Microorganisms in the rumen and reticulum of buffalo (Bubalus bubalis) fed two different feeding systems

Background

The community of microorganisms in the rumen and reticulum is influenced by feeding as well as the species and geographical distribution of ruminant animals. Bacteria, methanogenic archaea and ciliate protozoa existing in the rumen and reticulum were evaluated by real-time polymerase chain reaction and light microscopy in buffalo in two feeding systems, grazing and feedlot.

Results

No significant differences were observed in the total concentrations of bacteria/mL and archaea between rumen and reticulum, and between pasture and feedlots, or interactions between variables. However, the largest density of bacteria and smallest density of archaea was observed in the rumen of grazing animals. The total ciliates protozoa community was higher in grazing buffalo than those in the feedlot on a concentrated diet. There were significant interactions between location in the gastrointestinal tract (rumen vs reticulum) and types of diets (grazing vs feedlot) in the composition of ciliates.

Conclusions

Our data showed differences in the microbial community of the rumen and reticulum between grazing and feedlot feeding systems demonstrating relevant changes in the microorganism:host relationship existing on rumen–reticulum ecosystem.

Nota Científica: Características físico-químicas e aceitação sensorial de hambúrguer de búfalo em comparação com hambúrguer bovino

O propósito deste trabalho foi comparar parâmetros físico-químicos e sensoriais de hambúrgueres produzidos com carnes bovina ou bubalina, buscando alternativa para ampliar o consumo da carne de búfalos. Foram realizadas análises físico-químicas de composição centesimal (teores de proteína, umidade, gordura e cinzas), valor de pH, cor objetiva (L*, a* e b*), força de cisalhamento, perdas por cocção e redução de diâmetro (encolhimento). A aceitação sensorial foi avaliada por testes de aceitação utilizando-se escala hedônica de nove pontos para os atributos aparência, textura, suculência, sabor e qualidade global. Em relação à composição centesimal, as duas formulações apresentaram teores de umidade próximos a 65%, 1% de cinzas, 17% de proteínas e 13% de lipídeos. Não foram encontradas diferenças (p > 0,05) para os valores de pH (5,49-5,50), força de cisalhamento (0,62-0,86kgf), perdas por cocção (23,04-29,40%) e redução de diâmetro (16,40-20,29%). As análises de cor também não diferiram (p > 0,05) entre as amostras, com valores médios próximos a 8, 4 e 10 para os parâmetros L*, a* e b*, respectivamente. Com relação à análise sensorial observou-se diferença estatística (p < 0,05) apenas no atributo suculência, no qual o hambúrguer bovino (7,63) foi superior ao bubalino (7,17). Para os demais atributos avaliados não foram verificadas diferenças significativas (p > 0,05) na aceitação pelos consumidores, que atribuíram notas na faixa de 7 (gostei moderadamente) a 8 (gostei muito). Pode-se concluir que o hambúrguer de carne bubalina apresenta parâmetros tecnológicos e aceitação sensorial similares ao hambúrguer de carne bovina, podendo portanto representar uma boa alternativa para ampliação do consumo da carne de búfalo.

Analysis of rumen methanogen diversity in water buffaloes (Bubalus bubalis) under three different diets

The water buffalo (Bubalus bubalis) is a prominent livestock species for the production of milk and meat in many countries. We investigated the diversity of rumen methanogens in Mediterranean water buffaloes maintained in Brazil under different diets: corn silage, grazing pasture, or sugar cane. A total of 467 clones were isolated from three methanogen 16S rRNA gene clone libraries that each represented a distinct feed type. The 467 clones were assigned to 19 species-level operational taxonomic units (OTUs). Four OTUs were represented in all three libraries, eight OTUs were library-specific, six OTUs were found in only the corn silage and pasture grazing libraries, and one OTU was shared only between pasture grazing and sugar cane libraries. We found that Methanobrevibacter-related sequences were the most abundant in the water buffaloes sampled for our analysis, in contrast to previously reported studies showing that Methanomicrobium mobile-like methanogens were the most abundant methanogens in water buffaloes of Murrah and Surti breeds sampled in India. Considering the worldwide distribution of water buffaloes and the likely wide variety of diets provided, our results combined with studies from other groups support that larger scope analyses of microbiomes for this livestock species would provide great insight into the contribution of geographical location, breed, and diet in determining the population structure of rumen microorganisms.

Avaliação de colheita de líquido ruminal por fístula ou sonda esofágica em bovinos

Estudaram-se os efeitos do método de colheita de líquido ruminal, por sonda ou fístula ruminal, e do momento de colheita, antes e depois da alimentação, sobre a concentração e proporção de AGVs, concentração de nitrogênio amoniacal, concentração de minerais e pH do líquido ruminal, utilizando-se quatro bovinos machos da raça Nelore, com fístula ruminal e peso médio de 237kg. Observou-se maior concentração total de ácidos graxos voláteis no líquido colhido por fístula antes e depois da alimentação. Maior porcentagem de ácido acético, menor de ácido propiônico e butírico, menor concentração de nitrogênio amoniacal, maior valor do pH e menor concentração de cálcio, de fósforo e de potássio foram obtidas no líquido colhido por sonda esofagiana. Tanto o líquido ruminal colhido por fístula como o por sonda esofagiana antes da alimentação apresentaram menor concentração de AGVs, menor porcentagem de ácido propiônico, menor concentração de nitrogênio amoniacal, maior porcentagem de ácido butírico, maior relação AC/PRO e maior pH do que o colhido após a alimentação. Sugere-se trabalhar com colheitas por fístula ruminal após a administração do alimento em experimentos em que se queira observar os primeiros efeitos dos tratamentos sobre o metabolismo ruminal. Com conhecimento prévio da ação do tratamento no metabolismo ruminal e sendo utilizado um tratamento-controle, a colheita por sonda esofagiana poderá ser utilizada, mas apenas para experimentos em que os parâmetros ruminais sejam o enfoque secundário.

Concentração plasmática de melatonina em novilhas bubalinas (Bubalus bubalis) ao longo do ano

Coletaram-se nove amostras de sangue ao longo do dia, mês-a-mês durante um ano, de seis novilhas bubalinas da raça Mediterrâneo, para determinação da melatonina plasmática dos animais mantidos na latitude 22° Sul. A concentração plasmática de melatonina se elevou lentamente até atingir o pico entre 21 e 23 horas, permanecendo elevada até as 3-5 horas. A seguir, a concentração diminuiu para valores baixos antes do nascer do sol. A duração da elevação noturna de melatonina plasmática não acompanhou a duração do período noturno ao longo do ano e a diminuição da concentração diurna de melatonina plasmática ocorreu na época de maior atividade reprodutiva estimada do rebanho.

Effect of prolonged high-concentrate feeding on ruminal protozoa concentrations

Five ruminally cannulated steers, with ad libitum access to feed, were gradually adapted from an all-forage diet to a 75% concentrate diet over a 6-wk period. Three animals were then randomly assigned to an all-concentrate diet (87% whole corn) and the other two were fed a 90% concentrate plus 10% forage diet. These diets were fed for 17 wk and then reversed between groups for 11 additional weeks. Over the last 22 wk, addition of 10% forage to the all-concentrate diet had no effect on the concentration of total protozoa; however, Isotricha and Epidinium percentages increased (P < .05). Although concentrations varied markedly, protozoa persisted throughout the entire period of high-concentrate feeding (both diets) in three of the animals. In contrast, the other two animals were defaunated most of the time, except for the sporadic appearance of Entodinium species for 1- or 2-wk intervals. Average pH in these latter two animals was lower (P < .05) during the entire 28-wk high-concentrate feeding period. Because these two animals had a lower ruminal pH than the other three, even when fed all forage, it seems that the ruminal environment varies between individual animals. Thus, the maintenance of a protozoal population in animals fed high-concentrate diets may be related to physiological conditions such as rate and extent of salivary production, rate of fluid and particulate matter passage within each animal, and so on.