Evaluation of lignin contents in tropical forages using different analytical methods and their correlation with degradation of insoluble fiber

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The objective of this work was to evaluate the lignin contents in tropical forage using the methods of acid sulfuric lignin (ASL), potassium permanganate lignin (PL), Klason lignin (KL) and acetyl bromide soluble lignin obtained from cell wall (ABLcw) and from acid detergent residue (ABLad) and their association with parameters of neutral detergent fiber (NDF) degradation. It were evaluated ten grass samples: elephant grass (Pennisetum purpureum), signal grass (Brachiaria decumbens), torpedo grass (Panicum repens), Korovinia grass (Brachiaria humidicula), gamba grass (Andropogon gayanus), aruana grass (Panicum maximum cv. Aruana), mombaça grass (Panicum maximum cv. Mombaça), xaraés grass (Brachiaria brizantha cv. Xaraés), tifton-85 (Cynodon sp.), and massai grass (Panicum maximum cv. Massai); and ten legume samples: perennial peanut (Arachis pintoi), alfafa (Medicago sativa), leucaena (Leucaena leucocephala), galactia (Galactia striata), lablab bean (Dolichos lablab), butterfly pea (Centrosema pubescens), glycine (Glycine weghtii), gliricidia (Gliricidia sepium), Brazilian lucerne (Stylosantes guianenensis) and guandu (Cajanus cajan). All samples were taken through a cutting near to ground in December of 2008. The plants were 45-days regrowth. The lignin contents obtained by gravimetric methods were also estimated corrected for nitrogenous compounds. In this case, they were assigned as ASLp, PLp, and KLp. The indigestible NDF (iNDF), the fractional degradation rate of potentially degradable NDF (kd), and the discrete lag of NDF degradation were obtained by an in vitro assay. The correction for nitrogenous compounds decreased (P0.05) to neutral detergent insoluble protein. There was interaction effect (P0.05), ASLp, and ABLad. For legumes, highest contents (P0.05). The lignin estimates obtained by ASLp and PLp shown similar association pattern (P0.05). Stronger correlations were observed between PLp and degradation parameters of NDF compared to ASLp. The KLp estimates did associate with alldegradation parameters (P0.05), where only the average differences between forage groups were detected. It was verified relationship (P0.05). Nevertheless, the correlation coefficient was weaker compared to ones obtained using ASLp, KLp, and PLp. There were no functional relationships between ABLcw and degradation parameter of NDF (P>0.05). In this case, it was only detected the average difference between forage groups. It was concluded that gravimetric methods ASL, PL and KL produce residues that contain significant contaminant nitrogenous compounds. More accurate estimates of lignin content could be obtained when correction for residual nitrogen is done. This is particularly necessary for KL. Associations between lignin and degradation parameters of NDF are better recognized when KLp and PLp methods are employed. Objetivou-se avaliar os teores de lignina em forragens tropicais pelos métodos lignina em ácido sulfúrico (LAS), lignina em permanganato de potássio (LPER), lignina Klason (LK) e lignina solúvel em brometo de acetila obtida a partir da parede celular (LBApf) e do resíduo em detergente ácido (LBAfda) e sua associação com parâmetros da degradação da fibra em detergente neutro (FDN). Foram avaliadas amostras de dez gramíneas: capim elefante (Pennisetum purpureum), capim braquiária (Brachiaria decumbens), grama castela (Panicum repens), quicuio da amazônia (Brachiaria humidicola), capim andropogon (Andropogon gayanus), capim aruana (Panicum maximum cv. Aruana), capim mombaça (Panicum maximum cv. Mombaça), capim xaraés (Brachiaria brizantha cv. Xaraés), capim tifton-85 (Cynodon sp.) e capim-massai (Panicum maximum cv. Massai); e dez leguminosas: amendoim forrageiro (Arachis pintoi), alfafa (Medicago sativa), leucena (Leucaena leucocephala), galactia (Galactia striata), lab lab (Dolichos lablab), centrosema (Centrosema pubescens), soja perene (Glycine weghtii), gliricidia (Gliricidia sepium), estilosantes (Stylosantes guianenensis) e guandu (Cajanus cajan). Todas as amostras foram obtidas por corte rente ao solo no mês de dezembro de 2008. As plantas apresentavam aproximadamente 45 dias de rebrotação. Os teores de lignina obtidos pelos métodos gravimétricos foram estimados também na forma corrigida para compostos nitrogenados, sendo referenciados como LASp, LPERp e LKp. Foram estimados por intermédio de ensaio in vitro os teores da fração indegradável da FDN (FDNi), a taxa de degradação da fração potencialmente degradável da FDN (kd) e a latência discreta para degradação da FDN (LAG). A correção para compostos nitrogenados implicou reduções significativas (P0,05) aos teores de proteína insolúvel em detergente neutro. Verificou-se interação (P0,05), LASp e LBAfda. Para leguminosas, as maiores estimativas (P0,05). As estimativas dos teores de lignina obtidas pelos métodos LASp e LPERp apresentaram comportamento similar, associando-se significativamente (P0,05). Correlações mais fortes foram observadas entre LPERp e os parâmetros de degradação da FDN em relação àquelas obtidas com o método LASp. Os teores de LKp se associaram (P0,05) funcional com nenhum dos parâmetros da dinâmica de degradação da FDN. Para todos estes, apenas percebeu-se a diferença média entre grupos de forrageiras. Verificou-se relação (P0,05). Contudo, o coeficiente de correlação foi menos forte em comparação àqueles verificados para os métodos LASp, LKp e LPERp. Não foram verificadas relações funcionais (P>0,05) entre as estimativas obtidas pelo método LBApc e os parâmetros de degradação da FDN, detectando-se somente a diferença média entre grupos de forrageiras. A partir dos resultados obtidos conclui-se que os métodos gravimétricos LAS, LPER e LK produzem resíduos contaminados por compostos nitrogenados. A correção para estes contaminantes é sugerida, notadamente para LK, para que os teores de lignina sejam expressos com maior exatidão. Associações entre lignina e os parâmetros de degradação ruminal da FDN são mais bem estabelecidas utilizando-se as estimativas produzidas pelos métodos LKp e LPERp.