Influência de bacteriocinas e antibióticos sobre a fermentação ruminal, digestibilidade de fibra e produção de metano in vitro

Abstract

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito de diferentes doses de bacteriocinas e antibióticos sobre a fermentação ruminal, digestibilidade de fibra e produção de metano in vitro utilizando líquido ruminal de vacas leiteiras alimentadas com dieta à base de silagem de milho (SM) ou silagem de milho/sorgo adicionado com 6 Kg de concentrado proteico (SMC). Amostras foram coletas em diferentes tempos de incubação e foram realizadas análises da concentração de amônia e ácidos orgânicos voláteis, produção de metano e gases totais, digestibilidade in vitro (DIVFDN) e do pH ruminal. Três doses de cada antimicrobiano foram avaliadas: Bovicina HC5 e nisina (Doses A = 360 AU mL -1 ; B = 180 AU mL -1 ; C = controle); Monensina (Doses A = 5 mmol L -1 ; B = 1 mmol L -1 ; C = controle); Virginiamicina (Doses A = 10 mmol L -1 ; B = 5 mmol L -1 ; C = controle). Na dieta à base de silagem de milho, houve efeito significativo da interação (P<0,05) entre dose e inibidor para todas as variáveis testadas, exceto para ácidos orgânicos voláteis. A dose A de bovicina HC5 reduziu (P<0,05) a digestibilidade. Quando se adicionou monensina ao meio, houve redução (P<0,05) na digestibilidade, em relação ao controle. As concentrações de amônia não foram influenciadas (P>0,05) pelas doses de bovicina HC5 e virginiamicina. No entanto, a adição de nisina aumentou as concentrações de amônia (P<0,05), enquanto a monensina reduziu essas concentrações (P<0,05). As concentrações de metano com base na matéria seca degradada (CH 4 MSd) foram (30%) menores quando se adicionou (Dose A) bovicina HC5 (P<0,05). Além disso, a média da dose A de bovicina HC5, foi equivalente à média da dose A de virginiamicina, a qual reduziu CH 4 MSd em 20%. A monensina, não influenciou as concentrações de metano (P>0,05). A adição de bovicina HC5 reduziu (P<0,05) as concentrações de metano com base na matéria seca incubada (CH 4 MSi) em até 24%. No entanto, a média das doses de nisina e monensina não apresentaram diferença significativa (P>0,05) em relação ao controle para essa variável (CH 4 MSi). O pH final do líquido ruminal da vaca alimentada à base de silagem de milho/sorgo adicionado de 6 Kg de concentrado proteico (SMC), foi menor que 6,0. Houve efeito significativo da interação (P<0,05) entre dose e inibidor para todas as variáveis, exceto para pH, metano (CH 4 MSd) e digestibilidade na dieta SMC. As maiores concentrações de amônia na dieta SMC foram observadas quando se adicionou bovicina HC5. Contudo, não houve (P>0,05) diferença de efeito das doses (A e B) de nisina, monensina e virginiamicina na concentração de amônia em relação aos respectivos controles. Independente da dose do inibidor, as maiores concentrações de metano (CH 4 MSd) na dieta SMC foram observadas quando se adicionou monensina. Além disso, independente do inibidor adicionado, o uso de doses altas reduziu as concentrações de metano (CH 4 MSd). Os resultados indicaram que as bacteriocinas testadas apresentaram alguns efeitos positivos sobre a fermentação ruminal, digestibilidade de fibra e produção de metano in vitro na dieta SM. Bovicina HC5 apresentou efeitos similares a virginiamicina na dieta SM, reduzindo a relação acetato:propionato e concentração de CH 4 MSd. A adição de concentrado à dieta diminuiu o pH ruminal e reduziu a influência das bacteriocinas e antibióticos na fermentação in vitro.

The aim of this study was to investigate the effect of different doses of bacteriocins and antibiotics on ruminal fermentation, fiber digestibility and methane production in vitro using rumen fluid of dairy cows fed diets based on corn silage (CS) or silage corn/sorghum added with 6 kg of protein concentrate (CSC). Samples were collected at different incubation times and were carried out analysis of the concentration of ammonia and organic acids, methane production and total gases, in vitro digestibility (IVNDF) and ruminal pH. Three doses of each antimicrobial were evaluated: bovicin HC5 and nisin (Doses = 360 AU ml -1 ; B = 180 AU ml -1 , C = control); Monensin (Doses = 5 mmol l -1 ; B = 1 mmol l -1 , C = control); Virginiamycin (Doses A = 10 mmol l -1 , B = 5 mmol l -1 , C = control). In the diet based on corn silage, there was significant interaction (P <0.05) between dose and inhibitor for all variables tested, except for organic acids. The dose A of bovicin HC5 reduced (P<0.05) digestibility, similar to the doses (A and B) of monensin and virginiamycin. When monensin was added to the medium digestibility decreased (P<0.05) compared to the control. Ammonia concentrations were not affected (P>0.05) by doses of bovicin HC5 and virginiamycin. However, the addition of nisin increased concentrations (P<0.05), while monensin reduced ammonia during in vitro incubation (P<0.05). The methane concentration based on degraded dry matter (CH4MSd) were 30% lower when bovicin HC5 (Dose A) was added (P<0.05). Furthermore, the average dose of bovicin HC5 was equivalent to the mean dose of the virginiamycin, which reduced CH4MSd by 20%. The monensin did not affect methane concentrations (P>0.05). The addition of bovicin HC5 reduced (P<0.05) methane concentrations based on dry matter incubated (CH4MSi) up to 24%. However, the average doses of nisin and monensin showed no significant difference (P>0.05) in this variable compared to the control (CH4MSi). The final pH of the rumen fluid from cows fed silage based corn/sorghum added 6 kg of protein concentrate (SMC) was less than 6.0. There was a significant interaction (P<0.05) between dose and inhibitor for all variables, except for pH, methane (CH 4 MSd) and digestibility in the diet SMC. The highest ammonia concentrations in the diet SMC were observed when bovicin HC5 was added. However, no dose (A and B) of nisin, virginiamycin and monensin affected ammonia concentrations (P>0.05) compared to their respective controls. Regardless of the inhibitor dose, higher concentrations of methane (CH 4 MSd) in SMC diet were observed when monensin was added. Furthermore, independent of the inhibitor added, higher doses always decreased the concentrations of methane (CH 4 MSd). However, only nisin (Doses A and B) decreased the acetate:propionate ratio (P<0.05) in diet SMC,and no significant differences (P>0.05) were observed between doses of other antimicrobials and control and, among the tested inhibitors. Nevertheless, the relative values (A:P) were higher when monensin was added. These results indicated that the tested bacteriocins showed some positive effects on ruminal fermentation, fiber digestibility and methane production in vitro in CS diet. Bovicin HC5 showed similar effects to virginiamycin in the CS diet, reducing the acetate:propionate ratio and concentration of CH 4 MSd. The addition of concentrate to the diet decreased ruminal pH and reduced influence of bacteriocins and antibiotics on the in vitro fermentation.