Estudos sobre a utilização de nitrogênio em ruminantes

In cattle, efficiency of nitrogen (N) utilization (g N in product/g N intake) is lower compared to others species (e.g., pig, chicken). For that reason, there is an extensive loss of N in manure, leading to environmental pollution. However, understanding the key mechanisms involved in control of N metabolism, such as efficiency of N capture in the rumen from recycled N and metabolism of amino acids (AA) in the body can improve efficiency of N utilization. To understand these factors, this dissertation was developed based on three studies. The objective of the first study was to evaluate the effects of supplemental ruminally degradable (RDP) and undegradable protein (RUP) on nutrient digestion, N metabolism, urea kinetics, and muscle protein degradation in Nellore heifers (Bos indicus) consuming low-quality signal grass hay [5% of crude protein (CP), 80% of neutral detergent fiber (NDF); dry matter (DM) basis). Five ruminally and abomasally cannulated Nellore heifers (248 ± 9 kg) were used in a 5 × 5 Latin square. Treatments were: control (no supplement); and RDP supplementation to meet 100% of the RDP requirement plus RUP provision to supply 0%, 50%, 100%, or 150% of the RUP requirement. Supplemental RDP (casein plus nonprotein N) was dosed ruminally twice daily, and RUP supply (casein) was continuously infused abomasally. Jugular infusion of [ 15 N 15 N]- urea with measurement of enrichment in urine was used to evaluate urea kinetics. The ratio of urinary 3-methylhistidine to creatinine was used to estimate skeletal muscle protein degradation. Forage NDF intake (2.48 kg/d) was not affected (P > 0.37) by supplementation, but supplementation did increase ruminal NDF digestion (P 0,37), mas elevou a digestão ruminal de FDN (P0,05) a partir de 194 g PB/kg MOD. Os modelos obtidos neste estudo podem contribuir para o atual conhecimento da utilização de N nos sistemas de predição de dietas para otimização da reciclagem de ureia, reduzindo perdas de N que contribuem para a poluição do ar e da água. O objetivo do estudo descrito no terceiro capítulo foi avaliar a eficiência de utilização de lisina em novilhos em crescimento. Cinco novilhos holandeses fistulados no rúmen (165±8 kg) e mantidos em gaiolas metabólicas foram utilizados segundo delineamento em quadrado latino 6 × 6. Todos os novilhos receberam dieta restrita (2,46 kg de MS/dia) fornecida duas vezes ao dia, contendo baixo teor de PNDR (81% de casca de soja, 8% de palha de trigo, 6% de melaço e 5% de vitaminas e minerais). Os tratamentos foram: 0, 3, 6, 9, 12 e 15 g/dia de L-lisina infundida continuamente no abomaso. Uma mistura de todos os AA essenciais foram também infundidos em conjunto para prevenir a limitação de outros AA, exceto lisina. Adicionalmente, os novilhos receberam infusão contínua de 10 g/dia de ureia, 200 g/dia de ácido acético, 200 g/dia de ácido propiônico e 50 g/dia de ácido butírico no rúmen; e 300 g/dia de glicose no abomaso. Estas infusões forneceram concentração de amônia no rúmen e energia suplementar adequados sem promoverem alteração sobre a produção de proteína microbiana. Cada período experimental foi constituído de seis dias, sendo dois dias de adaptação e quatro dias de coleta total de fezes e urina para mensurar o balanço de N. Amostras de sangue foram coletadas no sexto dia (10 horas após alimentação). A digestibilidade de MO da dieta não foi alterada (P≥0,66) pelos tratamentos sendo, em média, 73,7%. A excreção urinária de N reduziu de 32,3 para 24,3 g/dia entre os níveis de 0 a 9 g/dia de suplementação com lisina, com nenhum aumento verificado com níveis superiores a 9 g/dia (efeito linear e quadrático, P<0,01). Os efeitos sobre a excreção urinária total de N foram principalmente devido a excreção de N-ureia. O aumento da suplementação com lisina de 0 para 9 g/dia ampliou a retenção de N de 21,4 para 30,7 g/dia, com nenhum aumento verificado após este último nível de suplementação (efeito linear e quadrático, P<0,01). Sobre a resposta linear verificada com a suplementação de lisina variando de 0 a 9 g/dia a eficiência de utilização de lisina para deposição de proteína foi de 40%. A concentração plasmática de N-ureia tendeu a reduzir linearmente (P=0,06) com a suplementação de lisina, conforme observado para a redução na excreção urinária de N-ureia. A concentração plasmática de lisina aumentou linearmente (P<0,001), mas as concentrações de leucina, serina, valina e tirosina foram reduzidas linearmente (P