Efeitos metabólicos da contaminação da dieta de bovinos de corte com micotoxinas e do uso de adsorvente a base de parede celular de levedura

Abstract

Micotoxinas são compostos tóxicos fúngicos comumente detectados como contaminantes naturais em uma variedade de produtos agrícolas de origem vegetal. Em ruminantes, a ingestão de grãos, coprodutos e forragens contaminadas com micotoxinas tem resultado em redução em índices de desempenho e saúde animal. No entanto, os mecanismos pelo qual a ingestão de micotoxinas afetam os parâmetros fisiológicos que se relacionam diretamente com o desempenho e saúde de bovinos de corte ainda carecem de investigação. Nesse estudo objetivou-se investigar os efeitos de dietas contaminadas com micotoxinas (MYCOY) e do uso de um adsorvente a base de extrato de parede celular de levedura (YCWE) sobre o consumo, digestibilidade, fermentação ruminal, comunidade microbiana ruminal e fecal, balanço de nitrogênio e parâmetros fisiológicos no sangue de novilhos Nelore. Foram utilizados oito novilhos Nelore canulados no rúmen (PC inicial = 417 ± 42 kg), distribuídos em delineamento quadrado latino replicado 4 × 4, com períodos de 29 dias e 1 semana de intervalo entre cada período. Os tratamentos foram em arranjo fatorial 2 × 2 para investigar os efeitos da contaminação da dieta (MYCOT), o uso de um adsorvente de micotoxinas (YCWE) e suas interações (MYCOT × YCWE). A contaminação dietética consistiu em: (1) dieta sem micotoxinas (CTRL) e (2) dieta controle adicionada de micotoxinas (MYCOT). O segundo fator foi: (1) ausência (YCWE–) ou (2) presença (YCWE+) de YCWE. A contaminação com MYCOT afetou negativamente o consumo de matéria seca durante a primeira semana de aplicação dos tratamentos e tendeu a menor consumo durante o período de amostragem. MYCOT resultou em menor digestibilidade da fibra em detergente neutro e tendeu a menor pH ruminal em comparação com CTRL. YCWE tendeu a reduzir a proporção de acetato ruminal. Houve interação MYCOT × YCWE sobre a proporção de isovalerato e tendência sobre a proporção de valerato no rúmen. Os animais que receberam MYCOT tiveram maior excreção de nitrogênio na urina e consequentemente menor retenção de N. Houve efeito de interação MYCOT × YCWE sobre a concentração sérica de glicose, onde o tratamento MYCOT YCWE– apresentou maior concentração de glicose que o CTRL YCWE–, e o uso de YCWE na dieta MYCOT resultou em concentração semelhante aos tratamentos CTRL. Esse mesmo padrão de interação foi observado sobre a concentração de hemoglobina e hematócrito no sangue. O uso de YCWE resultou em maior concentração sérica de proteínas totais e menor proporção de ceruloplasmina. Os animais que receberam MYCOT tiveram menor proporção de IgA, e menor número de linfócitos. Os dados de microbioma ruminal e fecal demonstraram que no ambiente ruminal MYCOT aumentou os índices de riqueza e diversidade microbiana e o uso do YCWE reduziu os índices de riqueza e aumentou a diversidade. A abundância relativa de táxons relacionados à ineficiência no uso de nitrogênio em bovinos aumentou com a contaminação por MYCOT. E o uso de YCWE teve efeito na abundância relativa de vários táxons, reduzindo também a abundância de arquéias metanogênicas e bactérias produtoras de acetato. Várias vias metabólicas da microbiota ruminal diretamente relacionadas à multiplicação de células microbianas e à síntese protéica foram prejudicadas por MYCOT e o uso de YCWE em uma dieta contaminada recuperou parcialmente algumas vias metabólicas. Nas fezes, poucos efeitos dos tratamentos foram observados na predição das vias metabólicas da microbiota fecal, indicando um baixo impacto do MYCOT nos microrganismos fecais.

Mycotoxins are toxic fungal compounds commonly detected as natural contaminants in a variety of agricultural products of plant origin. In ruminants, the ingestion of grains, co-products and forage contaminated with mycotoxins has resulted in worse performance and animal health indices. However, the mechanisms by which mycotoxin ingestion affects physiological parameters that are directly related to the performance and health of beef cattle still require investigation. In this study we aimed to investigate the effects of diets contaminated with mycotoxins (MYCOY) and the use of an adsorbent based on yeast cell wall extract (YCWE) on intake, digestibility, ruminal fermentation, ruminal and fecal microbial community, nitrogen balance and physiological parameters in the blood of Nellore steers. Eight rumen-cannulated Nellore steers (initial BW = 417 ± 42 kg) were used in a 4 × 4 replicated Latin square design with 29-d periods and 1 week of washout between each period. A 2 × 2 factorial treatment structure was used to investigate the effects of mycotoxin contamination of the diet, the use of a mycotoxin adsorbent and their interactions. The dietary contamination consisted of: (1) diet without mycotoxins (CTRL), and (2) control diet added mycotoxins (MYCOT). The second factor was: (1) absence (YCWE–) or (2) presence (YCWE+) of YCWE. Contamination with MYCOT negatively affected dry matter intake during the first week of treatment application and tended to lower intake during the sampling period. MYCOT resulted in lower digestibility of neutral detergent fiber and tended to lower ruminal pH compared to CTRL. YCWE tended to reduce the proportion of ruminal acetate. There was a MYCOT × YCWE interaction on the proportion of isovalerate and a trend on the proportion of valerate in the rumen. Animals that received MYCOT had greater nitrogen excretion in the urine and consequently lower N retention. There was an effect of MYCOT × YCWE interaction on serum glucose concentration, where the MYCOT YCWE– treatment presented a higher glucose concentration than the CTRL YCWE–, and the use of YCWE in the MYCOT diet resulted in a similar concentration to the CTRL treatments. This same pattern of interaction was observed on the concentration of hemoglobin and hematocrit in the blood. The use of YCWE resulted in a higher serum concentration of total proteins and a lower proportion of ceruloplasmin. Animals in MYCOT had a lower proportion of IgA, and a lower number of lymphocytes. Ruminal and fecal microbiome data demonstrated that in the ruminal environment MYCOT increased microbial richness and diversity indices and the use of YCWE reduced richness indices and increased diversity. The relative abundance of taxa related to nitrogen use inefficiency in cattle increased with MYCOT contamination. And the use of YCWE had an effect on the relative abundance of several taxa, also reducing the abundance of methanogenic archaea and acetate-producing bacteria. Several metabolic pathways of the rumen microbiota directly related to microbial cell multiplication and protein synthesis were impaired by MYCOT and the use of YCWE in a contaminated diet partially recovered some metabolic pathways. In feces, few treatment effects were observed in predicting the metabolic pathways of fecal microbiota, indicating a low impact of MYCOT on fecal microorganisms.