RESUMO Objetivou-se avaliar a produção de metano, dióxido de carbono, ácidos graxos voláteis e mudanças no pH ruminal in vitro com tortas de oleaginosas: algodão, girassol, mamona, moringa e pinhão manso incluídas em quatro níveis diferentes (0, 30, 50 e 70%) em substituição à cana-de-açúcar na dieta de ruminantes, utilizando-se a técnica semiautomática in vitro. O subproduto que produziu menos CO2 foi o algodão (p = 0,0059). As tortas de oleaginosas que produziram menos CH4 foram moringa (p < 0,05) e algodão (p < 0,0001) a 70% de inclusão. As tortas que aumentaram a produção de AGVs foram algodão e mamona (p < 0,0001). Além disso, o pH aumentou nos níveis de inclusão a 70% de moringa e 50% de algodão (p < 0,0001). A maior concentração de acetato ocorreu na torta de algodão a 70%, já o propionato na torta de algodão à 30% e a maior concentração de butirato na torta de moringa à 50% em substituição à cana-de-açúcar. Em nível de 70%, a torta de moringa apresentou maior redução no metano e na energia alimentar. Em nível de substituição de 50%, a torta de algodão foi a substituição mais adequada para a cana-de-açúcar, a fim de reduzir a produção de gases com efeito de estufa.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the production of methane, carbon dioxide, and volatile fatty acids and changes in ruminal pH in vitro with oilseed press cakes inclusion, such as, cottonseed, sunflower, castor bean, moringa and jatropha at four different levels (0, 30, 50 and 70%) in replacement to the sugarcane in ruminant feeding using semi-automated in vitro technique. The byproduct that produced less CO2 was cottonseed cake (p = 0.0059). The cakes that produced the least amount of CH4 were moringa at 70% (p < 0.05) and cottonseed at 70% levels (p < 0.0001). The cakes that had the highest increases in VFAs were cottonseed and castor (p < 0.0001). Additionally, greater pH was moringa at 70% and cottonseed at 50% levels (p < 0.0001). The greater acetate concentration was 70% cottonseed cake, propionate concentration with 30% cottonseed and butyrate concentration with 50% moringa in sugarcane replace. At the 70% level, the moringa cake displayed the highest decreases in methane production and reduction in energy loss. At the 50% substitution level, the cottonseed cake is the most suitable replacement for sugarcane in order to reduce the production of greenhouse gases.

RESUMO O objetivo do estudo foi avaliar o potencial de produção de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), ácidos graxos de cadeia curta, nitrogênio amoniacal (N-NH3) e pH pela técnica semi-automática técnica in vitro a partir de coprodutos do biodiesel como torta de algodão (Gossypium hirsutum), torta de mamona (Ricinus communis), torta de moringa (Moringa oleifera), torta de pinhão manso (Jatropha curcas) e torta girassol (Helianthus annuus) em substituição a silagem de milho em níveis crescentes, 0, 30, 50 e 70%. O delineamento foi inteiramente casualizado, em um arranjo fatoria 5 x 4 (coprodutos and níveis de substituição). O inóculo para as incubações in vitro foi obtido a partir de três vacas da raça Holandesa com fístulas ruminais. No experimento, as condições foram verificadas para observer as diferenças na potencial produção de gás entre os ingredientes. O coproduto de algodão foi o ingrediente com o maior potencial para produção de acetato, butirato, CO2 e CH4. O coproduto de Moringa teve o menor potencial para a produção de acetato, butirato, CO2 e CH4 e digestibilidadein vitro da matéria seca e um maior potencial para a produção de propionato. Entre os coprodutos estudados, a moringa destacou-se pela promoção da mitigação de CH4 e obtenção de níveis de pH e N-NH3 satisfatórias para a fermentação máxima no rúmen. Assim, recomenda-se utilizar o coproduto de moringa para substituir a silagem de milho, pois reduz o impacto ambiental sem prejudicar a fermentação ruminal in vitro.

SUMMARY The aim of the study was evaluate the production potential for methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), short-chain fatty acids, ammonia nitrogen (N-NH3) and pH by semi-automated techniquein vitro from biodiesel byproducts cottonseed cake (Gossypium hirsutum), castor bean (Ricinus communis), moringa cake (Moringa oleifera), jatropha cake (Jatropha curcas) and sunflower cake (Helianthus annuus) substituting corn silage in increasing levels, 0, 30, 50 and 70%. The experimental design used was completely randomized in a 5 x 4 factorial arrangement (byproducts and substitution levels). The inoculum for the in vitro incubations was obtained from three Holstein cows with rumen fistulas. In the experiment, the conditions were verified for the differences in potential gas production among the ingredients. The byproduct of cotton was the ingredient with the greatest potential to produce acetate, butyrate, CO2 and CH4. The byproduct of moringa had the lowest potential for the production of acetate, butyrate, CO2 and CH4 from in vitro degraded dry matter and a greater potential for the production of propionate. Among the byproducts studied, moringa was distinguished for promoting mitigation of CH4 and obtaining levels of pH and N-NH3 satisfactory for maximum rumen fermentation; thus, it is recommended the byproduct of moringa to replace corn silage because reduces environmental impact without impairingin vitro rumen fermentation.

Objetivou-se avaliar a degradação in vitro e produção total de gás de bolos diferentes prensas de sementes de óleo de um gás cadeia produtiva do biodiesel através do uso de uma técnica semi-automática de produção de gás in vitro. Os tratamentos consistiram na substituição do capim elefante por níveis crescentes, 0, 30, 50 and 70%, dos coprodutos da prensagem de Gossyypium hirsutum, Ricinus communis, Moringa oleifeira, Jatropha curcas and Helianthus annus. As tortas oriundas da prensagem de sementes de óleo de Moringa oleifeira apresentaram a maior taxa de degradação in vitro da matéria seca quando comparado com as outras tortas, porém este comportamento não resultou em um volume final maior de produção de gases. Os copodutos do Gossyypium hirsutum, Pinhão-manso e Ricinus communis apresentaram maior degradabilidade in vitro da matéria seca e não diferiram entre si. A maior produção total de gases foi obtida pelos bolos de prensagem de sementes oleaginosas de Helianthus annus. A torta oriundas da prensagem de sementes de óleo de Moringa oleifeira pode substituir capim-elefante até 70% e, portanto, reduzir as emissões de gases de efeito estufa e perda de energia para o animal.

This study aimed to evaluate the in vitro degradation and total gas production of different oil seed press cakes from a biodiesel production chain gas through the use of a semi-automatic technique of gas production in vitro. The treatments consisted of substituting elephant grass in increasing levels, 0%, 30, 50 and 70%, with the byproducts of Gossyypium hirsutum, Ricinus communis, Moringa oleifeira, Jatropha curcas and Helianthus annus. The oil seed press cakes of Moringa oleifeira had the highest rate of in vitro degradation of dry matter compared with other foods but did not result in a higher final volume of gases production. Gossyypium hirsutum, Pinhão manso curcas and Ricinus communis showed a higher in vitro degradability of similar dry matter. The highest total gas production was obtained by the oil seed press cakes of Helianthus annus. The oil seed press cakes of Moringa oleifeira can replace elephant grass up to 70% and therefore reduce both greenhouse gas emissions and energy loss for the animal.

Objetivou-se determinar a degradabilidade in vitro da matéria seca e produção de gás total dos coprodutos da produção de biodiesel (Gossypium hirsutum L., Helianthus annuus L., Ricinus communis, Moringa oleífera L. e Jatropha curcas L.) sobre a produção de gases em quatro diferentes níveis (0, 30, 50 e 70%) de substituição à cana-de-açúcar (Saccharum officinarum RB.) na alimentação de ruminantes. Os inóculos foram produzidos com o liquido ruminal de três vacas holandesas, as amostras foram incubadas e as coletas dos dados foram feitas após 48 horas de incubação. Dentre os coprodutos testados o que apresentou maior degradabilidade foi o da moringa e o que apresentou a menor foi o da mamona em todos os níveis avaliados. Para a produção total de gás o coproduto que apresentou a maior produção de gás foi o da mamona e o que obteve a menor produção foi o do algodão, sendo que o coproduto da moringa no nível de 70% foi o que apresentou os melhores resultados de fermentação ruminal seguido dos coprodutos do girassol e da mamona, podendo substituir a cana-de-açúcar na alimentação dos ruminantes.

This study aimed to determine the in vitro degradability of dry matter and the total gas production of oil seed press cake from biodiesel production (Gossypium hirsutum L., Helianthus annuus L., Ricinus communis, Moringa oleífera L. and Pinhão manso curcas L.) at four different levels of replacement (0, 30, 50, and 70%) for cane sugar (Saccharum officinarum RB.) in ruminant feed. Inocula were prepared using the ruminal fluid of three Holstein cows, and data were collected after 48 hours of incubation. The byproducts of Moringa had the highest degradability, and castor presented the lowest values at all evaluated levels of replacement. Castor bean byproduct showed the highest total gas production, cotton showed the lowest production, and the byproduct of Moringa at the 70% level showed the best ruminal fermentation results. These results demonstrate that the use of oil seed press cake from biodiesel production (Helianthus annuus L. and Ricinus communis) can replace cane sugar in ruminant feed.