Saponins and Sapogenins from Brachiaria decumbens Stapf

Pires, Viviane Silva; Taketa, Alexandre Toshirrico Cardoso; Gosmann, Grace; Schenkel, Eloir Paulo

doi:10.1590/s0103-50532002000200002

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“…Para la fracción de ME, Kikuyo obtuvo el mayor valor de retardo lag en la producción de gas con 1,66 h. Tanto en Colosuana como en Angleton, la curva de producción de gas del FDN cruzó la curva de producción del RIE aproximadamente a las 8 horas de incubación. El intervalo entre estas curvas antes de cruzarse es tan pequeño que supone un bajo contenido de carbohidratos no estructurales en estos pastos y un efecto negativo en la degradación de la fibra por la posible presencia de metabolitos secundarios del tipo terpenoides (Kaul y Vats, 1998), taninos y /o saponinas (Pires et al, 2002).…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…Sin embargo, las producciones máximas (parámetro a) de gas fueron las más altas entre los cinco forrajes (Tabla 2). Pires et al (2002) aislaron cuatro saponinas esteroidales y tres sapogeninas de las partes aéreas de B. decumbens. Estos compuestos, de acuerdo con Pell et al (1997), pueden haber modificado la cinética de degradación del sustrato, retrasando la acción de las bacterias sobre éste, y aumentando el tiempo de colonización y la tasa de producción de gas; además, como las saponinas poseen azúcares en su estructura, éstas también pudieron contribuir a la alta producción final de gas.…”

Section: El Cruce De Las Curvas (Figuras 4 Y 5)unclassified

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Estudio de la cinética de degradación in vitro de cuatro forrajes tropicales y una leguminosa de clima templado

Sánchez

Arreaza

Abadía

2005

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Cuatro gramíneas tropicales (Pennisetum clandestinum, Brachiaria decumbens, Bothriochloa pertusa y Dichantium aristatum) y una leguminosa de la región templada (Medicago sativa) fueron comparadas mediante la técnica de producción de gas in vitro, con el fin de establecer los parámetros de degradación ruminal (volumen total de gas producido, tasa de degradación de carbohidratos solubles e insolubles y tiempo lag) para ser usados en el sistema CNCPS (Cornell Net Carbohydrate and Protein System). Se emplearon tres preparaciones o fracciones de cada gramínea que consistieron en la materia seca entera (ME), el residuo insoluble en etanol (RIE) y la fibra en detergente neutro (FDN). El experimento consistió en cuatro incubaciones por 48 horas de cada fracción y cada forraje, registrándose la producción total de gas durante 48 horas en un sistema computarizado cerrado. Para efectos cuantitativos y análisis detallado de la cinética de las curvas y tasas de producción de gas en las fermentaciones in vitro, se aplicó un modelo matemático exponencial Y = a*[1-exp{-b*(X-c)}], para el cálculo de las tasas de degradación usadas por el sistema CNCPS. La producción de gas se registró mediante transductores digitales de presión, acoplados con frascos Wheaton de 50 ml con sustrato (100 mg), medio (8 ml) e inóculo ruminal (2 ml) y conectados a una tarjeta de adquisición de datos en un ordenador común, en el que se registraron las diferencias de presión cada 20 min. El valor más alto de producción total de gas a las 48 horas de incubación fue para el ME de B. decumbens con 39,4 ml y el más bajo fue de 8,42 ml para el FDN de alfalfa. La degradación total más alta fue para el FDN de Kikuyo con 77% ± 9,8 y la más baja en el FDN de Angleton con 47% ± 2,3. La baja producción de gas de la fracción fibrosa (FDN) de los cinco forrajes estuvo altamente asociada con la concentración de lignina en el sustrato. El análisis de la cinética de las fracciones solubles mediante la sustracción de curvas sólo mostró ajuste definido y claro para la alfalfa. Study of the in vitro degradation kinetics of four tropical grasses and one temperate legumeFour tropical grasses (Pennisetum clandestinum, Brachiaria decumbens, Bothriochloa pertusa and Dichantium aristatum) and the temperate legume (Medicago sativa) were compared by using the In Vitro Gas Transducer Technique with the aim to obtain their degradation rates (%/hr), total gas volume and final residue. Carbohydrate fractions: Whole forrage = ME, Ethanol insoluble residue = RIE and Neutral Detergent Fiber = FDN, from the four grasses were prepared from whole material from each one and incubated with rumen fluid up to 48 hours in a closed computerized in vitro gas system. Data from the incubations were analyzed by a non lineal regression, fitting gas data to an exponential equation from Mertens & Loften (1980). Gas accumulation was recorded via pressure transducers connected to 50 ml bottles with substrate (100 mg) and medium (8 ml) plus rumen fluid as inoculum (2 ml). Data were recorded every 20 min via an analog/di-gital card attached to a computer. Voltages recorder were converted to ml of gas in a spreadsheet using Excel® macros. The hig-hest gas production was found in whole forage from B decumbens: 39.4 ml and the lowest was in NDF from alfalfa: 8.4 ml in 48 hours. Higher degradability was found in NDF from Kikuyu grass: 77% ± 9.8, and the lowest degradation was observed in NDF from angleton: 47% ± 2.3. The low gas production from NDF in all 5 forages was associated with the lignin content in the substrate. The kinetic analysis by curve subtraction for the soluble carbohydrates was consistent for alfalfa but not for the grasses.

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Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Section: El Cruce De Las Curvas (Figuras 4 Y 5)unclassified

Estudio de la cinética de degradación in vitro de cuatro forrajes tropicales y una leguminosa de clima templado

Sánchez

Arreaza

Abadía

2005

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“…The main steroidal saponins found in B. decumbens, as well as many of the other species associated with secondary hepatogenous photosensitization, have been identified as dichotomin, protodioscin and dioscin [108,110,112]. Diosgenin is produced from acid hydrolysis of either dioscin or protodioscin [123].…”

Section: Identification and Metabolism Of Toxic Compoundsmentioning

confidence: 99%

Signal Grass (Brachiaria decumbens) Toxicity in Grazing Ruminants

Low

2015

Agriculture

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Signal grass (Brachiaria decumbens) is a highly productive tropical grass that is widespread through South America, Australia, Indonesia, Vanuatu and Malaysia due to its adaptation to a wide range of soil types and environments. Animal production from these B. decumbens pastures is highly variable due to sporadic outbreaks of photosensitisation associated with low growth rates of young animals, anorexia and wasting. The identification of B. decumbens toxicity through clinical signs may grossly underestimate the impact and severity of the disease. Affected animals without clinical signs have elevated serum liver enzyme concentrations resulting from blockage of the bile ducts by birefringent crystals, identified as calcium salts of steroidal saponins found in leaves and stems. The concentrations of the steroidal saponins vary through the year and within the plant. Young, green leaves contain 5-10 times the saponin concentration of mature leaves indicating that B. decumbens pastures are likely to be more toxic during sprouting and early growth. Previous exposure, selective grazing, and avoiding toxic leaves may partly explain apparent resistance of some animals to B. decumbens toxicity. Further research is needed to define growing conditions that produce elevated saponin levels and to investigate the impact of B. decumbens on rumen function.

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“…La baja degradación encontrada en la fracción RIE, con respecto a la degradación del FDN, podría estar asociada con metabolitos no solubles en etanol, como las sapogeninas que hacen parte de las saponinas encontradas en Brachiaria (Pires et al, 2002) y/o taninos u otros compuestos terpenoides, posiblemente presentes en Colosuana (Kaul y Vats, 1998). Sin embargo, Wang et al (1998), inoculando extractos de Yucca schidigera en fermentaciones in vitro con el sistema Rusitec®, en un estudio sobre el efecto de saponinas esteroidales sobre la actividad ruminal, no encontraron efectos sobre la producción total de gas, metano o producción de bacterias, aunque sí una reducción de los protozoos.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Degradabilidad ruminal de fracciones de carbohidratos en forrajes tropicales determinada por métodos in vitro e in situ

Arreaza

Sánchez

Abadía

2005

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Cuatro gramíneas tropicales y una leguminosa se evaluaron para conocer la degradabilidad ruminal del material entero o completo (ME), el residuo insoluble en etanol (RIE) y la pared celular (FDN), mediante las técnicas de producción de gas (in vitro) y degradabilidad en bolsa de nylon (in situ). Se escogieron las gramíneas Dichantium aristatum (Angleton), Brachiaria decumbens (Braquiara), Bothriochloa pertusa (Colosuana o Kikuyina) y Pennisetum clandestinum (Kikuyo), además de la leguminosa Medicago sativa (alfalfa). Las cuatro gramíneas se cosecharon en la edad adecuada para pastoreo (Kikuyo con 56 días de descanso, 30 días para Braquiara, 35 días para Angleton y 35 para Colosuana). La alfalfa se cosechó en floración (60 días de rebrote). La degradabilidad in vitro se determinó mediante la cuantificación de residuo seco a 105 °C, después de 48 horas de incubación de una muestra de 100 mg de cada fracción de forraje y lavado con detergente neutro. La degradabilidad in situ se determinó de acuerdo a las técnica de la bolsa de nylon, en bolsas de poliéster utilizando las mismas fracciones de forraje, con 3,0 g de muestra por bolsa e incubación por 48 horas en el rumen de una vaca Holstein no lactante ni gestante, alimentada con Kikuyo bajo pastoreo libre y permanente. Los porcentajes de materia seca (MS) degradada en las dos técnicas se compararon mediante un análisis de varianza con el procedimiento General Linear Models (GLM) de SAS® para cada fracción. La degradabilidad ruminal en los cuatro forrajes, mediante la técnica in vitro fue superior a la degradabilidad en bolsa (P < 0,01) para todas las fracciones, siendo la correlación entre las dos técnicas alta (0,87, P < 0,001). La degradación total in vitro para los sustratos fue 72,4, 46,3, 78,9, 52,1 y 80,8%, para el ME de alfalfa, Angleton, Brachiaria, Colosuana y Kikuyo, respectivamente. Para el ME en todos los pastos la correlación entre los dos métodos fue de 0,93 (P < 0,01). La degradación in situ del ME fue de 71,7, 26,6, 63,9, 33,4 y 71,4% para Alfalfa, Angleton, Brachiaria, Colosuana y Kikuyo, respectivamente y fue diferente a la degradación in vitro (P < 0,01). La degradación in vitro del RIE fue de 53,2, 43,2, 75,2, 49,1 y 76,4% para los cinco forrajes respectivamente y 53,2, 22,7, 47,2, 27,6, y 61,7% para la degradación in situ del RIE en los cinco forrajes respectivamente, siendo diferentes los dos métodos (P < 0,01). La degradación in vitro de FDN fue 45.7, 47,2, 70,1, 53,2 y 75,0% para cada pasto respectivamente y de: 38,0, 25,8, 42,2, 36,3 y 52,8% para la degradación in situ del FDN en los cinco pastos, respectivamente y los valores fueron diferentes a con respecto al método in vitro (P<0,05). La correlación entre los dos métodos fue: 0,86 para el RIE y 0,74 para FDN en todos los forrajes (P < 0,001 y P < 0,005). Las diferencias entre la degradabilidad in vitro e in situ se pueden atribuir a los procedimientos de lavado de los residuos, a exposición inadecuada de las bolsas a la acción de los microorganismos por compactación del sustrato en la bolsa o a una reducción en la actividad fibrolítica de las bacterias del rumen en las bolsas. Se esperaría que la desaparición del sustrato fuera más alta por el escape de partículas pequeñas a través de los poros de la bolsa y al efecto de la tasa de pasaje dentro del rumen, condiciones que no ocurren en la degradación in vitro. Ruminal degradability of carbohydrate fractions from tropical forages using in vitro and in situ methodsThe digestibility of four tropical grasses: Dichantium aristatum (Angleton), Brachiaria decumbens (Braquiara), Bothriochloa pertusa (Colosuana o Kikuyina) and Pennisetum clandestinum (Kikuyo) and a legume: alfalfa (Medicago sativa), were evaluated by two common digestibility methods: in vitro gas production and the nylon bag technique. Carbohydrate fractions from all grasses were prepared for incubation using in vitro and in situ methods. Colosuana, Angleton, Brachiaria, and Kikuyo grasses were cut after 35, 35, 30 and 56 days’ growth, respectively. Alfalfa was cut in mid-bloom. In vitro degradability was measured by weighing 100 mg final degraded material (DM) residue incubated for 48 hr, washing this residue with neutral detergent solution and drying at 105 °C. In situ degradability was determined by the nylon bag technique; after incubating a 3 g sample for 48 hr for each fraction from each forage in polyester bags, the residue was washed with neutral detergent solution and dried at 105 °C, before weighing. SAS’s® general linear model (GLM) was used for comparing mean DM percentage in both techniques. In vitro degra- dability for all the fractions from the four grasses was higher than in situ degradability (P < 0.001); there was high and significant correlation between the two techniques (0.87, P<0.001). Final in vitro degradability was 70.5%, 46.3%, 78.8%, 52.1% and 80.8% whole material (WM) for Alfalfa, Angleton, Brachiaria, Colosuana and Kikuyu, respectively. In situ degradability was 71.7%, 26.6%, 63.9%, 33.4% and 71.5% for WM from alfalfa, Angleton, Brachiaria, Colosuana and Kikuyu, respectively; this was statistically different to that of in vitro degradability (P < 0.05). Correlation between methods for WM in all forages was 0.93. In vitro degradability for ethanol insoluble residues (EIR) was 57.9%, 75.2%, 49.1% and 76.4% for the five fora-ges respectively and in situ degradability was 53.2%, 22.7%, 47.2%, 27.6% and 61.7% for Alfalfa, Angleton, Braquiara, Colosuana and kikuyu, respectively. In vitro FDN (cellular wall) degradability was 45.7%, 47.2%, 70.1%, 53.2% and 75.0% for the five forages respectively and in situ degradability was 48.0%, 25.8%, 42.2%, 36.3% and 52.8% for all five fractions from the corresponding forages. Correlation coefficients were 0.86 for EIR (P < 0.001) and 0.75 for FDN (P < 0.005). The differences between the two methods could have been due to several variables such as residue washing procedure or inadequate substrate exposure to the rumen environment. Substrate reduction from the bags would be higher due to the escape of small particles through the pores of the bag and rumen passage rate, conditions which are not present in the in vitro method.

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Saponins and Sapogenins from Brachiaria decumbens Stapf

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Estudio de la cinética de degradación in vitro de cuatro forrajes tropicales y una leguminosa de clima templado

Estudio de la cinética de degradación in vitro de cuatro forrajes tropicales y una leguminosa de clima templado

Signal Grass (Brachiaria decumbens) Toxicity in Grazing Ruminants

Degradabilidad ruminal de fracciones de carbohidratos en forrajes tropicales determinada por métodos in vitro e in situ

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