Métodos de armazenamento da amostra ruminal para estudos microbiológicos e metabolismo ruminal de novilhos nelore alimentados com glicerina associado ao óleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Granja Salcedo, Yury Tatiana [UNESP]
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/150078
Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de três métodos e quatro tempos de armazenamento da amostra ruminal, sobre a qualidade e rendimento do DNA metagenômico extraído assim como o efeito sobre a composição da comunidade bacteriana ruminal e avaliar o efeito da glicerina bruta (CG) associada ao óleo de soja (OS) na dieta de Novilhos Nelore sobre o consumo, digestibilidade, fermentação, biohidrogenação (BH), microbiota ruminal e fluxo intestinal de ácidos graxos de cadeia longa. No experimento 1 utilizou-se um novilho Nelore equipado com cânula ruminal de silicone como doador de conteúdo ruminal e compreendeu 11 tratamentos: pellet controle (PC), liofilizado controle (LC), P-20: pellet armazenado a -20 ° C por um período de 3, 6 e 12 meses, P-80: pellet armazenado a -80 ° C durante um período de 3, 6 e 12 meses e L-20: amostra liofilizada armazenada a -20 ° C durante um período de 3, 6 e 12 meses. O método L-20 não conseguiu manter o rendimento de DNA durante o armazenamento. O método P-80 apresentou maior rendimento de DNA após 6 meses de armazenamento. Amostras armazenados como pellets (P-20 e P-80) resultaram em menor riqueza Chao 1, ACE e índice Shannon Wiener quando comparado com PC. Enquanto LC e PC apenas foram diferentes na riqueza ACE. O método de armazenamento e tempo de armazenamento influenciou as proporções de 14 ds 17 filos identificado. No método P-20 a proporção de Cianobactérias, Elusimicrobia, Fibrobacteres, Lentisphaerae, Proteobacteria e Espiroquetas foi menor ao 1%. No método P-80, houve um aumento na proporção do filo Bacteroides (p = 0,010); No entanto, a proporção de Actinobactérias, Chloroflexi, SR1, Synergistetes, TM7, e WPS.2 não mudou quando comparados com PC (p> 0,05). A classe Clostridium foi a mais abundante em todas as amostras armazenadas e aumento especialmente no método L-20. O tempo de armazenamento da amostra rúmen reduz significativamente o rendimento de DNA extraído e pode influenciar a abundância de filos, classes, e as famílias bacterianas estudadas assim como os índices de riqueza e diversidade. No experimento 2: oito Nelore castrados e equipados com cânula ruminal e duodenal foram utilizados em um duplo, quadrado latino 4 × 4 com um arranjo fatorial 2 × 2 (com ou sem SO e com ou sem CG). Animais alimentados com SO sem CG apresentaram menor consumo de MS, CP e FDN e apresentaram a menor digestibilidade de MS e FDN. Foi observado um maior fluxo duodenal de ácidos graxos (FA) monoinsaturados (MUFA), FA poli-insaturados (PUFA) e FA insaturados (UFA) com associação CG e SO na dieta. Houve interação entre CG e SO na taxa de BH ruminal de PUFA, UFA e ácido linolênico, observando-se menor BH com a associação CG e SO, quando comparado com a dieta SO sem CG. Esta interação também foi observada na taxa de BH de MUFA, que foi menor com associação CG e SO. Os novilhos alimentados com a associação de óleo e glicerina na dieta apresentaram maior pH ruminal e menor concentração de N-NH3 ruminal. Dietas com adição de CG reduziram a relação acetato: propionato e aumentaram a proporção de iso-butirato, butirato, iso-valerato e valerato. Novilhos alimentados com dietas contendo SO apresentaram menor excreção de N total e maior retenção de N, expressa em % da ingestão de N. A associação de SO e CG na dieta gerou maior abundância ruminal de Prevotella, Succinivibrio, Ruminococcus, Syntrophococcus e Succiniclasticum. A abundância de Archaea e protozoários ciliados totais foi menor nos animais alimentados com dietas contendo SO. A dieta SO sem CG reduziu a população ruminal de Ruminococcus flavefaciens, R. albus e Fibrobacter succinogenes. CG associada a SO pode ser fonte de energia, útil para a substituição parcial do milho na dieta de bovinos, resultando na redução da excreção total de N e efeitos negativos na abundância de metanogenicos ruminais, sem afetar a ingestão e digestibilidade da dieta, mesmo quando alto teor de lipídios foi adicionado na dieta. Além disso, esta associação limitou a BH de UFA e aumentou o fluxo duodenal destes ácidos sem influenciar as bactérias celulolíticas do rúmen; por tanto, esta associação pode ser uma estratégia nutricional para aumentar a deposição de UFA saudável na carne.
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spelling Métodos de armazenamento da amostra ruminal para estudos microbiológicos e metabolismo ruminal de novilhos nelore alimentados com glicerina associado ao óleoMethods of ruminal sample storage for microbiological studies and ruminal metabolism of nelore steers fed with oil-and glycerine associationDNA metagenômicoÁcidos graxosBiohidrogenaçãoGlicerolParâmetros de fermentaçãoBactérias ruminaisBiohydrogenationFatty acidGlycerolFermentation parametersMetagenomic DNARumen bacteriaO objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de três métodos e quatro tempos de armazenamento da amostra ruminal, sobre a qualidade e rendimento do DNA metagenômico extraído assim como o efeito sobre a composição da comunidade bacteriana ruminal e avaliar o efeito da glicerina bruta (CG) associada ao óleo de soja (OS) na dieta de Novilhos Nelore sobre o consumo, digestibilidade, fermentação, biohidrogenação (BH), microbiota ruminal e fluxo intestinal de ácidos graxos de cadeia longa. No experimento 1 utilizou-se um novilho Nelore equipado com cânula ruminal de silicone como doador de conteúdo ruminal e compreendeu 11 tratamentos: pellet controle (PC), liofilizado controle (LC), P-20: pellet armazenado a -20 ° C por um período de 3, 6 e 12 meses, P-80: pellet armazenado a -80 ° C durante um período de 3, 6 e 12 meses e L-20: amostra liofilizada armazenada a -20 ° C durante um período de 3, 6 e 12 meses. O método L-20 não conseguiu manter o rendimento de DNA durante o armazenamento. O método P-80 apresentou maior rendimento de DNA após 6 meses de armazenamento. Amostras armazenados como pellets (P-20 e P-80) resultaram em menor riqueza Chao 1, ACE e índice Shannon Wiener quando comparado com PC. Enquanto LC e PC apenas foram diferentes na riqueza ACE. O método de armazenamento e tempo de armazenamento influenciou as proporções de 14 ds 17 filos identificado. No método P-20 a proporção de Cianobactérias, Elusimicrobia, Fibrobacteres, Lentisphaerae, Proteobacteria e Espiroquetas foi menor ao 1%. No método P-80, houve um aumento na proporção do filo Bacteroides (p = 0,010); No entanto, a proporção de Actinobactérias, Chloroflexi, SR1, Synergistetes, TM7, e WPS.2 não mudou quando comparados com PC (p> 0,05). A classe Clostridium foi a mais abundante em todas as amostras armazenadas e aumento especialmente no método L-20. O tempo de armazenamento da amostra rúmen reduz significativamente o rendimento de DNA extraído e pode influenciar a abundância de filos, classes, e as famílias bacterianas estudadas assim como os índices de riqueza e diversidade. No experimento 2: oito Nelore castrados e equipados com cânula ruminal e duodenal foram utilizados em um duplo, quadrado latino 4 × 4 com um arranjo fatorial 2 × 2 (com ou sem SO e com ou sem CG). Animais alimentados com SO sem CG apresentaram menor consumo de MS, CP e FDN e apresentaram a menor digestibilidade de MS e FDN. Foi observado um maior fluxo duodenal de ácidos graxos (FA) monoinsaturados (MUFA), FA poli-insaturados (PUFA) e FA insaturados (UFA) com associação CG e SO na dieta. Houve interação entre CG e SO na taxa de BH ruminal de PUFA, UFA e ácido linolênico, observando-se menor BH com a associação CG e SO, quando comparado com a dieta SO sem CG. Esta interação também foi observada na taxa de BH de MUFA, que foi menor com associação CG e SO. Os novilhos alimentados com a associação de óleo e glicerina na dieta apresentaram maior pH ruminal e menor concentração de N-NH3 ruminal. Dietas com adição de CG reduziram a relação acetato: propionato e aumentaram a proporção de iso-butirato, butirato, iso-valerato e valerato. Novilhos alimentados com dietas contendo SO apresentaram menor excreção de N total e maior retenção de N, expressa em % da ingestão de N. A associação de SO e CG na dieta gerou maior abundância ruminal de Prevotella, Succinivibrio, Ruminococcus, Syntrophococcus e Succiniclasticum. A abundância de Archaea e protozoários ciliados totais foi menor nos animais alimentados com dietas contendo SO. A dieta SO sem CG reduziu a população ruminal de Ruminococcus flavefaciens, R. albus e Fibrobacter succinogenes. CG associada a SO pode ser fonte de energia, útil para a substituição parcial do milho na dieta de bovinos, resultando na redução da excreção total de N e efeitos negativos na abundância de metanogenicos ruminais, sem afetar a ingestão e digestibilidade da dieta, mesmo quando alto teor de lipídios foi adicionado na dieta. Além disso, esta associação limitou a BH de UFA e aumentou o fluxo duodenal destes ácidos sem influenciar as bactérias celulolíticas do rúmen; por tanto, esta associação pode ser uma estratégia nutricional para aumentar a deposição de UFA saudável na carne.The objective of this study was to investigate three methods and four storage times for rumen sampling in terms of quality and yield of extracted metagenomic DNA as well as the composition of the rumen bacterial community, and evaluate the effect of soybean oil (SO) and crude glycerin (CG) association on ruminal fermentation, ruminal biohydrogenation (BH) and ruminal microbial population in Nellore steers. In the experiment 1: One Nellore steer fitted with a ruminal silicone-type cannula was used as a donor of ruminal contents. The experiment comprised 11 experimental groups: pellet control (PC), lyophilized control (LC), P-20: pellet stored frozen at -20 °C for a period of 3, 6, and 12 months, P-80: pellet stored frozen at -80 °C for a period of 3, 6, and 12 months, and L-20: lyophilized sample stored frozen at -20 °C for a period of 3, 6, and 12 months. The L-20 method could not maintain the yield of DNA during storage. In addition, the P-80 group showed a greater yield of metagenomic DNA than the other groups after 6 months of storage. Rumen samples stored as pellets (P-20 and P-80) resulted in lower richness Chao 1, ACE, and Shannon Wiener indices when compared to PC, while LC and PC were only different in richness ACE. The storage method and storage time influenced the proportions of 14 of 17 phyla identified by sequencing. In the P-20 group, the proportion of Cyanobacteria, Elusimicrobia, Fibrobacteres, Lentisphaerae, Proteobacteria, and Spirochaetes phyla identified was lower than 1%. In the P-80 group, there was an increase in the proportion of the Bacteroidetes phylum (p = 0.010); however, the proportion of Actinobacteria, Chloroflexi, SR1, Synergistetes, TM7, and WPS.2 phyla were unchanged compared to the PC group (p > 0.05). The class Clostridium was the most abundant in all stored groups and increased in its proportion, especially in the L-20 group. The rumen sample storage time significantly reduced the yield of metagenomic DNA extracted. Therefore, the storage method can influence the abundance of phyla, classes, and bacterial families studied in rumen samples and affect the richness and diversity index. In the experiment 2: Eight Nellore castrated and fitted with ruminal and duodenal cannulas were used in a double, simultaneous, Latin square design 4 × 4 with a 2 × 2 factorial arrangement of treatments (with or without SO and with or without CG). Steers fed with SO without CG showed lowest intake of DM, CP and NFC and presented lowest DM and NDF digestibility. A higher duodenal flow of monounsaturated fatty acid (MUFA), poly-unsaturated fatty acid (PUFA) and unsaturated fatty acid (UFA) was observed with the CG and SO association diet. There was an interaction between CG and SO on the ruminal BH rate of PUFA, UFA, and linolenic acid, the BH being lower with the CG and SO association diet than with the SO without CG diet. This interaction was also observed to affect the BH rate of MUFA, which was lower with the CG and SO association diet. Steers fed with oil and glycerine association diet had highest rumen pH and lowest ruminal N-NH3 concentration. Diets with CG addition reduced the acetate: propionate ratio and increased the proportion of iso-butirate, butirate, iso-valerate and valerate. Steers fed with both diets contain SO had lower total N excretion and showed higher N retained expressed as % N intake. SO and CG association diet generated higher rumen abundance of Prevotella, Succinivibrio, Ruminococcus, Syntrophococcus and Succiniclasticum. Rumen Archaea abundance and total ciliate protozoa were lower in steers fed with diets contained SO. The SO without CG diet reduced the population of Ruminococcus flavefaciens, R. albus and Fibrobacter succinogenes. CG associated with SO could be used as an energy source, and is a useful partial replacement for corn in cattle diets, resulting in a reduction of the total nitrogen excretion and ruminal methanogen abundance. This is environmentally beneficial, since methane emissions could be reduced without affecting dietary intake and digestibility, even when high lipid content is added to the diet. In addition, this association in the diet limited the BH of UFA, and increased the duodenal flow of these acids without influencing the cellulolytic bacteria of the rumen; therefore, this association may be a nutritional strategy to increase the deposition of healthy UFA in meat.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2013/23851-6Universidade Estadual Paulista (Unesp)Berchielli, Telma Teresinha [UNESP]Messana, Juliana Duarte [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Granja Salcedo, Yury Tatiana [UNESP]2017-04-06T18:06:01Z2017-04-06T18:06:01Z2017-02-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/15007800088359533004102002P05317385915649516porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-05T18:56:20Zoai:repositorio.unesp.br:11449/150078Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T16:42:11.285092Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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description O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de três métodos e quatro tempos de armazenamento da amostra ruminal, sobre a qualidade e rendimento do DNA metagenômico extraído assim como o efeito sobre a composição da comunidade bacteriana ruminal e avaliar o efeito da glicerina bruta (CG) associada ao óleo de soja (OS) na dieta de Novilhos Nelore sobre o consumo, digestibilidade, fermentação, biohidrogenação (BH), microbiota ruminal e fluxo intestinal de ácidos graxos de cadeia longa. No experimento 1 utilizou-se um novilho Nelore equipado com cânula ruminal de silicone como doador de conteúdo ruminal e compreendeu 11 tratamentos: pellet controle (PC), liofilizado controle (LC), P-20: pellet armazenado a -20 ° C por um período de 3, 6 e 12 meses, P-80: pellet armazenado a -80 ° C durante um período de 3, 6 e 12 meses e L-20: amostra liofilizada armazenada a -20 ° C durante um período de 3, 6 e 12 meses. O método L-20 não conseguiu manter o rendimento de DNA durante o armazenamento. O método P-80 apresentou maior rendimento de DNA após 6 meses de armazenamento. Amostras armazenados como pellets (P-20 e P-80) resultaram em menor riqueza Chao 1, ACE e índice Shannon Wiener quando comparado com PC. Enquanto LC e PC apenas foram diferentes na riqueza ACE. O método de armazenamento e tempo de armazenamento influenciou as proporções de 14 ds 17 filos identificado. No método P-20 a proporção de Cianobactérias, Elusimicrobia, Fibrobacteres, Lentisphaerae, Proteobacteria e Espiroquetas foi menor ao 1%. No método P-80, houve um aumento na proporção do filo Bacteroides (p = 0,010); No entanto, a proporção de Actinobactérias, Chloroflexi, SR1, Synergistetes, TM7, e WPS.2 não mudou quando comparados com PC (p> 0,05). A classe Clostridium foi a mais abundante em todas as amostras armazenadas e aumento especialmente no método L-20. O tempo de armazenamento da amostra rúmen reduz significativamente o rendimento de DNA extraído e pode influenciar a abundância de filos, classes, e as famílias bacterianas estudadas assim como os índices de riqueza e diversidade. No experimento 2: oito Nelore castrados e equipados com cânula ruminal e duodenal foram utilizados em um duplo, quadrado latino 4 × 4 com um arranjo fatorial 2 × 2 (com ou sem SO e com ou sem CG). Animais alimentados com SO sem CG apresentaram menor consumo de MS, CP e FDN e apresentaram a menor digestibilidade de MS e FDN. Foi observado um maior fluxo duodenal de ácidos graxos (FA) monoinsaturados (MUFA), FA poli-insaturados (PUFA) e FA insaturados (UFA) com associação CG e SO na dieta. Houve interação entre CG e SO na taxa de BH ruminal de PUFA, UFA e ácido linolênico, observando-se menor BH com a associação CG e SO, quando comparado com a dieta SO sem CG. Esta interação também foi observada na taxa de BH de MUFA, que foi menor com associação CG e SO. Os novilhos alimentados com a associação de óleo e glicerina na dieta apresentaram maior pH ruminal e menor concentração de N-NH3 ruminal. Dietas com adição de CG reduziram a relação acetato: propionato e aumentaram a proporção de iso-butirato, butirato, iso-valerato e valerato. Novilhos alimentados com dietas contendo SO apresentaram menor excreção de N total e maior retenção de N, expressa em % da ingestão de N. A associação de SO e CG na dieta gerou maior abundância ruminal de Prevotella, Succinivibrio, Ruminococcus, Syntrophococcus e Succiniclasticum. A abundância de Archaea e protozoários ciliados totais foi menor nos animais alimentados com dietas contendo SO. A dieta SO sem CG reduziu a população ruminal de Ruminococcus flavefaciens, R. albus e Fibrobacter succinogenes. CG associada a SO pode ser fonte de energia, útil para a substituição parcial do milho na dieta de bovinos, resultando na redução da excreção total de N e efeitos negativos na abundância de metanogenicos ruminais, sem afetar a ingestão e digestibilidade da dieta, mesmo quando alto teor de lipídios foi adicionado na dieta. Além disso, esta associação limitou a BH de UFA e aumentou o fluxo duodenal destes ácidos sem influenciar as bactérias celulolíticas do rúmen; por tanto, esta associação pode ser uma estratégia nutricional para aumentar a deposição de UFA saudável na carne.
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