Effect of urea in diets with two ratio forage:concentrate in ruminal metabolism and methane production evaluated by technique of ex situ ruminal fermentation (micro-rumen) in buffaloes and cattle

No presente trabalho estudou-se o metabolismo ruminal e a fermentação com produção de gases e de metano avaliadas pela técnica de ex-situ (micro-rúmen) em duas espécies de ruminantes domésticos, o bovino e o bubalino, visando contribuir com a importante área da nutrição de ruminantes na geração de dados para realização de uma alimentação mais eficiente e econômica desses animais. Para tanto, o trabalho está apresentado em forma de capítulos com uma Introdução sobre o tema, uma revisão da literatura e o Capítulo 3 redigido na forma de um artigo científico para futura publicação. Na revisão da literatura (Capítulo 2) são apresentadas discussões sobre os principais trabalhos publicados em literatura especializada em importantes aspectos, subdivididos nos seguintes tópicos: Diferenças fisiológicas no processo digestivo entre bovinos e bubalinos; a proteína na nutrição de ruminantes; a uréia como fonte proteica; fermentação ruminal e seus produtos e fatores que influenciam a fermentação ruminal. Ressalta-se, porém, que há escassez de trabalhos publicados comparando as duas espécies de ruminantes nessa área, especialmente com o uso de uréia em dietas. Como os ruminantes possuem a capacidade de transformar fonte de nitrogênio não proteico em proteína de alto valor biológico há necessidade de explorar essa vantagem da espécie para diminuir os custos de produção sem afetar a produção desses animais. Há vantagens e desvantagens do uso da uréia na alimentação animal, mas é necessário elucidar as diferenças que existem nas duas espécies quando utilizamos essa fonte de nitrogênio. Neste estudo foi possível caracterizar o perfil da fermentação ruminal das duas espécies estudadas. A produção de metano pelos ruminantes é apontada como fator contribuidor para o efeito estufa, e neste trabalho avaliamos esses parâmetros tanto de metabolismo como de fermentação existentes nessas espécies e a influência da uréia nesses sistemas. A utilização de uréia em uma dieta com 50% de volumoso promoveu maior consumo de matéria seca e extrato etéreo e maior produção de ácido propiônico com menos relação acético:propiônico, não influenciando nos coeficientes de digestibilidade dos nutrientes, na dinâmica ruminal e no pH em relação às dietas com 50% de volumoso sem uréia e com 80% de volumoso com uréia. Além disso, essa última dieta promoveu redução da produção de metano em relação à dieta contendo 50% de volumoso e 50% de concentrado com nitrogênio proteico com farelo de soja, modulando de forma a evidenciar sua importância na nutrição de ruminantes, com redução de custos de produção e dos efeitos deletérios causados pelo gás metano ao meio ambiente.We have studied the ruminal metabolism fermentation with gas production and methane measured by ex-situ technique (micro-rumen) in two species of domestic ruminants, cattle and buffaloes to contribute to the important area of ruminant nutrition in order to become more efficient and economical feeding of these animals. To this end, the work is presented in the form of chapters with an introduction on the topic, a literature review and Chapter 3 written as a scientific paper for future publication. In the literature review (Chapter 2) discussions of important papers published in specialized literature is divided into the following topics: cattle vs buffaloes - physiological differences; protein in ruminant nutrition; urea as the protein source; ruminal fermentation and its products; factors that influence the rumen fermentation,. It is noteworthy, however, that there is scarcity of studies comparing the two ruminant species in this area, especially with the use of urea in diets. As ruminants have the ability to transform source of non-protein nitrogen in protein of high biological value there is need to explore this kind of advantage to reduce production costs without affecting the total production. There are advantages and disadvantages of the use of urea in animal feed, but it is necessary to elucidate the differences between the two animal species when using this source of nitrogen. In this study it was possible to characterize the profile of ruminal fermentation of both species. Methane production by ruminants is implicated as contributing factor to the greenhouse effect, and in this paper we have evaluated these parameters as fermentation metabolism in buffalo and cattle and the influence of urea on feeding systems. The use of urea in a diet with 50% forage promoted greater dry matter and fat intake and increased propionic acid production with less acetic:propionic ratio, but no influence was observed in the digestibility of nutrients, ruminal pH and rumen dynamics when compared to diets with 50% forage without urea and 80% of forage with urea. Moreover, this latest diet promoted reduction of methane production in relation to the diet containing 50% forage and 50% concentrate without urea, modulating in order to highlight its importance in ruminant nutrition, reducing costs production and the damaging effects to the environment by emission of methane gas