadratic effect (P0.05) acetate and propionate concentrations. In the third trial, treatment with 0% PV had a higher value of microbial protein, 545.8 mg/L, while treatment with 100% PV had the lowest value among all replacement levels, 426.6 mg/L of ruminal fluid, value close to the treatment without addition of nitrogen compounds, 423.1 mg/L. Replacement of NPN by TP affected (P0,05) as concentrações de acetato e propionato. No terceiro ensaio, o tratamento com 0% de PV apresentou um valor mais elevado de proteína microbiana, 545,8 mg/L, enquanto o tratamento com 100% de PV obteve o menor valor entre todos os níveis de substituição, 426,6 mg/L, valor próximo ao tratamento sem adição de compostos nitrogenados, 423,1 mg/L. A substituição do NNP pela PV afetou (P

Amorimiapubiflora (Malpighiaceae), which contains sodium monofluoroacetate (MFA) is the main cause of "sudden death" in cattle in the Brazilian state of Mato Grosso. This research investigated the induction of resistance to the poisoning in sheep by the continuous administration of non-toxic doses of the plant and also the possibility to transfer this resistance to other sheep by the transfaunation of ruminal fluid. For this a group of four sheep (G1) received daily doses of 0.5g kg-1 for 20 days and after an interval of 15 days were challenged with three daily doses of 1g kg-1 for 3 days. Also the transfer of resistance to A. pubiflora poisoning was evaluated by transfaunation of rumen fluid (100ml for 10 days) from G1 sheep to five sheep (G2), followed by challenge with the dose of 1g kg-1 for 3 days (G2D2) and after a three-day interval they received a single dose of 3g kg-1 (G2D3). The degree of resistance was evaluated by monitoring the onset of clinical signs, heart rate, and outcome of the poisoning compared with the control groups, which were challenged with three daily doses of 1g kg1 (G3) and with a single dose of 3g kg-1 (G4). Clinical parameters evaluated in Groups G1 and G2 were significantly less pronounced than those observed in G3 and G4 (control) (P

Objetivouse desenvolver modelos estatísticos que possam estimar as variações da população de protozoários ruminais mediante alterações na dieta, por meio de utilização dos parâmetros: teores de fibra em detergente neutro e proteína bruta, consumo de matéria seca e pH, bem como verificar se as variáveis peso vivo e raça exercem influência sobre a população de protozoários do rúmen. Foram construídas planilhas por meio do software Excel e registrados dados referentes aos parâmetros acima mencionados e sobre o perfil da microbiota ruminal. Estas variáveis foram utilizadas e testadas para obtenção das equações para predição do perfil da microbiota. Os modelos estatísticos obtidos foram verificados por análise residual e para a seleção das variáveis foi considerado o nível de significância de 5%, mediante a utlização do software MINITAB Versão 15 (2010). As equações de regressão obtidas a partir dos dados analisados permitem inferir que: ocorreu um aumento no número de protozoários totais proporcional à elevação do pH; as variáveis raça, peso e aditivos exerceram efeito significativo sobre a população de protozoários totais; à medida que elevouse o consumo de matéria seca, diminuiu o número de protozoários ruminais; o aumento do teor de fibra em detergente neutro na dieta promoveu incremento no número de protozoários; quanto maior o teor de proteína bruta, menor o número de protozoários totais. Os modelos obtidos permitem estimar o número de protozoários em função das variáveis raça, peso, pH, consumo de matéria seca, teores fibra em detergente neutro e proteína bruta da dieta e presença ou ausência de aditivos. The objective was to develop statistical models that can estimate the variations of the rumen protozoa population through changes in diet, using as parameters: neutral detergent fiber and crude protein, dry matter intake and pH, and to verify whether the variables weight and race influence on the population of protozoa in the rumen. Were built using Excel spreadsheets and recorded data on the aforementioned parameters and the profile of the rumen microbiota. These variables were used and tested to obtain the equations for predicting the profile of the microbiota. The models obtained were checked by residual analysis and selection of variables was performed considering the significance level of 5%, using the software MINITAB Release 15 (2010). The regression equations obtained from the analyzed data may imply that: there was an increase in the number of total protozoa proportional to the elevation of pH, the variables race, weight and additives exerted a significant effect on the protozoa population totals, as increased if dry matter intake decreased the number Protozoa; increasing the neutral detergent fiber content in the diet promoted an increase in the number of protozoa, the higher the crude protein, the lower the total number of protozoa. The models allow to estimate the number of parasites in the light of these variables: pH, dry matter intake, neutral detergent fiber and crude protein contents of diet and the presence or absence of additives.

Objetivou-se com a realização deste trabalho desenvolver modelos estatísticos para estimar as variações da população de protozoários ruminais em função da relação volumoso:concentrado e da presença ou não de aditivos na dieta. Foram construídas planilhas mediante a utilização do software Excel com dados referentes à composição da dieta, presença e ausência de aditivos e do número de protozoários do rúmen de bovinos de 23 artigos científicos e três teses realizados no Brasil. Estas variáveis foram utilizadas e testadas para obtenção da equação para predição do perfil da população de protozoários. Os modelos estatísticos obtidos foram verificados por análise residual e a seleção das variáveis foi realizada considerando o nível de significância de 5% de probabilidade do erro experimental. Verificou-se que dietas com maior proporção de volumosos favorecem o incremento na população de protozoários totais e em particular, de Entodinium, enquanto a presença de ionóforos reduz o número desses microorganismos ruminais. O modelo estatísticos desenvolvido pode auxiliar na identificação antecipada de fatores nutricionais limitantes para o desenvolvimento da microbiota ruminal. The objective was to develop statistical models to estimate variations in the population of Protozoa in the light of forage: concentrate ratio and the presence or absence of additives in the diet. Excel spreadsheets with data on diet composition, presence and absence of additives and the number of protozoa in the rumen of cattle for work done in Brazil were using. These variables were used and tested to obtain the equation for predicting the profile of the population of protozoa. The models obtained were checked by residual analysis and selection of variables was performed considering the significance level of 5%. It was found for the total count of protozoa and Entodinium that the increased proportion of large positive effect and additive ionophores had a negative effect. The use of statistical models can provide a better understanding of dietary factors on the microbiota of the rumen and on the animal.

RESUMO - Objetivou-se com a realização deste trabalho desenvolver modelos estatísticos para estimar as variações da população de protozoários ruminais em função da relação volumoso:concentrado e da presença ou não de aditivos na dieta. Foram construídas planilhas mediante a utilização do software Excel com dados referentes à composição da dieta, presença e ausência de aditivos e do número de protozoários do rúmen de bovinos de 23 artigos científicos e três teses realizados no Brasil. Estas variáveis foram utilizadas e testadas para obtenção da equação para predição do perfil da população de protozoários. Os modelos estatísticos obtidos foram verificados por análise residual e a seleção das variáveis foi realizada considerando o nível de significância de 5% de probabilidade do erro experimental. Verificou-se que dietas com maior proporção de volumosos favorecem o incremento na população de protozoários totais e em particular, de Entodinium, enquanto a presença de ionóforos reduz o número desses microorganismos ruminais. O modelo estatísticos desenvolvido pode auxiliar na identificação antecipada de fatores nutricionais limitantes para o desenvolvimento da microbiota ruminal. ABSTRACT - The objective was to develop statistical models to estimate variations in the population of Protozoa in the light of forage: concentrate ratio and the presence or absence of additives in the diet. Excel spreadsheets with data on diet composition, presence and absence of additives and the number of protozoa in the rumen of cattle for work done in Brazil were using. These variables were used and tested to obtain the equation for predicting the profile of the population of protozoa. The models obtained were checked by residual analysis and selection of variables was performed considering the significance level of 5%. It was found for the total count of protozoa and Entodinium that the increased proportion of large positive effect and additive ionophores had a negative effect. The use of statistical models can provide a better understanding of dietary factors on the microbiota of the rumen and on the animal. Made available in DSpace on 2022-09-05T17:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Modelagem-estatistica-para-estimacao-da-populacao-de-protozoarios-ruminais.pdf: 200595 bytes, checksum: 6b30b7253e416ded80b190c3dc460a25 (MD5) Previous issue date: 2012

RESUMO - Objetivou-se desenvolver modelos estatísticos que possam estimar as variações da população de protozoários ruminais mediante alterações na dieta, por meio de utilização dos parâmetros: teores de fibra em detergente neutro e proteína bruta, consumo de matéria seca e pH, bem como verificar se as variáveis peso vivo e raça exercem influência sobre a população de protozoários do rúmen. Foram construídas planilhas por meio do software Excel e registrados dados referentes aos parâmetros acima mencionados e sobre o perfil da microbiota ruminal. Estas variáveis foram utilizadas e testadas para obtenção das equações para predição do perfil da microbiota. Os modelos estatísticos obtidos foram verificados por análise residual e para a seleção das variáveis foi considerado o nível de significância de 5%, mediante a utlização do software MINITAB Versão 15 (2010). As equações de regressão obtidas a partir dos dados analisados permitem inferir que: ocorreu um aumento no número de protozoários totais proporcional à elevação do pH; as variáveis raça, peso e aditivos exerceram efeito significativo sobre a população de protozoários totais; à medida que elevouse o consumo de matéria seca, diminuiu o número de protozoários ruminais; o aumento do teor de fibra em detergente neutro na dieta promoveu incremento no número de protozoários; quanto maior o teor de proteína bruta, menor o número de protozoários totais. Os modelos obtidos permitem estimar o número de protozoários em função das variáveis raça, peso, pH, consumo de matéria seca, teores fibra em detergente neutro e proteína bruta da dieta e presença ou ausência de aditivos. ABSTRACT - The objective was to develop statistical models that can estimate the variations of the rumen protozoa population through changes in diet, using as parameters: neutral detergent fiber and crude protein, dry matter intake and pH, and to verify whether the variables weight and race influence on the population of protozoa in the rumen. Were built using Excel spreadsheets and recorded data on the aforementioned parameters and the profile of the rumen microbiota. These variables were used and tested to obtain the equations for predicting the profile of the microbiota. The models obtained were checked by residual analysis and selection of variables was performed considering the significance level of 5%, using the software MINITAB Release 15 (2010). The regression equations obtained from the analyzed data may imply that: there was an increase in the number of total protozoa proportional to the elevation of pH, the variables race, weight and additives exerted a significant effect on the protozoa population totals, as increased if dry matter intake decreased the number Protozoa; increasing the neutral detergent fiber content in the diet promoted an increase in the number of protozoa, the higher the crude protein, the lower the total number of protozoa. The models allow to estimate the number of parasites in the light of these variables: pH, dry matter intake, neutral detergent fiber and crude protein contents of diet and the presence or absence of additives. Made available in DSpace on 2022-09-05T17:21:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simulacao-dos-efeitos-de-fatores-dieteticos-sobre-a-populacao-de-protozoarios-ruminais.pdf: 200765 bytes, checksum: 359beac43385629b9ef6bbd300c88dd3 (MD5) Previous issue date: 2012

Os protozoários ciliados fazem parte da microbiota ruminal e juntamente com as bactérias fungos e protozoários flagelados desempenham funções bioquímicas e fisiológicas importantes para os ruminantes, principalmente no metabolismo dos nutrientes. Entretanto, seu papel no rúmen, ainda não é totalmente claro, podendo trazer tanto efeitos benéficos como prejudiciais para a produção animal. O presente estudo objetivou caracterizar as populações de protozoários ciliados no rúmen de novilhos alimentados com dietas adicionadas de monensina ou produtos à base de própolis LLOS, avaliando o impacto da suplementação desses aditivos em curto prazo de tempo sobre as populações de ciliados. Cinco novilhos, fistulados no rúmen e distribuídos no delineamento quadrado latino (5X5) receberam dieta constituída por 47% de silagem de milho e 53% de concentrado à base de milho moído e farelo de soja. Foram testadas dietas sem aditivos (controle), com adição de monensina ou produtos à base de própolis LLOSB1+, LLOSC1+ ou LLOSC1++. As amostras do conteúdo ruminal foram coletadas antes do inicio de cada período amostral (dia 0) e 8, 15 e 21 dias após o início de cada período amostral, sendo que, no dia de cada coleta foram retiradas amostras antes do fornecimento da dieta experimental (0h) e 3 e 6 horas depois da suplementação. O gênero predominante nas dietas foi o Entodinium, representando valor acima de 97% da densidade total de ciliados. As populações de ciliados no rúmen dos novilhos não foram alteradas pela suplementação com o aditivo monensina ou produtos à base de própolis LLOS. O pH ruminal alterou-se apenas entre os tempos de amostragem. As populações de Entodinium aumentaram após 15 dias da adição do produto à base de propolis LLOSB1+ e após 21 dias foi verificado um efeito negativo desse aditivo sobre os ciliados, que aumentaram, retornando aos níveis iniciais. Os ciliados diminuíram após 8 dias de adição de monensina na dieta, restabelecendo-se apos 15 da suplementação e tornando a diminuir no final do experimento. As populações do gênero Entodinium ao longo do experimento foram alteradas durante os períodos experimentais, especialmente com a suplementação dos produtos à base de própolis LLOS o que pode ter influenciado os resultados encontrados. Sugere-se assim, o aumento do período experimental e substituição do delineamento quadrado latino em trabalhos futuros. The ciliated protozoa are part of the rumen microbial and together with bacteria, fungi and flagellate protozoa play important biochemical and physiological functions for ruminants, especially in the metabolism of nutrients. However, its role in the rumen yet is not entirely clear, and it may bring both beneficial and harmful effects to animal production. This study aimed to characterize the ciliated protozoa population in the rumen of steers fed with diets containing monensin or products based on propolis LLOS, evaluating the impact of supplementation of these additives in a short period of time on the abundance of ciliates. Five steers, fistulated in the rumen and distributed in Latin square design (5X5) were fed with a diet consisting of 47% corn silage and 53% concentrate based on grinded corn and bran soybean. Diets were tested without additives (control), with the addition of monensin or products based on propolis LLOSB1+, LLOSC1+ and LLOSC1++. The samples of rumen contents were collected before the start of each sampling period (day 0) and 8, 15 and 21 days after the start of each sampling period, whereas, on each collect day were collected samples before the supply of experimental diet (0 h) and 3 and 6 hours later supplementation. The predominant genus in the diets was the Entodinium, representing a value above 97% of the total density of ciliates. The ciliate population in the rumen of steers were not altered by supplementation with the additive monensin or products based on propolis LLOS. Rumen pH changed only between times of sampling. The Entodinium population increased after 15 days of the products addition based on propolis LLOSB1+ and after 21 days it was observed a negative effect of this additive on the ciliates. They increased, returning to their initial levels. The ciliates got shorter after 8 days of monensina addition in the diet, reestablishing after 15 days of supplementation and getting shorter again at the end of the experiment. The genus Entodinium population throughout the experiment were altered during the experimental periods, especially with the addition of the products based on propolis LLOS which may have affected the results. It is therefore suggested, an increase of the experimental period and the replacement of the Latin square design in future works.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dietas suplementadas com monensina ou produtos à base de própolis, nas populações de protozoários ciliados no rúmen de bovinos (Bos taurus) e bubalinos (Bubalus bubalis). Quatro bovinos da raça Holandesa e quatro búfalos da raça Murrah adultos, fistulados no rúmen, foram distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4). A dieta constituiu-se de 50% de silagem de milho e 50% de concentrado à base de milho em grãos e farelo de soja, com adição de monensina sódica ou aditivo à base de própolis LLOSA2 ou LLOSC1. As amostras do conteúdo ruminal foram coletadas duas horas após a alimentação. O gênero Entodinium foi o mais representativo em todos os tratamentos, para ambas as raças de ruminantes. Em búfalos, foi observado o efeito redutor do tratamento LLOSC1 nas populações do gênero Entodinium, além do efeito redutor dos tratamentos monensina e LLOSA2 sobre os gêneros da subfamília Diplodiniinae. A média de ciliados foi maior em bubalinos (56x10(4) mL-1) do que em bovinos (26x10(4) mL-1). Houve aumento do pH ruminal dos bovinos no tratamento com monensina. O extrato de própolis LLOSC1 reduziu os ciliados do rúmen em bubalinos.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dietas suplementadas com monensina ou produtos à base de própolis, nas populações de protozoários ciliados no rúmen de bovinos (Bos taurus) e bubalinos (Bubalus bubalis). Quatro bovinos da raça Holandesa e quatro búfalos da raça Murrah adultos, fistulados no rúmen, foram distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4). A dieta constituiu-se de 50% de silagem de milho e 50% de concentrado à base de milho em grãos e farelo de soja, com adição de monensina sódica ou aditivo à base de própolis LLOSA2 ou LLOSC1. As amostras do conteúdo ruminal foram coletadas duas horas após a alimentação. O gênero Entodinium foi o mais representativo em todos os tratamentos, para ambas as raças de ruminantes. Em búfalos, foi observado o efeito redutor do tratamento LLOSC1 nas populações do gênero Entodinium, além do efeito redutor dos tratamentos monensina e LLOSA2 sobre os gêneros da subfamília Diplodiniinae. A média de ciliados foi maior em bubalinos (56x10(4) mL-1) do que em bovinos (26x10(4) mL-1). Houve aumento do pH ruminal dos bovinos no tratamento com monensina. O extrato de própolis LLOSC1 reduziu os ciliados do rúmen em bubalinos. The aim of this work was to evaluate the effect of diets supplemented with monensin or with extracts of propolis, on the population of ciliate protozoa in the rumen of cattle (Bos taurus) and water buffalo (Bubalus bubalis). Four Holstein cattle and four Murrah buffalo, fistulated in the rumen, were distributed in 4x4 Latin square design. The diet was constituted by 50% corn silage and 50% concentrate based on corn grain and soybean meal, and the supplementation of monensin sodium or propolis extracts LLOSA2 or LLOSC1. Samples of ruminal contents were collected two hours after feeding. The genus Entodinium was the most common in all treatments for both cattle and buffalo. The LLOSC1 treatment reduced the populations of the genus Entodinium in buffalo. Monensin sodium and LLOSA2 reduced protozoa of the genera of the Diplodiniinae subfamily in buffalo. The average concentration of ciliates was higher in buffalo (56x10(4) mL-1) than in cattle (26x10(4) mL-1). There was ruminal pH increase in cattle treated with monensin. The LLOSC1 propolis extract reduced rumen ciliates in buffalo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Bacteriocinas são peptídeos antimicrobianos que têm sido propostos como alternativa aos antibióticos utilizados na nutrição de ruminantes como promotores de crescimento. Streptococcus bovis HC5, uma bactéria isolada do rúmen de bovinos, produz uma bacteriocina (bovicina HC5) com amplo espectro de atividade. Estudos anteriores demonstraram que esta bacteriocina inibiu a produção in vitro de amônia por culturas puras de bactérias do rúmen, porém, seus efeitos sobre a produção de amônia com culturas mistas não foram testados. Amostras de líquido de rúmen foram coletadas a partir de bovinos fistulados e alimentados com silagem de cana-de-açúcar e 10% de concentrado. Amostras de microrganismos ruminais contendo células lavadas e ressuspendidas em meio mineral anaeróbio (DO 600nm de aproximadamente 1,6), foram capazes de desaminar triptona em concentrações de até 32 g/l. Entretanto, quando a concentração de triptona no meio foi menor que 2 g/l, a quantidade de proteína microbiana após 24 horas de incubação a 39o C diminuiu em até 60%. A atividade específica de produção de amônia na suspensão de células lavadas e incubadas com 16 g/l de triptona obedeceu à cinética de primeira ordem em função do tempo até aproximadamente 10 horas de incubação. Quando células de S. bovis HC5 foram adicionadas na suspensão de microrganismos, a produção de amônia diminuiu. Quando o inóculo de S. bovis HC5 foi de 10% a produção de amônia e a atividade específica de produção de amônia diminuiram em 51% e 39%, respectivamente. Esse nível de inibição foi similar ao efeito da monensina (5 M). Quando o extrato livre de células de bovicina HC5 foi adicionado à suspensão de células contendo microrganismos ruminais a atividade de desaminação foi inibida. A produção de amônia diminuiu em aproximadamente 41% quando a concentração de bovicina HC5 foi de 40 AU/ml. Amostras de microrganismos ruminais que foram transferidas sucessivamente (50% de inóculo, v/v) em meio básico contendo triptona mantiveram os níveis de produção de amônia por quatro transferências. A adição de bovicina HC5 (12,5 AU/ml) ou monensina (5 M) em cada transferência diminuiu a produção de amônia. O nível de inibição variou de 27% a 53% para bovicina HC5 e 20% a 66% para monensina, quando comparado aos tratamentos controle. A inoculação de S. bovis HC5 (5% de inóculo, v/v) no primeiro dia de transferência, ao meio contendo a suspensão de células também inibiu a produção de amônia, porém, os níveis de inibição foram menores do que aqueles obtidos com o extrato celular. Esses resultados indicam que a bovicina HC5 pode inibir a produção de amônia em culturas mistas de microrganismos ruminais e possui potencial para ser utilizado na diminuição da produção de amônia in vivo. Bacteriocins are antimicrobial peptides that have been suggested as an alternative to antibiotics used in ruminant nutrition for growth promotion. Streptococcus bovis HC5, a bacterium isolated from the bovine rumen, produces a bacteriocin (bovicin HC5) with a broad spectrum of activity. This bacteriocin has been previously shown to inhibit ammonia production by hyper-ammonia producing bacteria in vitro, but its effect on ammonia production in ruminal fluid had not been tested. When ruminal fluid samples were collected from fistulated cows fed sugarcane silage and 10 % concentrate, the washed cell suspensions (DO 600 nm of approximately 1,6) deaminated tryptone even at concentrations as high as 32 g/l. However, if the tryptone concentration was less than 2 g/l there was a decrease in microbial cell protein after 24h of incubation at 39oC. The specific activity of ammonia production by washed cell suspensions incubated with 16 g/l tryptone followed a first order kinetics for up to 10 h of incubation. If S. bovis HC5 cells were added to the cell suspensions, ammonia production decreased. When the level of S. bovis HC5 inoculum was 10 %, ammonia production and the specific activity xiof ammonia production decreased 51 % and 39 %, respectively. This level of inhibition was similar to the effect of monensina (5 μM). When increasing amounts of the bovicin HC5 cell-free extracts were added to cell suspensions containing rumen microorganisms, the deamination activity decreased. Ammonia production was inhibited approximately 41 % when the concentration of bovicin HC5 extract was 40 AU/ml. Samples of rumen microorganisms that were transferred successively (50 % inoculum, v/v) into basal media containing tryptone maintained the level of ammonia production for at least four transfers. The addition of bovicin HC5 (12,5 AU/ml) or monensina (5 μM) to each transfer, decreased ammonia production. The level of inhibition varied from 27 % to 53 % for bovicin HC5 and 20 % to 66 % to monensina, when compared to control treatments. Addition of S. bovis HC5 cells (5 % inoculum, v/v) to the cell suspensions during the first transfer also inhibited ammonia production thereafter, but the level of inhibition was not as great as the cell-free extract. These results indicate that bovicin HC5 can inhibit ammonia production by mixed cultures of rumen microorganisms and could have potential application for decreasing ammonia production in vivo.

Carneros provistos de fístula ruminal fueron alimentados con tres dietas con diferentes relaciones forraje/ alimento concentrado: alta (F, 100%): mediana (FC, 50%) y baja en forraje (FCC, 20%). Se utilizó un sistema in vitro para medir la actividad fitásica, y suspensión in situ de bolsas de nylon con forraje molido, para determinar la degradabilidad de la materia seca (MS), materia orgánica (MO) y proteína (PC) y fósforo (P) residual. Adicionalmente, se determinó el pH del contenido ruminal. La actividad fitásica aumentó significativamente para los tratamientos con suplementación, con valores de 0,232; 0,229 y 0,313 U/kg para F, FC y FCC, respectivamente, siendo FCC mayor (P