Effects of dietary Forsythia suspensa on feed utilization, rumen ¤ fermentation, and immune response of Korean native goats (Capra hircus)

Summary Background: plant extracts of Forsythia suspensa, which contain pinoresinol, have been proposed as an alternative to antibiotics due to their antioxidant, anti-inflammatory, and microflora modulating effects. Objective: to evaluate the effects of dietary F. suspensa on feed utilization, rumen fermentation, blood parameters and immune response of Korean native goats ( Capra hircus ). Methods: a total of nine Korean native goats were assigned to one of three dietary treatments: 1) a basal diet without F. suspensa , 2) a basal diet added with 0.25% F. suspensa , or 3) a basal diet added with 0.50% F. suspensa. A change-over design was used in three consecutive periods to give 9 replicates per treatment. Each period lasted 18 days, including 15 days of adaptation to feed and environmental conditions and three days of total collection of feces and urine. Rumen fluid and blood samples were also collected. Nutrient digestibility, nitrogen retention, ruminal content, and blood metabolites-including immunoglobulins-were measured. Results: F. suspensa supplementation had no effect on nutrient digestibility, whole body nitrogen retention rate, ruminal pH, acetate, propionate, isobutyrate, butyrate, isovalerate, or valerate content (p > 0.05). However, F. suspensa supplementation decreased total volatile fatty acids (VFA) concentration compared with the control diet, regardless of F. suspensa concentrations (p F. suspensa had greater alkaline phosphatase (ALP) concentration than those fed a control or a diet with 0.50% F. suspensa (p F. suspensa did not influence plasma IgA and IgM levels (p > 0.05), although goats receiving both 0.25% and 0.50% F. suspensa diets had greater plasma IgG than those fed the control diet (p Conclusions: supplementation of 0.25% F. suspensa significantly decreased total VFA concentrations and increased plasma IgG in Korean native goats, compared with those fed the control diet. Keywords: antibiotic replacement , immunoglobulin, plant extract. Resumen Antecedentes: los extractos de la planta Forsythia suspensa contienen pinoresinol. Dicha planta se ha propuesto como una alternativa a los antibioticos debido a su contenido de antioxidantes, antiinflamatorios y sus efectos moduladores de la microflora. Objetivo: evaluar los efectos dietarios de F. suspensa sobre la utilizacion del alimento, fermentacion ruminal, parametros sanguineos y respuesta inmune en cabras nativas coreanas ( Capra hircus ). Metodos: un total de nueve cabras nativas coreanas fueron asignadas a 1 de 3 tratamientos: (1) una dieta basal sin F. suspensa , (2) una dieta basal con 0,25%, o (3) 0,50% de F. suspensa dietaria en un diseno change-over por tres periodos consecutivos con nueve replicas por tratamiento. Cada periodo se prolongo por 18 dias, incluyendo 15 dias de adaptacion al alimento y a las condiciones ambientales, y tres dias de coleccion total de heces y orina. Tambien se colecto fluido ruminal y muestras sanguineas. Se midio la digestibilidad de nutrientes, nitrogeno retenido, contenido ruminal y metabolitos sanguineos -incluyendo inmunoglobulinas-. Resultados: la suplementacion con F. suspensa no tuvo efecto sobre la digestibilidad de los nutrientes, la tasa de retencion de N, pH ruminal, ni sobre los contenidos de acetato, propionato, isobutirato, butirato, isovalerato o valerato (p > 0,05). Sin embargo, la suplementacion con F. suspensa disminuyo la concentracion total de acidos grasos volatiles (VFA) en comparacion con la dieta control, sin tener en cuenta las concentraciones de F. suspensa (p F. suspensa tuvieron mayor concentracion de fosfatasa alcalina (ALP) que cuando fueron alimentadas con la dieta control o con la de 0,50% de F. suspensa (p F. suspensa no influyo en los niveles de IgA y IgM en plasma (p > 0,05), las cabras que recibieron 0,25 y 0,50% de F. suspensa tuvieron mayor concentracion de IgG en plasma que aquellas alimentadas con la dieta control (p Conclusiones: la suplementacion de 0,25% de F. suspensa disminuyo significativamente la concentracion total de VFA e incremento la IgG en el plasma de las cabras nativas coreanas, en comparacion con aquellas que consumieron la dieta control. Palabras claves: extracto de planta, inmunoglobulina, reemplazo de antibioticos. Resumo Antecedentes: a Forsythiae suspensa e uma planta e seu extrato contem pinoresinol. Tem sido proposta como uma alternativa aos antibioticos existentes, devido ao seu teor de antioxidantes, anti-inflamatorias e efeitos moduladores da microflora, com base em estudos feitos in vivo e in vitro . Objetivo: avaliar os efeitos na dieta da inclusao de F. suspensa no aproveitamento alimentar, fermentacao ruminal, parâmetros sanguineos e resposta imune em caprinos coreanos nativos ( Capra hircus ). Metodos: um total de nove cabras coreanas nativas foram assignadas a um de tres tratamentos na dieta: (1) uma dieta basal sem F. suspensa , (2) uma dieta basal com 0,25% de F. suspensa , ou (3) com 0,50% de F. suspensa na dieta. Se fez um desenho change-over por tres periodos consecutivos com nove repeticoes por tratamento. Cada periodo de pesquisa consistiu de 18 dias, incluindo 15 dias de adaptacao as condicoes alimentares e ambientais, e tres dias de coleta total de fezes e urina. Tambem foram coletadas amostras de liquido ruminal e sangue. Mediou-se a digestibilidade dos nutrientes, o nitrogenio (N) retido, o conteudo ruminal, e os parâmetros sanguineos -incluindo imunoglobulinas-. Resultados: a suplementacao com F. suspensa nao teve nenhum efeito sobre a digestibilidade dos nutrientes, a taxa de retencao de N, o pH do rumen, nem sobre os conteudos de: acetato, propionato, isobutirato, butirato, isovalerato e valerato (p > 0,05). No entanto, a suplementacao de F. suspensa diminuiu a concentracao total de acidos gordurosos volateis (AGV) em comparacao com a dieta controle, independentemente das concentracoes de F. Suspensa (p F. suspensa na dieta tiveram maiores quantidades da enzima fosfatasse alcalina (ALP) do que quando elas foram alimentadas com a dieta controle ou com 0,50% de F. suspensa (p F. suspensa nao influenciou os niveis de IgA e IgM no plasma (p > 0,05), as cabras que receberam na dieta 0,25 e 0,50% de F. suspensa tiveram uma maior concentracao de IgG no plasma comparadas as cabras alimentadas com a dieta controle (p Conclusoes: a suplementacao com 0,25% e 50% diminuiu significativamente a concentracao de AGV e incrementou a concentracao em plasma de IgG em cabras nativas coreanas comparadas com aquelas que consumiram a dieta controle. Palavras chave : extrato de planta, imunoglobulina, uso alternativo de antibioticos .