Predição do conteúdo do trato gastrointestinal e da composição corporal em pequenos ruminantes

Abstract

Esta tese foi conduzida com o objetivo de desenvolver modelos abrangentes para predizer o conteúdo do trato gastrointestinal (TGIc), e a composição química do corpo vazio e da carcaça usando uma abordagem de meta-regressão. O TGIc é a quantidade total de conteúdo presente no TGI. O entendimento do TGIc é essencial em estudos que avaliam a digestão e a passagem de nutrientes pelo TGI. Além disso, o conhecimento da dinâmica do TGIc é crucial para o desenvolvimento de estratégias alimentares eficazes, modelos acurados de predição do TGIc, refinamento de modelos preditivos para a taxa de passagem e melhoria da predição do rendimento de carcaça e do peso corporal vazio (PCVZ). Por sua vez, o termo composição corporal refere-se à composição química de todo o corpo do animal. A composição química corporal é de grande importância, permitindo avaliar as exigências nutricionais do animal e selecionar geneticamente animais que apresentam características desejáveis. Para a predição do TGIc, um conjunto de dados foi compilado a partir de 21 estudos com 750 registros individuais de caprinos e ovinos de diferentes sexos, raças, tipos de dieta, estados fisiológicos, estágios de gestação em dias e tipo de gestação. Essas variáveis preditoras foram inicialmente analisadas por meio de regressão linear simples. Posteriormente, as variáveis foram ajustadas usando transformações de logaritmo natural, considerando o efeito aleatório do estudo e o erro residual, empregando um procedimento de seleção supervisionada. No geral, os modelos de predição confirmaram que a relação entre o TGIc e o peso corporal é robusta para animais alimentados com dieta sólida. Além disso, a gestação influencia o TGIc, e o efeito da ingestão de fibra em detergente neutro no TGIc é consistente em diferentes espécies. Por sua vez, considerando a predição da composição química do corpo vazio, um conjunto de dados compilado a partir de 4 estudos com registros individuais de 165 caprinos machos de diferentes aptidões (leite e carne) e níveis de ingestão (ad libitum, intermediate, and maintenance) foi analisado. Órgãos+vísceras, cabeça+pés, 9ª-11ª costelas, pescoço, paleta, costelas, lombo e perna foram considerados como possíveis preditores da composição do corpo vazio. Primeiro, uma análise de agrupamento foi realizada para identificar as partes do corpo mais frequentemente associadas à composição do corpo vazio. Em seguida, a análise de regressão foi empregada considerando como variáveis preditoras: composição química (ou seja, cinzas, proteínas, gordura e água) expressa como porcentagem das partes selecionadas do corpo (ou seja, costelas, paleta e pescoço), aptidão, níveis de ingestão e PCVZ (kg). Entre os modelos desenvolvidos, apenas um para cada nutriente de cada parte do corpo foi selecionado. Os modelos de costelas demonstraram o melhor ajuste para prever a composição química corporal, seguidos pela paleta e pescoço. A aptidão influenciou significativamente as predições da composição química corporal. O nível de ingestão afetou a predição da gordura na paleta e no pescoço, refletindo o impacto dietético no acúmulo de gordura. Finalmente, para prever a composição química da carcaça, um conjunto de dados contendo registros individuais da composição química da carcaça e componentes da carcaça (pescoço, paleta, perna, lombo, costelas e seção da 9ª a 11ª costelas) foi compilado a partir de 4 estudos com 129 caprinos de diferentes aptidões (leite e carne) e sexos (machos inteiros e castrados) alimentados ad libitum. Os caprinos foram classificados de acordo com os pesos ao abate maiores ou menores que 22 kg em capretto e chevon, respectivamente. Após a seleção dos componentes da carcaça por meio de análise de agrupamento, foi realizado um procedimento de regressão supervisionado. Nossos resultados revelaram que diferentes componentes da carcaça, preveem com precisão e acurácia a composição da carcaça para capretto, ou seja, costelas, a seção da 9ª a 11ª costelas e a paleta, e para chevon, ou seja, lombo, pescoço, paleta e perna, independentemente da aptidão. A aptidão mostrou um forte efeito na predição da composição da carcaça de capretto e chevon, enquanto o peso da carcaça teve maior influência na composição da carcaça de chevon usando o lombo e pescoço, regiões com desenvolvimento tardio.

This thesis was conducted to develop comprehensive models for predicting the gastrointestinal tract (GIT) wet pool size (GITwps), and chemical composition of empty body and carcass using a meta-regression approach. The GITwps is the total amount of wet contents in the GIT. Understanding GITwps is essential in studies that evaluate digestion and nutrient passage through GIT. In addition, the knowledge of GITwps dynamics is crucial for developing effective feeding strategies, accurate prediction models for GITwps, refining predictive models for passage rate, and improving the prediction of dressing percentage and empty body weight (EBW). In turn, body composition refers to the chemical composition of the animal's entire body. The body’s chemical composition is of great importance. It allows for evaluating the animal's nutritional requirement, and genetically selecting animals with desirable traits. For the GITwps prediction, a data set was compiled from 21 studies comprising 750 individual records of goats and sheep of different sexes, breeds, types of diet, physiological states, stages of pregnancy in days, and type of pregnancy. These predictor variables were initially analyzed through simple linear regression. Subsequently, the variables were fitted using natural logarithm transformations, considering the random effect of the study and residual error, employing a supervised forward selection procedure. Overall, the prediction models confirm that the relationship between GITwps and BW is robust for animals fed a solid diet. Additionally, pregnancy influences GITwps, and the effect of neutral detergent fiber intake on GITwps is consistent across different species. Considering the empty body chemical composition prediction, a dataset from 4 studies comprising individual records from 165 male goats of different aptitudes (dairy, and meat), and feed intake level was analyzed. The organs+viscera, head+feet, 9th –11th ribs, neck, shoulder, ribs, loin, and leg were considered possible body parts predictors of empty body composition. First, a cluster analysis was performed to identify body parts most frequently associated with empty body composition. Then, regression analysis was employed considering as predictor variables: chemical composition (i.e., ash, protein, fat, and water) expressed as a percentage of the selected body parts (i.e., ribs, shoulder, and neck), aptitude, intake level, and EBW (kg). Among the developed models only one for each nutrient of each body part was selected. Ribs models demonstrated the best fit to predict body chemical composition, followed by the shoulder and neck. Aptitude significantly influences predictions of body chemical composition. Intake level affected fat body prediction in the shoulder and neck, reflecting the dietary impact on fat accretion. Finally, to predict carcass chemical composition a dataset containing individual records of carcass chemical composition and carcass components (neck, shoulder, leg, loin, ribs, and 9th to 11th ribs section) was compiled from four studies comprising 129 goats of different aptitudes (dairy, and meat) and sexes (intact males, and castrated males) fed ad libitum. The goats were classified according to slaughter weights greater or lesser than 22 kg as capretto and chevon, respectively. After the election of the carcass components by cluster analysis, a supervised forward procedure was employed. Our found revealed that different carcass components precisely and accurately predict the carcass for capretto, i.e., ribs, the 9th to 11th ribs section, and shoulder, and for chevon goats, i.e., loin, neck, shoulder, and leg, regardless of aptitude. The aptitude showed a strong effect in the prediction of capretto and chevon carcass composition, while the carcass weight was more influential on chevon carcass composition using the loin and neck carcass components, regions with later development.