Effects of nutritional strategies on metabolic and productive responses in Nellore heifers under grazing

Abstract

This thesis investigated the effects of different nutritional strategies during the rearing period on growth performance, metabolic responses, and developmental parameters of grazing Nellore heifers. Nutritional management during the post-weaning and prepubertal phases is essential to ensure adequate growth before the reproductive period, particularly in tropical grazing systems, where animal performance is strongly influenced by forage availability and seasonal variation in forage quality. Thus, two studies were conducted to evaluate supplementation strategies aimed at supporting growth efficiency. The first study evaluated a stair-step supplementation strategy (SST), comparing continuous gain (CONG) with compensatory gain (COMPG). Forty nulliparous heifers were assigned to CONG, receiving 5 g/kg of concentrate supplement for 120 days, or COMPG, receiving 2 g/kg for 60 days followed by 8 g/kg for 60 days. A treatment × day interaction was observed for BW and ADG (p < 0.001). CONG showed greater performance during the initial phase, but COMPG reached similar final BW by the end of the experiment. BCS, body measurements, and fat thicknesses were mainly affected by day (p < 0.001), whereas ribeye area showed a treatment × day interaction (p < 0.005). Metabolic responses showed treatment × day interactions for total protein, IGF-1, and SUN (p < 0.036, p < 0.001, and p < 0.001, respectively). These results indicate that SST promoted compensatory growth without impairing final development. The second study evaluated yeast supplementation during the prepubertal phase. Thirty-six nulliparous heifers were assigned to concentrate supplements containing yeast cell wall product (YCW), or live yeast, either Saccharomyces cerevisiae (SC) or Saccharomyces boulardii (SB). A treatment × day interaction was observed for BW (p = 0.018), with SB tending to show greater final BW than SC, whereas YCW was intermediate. ADG increased over time (p = 0.016), but no consistent treatment effect was observed. No treatment effects were detected for ribeye area (p > 0.05), whereas subcutaneous fat increased over time (p < 0.001). Glucose and SUN increased (P = 0.024 and p = 0.043), while IGF-1 decreased (p = 0.046) over time. Reproductive variables were not affected by treatments (p > 0.05). Overall, yeast-based additives had limited effects on performance, metabolic responses, and reproductive parameters under grazing conditions. Collectively, these findings show that nutritional strategies can be used during the rearing phase of Nellore heifers without compromising growth and development. Keywords: Bos indicus; compensatory gain; prepubertal development; tropical grazing systems; yeast supplementation.

Esta tese investigou os efeitos de diferentes estratégias nutricionais durante o período de recria sobre o desempenho produtivo, as respostas metabólicas e os parâmetros de desenvolvimento de novilhas Nelore em pastejo. O manejo nutricional durante as fases de pós-desmame e pré-púbere é essencial para garantir crescimento adequado antes do período reprodutivo, particularmente em sistemas tropicais de pastejo, nos quais o desempenho animal é fortemente influenciado pela disponibilidade de forragem e pela variação sazonal da qualidade da forragem. Assim, dois estudos foram conduzidos para avaliar estratégias de suplementação voltadas ao suporte da eficiência de crescimento. O primeiro estudo avaliou uma estratégia de suplementação stair-step (SST), comparando ganho contínuo (CONG) com ganho compensatório (COMPG). Quarenta novilhas nulíparas foram distribuídas em CONG, recebendo 5 g/kg de suplemento concentrado por 120 dias, ou COMPG, recebendo 2 g/kg por 60 dias, seguido de 8 g/kg por 60 dias. Foi observada interação tratamento × dia para peso corporal (BW) e ganho médio diário (ADG) (p < 0,001). O grupo CONG apresentou maior desempenho durante a fase inicial, mas o grupo COMPG alcançou BW final semelhante ao final do experimento. O escore de condição corporal (BCS), as medidas corporais e as espessuras de gordura foram influenciadas principalmente pelo dia de avaliação (p < 0,001), enquanto a área de olho de lombo apresentou interação tratamento × dia (p < 0,005). As respostas metabólicas apresentaram interações tratamento × dia para proteína total, IGF-1 e nitrogênio ureico sérico (SUN) (p < 0,036, p < 0,001 e p < 0,001, respectivamente). Esses resultados indicam que a SST promoveu crescimento compensatório sem prejudicar o desenvolvimento final. O segundo estudo avaliou a suplementação com leveduras durante a fase pré-púbere. Trinta e seis novilhas nulíparas foram distribuídas em suplementos concentrados contendo produto de parede celular de levedura (YCW) ou levedura viva, seja Saccharomyces cerevisiae (SC) Saccharomyces boulardii (SB). Foi observada interação tratamento × dia para BW (p = 0,018), com SB tendendo a apresentar maior BW final que SC, enquanto YCW foi intermediário. O ADG aumentou ao longo do tempo (p = 0,016), mas nenhum efeito consistente de tratamento foi observado. Não foram detectados efeitos de tratamento para área de olho de lombo (p > 0,05),enquanto a gordura subcutânea aumentou ao longo do tempo (p < 0,001). Glicose e SUN aumentaram (p = 0,024 e p = 0,043), enquanto IGF-1 reduziu (p = 0,046) ao longo do tempo. As variáveis reprodutivas não foram afetadas pelos tratamentos (p > 0,05). De modo geral, os aditivos à base de leveduras apresentaram efeitos limitados sobre desempenho, respostas metabólicas e parâmetros reprodutivos sob condições de pastejo. Coletivamente, esses achados demonstram que estratégias nutricionais podem ser utilizadas durante a fase de recria de novilhas Nelore sem comprometer o crescimento e o desenvolvimento. Palavras-chave: Bos indicus; desenvolvimento pré-púbere; ganho compensatório; sistemas de pastejo tropical; suplementação com leveduras.