Eficiência alimentar e metabolismo energético em novilhas Gir

Abstract

Resumo: Objetivou-se com esse estudo: i) classificar os animais em grupos de alta e baixa eficiência alimentar (EA) utilizando os índices: consumo alimentar residual (CAR) e consumo e ganho de peso residual (CGR); ii) avaliar os efeitos da oferta de alimentos (ad libitum e restrito) nos grupos de alta (AE) e baixa eficiência (BE) para CAR e CGR, sobre o consumo, digestibilidade de nutrientes, partição energética, produção de calor (PC), emissão de metano entérico (EME), metabolismo de nitrogênio e concentrações de glicose sanguínea em novilhas Gir, e iii) calcular as exigências de energia metabolizável para mantença (EMm), energia líquida para mantença (ELm) e as eficiências de utilização da energia metabolizável para mantença (Km), pela metodologia de respirometria calorimétrica nas novilhas Gir. Sendo assim, realizaram-se dois experimentos: no primeiro, foram avaliados os efeitos de interação da oferta de alimentos (ad libitum e restrito) com os grupos divergentes de EA (CAR e CGR) no consumo, digestibilidade de nutrientes, metabolismo de nitrogênio, partição energética, EME e concentrações de glicose sanguínea. Trinta e sete novilhas foram classificadas em AE ou BE para CAR (CAR AE n = 12 e CAR BE n = 12) e CGR (CGR AE n= 12 e CGR BE n = 12) usando como base de classificação a média ± 0,5 DP. As novilhas AE e BE tiveram valores médio de CAR de -0,358 e 0,337 kg/d (P < 0,01), respectivamente. Os valores médios para AE e BE para CGR foram de 0,449 e -0,473 kg/d (P < 0,01), respectivamente. As novilhas foram alojadas em tie-stall e receberam dieta total (75% silagem de milho e 25% concentrado) na primeira fase de avaliação todos ad libitum e na segunda fase os mesmos animais foram avaliados na oferta de alimentação restrita (1,2% do peso vivo /dia). Foram realizadas avaliações de trocas gasosas (consumo de O2, produção de CO2 e CH4) em câmaras respirométricas de circuito aberto e ensaio de digestibilidade in vivo de todos os animais (ad libitum e restrito). Amostras de sangue foram coletadas e analisadas quanto às concentrações plasmáticas de glicose. Adotou-se delineamento inteiramente casualizado e um fatorial com medidas repetidas, com dois tratamentos, repetindo o nível de alimentação dentro do animal. Como resultado do primeiro estudo, os animais de AE CAR apresentaram menor (P = 0,04) consumo da MS em relação ao BE CAR (3,03 vs. 3,62 kg/d, respectivamente). Os animais AE CAR apresentaram um consumo também inferior (P < 0,05) de MO, PB e EE (kg/d) e tendência (P > 0,05) de maior digestibilidade de MS e MO. O consumo da energia bruta (CEB, Mcal/d) foi menor para as novilhas de AE CAR (13,6 vs. 16,2; P = 0,05). As novilhas de AE CAR apresentaram menor perdas de energia fecal expresso em (Mcal/d e %CEB; P = 0,02; P = 0,01, respectivamente) em relação a BE CAR. O grupo AE CAR também apresentou maior relação entre energia digestível e energia bruta (ED:EB, 74,0 vs. 72,2; P = 0,03) e uma tendência de maior relação entre energia metabolizável e energia bruta (EM:EB, P > 0,05). As trocas respiratórias (VO2 e VCO2, expressos em L/d e L/kg PC0,75; P > 0,05) e EME foram semelhantes para os grupos de AE e BE. Os níveis de oferta de alimentos, parecer não ser um fator decisório na investigação dos grupos de alta e baixa EA (CAR e CGR). As diferenças na EA para novilhas Gir, podem estar associadas as eficiências uso de energia para crescimento. Ao agrupar os animais baseado no índice CGR, não houve divergência entre os grupos nas avaliações do metabolismo, dado que o GMD foi o mesmo para os animais. Em geral, maior eficiência para CAR durante a fase de recria, parece estar relacionada a diferenças no consumo, digestibilidade e na partição energética da dieta, mostrando a importância do metabolismo energético na definição do índice CAR. O segundo experimento foi conduzido com o objetivo de estimar as exigências nutricionais de energia metabolizável (EMm) e líquida (ELm) para mantença e as eficiências de utilização da energia metabolizável para mantença (Km) em novilhas Gir, determinadas pela metodologia de calorimetria respirométrica. Os mesmos animais e dieta utilizados no primeiro experimento, foram utilizados no segundo experimento. Câmaras respirométricas de circuito aberto foram utilizadas para estimar a produção de calor dos animais (ad libitum, restrito e jejum de 72h). A ELm foi calculada como sendo regressão não linear da produção de calor (PC) em função do consumo de energia metabolizável (CEM). A exigência de energia líquida de mantença para as novilhas Gir é de 90,3 Kcal/kg PV0,75 e a exigência de energia metabolizável de mantença é de 108,2 Kcal/kg PV0,75. A eficiência de utilização da energia metabolizável para mantença foi de Km= 0,83 para às novilhas Gir. A produção de calor dos animais em jejum correspondeu a ELm. A metodologia de calorimetria respirométrica mostrou ser eficaz para determinar as exigências nutricionais de energia para mantença em novilhas Gir em condições tropicais. Palavras-chave: eficiência alimentar, respirometria, metabolismo energético, novilha.

Abstract: The objectives of this study were: i) to classify Gyr heifers into groups of high and low feed efficiency (FE) using the indexes: residual feed intake (RFI) and residual intake and body weight gain (RIG), ii) to evaluate in feed levels (ad libitum and restricted) in high and low feed efficiency to RFI and RGI, to intake, nutrient digestibility, energy partitioning, heat production (HP), enteric methane emission (EME), nitrogen metabolism and blood glucose level in Gyr heifers, and iii) calculed requirements for metabolizable energy (Mem), liquid energy maintenance (NEm) and utilization efficiency for maintenance metabolizable energy (Km), using respirometry chambers method in Gyr heifers. Therefore, two experiments were performed: In the first one, was evaluate the interaction effects of food intake (ad libitum and restricted) in divergent FE groups (RFI and RGI), nutrient digestibility, nitrogen metabolism, energy partitioning, EME and glucose concentrations. Thirty-seven heifers were classified in high (HE) and low efficiency (LE) for RFI (RFI HE n = 12 and RFI LE n = 12) and RIG (RIG HE n= 12 and RIG LE n= 12) using the mean ± 0.5 SD as the basis of classification. The HE and LE Heifers showed values of RFI of -0.358 and 0.337 kg/d (P < 0.01), respectively. The values of the HE and LE for RIG were of 0.449 and -0.473 kg/d (P < 0.01), respectively. The heifers were housed in a tie-stall, received total diet (75% corn silage and 25% concentrate) ad libitum in the first experiment and in second stage the same animals were evaluated in maintenance level (1.2% BW). Gas exchange evaluations were performed (consumption of O2, production of CO2 and CH4) in open-circuit respirometry chambers and in vivo digestibility test of all animals (ad libitum and restricted). Samples of blood were collected and analyzed in the plasmatic concentration of glucose. It was adopted a completely randomized design and factorial with repeated measures, with two treatments, feeding level was repeated inside the animal. The first experiment demonstrated, HE RFI animals showed low DM consumption (P = 0.04) in relation to LE RFI (3.03 vs. 3.62 kg/d, respectively). Animals with high efficiency for RFI showed lower (P < 0.05) digestibility of OM, CP and EE (kg/d) and high DM and OM digestibility tendence (P > 0,05). Gross energy intake (GEI, Mcal/d) was lower for HE RFI heifers (13.6 vs. 16.2; P = 0.05). HE RFI heifers showed lower fecal energy losses expressed in (Mcal/d and %GEI; P = 0.02; P = 0.01, respectively) compared to BE CAR. High efficiency RFI heifers also showed higher relation between digestible energy and gross energy (DE:GE) (74.0 vs. 72.2% of GE; P = 0.03) and higher ratio tendence between metabolizable energy and gross energy (ME:GE, P > 0.05) than the LE RFI heifers. The respiratory exchanges (VO2 and VCO2, expressed in L/d and L/kg BW0.75; P > 0.05) were similar for the groups of HE and LE. Food supply levels do not seem to be a decisive factor in the high and low FE groups investigation (RFI and RIG). Differences in Gyr heifers FE may be associated with efficiency to use energy for growth. When grouping the animals based on the RIG index, there was no divergence between the groups in the assessments of metabolism, because average daily gain (ADG) was the same for the animals. In general, greater efficiency for RFI in growing phase seems to be related to differences in consumption, digestibility and dietary energy partition, proving the importance of energy metabolism in defining the RFI index. The second experiment aimed to evaluate the metabolizable energy (MEm) and net (NEm) requirements for maintenance and utilization efficiency of maintenance metabolizable energy (Km) in Gyr heifers, using respirometry chambers method. The same animals and diet used in first experiment were used in the second experiment. Open-circuit respirometry chambers were used to estimate the animals heat production (ad libitum, restricted and 72h fasting). The NEm was calculated as a non-linear regression of heat production (HP) in function of metabolizable energy intake (MEI). The net maintenance energy requirement for Gyr heifers is 90.3 Kcal/kg BW0.75 and the maintenance metabolizable energy requirement is 108.2 Kcal/kg BW0.75. The use efficiency of maintenance metabolizable energy was Km = 0.83. The fasted animals heat production corresponded to NEm. The respirometric calorimetry methodology proved to be effective in determining the maintenance nutritional energy requirements in Gyr heifers under tropical conditions. Key words: feed efficiency, respirometry, energy metabolism, heifers.