Kinetic parameters of ruminal degradation in vitro with combinations of exogenous enzymes in diets of production systems simulated

Abstract

SUMMARY This study evaluated the effects of eight combinations of three exogenous enzymes with fibrolytic activity (FIB), amylolytic activity (AMZ), and proteolytic activity (PRO) on the accumulated gas production (PG) and kinetic parameters in simulated fermentations in two diet production systems using the in vitro gas production technique. In experiment 1, ruminal fluid was obtained from two Santa Ines sheep, cannulated in the rumen, kept in a feedlot and fed a diet containing a roughage:concentrate ratio of 20:80. In experiment 2, the ruminal fluid was obtained from two Santa Ines sheep, cannulated in the rumen, and kept on pasture (Brachiaria brizantha cv. Marandu). The accumulated gas production was measured during a 96-hour incubation, measured at 18 different time points. After incubation, the pH, dry matter degradability, organic matter in vitro digestibility, digestibility of neutral detergent insoluble fiber, metabolizable energy, partitioning factor, gas yield, short chain fatty acids and microbial protein production were determined. In the in vitro fermentation using the feedlot diet, the increased use of fibrolytic enzymes increased PG and improved the profile characteristics and kinetic parameters of the fermentation, regardless of the combination with other enzymes. In the in vitro fermentation using the forage diet, increased fibrolytic enzymes also increased PG, with improvements in the kinetic parameters and the profile of the fermentation, independent of the use of the other enzymes. The addition only of fibrolytic enzymes has major potential to optimize the use of feedlot diets as well of forage in ruminant feed.

RESUMO Objetivou-se avaliar oito combinações entre três enzimas exógenas fibrolíticas (FIB), amilolíticas (AMZ), e proteolíticas (PRO), sobre a produção acumulada de gás (PG), parâmetros cinéticos e perfil da fermentação simulando dietas de dois sistemas de produção através da técnica de produção de gás in vitro. No experimento 1, o líquido ruminal foi obtido de dois ovinos da raça Santa Inês, canulados no rúmen, mantidos em confinamento, alimentados com dieta com relação volumoso:concentrado 20:80. No experimento 2, o líquido ruminal foi obtido de dois ovinos da raça Santa Inês, canulados no rúmen, mantidos no pasto (Brachiaria brizantha cv. Marandu). A produção de gás acumulada foi obtida em 96 h de incubação, mensurada em 18 horários. Ao final da incubação determinaramse o pH, degradabilidade da matéria seca, digestibilidade in vitro da matéria orgânica, desaparecimento da fibra insolúvel de detergente neutro, energia metabolizável, fator de partição, rendimento de gás, ácidos graxos de cadeia curta, produção de biomassa de proteína microbiana. A fermentação in vitro simulando dietas de confinamento, determinou-se que a participação de enzimas fibrolíticas aumentou PG, e melhorou as características dos parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, independente da combinação ou/não com outras enzimas. A fermentação in vitro simulando dietas de forragem, a participação de enzimas fibrolíticas aumentou PG, com melhorias nos parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, com ou sem a combinação de outras enzimas. A inclusão apenas de enzimas fibrolíticas tem o maior potencial de otimizar a utilização de dieta de confinamento como também em forragens na alimentação de ruminantes.