Effects of dietary fibrolytic enzymes on chewing time, ruminal fermentation, and performance of mid-lactating dairy cows

Abstract

Exogenous fibrolytic enzymes (EFE) can increase ruminal digestion of neutral detergent fiber (NDF) and improve its fermentation for cattle. Twenty-four multiparous Holstein cows (33.72 ± 7.63 kg milk/d and 176 ± 82.27 days in milk-DIM, at the start of the experiment) were used in a replicated 4 × 4 Latin square experimental design. Increasing doses of a commercial product was used to evaluate the effect of xylanase activity (100 units per gram of product) on intake and total-tract digestion of nutrients, sorting index, chewing time, milk yield and composition, N use, and ruminal fermentation. Treatments consisted of 0, 8, 16 or 24 g/d per cow of EFE product mixed into the concentrate. Corn silage was used as forage source. The basal diet had a forage-to-concentrate ratio of 50:50 (dry matter basis). Even though EFE supplementation had a positive linear effect on dry matter and NDF intake, it had no impact on total-tract digestion of nutrients. Moreover, this enzyme promoted a linear increase of the intake of feed with larger particle size (>19 mm) and quadratically affected rumination and chewing activity (hours), reaching the highest values at intermediate doses (8 g/d and 16 g/d). Treatments had no effect on milk yield and composition; however, the N use efficiency was linearly decreased by EFE, reducing thus the ability to synthesize milk and quadratically decreasing N retention. No treatment effect was found on ruminal pH, whereas a negative quadratic effect on ruminal NH 3-N concentration was significant. Regarding ruminal parameters, this enzyme supplementation provided linear increased in acetate, propionate, butyrate, and total short-chain fatty acids synthesis. As result, EFE supplementation improved DM and NDF intake, increasing the time spent chewing and ruminating, leading to a greater total short-chain fatty acids production in rumen. Nonetheless, EFE did not improve milk yield and composition of mid-lactating dairy cows.

Efeitos de enzimas fibrolíticas sobre a degradação in situ da matéria seca e da fibra de forrageiras

“…Resultados como a melhoria da disponibilidade de nutrientes (Romero et al, 2015) e da degradação de frações fibrosas em forrageiras Ibañez et al, 2010) assim como aumento na produção de leite e teor de gordura (Lewis et al, 1996) e do ganho de peso em bovinos de corte (Beauchemin et al, 1995), comprovam o potencial de uso de preparações enzimáticas na dieta desses animais. No entanto, alguns trabalhos relatam que não há efeito positivo da suplementação enzimática sobre a digestão de nutrientes (Yang et al, 2000) e desempenho de vacas leiteiras (Peters et al, 2015;Silva et al, 2016), podendo essa ausência de resposta ser atribuída a especificidade das enzimas utilizadas. Beauchemin et al (1995) observaram que aplicação de enzimas diretamente no rúmen apresenta menor eficiência do que enzimas aplicadas nos alimentos, pois suas atividades podem ser influenciadas por fatores como pH, temperatura do corpo do animal, susceptibilidade das enzimas exógenas ao ataque das enzimas endógenas e hidrólise enzimática.…”

<b>Enzimas fibrolítica e amilolítica exógenas na alimentação de vacas em lactação</b>

“…Poucos trabalhos apresentaram o consumo de energia e balanço de energia quando vacas leiteiras foram alimentadas com enzima amilolítica (TAKIYA et al, 2017). Por outro lado, Silva et al (2016) relatam aumento no consumo de energia líquida e no balanço de energia com aumento da dose de enzima fibrolítica da dieta, associado ao maior consumo de MS, e maior aporte energético mesmo consumindo uma dieta com mais fibra. Neste estudo, como não houve mudanças no consumo e na digestibilidade dos nutrientes, consequentemente nenhum efeito foi encontrado no consumo de energia bruta, metabolizável e líquida, e no balanço de energia.…”

“…Apesar desses efeitos, os resultados estão dentro dos valores de referência (30 -70 U/I) preconizados para perfil metabólico normal em vaca leiteiras, segundo Wittwer (2000). Silva et al (2016) e não demonstram mudanças na atividade enzimática da AST e GGT em vacas leiteiras alimentadas com enzima fibrolítica e amilolítica, respectivamente.…”

“…Adição de enzima exógenas não afetou a produção de leite e produção corrigida no presente trabalho. Independente da origem dos microrganismos (fungos ou bactérias; DEAN et al, 2013;PETERS et al, 2015;SILVA et al, 2016), os produtos enzimáticos não alteram a produção de leite e a composição de vacas no meio de lactação, quando se utiliza enzima fibrolítica, e enzima amilolítica (FERRARETO et al, 2011;NOZIÈRE et al, 2014;VARGAS-RODRIGUEZ et al, 2014;TAKIYA et al, 2017). Em recente meta-análise, Arriola et al (2017) estudaram 15 trabalhos que avaliaram a inclusão de enzima fibrolítica sobre o desempenho produtivo de vacas em lactação.…”

“…Pesquisas relatam aumento no consumo de MS em bovinos de corte, com adição de enzimas fibrolíticas à dieta (BEAUCHEMIN et al, 2000;BEAUCHEMIN et al, 2003). Para vacas leiteiras, Silva et al (2016) Gencoglu et al (2010). A ação das enzimas quando aplicada antes da alimentação pode alterar a estrutura dos alimento favorecendo um ataque/degradação enzimática antes do consumo, melhorando a digestão.…”