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Issue
Anim. Res.
Volume 51, Number 5, September-October 2002
Page(s) 349 - 365
DOI https://doi.org/10.1051/animres:2002029
Anim. Res. 51 (2002) 349-365
DOI: 10.1051/animres:2002029

Effects of stage of maturity and chop length on the release of cell contents of fresh ryegrass (Lolium perenne L.) during ingestive mastication in steers fed indoors

Anne Boudona, C. Sinclair Mayneb, Jean-Louis Peyrauda and A. Scott Laidlawc

a  Unité Mixte de Recherche, INRA-ENSAR, Production du Lait, 35590 St-Gilles, France
b  Agricultural Research Institute of Northern Ireland, Hillsborough, Co. Down BT26 6DR, UK
c  Plant Testing Station, Applied Plant Science Division, Department of Agriculture and Rural Development for Northern Ireland, Crossnacreevy, Belfast BT6 9SH, UK

(Received 7 January 2002; accepted 8 October 2002)

Abstract
The objective of the trial was to analyse the effects of the mechanical resistance of cell walls and chewing behaviour on the proportion of intracellular constituents (ICs) released during the ingestive mastication of fresh perennial ryegrass (Lolium perenne L.) by steers. The mechanical resistance of cell walls was varied by the stage of maturity (15 vs. 30 days of regrowth). Herbage was offered at two chop lengths (long and short) for each stage of maturity, to influence chewing behaviour. Four steers, each fitted with a large ruminal cannula, were fed indoors with the ryegrass in a 4 $\times$ 4 Latin square design. Ingested boli were collected at the cardia and their IC contents were compared with the IC contents of the grass. The average shear energy was lower with the young grass because of a lower proportion of stems and pseudostems. The eating time per unit of dry matter intake was unaffected by the stage of maturity, but was slightly lower with the short herbages. The nature of the ICs had a strong effect on their release with the larger molecules, or the molecules contained in the chloroplasts, being less rapidly released. The ICs released (as a proportion of intake) ranged from 0.166 for the chlorophyll to 0.612 for the nitrates. The treatments had no effect on the rate of release of the small vacuolar or cytoplasmic ICs. The intracellular nitrogenous fractions, partly in the chloroplast, were released faster in the mature grass, because the animals had to masticate more intensively to obtain a 'swallowable' bolus due to it having a higher shear energy. The release of ICs did not seem to be dependent on the duration of chewing but rather on other parameters of mastication like the force exerted by the jaws, the surface-area of the molars, or the quantity of grass eaten per bolus.

Résumé
Effet du stade de maturité et de la longueur des brins sur la libération des contenus cellulaires du ray-grass anglais frais (Lolium perenne L.) au cours de la mastication d'ingestion sur des bouvillons nourris à l'auge. L'objectif de cet essai était d'analyser les effets spécifiques de la résistance mécanique des parois et du comportement masticatoire des animaux sur les proportions de constituants intracellulaires (ICs) libérées lors de la mastication d'ingestion chez des bouvillons nourris avec du ray-grass anglais frais (Lolium perenne L.). La résistance mécanique des parois a été modulée par le stade de maturité (15 vs. 30 jours de repousse). Pour chaque stade, le comportement masticatoire a été modulé en offrant l'herbe à deux longueurs de brins (long vs. court). Quatre bouvillons, munis d'une large canule ruminale ont été nourris à l'auge en carré latin 4 $\times$ 4. Des bols d'ingestion ont été collectés directement au cardia et leurs teneurs en ICs ont été comparées avec celles de l'herbe offerte. La résistance mécanique de l'offert a été mesurée comme la moyenne des quantités d'énergie nécessaires pour couper chaque type d'organe végétal, pondérée par les proportions pondérales de chacun des organes dans l'offert. La résistance mécanique a été plus faible avec l'herbe jeune du fait d'une proportion de tiges et de pseudotiges plus faible. La durée d'ingestion par unité d'ingéré n'a pas été affectée par le stade de maturité mais a été légèrement plus faible avec l'herbe en brins courts. La nature de l'IC considéré a eu un fort effet sur sa libération, les ICs chloroplastiques étant plus lentement libérés. La proportion d'ICs libérée a été comprise, en proportion de l'ingéré, entre 0,166 pour la chlorophylle et 0,612 pour les nitrates. La libération des constituants vacuolaires/cytoplasmiques n'a pas été affectée par les traitements. La libération des fractions azotées intracellulaires, partiellement comprises dans les chloroplastes, a été plus rapide avec l'herbe âgée. Les animaux ont mastiqué l'herbe âgée de façon plus intense du fait de sa résistance mécanique plus élevée. La libération des ICs ne semble pas être dépendante de la durée de mastication mais plutôt d'autres paramètres du comportement masticatoire comme la force exercée par les mâchoires, la surface des molaires ou la quantité d'herbe ingérée par bol.


Key words: rumen digestion / water soluble carbohydrates / nitrogenous compounds / mastication / shear strength

Mots clés : digestion / glucides hydrosolubles / fractions azotées / mastication / résistance mécanique / rumen

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