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Item Acesso Restrito Nutritional value of by-products of wine production for animal feed2023-01-09 - Silva, Valéria Regina da Costa e; Mendes, Luís Miguel Ferreira; Rodrigues, Miguel António MachadoA indústria do vinho é uma importante atividade económica e social a nível mundial, especialmente na área do Mediterrâneo. A Organização Internacional da Vinha e do Vinho estimou uma produção mundial de vinho de 250 milhões de hL em 2021 e 60% dessa produção é realizada por países da União Europeia, onde Portugal é o 11º maior produtor de vinho. A indústria vitivinícola está relacionada com a geração de grandes quantidades de resíduos agrícolas, suscitando preocupações relacionadas com a gestão de resíduos e que podem causar problemas ambientais. Uma abordagem interessante baseada no uso de resíduos agrícolas é usálos como matéria-prima na alimentação animal. No entanto, o uso desses resíduos agrícolas como matéria-prima apresenta limitações como baixa digestibilidade, baixo teor de proteína e alto teor de fibras, incluindo alto teor de lenhina. Os tratamentos biológicos com microrganismos são uma abordagem atraente ecologicamente e costumam ser usados para ultrapassar essas limitações: aumentar o valor nutricional e as propriedades como palatabilidade, textura e disponibilidade de nutrientes. Microrganismos lignocelulolíticos, especialmente fungos de podridão branca, têm atraído o interesse como eficientes na degradação da lenhina devido à sua capacidade de produzir grandes quantidades de enzimas lignocelulolíticas. Um desses resíduos sólidos é o engaço da uva que é o resíduo utilizado neste trabalho. O engaço de uva é caracterizado química e nutricionalmente e demonstraram ser um alimento com alto teor de componentes da parede celular, baixo valor proteico e alto teor de lenhina que tem uma influência negativa na digestibilidade in vitro. O trabalho neste capítulo também teve como objetivo avaliar a capacidade de três fungos da podridão branca para degradar a lenhina e aumentar o valor nutritivo do engaço de uva. Lentinula edodes, Pleurotus eryngii e Pleurotus citrinopileatus foram usados em 6 diferentes períodos de incubação. Os resultados indicaram que L. edodes com 42 dias de incubação teve melhor produção de enzimas lignocelulolíticas e efeito degradação da lenhina, evidenciando o potencial para o aumento do valor nutritivo do engaço de uva como matéria-prima alternativa. Após a seleção do melhor fungo e do período de incubação para o tratamento biológico, grandes quantidades de engaço foram inoculadas para serem incorporadas em dietas animais. Um dos trabalhos teve como objetivo avaliar o efeito da incorporação de engaço de uva não tratados (UGS) e engaço de uva tratado com fungos (Lentinula edodes, TGS) em dietas para coelhos. O grupo controlo foi alimentado com uma dieta sem incorporação de engaço de uva (C), dois grupos experimentais foram alimentados com dietas com 5% e 10% de incorporação de UGS (5UGS e 10UGS), e dois com 5% e 10% de incorporação de TGS (5TGS e 10TGS). Coelhos alimentados com dietas TGS apresentaram maior ganho de peso diário (p = 0,034), conversão alimentar (p = 0,002), peso de carcaça (p = 0,038) e peso referência de carcaça (p = 0,03) quando comparados à dieta C. Além disso, os animais alimentados com dietas TGS apresentaram aumento no comprimento do ceco (p = 0,015) e do intestino delgado (p = 0,021) e no teor de ácidos gordos voláteis totais (p = 0,005) em relação aos animais alimentados com dietas UGS. Os níveis de triglicerídeos no sangue foram menores nos animais alimentados com dietas TGS em comparação com as dietas UGS (p = 0,005) e C (p ≤ 0,001) (12% e 19% menores, respectivamente), e foi observada uma tendência para níveis mais baixos de colesterol (p = 0,071). A carne de coelhos alimentados com dietas TGS apresentou níveis mais elevados de ácido linoleico, γ-linoleico, Σ-6, ΣPUFA e relação ΣPUFA/ΣSFA em comparação com coelhos alimentados com a dieta C. Os resultados indicaram que o engaço de uva (UGS e TGS) pode ser efetivamente utilizado como matéria-prima alternativa na dieta de coelhos sem comprometer a performance animal. Através dos resultados após a introdução de engaço de uva em coelhos observou-se que pode estimular alguma atividade prebiótica com benefícios para a saúde animal. Na nutrição animal é crescente o interesse dos investigadores para o aumento da capacidade de resistência a doenças e aumento de imunidade, de forma a potencializar a redução do uso de antibióticos ou outros medicamentos. Como o engaço de uva nunca foi incorporado em dietas de peixes, é necessário avaliar a capacidade digestiva desta nova matérias-primas antes de realizar um estudo de crescimento e imunidade. O trabalho final teve como objetivo investigar os coeficientes de digestibilidade aparente da incorporação de UGS e TGS em Tilápia do Nilo. Os dados indicam que é mais rentável incorporar UGS e estudos in vivo para avaliação da imunidade são necessários para entender se a incorporação de GS promoverá atividades prebióticas em animais devido à presença de biocompostos.Item Acesso Aberto Nutritional valorization of cowpea (Vigna unguiculata) coproduct for animal feeding2019-11-20 - Andrade, Ederson Américo de; Rodrigues, Miguel António Machado; Ferreira, Luis Miguel Mendes; Pinheiro, Victor Manuel CarvalhoNutritional valorization of cowpea (Vigna unguiculata) co-product for animal feeding The concept of circular economy is considered a sustainable principle for the reuse of underutilized agro-industrial co-products by shielding global markets against scarcity of resources and volatility of prices. Agro-industrial co-products are of low economic value as foods for human consumption but may have potential value as animal feedstuff, and in the Mediterranean production systems, agricultural co-products have been used as an important feedstuff during periods of shortage of forage. Another possible utilization of these compounds relies on its inclusion on compound feeds, especially in rabbit production. The Eurolegume project, in which this thesis is developed, evaluated cowpea (Vigna unguiculata), pea (Pisum sativum) and fava (Vicia faba) local genetic resources for the development of new varieties for food and feed. Management and valorization of residual biomass for animal feed were also evaluated in the project and created the opportunity to enrol on a PhD program and develop this thesis. Cowpea stover has been shown to be a feedstuff with high cell wall content (666 g kg-1 DM), moderate protein value (121 g kg-1 DM) and high lignin content (109 g kg-1 DM) which in turn influence in vitro digestibility values for rabbits (396 g kg-1 OM) and ruminants (603 g kg-1 OM) and in sacco degradability for ruminants (Chapter 1). The leaves of the cowpea stover showed to be the fraction with high nutritional value and its conservation is considered important. Based on these results the thesis advances in two lines of research to evaluate the potential of cowpea stover as animal feed: 1) potential use of cowpea stover treated/untreated with white-rot fungi for animal feeding and 2) conservation of the mixture’s treated/untreated cowpea stover and discarded apple by the ensilage process. In Chapter 2 we evaluated the effect of the incorporation of 0, 20 and 40 g kg-1 of untreated cowpea stover in compound feed on the coefficients of total tract apparent digestibility of organic matter, crude protein, neutral detergent fibre and gross energy of growing rabbits. Cowpea stover presented a good potential to be used in rabbit feeding as its inclusion in the experimental diets up to 40 g kg-1 did not affect growth performances. However, its inclusion showed to negatively influence protein digestibility values, indicating that its inclusion should be further evaluated so that these possible detrimental effects could be overcome. In this way, chemical or biological pre-treatment of cowpea stover should also be considered as they might improve the digestibility of this feedstuff. As white-rot fungi degrade lignin efficiently, due their extracellular enzymatic system and hyphal penetration power, its potential to improve the nutritive value of cowpea stover was studied. In Chapter 3 five strains of white-rot fungi (Ganoderma lucidum, Lentinula edodes, Pleurotus citrinopileatus, Pleurotus eryngii and Phlebia rufa) were tested on the pretreatment of cowpea stover for 22 and 45 days of incubation. In this study, P. citrinopileatus with 22 days of incubation presented the best results in the delignification (-46%) and increase in in vitro digestibility for rabbits (+30%) when compared to the control diet. This trial provided enough evidence to produced larger amounts of treated cowpea stover in order to increase the inclusion levels in rabbit´s diets. For this purpose, we formulated five diets containing 50 and 100 g kg-1 of treated cowpea stover and 50 and 100 g kg-1 untreated cowpea stover, and basal diet (Chapter 4). Animals fed diets with the treated cowpea stover showed a higher final live weight (+5,0%) and a reduction in blood cholesterol levels (-17%) than the ones fed diets with untreated cowpea stover. As cowpea stover is harvested at the same time that high amounts of discarded apple are normally available, the possibility to use mixtures of both co-products and its potential to be ensiled were evaluated. These silages could be an alternative feedstuff during feed shortage periods. Thus, a novel feedstuff, ensiled discarded apple (85%) and cowpea stover (15%) mixtures with two different ensiling periods (45 and 60 days) on nutritive value, fermentation quality and aerobic stability was evaluated (Chapter 5). The mixtures evaluated could be conserved by the ensiling process. Both silages, with 45 and 60 days of ensiling period, were stable presenting low pH values (≤ 4.0), no butyric acid and high aerobic stability (216h). However, the low residual water-soluble carbohydrate (WSC) concentrations of the resulting silages indicated that lactic acid additives should be used to control microbial fermentation to improve its nutritive value. Furthermore, as fungi treated cowpea stover was already evaluated in previous trials, in Chapter 6, we evaluated the preservation by the ensilage process of treated cowpea stover (15%) and discarded apple (85%) and the effect of the use of a commercial inoculant (Sil-All LV®). The treatment of cowpea stover, before ensilage, with P. citrinopileatus modified the chemical composition and in vitro digestibility, resulting in an increase of its nutritive value when compared with untreated cowpea stover. Silages, inoculated and noninoculated with Sil-All, were stable after 45 days of ensiling, presenting low pH values (≤ 4.2) and no butyric acid. Inoculated silage showed higher lactic acid and ethanol concentrations compared to non-inoculated silage. On the other hand, lower acetic acid was observed in the inoculated silage.Item Acesso Aberto Estudos sobre o bovino Mirandês e seus sistemas de produção2010 - Sousa, Fernando Jorge Ruivo de; Colaço, Jorge António; Sánchez García, LucianoOs bovinos de raça Mirandesa, são uma raça maternal, com uma boa capacidade de adaptação, de tamanho médio, assegurando um bom compromisso na utilização dos recursos e mantendo, no seu contexto, um desempenho notável. A sua morfologia, tamanho, peso, carácter e versatilidade na adaptação às necessidades e exigências da exploração foram ao longo de gerações as suas grandes vantagens competitivas, que se conjugam com a beleza estética, trabalhada e aperfeiçoada pelos criadores ao longo de gerações. Foi a raça bovina mais importante para Portugal entre o século XIX e a primeira metade do século XX. Com herd book desde 1909 e um Posto Zootécnico criado em 1913 e orientado para o seu melhoramento e difusão, esta raça tem merecido o interesse de inúmeros investigadores sendo raro o escrito publicado sobre o mundo rural do seu período áureo que a ela não se refira. O presente trabalho teve por objectivo contribuir de forma humilde para a continuidade desse trabalho estudando e caracterizando a raça Mirandesa do ponto de vista etnológico, genético e produtivo. Para a realização dos estudos utilizou-se uma grande diversidade de metodologias de recolha e de análise. Os resultados obtidos, foram extensos e permitem aos interessados pela bovinicultura de carne e em especial aos que se interessam pelos bovinos de raça Mirandesa um conhecimento actual do seu desempenho e a identificação de algumas das suas potencialidades. O trabalho evidenciou algumas linhas orientadoras que poderão ser exploradas por aqueles que directamente interagem com esta população: os responsáveis pelo plano de conservação/melhoramento e os criadores. Aos primeiros abre boas pistas para a racionalização e optimização do plano e dos recursos necessários; aos segundos porque apresenta resultados que sustentam a necessidade de se corrigirem as práticas de emparelhamento e a necessidade de proceder a ajustamentos no sistema de produção por forma a optimizar os seus resultados económicos e a melhorar a sua competitividade no mercado da carne de qualidade. A caracterização demográfica da população permitiu evidenciar que o grau de preenchimento geracional nos bovinos de raça Mirandesa tem registado uma evolução positiva muito significativa nos últimos anos. Dos 56877 animais inscritos até 2008, 82.09% tinham registo da mãe e 78.38% o registo de pai. O elevado número de explorações que integram a raça contribuiu para que 1673 disponibilizassem animais fundadores, apurando‐se que o número efectivo de explorações “fundadoras” na população de referência foi de 93.8. A consanguinidade média total da população foi de 1.24%, representando esta 15.23% entre os consanguíneos. A progressão da consanguinidade na geração obteve o valor máximo de 0.83% com Ne = 60.59, e a progressão da consanguinidade na geração completa foi de 1.71% com Ne = 29.20. O intervalo médio estimado entre gerações para a população foi de 6.36 anos, com 4.9 anos para os machos e 7.9 para as fêmeas. A avaliação da heritabilidade média estimada para a idade ao primeiro parto e para o Intervalo entre partos foi, respectivamente, de 0.08 ± 0.0254 e 0.03 ± 0.0102 (± erro padrão). As fêmeas de raça Mirandesa têm o primeiro parto a uma idade média (± desvio padrão) de 999.22 ± 281.99 dias. Tendo-se estimado que a consanguinidade, por cada acréscimo de 0.1% no seu valor, poderá provocar um atraso de 21.8 dias na idade a que ocorre o primeiro parto. A gestação tem uma duração média de 286.71 ± 8.92 (± desvio padrão), aumentando com o número de parto da vaca, sendo mais prolongadas nos machos (1.85 dias) do que nas fêmeas. O intervalo entre partos tem uma duração média de 429.70 ± 131.15 (± desvio padrão). Os partos das vacas de raça Mirandesa ocorrem ao longo do ano com uma maior concentração nos meses de Março a Maio e mínima no Outono. A longevidade produtiva média das vacas de raça Mirandesa é de 6.45 ± 3.93 anos (± desvio padrão). Comprovou-‐se que ao desmame, idade a que os animais são de forma dominante sacrificados pela DOP Carne Mirandesa, podem apresentar diferenças médias que se situarão entre os 51Kg e os 65 Kg de peso vivo, respectivamente, em função do sexo e do sistema de produção. Os estudos sobre o modelo de crescimento, com base nos dois sistemas de produção e a expressão produtiva do dimorfismo sexual, permitiu a constatação de que os modelos de Gompertz, Von Bertalanffy e Logístico explicarão de forma coerente o crescimento na raça Mirandesa. A uma idade média de 222 dias, os vitelos do sistema de produção tradicional apresentam um peso médio de carcaça fria de 126.58 Kg, superior em 29.5%, ao obtido no sistema de produção extensivo. Os vitelos do sistema de produção tradicional apresentaram um rendimento de carcaça corrigido (57.13%) superior em 1.59% quando comparado com os vitelos do sistema de produção extensivo. O peso de carcaça fria foi o factor que melhor se ajustou à predição da quantidade de peças de posta de uma carcaça (Y=2.223+0.361X). O rendimento médio da estiva comercial das carcaças foi, nos vários tratamentos superior a 75.47%. O pH médio das carcaças às 24 horas é muito elevado, em especial nos animais produzidos no sistema de produção extensivo (6.34). Os animais produzidos no sistema de produção extensivo, quando comparados com os do sistema de produção tradicional, apresentam diferenças significativas na quantidade de gordura intramuscular.Item Acesso Aberto Polissacáridos da parede celular dos cereais2012 - Mourão, José Luís; Silva, Arnaldo Dias daA primeira parte desta tese de doutoramento é constituída por uma revisão bibliográfica, onde focámos a organização e a composição da parede celular dos grãos de cereais. Analisámos os principais polissacáridos da parede celular (celulose, glucanas com ligações mistas, xilanas e substâncias pécticas). Salientámos a importância das ligações químicas entre as moléculas destes compostos como factores determinantes das características físicas dos polissacáridos da parede celular (NSP), nomeadamente solubilidade, viscosidade e capacidade de retenção de água. Fizemos uma breve discussão sobre os principais métodos analíticos de determinação dos componentes da parede celular e sobre os conceitos de “fibra da dieta” deles decorrentes. Com base nesta discussão, justificámos a nossa opção pelo método de ENGLYST para determinação dos polissacáridos estruturais no trabalho experimental. Seguidamente, abordámos a utilização digestiva dos NSP nos monogástricos, justificando o seu baixo valor. Discutimos alguns efeitos que podem reduzir o valor nutritivo da dieta (encapsulação dos nutrientes, o aumento da viscosidade dos conteúdos digestivos e as alterações do trânsito digestivo e da população microbiana do tubo digestivo). Salientámos alguns factores inerentes ao animal, como a idade e as características do seu aparelho digestivo, que alteram a intensidade dos efeitos negativos dos NSP. Referimos a utilização de enzimas como método de redução dos efeitos anti nutritivos dos NSP. Procurámos esclarecer como estas enzimas degradam as xilanas e as glucanas e melhoram o valor nutritivo da dieta. Destacámos os principais factores que afectam a eficácia da suplementação enzimática, como a natureza do cereal, a actividade enzimática presente nos suplementos, a granulação do alimento, a sobrevivência das enzimas no aparelho digestivo e o nível de incorporação das enzimas na dieta. Na segunda parte desta tese de doutoramento, constituída pelo trabalho experimental, realizámos três estudos com o objectivo de avaliar os efeitos dos NSP do centeio e do trigo e das xilanases na utilização digestiva da dieta e no desempenho do crescimento de aves. Para isto comparámos os resultados obtidos em aves alimentadas com dietas de centeio ou trigo com ou sem enzimas como os resultados obtidos em aves criadas com dietas à base de milho (dieta M). No primeiro e no segundo estudo utilizámos frangos e no terceiro estudo utilizámos galos. Procurámos também testar metodologias que até então ainda não tínhamos utilizado, como a determinação nos componentes da parede celular pelo método de ENGLYST e a determinação da digestibilidade ileal pelo método do abate de frangos ou pela canulação de galos.