Efeito da monensina, lasalocida, própolis, acidez e lipídios sobre a perda de potássio e fermentação de populações de bactérias do rúmen

Abstract

Foram realizados cinco estudos para avaliar o efeito de antibióticos ionóforos (monensina e lasalocida), própolis e óleo de soja sobre a perda de potássio intracelular de populações de bactérias do rúmen e verificar a ação destes em pH 5,5 e 7,0, simulando dietas a base de grãos ou de forragens, sobre a produção de amônia, de proteína bacteriana e de gases total. Nos dois primeiros estudos, líquido ruminal de bovinos sob pastagem foi usado na incubação in vitro em diferentes meios artificiais com valores de pH 5,5 e 7,0, para se avaliar a ação de níveis crescentes de monensina na resistência à perda de potássio intracelular de bactérias mistas ruminais e verificar o efeito de monensina e lasalocida na produção de amônia e de proteína microbiana em pH 5,5 e 7,0. O meio utilizado para determinar a perda de potássio interfere nos valores absolutos de potássio. A concentração de monensina necessária para causar a metade da perda máxima de potássio foi de 2,77 μM em pH 5,5 e 0,056 μM em pH 7,0, mostrando que as bactérias incubadas em meios com pH 5,5 foram mais resistentes à monensina que aquelas incubadas em meios com pH 7,0. Os ionóforos e a acidez do meio reduziram a produção de amônia, sem haver interação sobre os mesmos. Não houve diferença entre os ionóforos onde, independente do pH do meio, os mesmos inibiram a produção de amônia em 56%. A acidez, por sua vez, inibiu a produção de amônia em xii50,5%, independente dos ionóforos. No entanto, o efeito dos ionóforos e acidez foram aditivos, onde a inibição máxima ocorreu pelo uso de ionóforos em baixo valor de pH (75,2%). A produção de proteína microbiana foi menor quando a lasalocida estava presente no meio de cultura com baixo valor de pH. No terceiro estudo dois bois castrados mantidos em pastagem foram utilizados como doadores de líquido ruminal, sendo a população de bactérias do rúmen utilizada para avaliar a ação de níveis crescentes de monensina, lasalocida e própolis na resistência à perda de potássio intracelular em dois valores de pH. O pH do meio utilizado na incubação de 10 minutos não interferiu na perda de potássio intracelular quando se utilizou lasalocida, mas a perda máxima de potássio intracelular (K max ) foi maior em bactérias de animal consumindo dieta rica em volumoso que em concentrado (54,8 vs 32,5%). Já nas incubações com monensina houve interação entre o pH do meio e a procedência das bactérias ruminais. Em meio com pH 7,0, houve necessidade de apenas 0,072 μM de monensina para causar metade da perda máxima de potássio intracelular (K d ) em bactérias de animal consumindo dieta rica em volumoso comparado a 0,425 μM em dieta rica em concentrado. Em meios com pH 5,5 não houve diferença na concentração de monensina (0,147 vs 0,130 μM) para causar metade da perda máxima de potássio. Estes resultados mostram ser as bactérias de animais recebendo dietas ricas em volumoso mais sensíveis aos ionóforos. A própolis não interferiu no conteúdo de potássio celular, indicando modo de ação sobre as bactérias diferente dos ionóforos. Nos dois últimos estudos com vacas lactantes como unidades experimentais e doadoras de líquido ruminal, as populações de bactérias foram utilizadas para avaliar a ação de níveis crescentes de lasalocida e monensina na resistência à perda de potássio intracelular, e para produção de gases in vitro. O K max da lasalocida foi menor para as populações de bactérias obtidas do líquido de rúmen das vacas submetidas a dietas com monensina, óleo de soja e monensina mais óleo de soja (19,4 a 25,4%) quando comparado com aquele (30,1%) das vacas submetidas a dietas sem ionóforo e óleo de soja. O mesmo ocorreu para o K max da monensina, onde o menor foi de 6,5% para monensina mais óleo e o maior de 29,5% para o controle. Necessita-se de alta concentração de monensina (2,3 μM), porém baixa de lasalocida (0,218 μM) para causar a metade da perda máxima de potássio intracelular de populações de bactérias do rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina. Não há resistência cruzada entre os dois ionóforos testados in vitro. As amostras incubadas com própolis produziram menor volume de gases (12,9 mL/100 g de MS), porém monensina e lasalocida também reduziram a mesma. Isto representa menor perda de energia para animais submetidos a dietas com propolis, monensina ou lasalocida. PALAVRAS CHAVE: amônia, ionóforos, óleo de soja, pH, potássio intracelular, produção de gases, rúmen.

Five experiments were performed to evaluate antibiotics (monensin and lasalocid), bee propolis and soybean oil effect on potassium depletion in ruminal bacteria population. In addition, it was verify the action of theses additives in pH 5.5 and 7.0, representing, high grains or roughage diets by measuring ammonia, bacterial protein and gas production. Were carried out two studies, in which the fluid from steers fed pasture was used in incubations with different artificial media in pH 5.5 and 7.0, in order to evaluate the action of increasing levels of monensin in the resistance to intracellular potassium losses by mixed ruminal bacteria and verify the effect of monensin and lasalocid on ammonia and microbial protein production at pH 5.5 and 7.0. The media culture affected the potassium absolute values. The monensin concentration needed to cause half maximal potassium depletion was 2.77 μM in pH 5.5, and 0.056 μM in pH 7.0, showing that bacteria incubated in pH 5.5 were more tolerant to monensin than those incubated in pH 7.0. The ionophores and acidity decreased ammonia production, without interaction between them. In addition, there was no difference between ionophores that, independently of the medium pH, both inhibited ammonia production by 56%. The acidity, on the other hand, inhibited ammonia xvproduction by 50.5%, independently of the ionophores. Therefore, the effect of the ionophores and acidity were additive, the maximum inhibition occurred by the presence of ionophores at low pH value (75.2%). The microbial protein production was lowest when lasalocid was present in the culture media at low pH, causing inhibition of microbial growth. On thirty experiment two steers kept in Coast-cross pasture were used as ruminal fluid donors. The ruminal bacterial population was used to evaluate the action of increasing levels of monensin, lasalocid and bee propolis on the intracellular potassium depletion in two values of pH. The pH values from media used in 10 minutes incubation did not affect potassium depletion when lasalocid was used, but maximum intracellular losses of potassium (K max ) were higher in bacteria from animal fed diet rich in forage than concentrate (54.8 vs 32.5%). There was interaction between media pH and origin of ruminal bacteria when monensin was used in vitro. In the media with pH 7.0 only 0.072 μM of monensin was needed to cause half maximal potassium depletion (K d ) in bacteria from animal fed diet rich in roughage compared to 0.425 μM in diet rich in concentrate. There wasn’t difference in media with pH 5.5 in the monensin concentration (0.147 vs 0.130 μM) to cause half maximal potassium depletion. These results show that bacteria from animal fed diet rich in roughage are more sensitive to ionophores. The bee propolis did not cause potassium depletion in ruminal bacteria population, therefore its mode of action on bacteria is different from the ionophores. On the last two studies were conducted with lactating cows as experimental units and ruminal fluid donors. The ruminal bacteria population were used to evaluate the action of increasing levels of lasalocid and monensin in the resistance of intracellular potassium depletion and gas production with monensin, lasalocid or propolis. Potassium depletion technique showed that K max of lasalocid was lower to ruminal bacteria population obtained from of cows fed diets with monensin, soybean oil and monensin plus soybean oil (19.4 to 25.4%) when compared to the cows fed untreated control diet (30.1%). The same happened for K max of monensin, in which the lowest was 6.5% to monensin plus soybean oil and the greatest was 29.5% to control. High monensin concentration (K d = 2.30 μM) was required, but low lasalocid concentration (K d = 0.218 μM) was necessary to cause half of maximum potassium depletion in ruminal bacteria population from cows fed diet with monensin. This result shows that there was no cross resistance between the evaluated ionophores. In vitro gas production showed the lowest volume when diets were incubated with propolis (12,9 mL/100 g of DM), but monensin xviand lasalocid also reduced it. This represent lower escape energy for animals fed diets with bee propolis, monensin or lasalocid. Key Words: ammonia, gas production, ionophores, pH, potassium depletion, rumen, soybean oil.