Feeding strategies to improve the development and health of dairy calves

Abstract

Esta tese foi desenvolvida a partir de três estudos. Os objetivos do primeiro estudo foram investigar os efeitos da forma física da ração inicial sobre o consumo, desempenho, metabólitos sanguíneos e saúde dos bezerros. Vinte e quatro bezerras Holstein (5 dias de vida; 40,4 ± 3,86 kg de peso inicial; média ± DP) foram utilizadas em um delineamento em blocos completamente casualizados. Os bezerros foram alojados individualmente e, em seguida, distribuídos aleatoriamente para os tratamentos (n = 12 bezerros/tratamento): 1) ração inicial texturizada (RIT, com milho em grão inteiro) e 2) ração inicial peletizada (RIP). Os resultados indicam que rações iniciais contendo milho em grão inteiro como texturizador não melhoraram o consumo e o desempenho das bezerras em comparação com dietas contendo ração inicial peletizada; no entanto, melhorias foram observadas nos escores de saúde, na probabilidade de não ocorrência de doenças e no perfil bioquímico dos bezerros alimentados com ração inicial texturizada. Os objetivos do segundo estudo foram investigar como a incorporação de diferentes níveis de tributirina (TB4) e tricaproina (TC6) no sucedâneo afeta o consumo, desenvolvimento e a saúde digestiva de bezerros recém- nascidos (experimento 1) e bezerros de 18 dias de vida (experimento 2). No experimento 1, 24 bezerros machos (0,90 ± 0,35 dias de idade; 42,8 ± 4,43 kg de peso ao chegar; média ± DP) foram blocados por dia de chegada e idade. Dentro de cada bloco, os bezerros foram distribuídos aleatoriamente para 1 de 4 tratamentos com sucedâneo experimental contendo uma mistura de TB4 com TC6 (TRI) em 4 níveis de inclusão de 0, 33, 67 e 100% (TRI0, TRI33, TRI67 e TRI100, respectivamente). No experimento 2, 60 bezerros machos (18,4 ± 2,4 dias de idade; 47,5 ± 1,46 kg de peso; média ± DP) foram blocados por peso corporal e distribuídos aleatoriamente para 1 de 4 tratamentos com sucedâneo, incluindo 1) o mesmo CON fornecido no experimento 1, 2) CON com TB4 a 6% do total de gordura (TB4), 3) CON com TC6 a 4% do total de gordura (TC6), e 4) o mesmo sucedâneo fornecido no experimento 1 no nível TRI100 (TBTC). Constatou-se que a inclusão de TC6 no sucedâneo reduziu a necessidade de assistência na alimentação quando administrado a bezerros recém-nascidos e diminuiu a ingestão em bezerros com mais de 18 dias. No entanto, a suplementação de substitutos do leite com TB4, TC6 e TBTC melhorou a consistência fecal dos bezerros. O terceiro estudo teve como objetivo investigar o metaboloma hepático de bezerros de leite. Quarenta e cinco bezerros machos (46,1 ± 4,6 kg de peso; 2,1 ± 0,63 dias de idade; média ± DP) foram blocados por ordem de chegada à instalação de pesquisa. Dentro de cada bloco, os bezerros foram distribuídos aleatoriamente para 3 tratamentos com sucedâneo (n = 15 por grupo): (1) um controle positivo contendo creme de leite (CL), (2) um controle negativo (CN) contendo uma mistura de gorduras vegetais, e (3) um sucedâneo (TRI) contendo a mesma mistura de gordura vegetal que o CN, com a adição de TB4 e TC6. O tratamento CL serviu como uma referência biológica para a composição de gordura. No 35º dia, os bezerros foram sacrificados e amostras de tecido hepático foram coletadas e analisadas usando uma abordagem de metabolômica direcionada. Não foram encontradas diferenças significativas entre bezerros alimentados com CN e TRI, indicando nenhum efeito da incorporação de TB4 e TC6 no metaboloma hepático. Esses achados mostram que a inclusão de gordura do leite no sucedâneo modula significativamente o metaboloma hepático de bezerros jovens em comparação com um sucedâneo à base de gordura vegetal, destacando a importância de considerar a composição de gordura no sucedâneo para otimizar o desenvolvimento metabólico no início da vida. Palavras-chave: Ácido butírico. Ácido caproico. Análise de sobrevivência. Forma física da ração inicial. Metaboloma hepático. Milho em grão inteiro. Sucedâneo.This thesis was developed from three studies. The objectives of the first study were to investigate the effects of the physical form of starter feed (PFSF) on feed intake, growth performance, blood metabolites, and the health of dairy calves. Twenty-four female Holstein calves (5 d old; 40.4 ± 3.86 kg of initial BW; mean ± SD) were used in a completely randomized block design. Calves were individually housed and then randomly assigned to the treatments (n = 12 calves/treatment): 1) textured starter feed (TSF, with whole-kernel corn) and 2) pelleted starter feed (PSF). The findings indicate that starter feeds containing whole-kernel corn as a texturizer did not improve the intake and performance of dairy calves compared with diets containing pelleted starter feed; however, improvements were observed in health scores, non-disease probability and biochemical profile of calves fed textured starter feed. The objectives of the second study were to investigate how the incorporation of different levels of TB4 and TC6 affects the milk intake, growth, and digestive health of newborns (experiment 1) and 18-d-old calves (experiment 2). In experiment 1, 24 male calves (0.90 ± 0.35 d old; 42.8 ± 4.43 of arrival BW; mean ± SD) were blocked by arrival day and age. Within each block, calves were randomly assigned to 1 of 4 MR treatments of an experimental MR containing both TB4 and TC6 (TRI) in 4 inclusion levels of 0, 33, 67, and 100% (TRI0, TRI33, TRI67, and TRI100, respectively. In experiment 2, 60 male calves (18.4 ± 2.4 d old; 47.5 ± 1.46 of BW; mean ± SD) were blocked by BW and randomly assigned to 1 of 4 MR treatments, including 1) the same CON MR fed in experiment 1, 2) CON-MR with TB4 at 6% of total fat (TB4), 3) CON MR with TC6 at 4% of total fat (TC6), and 4) the same MR fed in experiment 1 in the TRI100 level (TBTC). It was found that the inclusion of TC6 into MR reduced the need for drinking assistance when fed to newborn calves and decreased intake in calves older than 18 d. However, supplementing milk replacers with TB4, TC6, and TBTC improved the fecal consistency of calves. The third study aimed to investigate the liver metabolome of dairy calves. Forty-five male dairy calves (46.1 ± 4.6 kg BW; 2.1 ± 0.63 d of age; mean ± SD) were blocked by arrival sequence to the research facility. Within a block, calves were randomly assigned to 3 MR treatments (n = 15 per group): (1) a positive control containing dairy cream (MF), (2) a negative control (NC) containing a blend of vegetable fats, and (3) an MR (TRI) containing the same mixture of vegetable fat as NC to which TB and TC were incorporated. The MF treatment served as a biological reference for fat composition. On d 35 calves were euthanized and liver tissue samples were collected and analyzed using a targeted metabolomics approach. No significant differences were found between calves fed NC and TRI, indicating no effect of TB and TC incorporation on liver metabolome. These findings show that including milk fat in MR significantly modulates the hepatic metabolome of young calves compared to a vegetable fat-based MR, highlighting the importance of considering fat composition in the MR composition to optimize metabolic development in early life. Keywords: Butyric acid. Caproic acid. Liver metabolome. Milk replacer. Physical form of starter feed. Whole kernel corn. Survival analysis.