Influence of dietary fatty acids on milk fat content and composition in dairy ruminants
| dc.contributor.advisor | Teixeira, Izabelle Molina de Almeida | |
| dc.contributor.author | Gallardo, Walter Bedon | |
| dc.date.accessioned | 2024-06-03T11:05:09Z | |
| dc.date.available | 2024-06-03T11:05:09Z | |
| dc.date.issued | 2024-02-07 | |
| dc.description.abstract | A suplementação lipídica nas dietas dos ruminantes leiteiros é importante, não só para aumentar a densidade energética da dieta, mas também para fornecer vários ácidos graxos (AG) com funções fisiológicas bioativas. Esses AG podem influenciar a expressão gênica, a composição da microbiota e a composição do leite. No entanto, ainda existem controvérsias quanto aos efeitos dos suplementos de gordura na produção de gordura do leite e no perfil de AG do leite. A inconsistência nos resultados é atribuída à variedade de fontes lipídicas, cada uma com perfis de AG distintos. O objetivo principal desta meta-análise foi investigar o impacto do perfil de AG nas dietas de ruminantes leiteiros sobre seu desempenho produtivo e perfil de AG no leite. Especificamente, avaliamos como o perfil de AG da dieta e/ou suplementos lipídicos podem afetar a produção de gordura e o perfil de AG do leite. Outro objetivo do nosso estudo foi desenvolver modelos preditivos para a produção de gordura no leite e AG no leite com base nas características dos animais, dieta e suplementos lipídicos, utilizando uma abordagem de meta-regressão. Para realizar essas análises, foram desenvolvidos dois bancos de dados separados: um para avaliar os efeitos em vacas leiteiras lactantes, compreendendo 217 artigos revisados por pares abrangendo 515 médias de tratamento, e outro para avaliar os efeitos em cabras e ovelhas, compreendendo 144 artigos revisados por pares com um total de 331 médias de tratamento. O tamanho do efeito foi avaliado usando as diferenças médias brutas (RMD) entre dietas com (tratamento) e sem (controle) fontes lipídicas. As médias foram ponderadas pelo inverso da variância em um modelo misto, e a heterogeneidade foi analisada usando análise de subgrupos. As dietas com suplementos lipídicos em vacas e suplementos lipídicos em pequenos ruminantes foram agrupadas usando análise de clusters e caracterizadas pelo seu perfil de AG. As dietas contendo níveis intermediários e altos de ácidos graxos insaturados (AGI), classificadas como grupos 1, 2 e 3, mostram uma redução na ingestão de matéria seca (IMS), produção de gordura e proporção de gordura no leite, bem como no ácido palmítico, AG mistos e ácidos graxos saturados (AGS) no leite. Em contraste, esses mesmos grupos demonstraram um aumento nos níveis de ácido oleico, cis9, trans11 CLA e AG pré-formados no leite de vacas leiteiras. As dietas ricas em AGS (grupo 4) mostraram efeitos opostos na maioria das variáveis mencionadas, exceto na IMS, onde não foi observado efeito. Da mesma forma, observou-se que a maioria das dietas avaliadas resultam em um aumento na produção de leite e uma diminuição na porcentagem de proteína no leite, exceto aquelas ricas em ácidos graxos poli-insaturados (AGPI, grupo 3). Vale ressaltar que todas as dietas avaliadas levaram a uma diminuição nos AG de novo no leite de vacas leiteiras. Ao avaliar a resposta de pequenos ruminantes leiteiros à suplementação lipídica, observou-se que suplementos ricos em ácido oleico (grupo 1) mostraram atividade significativa no perfil de AG dessas espécies de ruminantes. Esses suplementos não apenas aumentaram a produção de leite, mas também aumentaram os ácidos graxos eicosapentaenoico, docosapentaenoico e docosahexaenoico no leite, ao mesmo tempo que reduziram a proporção de proteína no leite de ovelhas leiteiras. Em cabras leiteiras, esses suplementos aumentaram a lactose, bem como trans-11 C18:1, C20:0 e cis9, trans11 CLA C18:2 AG no leite. Vale ressaltar que fontes de suplemento do grupo 1 (suplementos ricos em ácido oleico) diminuíram os AG cáprico, láurico, mirístico e palmítico, bem como AG de cadeia ímpar e AGS no leite, tanto em cabras quanto em ovelhas. Adicionalmente, observou-se um aumento nos níveis de AG esteárico e oleico no leite de ambas as espécies. Também desenvolvemos modelos usando uma abordagem de meta-regressão com o objetivo de prever tanto a produção de leite quanto a proporção de gordura no leite, juntamente com o perfil de AG no leite. Esses modelos consideram várias variáveis, incluindo características do animal, produção e dieta. Os modelos resultantes foram ajustados com alta precisão e exatidão, como evidenciado por um coeficiente de correlação de concordância superior ao limite de 0,90 e um erro quadrático médio inferior a 15,9%. Em conclusão, a classificação de suplementos lipídicos e/ou dietas com base em seus perfis de AG desempenha um papel importante na determinação de seus efeitos na produção de leite, componentes do leite e perfis de AG em ruminantes leiteiros. Também é importante notar que esses efeitos mostram variações entre diferentes espécies e podem ser previstos com alta precisão e exatidão ao considerar as características específicas do animal, o perfil de AG do suplemento e o perfil de AG da dieta. Nossos modelos preditivos sugerem sua potencial aplicabilidade para otimizar a produção e composição do leite em ruminantes leiteiros. | pt |
| dc.description.abstract | Lipid supplementation in the diets of dairy ruminants is important, not only for increasing the energy density of the diet but also for contributing various fatty acids (FA) with bioactive physiological functions. These FA can influence gene expression, microbiota composition, and milk composition. However, controversies persist regarding the effects of fat supplements on milk fat production and milk FA profile. The inconsistency in results is attributed to the variety of lipid sources, each with distinct FA profiles. The ultimate objective of this meta-analysis was to investigate the impact of the FA profile in the diets of dairy ruminants on their productive performance and FA profile in milk. Specifically, we evaluated how the FA profile of the diet and/or lipid supplements can affect fat production and the FA profile of milk. The other objective of our study was to develop predictive models for milk fat production and milk FA based on the characteristics of the animals, diet, and lipid supplements using a meta-regression approach. To conduct these analyses, two separate databases were developed: one to assess the effects on lactating dairy cows, comprising 217 peer-reviewed articles encompassing 515 treatment means, and another to evaluate the effects on goats and sheep, comprising 144 peer-reviewed articles with a total of 331 treatment means. The effect size was assessed using the raw mean differences (RMD) between diets with (treatment) and without (control) lipid sources. Means were weighted by inverse variance in a mixed model, and heterogeneity was analyzed using subgroup analysis. Diets with lipid supplements in cows and lipid supplements in small ruminants were grouped using cluster analysis and characterized by their FA profile. Diets containing intermediate and high levels of unsaturated fatty acids (UFA), classified as groups 1, 2, and 3, show a reduction in dry matter intake (DMI), fat production, and fat proportion in milk, as well as in palmitic acid, mixed FA, and saturated fatty acids (SFA) in milk. In contrast, these same groups demonstrated an increase in the levels of oleic acid, cis9, trans11 CLA, and preformed FA in the milk of dairy cows. Diets rich in SFA (group 4) showed opposite effects on most of the mentioned variables, except for DMI, where no effect was observed. Likewise, it has been observed that most evaluated diets result in an increase in milk production and a decrease in milk protein percentage, except for those rich in polyunsaturated fatty acids (PUFA, group 3). It is worth noting that all evaluated diets led to a decrease in de novo FA in the milk of dairy cows. When evaluating the response of small dairy ruminants to lipid supplementation, it was observed that supplements rich in oleic acid (group 1) showed significant activity in the FA profile of these ruminant species. These supplements not only increased milk production but also increased of eicosapentaenoic, docosapentaenoic, and docosahexaenoic fatty acids in milk, while reducing the proportion of milk protein of dairy sheep. In dairy goats, these supplements increased lactose, as well as trans-11 C18:1, C20:0, and cis9, trans11 CLA C18:2 FA in milk. It is noteworthy that supplement sources from group 1 (supplements rich in oleic acid) decreased capric, lauric, myristic, and palmitic FA, as well as odd-chain FA and SFA in the milk, in both goats and sheep. Additionally, an increase in the levels of stearic and oleic FA was observed in the milk of both species. We also developed models using a meta-regression approach with the aim of predicting both milk production and milk fat proportion, along with the FA profile of milk. These models consider various variables, including animal, production, and dietary traits. The resulting models were fitted with high precision and accuracy, as evidenced by a concordance correlation coefficient exceeding the threshold of 0.90 and a root mean square error of less than 15.9%. In conclusion, the classification of lipid supplements and/or diets based on their FA profiles plays an important role in determining their effects on milk production, milk components, and FA profiles in dairy ruminants. It is also important to note that these effects show variations among different species and can be predicted with high precision and accuracy by considering the specific characteristics of the animal, the FA profile of the supplement, and the FA profile of the diet. Our prediction models suggest their potential applicability to optimize milk production and composition in dairy ruminants | en |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorshipId | CAPES: 88887.503581/2020-00 | |
| dc.identifier.citation | GALLARDO, W.B. - Influência de ácidos graxos dietéticos no teor e composição de gordura no leite de ruminantes leiteiros - 2024, 79f - Tese (Doutorado em Ciência Animal) - Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2024. | pt |
| dc.identifier.lattes | 2175788689257461 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0002-5992-3454 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11449/255812 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.publisher | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | |
| dc.rights.accessRights | Acesso aberto | |
| dc.subject | Milk fat | en |
| dc.subject | Ruminants | en |
| dc.subject | Fatty acids | en |
| dc.subject | Dietary fats | en |
| dc.subject | Meta-analysis | en |
| dc.title | Influence of dietary fatty acids on milk fat content and composition in dairy ruminants | en |
| dc.title.alternative | Influência de ácidos graxos dietéticos no teor e composição de gordura no leite de ruminantes leiteiros | pt |
| dc.type | Tese de doutorado | pt |
| dcterms.impact | O estudo sobre a suplementação lipídica nas dietas de vacas, cabras e ovelhas tem importantes implicações científicas, econômicas e sociais. Ao avaliar os perfis de ácidos graxos das dietas e suplementos lipídicos utilizados na alimentação de ruminantes leiteiros, os pesquisadores podem prever e modular com precisão a produção e a composição de gordura do leite, representando um avanço na otimização da nutrição dos laticínios. Do ponto de vista científico, esta pesquisa esclarece como os perfis de ácidos graxos dietéticos impactam diretamente a produção de gordura do leite e o perfil de ácidos graxos do leite. Ao categorizar dietas suplementadas com lipídios de acordo com seus perfis de ácidos graxos, os pesquisadores e nutricionistas podem aprimorar seu entendimento desses efeitos, abrindo caminho para intervenções dietéticas específicas que visem melhorar a produção de componentes do leite. Economicamente, a capacidade de prever e regular a produção de leite através da manipulação da dieta oferece benefícios para nutricionistas e produtores. Ajustes estratégicos nas dietas para alcançar perfis desejados de ácidos graxos podem aumentar a eficiência alimentar e melhorar a qualidade dos produtos lácteos. Isso pode potencialmente abrir novos mercados e levar a uma maior rentabilidade no setor de laticínios. Este estudo também tem possíveis implicações para a saúde pública. Melhorar a qualidade do leite através da suplementação com lipídios contendo perfis específicos de ácidos graxos facilita a produção de produtos lácteos mais nutritivos, com efeitos benéficos para a saúde, melhorando assim a saúde do consumidor. Além disso, otimizar a produção de leite promove a sustentabilidade no setor de laticínios, aumentando a eficiência da produção. | pt |
| dcterms.impact | The study on lipid supplementation in the diets of cows, goats, and sheep has important scientific, economic, and social implications. By evaluating the fatty acid profiles of diets and lipid supplements used in feeding dairy ruminants, researchers can precisely predict and modulate milk fat production and composition, representing an advancement in optimizing dairy nutrition. From a scientific perspective, this research sheds light on how dietary fatty acid profiles directly impact milk fat production and milk fatty acid profile. By categorizing lipidsupplemented diets according to their fatty acid profiles, researchers and nutritionists can enhance their understanding of these effects, paving the way for specific dietary interventions aimed at improving milk component production. Economically, the ability to predict and regulate milk production through diet manipulation offers benefits to nutritionists and producers. Strategic adjustments in diets to achieve desired fatty acid profiles can enhance feed efficiency and improve the quality of dairy products. This can potentially open up new markets and lead to greater profitability in the dairy sector. This study also has potential implications for public health. Enhancing milk quality through supplementation with lipids containing specific fatty acid profiles facilitates the production of more nutritious dairy products with beneficial health effects, thereby improving consumer health. Furthermore, optimizing milk production promotes sustainability in the dairy sector by increasing production efficiency. | en |
| unesp.campus | Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabal | pt |
| unesp.embargo | Online | |
| unesp.examinationboard.type | Banca pública | |
| unesp.graduateProgram | Ciência Animal - FCAV 33004102002P0 | |
| unesp.knowledgeArea | Agricultura | pt |
| unesp.researchArea | Nutrição de ruminantes. | pt |
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