Bioeficácia do ácido 2-hidróxi-4-metiltiobutanoico e exigências de metionina + cistina sobre o empenamentoem frangos de corte, analisadas por imagens digitais assistidas por IA

dc.contributor.advisor-co1Stringhini , José Henrique
dc.contributor.advisor-co2Leandro , Nadja Susana Mogyca
dc.contributor.advisor1Café , Marcos Barcellos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9860968235125158
dc.contributor.referee1Cafe, Marcos Barcellos
dc.contributor.referee2Mascarenhas, Alessandra Gimenez
dc.contributor.referee3Arnhold, Emmanuel
dc.contributor.referee4Silva, Júlia Marixara Sousa da
dc.contributor.referee5Moraes, Sandra Regina Pires de
dc.creatorArruda, Michel Blézins de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2970081731716860
dc.date.accessioned2026-05-08T21:07:29Z
dc.date.available2026-05-08T21:07:29Z
dc.date.issued2026-03-26
dc.description.abstractThe objectives were to estimate the relative bioefficacy of 2-hydroxy-4-methylthiobutanoic acid (HMTBa) compared to DL-methionine (DLM), to determine digestible methionine + cystine (Met+Cys) requirements, and to validate an artificial intelligence-assisted digital morphometry method for feathering quantification in male Cobb 500 broilers during the starter (1–18 days), grower (18–32 days), and finisher (32–42 days) phases. For the bioefficacy studies, three independent experiments were conducted at the Poultry Research Facility of the Federal University of Goiás (Goiânia, GO, Brazil), totaling 5,664 birds, in a completely randomized design with 11 treatments: a methioninedeficient basal diet (6 replicates) and ten diets supplemented with increasing levels of DLM or HMTBa (0.04, 0.08, 0.15, 0.25, and 0.35%), on a weight-to-weight basis (9 replicates each), with 23, 20, and 16 birds per experimental unit in the starter, grower, and finisher phases, respectively. Relative bioefficacy was estimated using five simultaneous regression models — exponential, linear (slope-ratio), quadratic, Linear Response Plateau (LRP), and Michaelis- Menten — fitted to individual body weight and weight gain data in the R environment. In the starter phase, nonlinear models estimated HMTBa bioefficacy between 73 and 79% for weight gain, with significant differences detected by the LRP (73.09%; p = 0.025) and the exponential model for body weight (75.92%; p = 0.048). In the grower phase, bioefficacy ranged from 79 to 88% with no significant difference in any model (p > 0.05). In the finisher phase, bioefficacy ranged from 92 to 100%, with the Michaelis-Menten model estimating 99.72%, indicating virtually complete functional equivalence. The linear model systematically overestimated bioefficacy (92–113%) and violated the residual normality assumption across all three phases. The LRP model was recommended as the reference due to its greater sensitivity in detecting differences between sources across all phases. Phase-specific correction factors were proposed: 1.35× in the starter, 1.17× in the grower, and 1.0× in the finisher phase. For the determination of nutritional requirements, three experiments were conducted with 1,173, 1,020, and 816 birds in the starter, grower, and finisher phases, respectively, in a completely randomized design with six treatments corresponding to increasing levels of digestible Met+Cys (0.578 to 0.920% in the starter; 0.523 to 0.865% in the grower; 0.484 to 0.826% in the finisher), obtained by the dilution method between a basal diet without DLM and a concentrated diet containing 0.35% DLM. Requirements were estimated using the Quadratic Response Plateau (QRP) regression model in the R environment (EASYREG package). In the starter phase, the QRP model (R² = 0.997 for body weight and weight gain; R² = 0.954 for feed conversion ratio) estimated requirements of 0.860%, 0.862%, and 0.854% for body weight, weight gain, and feed conversion ratio, corresponding to Met+Cys:Lysine ratios of 69%, 69%, and 68%. In the grower phase (R² = 0.985; 0.995; 0.988), requirements were 0.727%, 0.760%, and 0.781%, with ratios of 66%, 69%, and 71%. In the finisher phase (R² = 0.926; 0.876; 0.936), requirements were 0.705%, 0.701%, and 0.736%, with ratios of 72%, 72%, and 75%. For the digital morphometry validation, two experiments were conducted in the starter (1,173 chicks) and grower (1,020 birds) phases, using the same six DLM treatments. At the end of each phase, two birds per experimental unit were photographed using a Canon EOS Rebel T7 DSLR camera under a standardized protocol (ISO 200, f/8.0, 1/60 s, 50 cm distance, diffuse lighting). Images were processed through an automated Python pipeline assisted by the ChatGPT-4 platform (OpenAI), comprising GrabCut segmentation, dorsal ROI definition, grayscale conversion, binarization with a fixed threshold (T = 210), and quantification of the percentage of pixels classified as feather. At 18 days, the QRP model (R² = 0.934; p = 0.0168; CV = 16.00%) estimated a critical point at 0.825% digestible Met+Cys with a plateau of 5.14% coverage. At 32 days, the QRP model (R² = 0.947; p = 0.0122; CV = 4.61%) estimated a critical point at 0.843% with a plateau of 34.82%. The method demonstrated sensitivity to detect significant differences in feathering among nutritional treatments in both phases. In conclusion, HMTBa bioefficacy relative to DLM shows a consistent ontogenetic progression (~76% in the starter, ~83% in the grower, and ~97% in the finisher phase), consistent with the maturation of hepatic enzymatic conversion systems; digestible Met+Cys requirements progressively decrease with age, with Met+Cys:Lysine ratios of 68%, 71%, and 75% recommended for the starter, grower, and finisher phases, respectively, based on feed conversion ratio; and artificial intelligence-assisted digital morphometry constitutes a viable, reproducible, and complementary tool for objective feathering quantification in broiler chickens.eng
dc.description.resumoObjetivou-se estimar a bioeficácia relativa do ácido 2-hidróxi-4-metiltiobutanóico (HMTBa) em relação à DLmetionina (DLM), determinar as exigências de metionina + cistina (Met+Cis) digestíveis e validar um método de morfometria digital assistida por inteligência artificial para quantificação do empenamento em frangos de corte machos Cobb 500 nas fases inicial (1–18 dias), crescimento (18–32 dias) e final (32–42 dias). Para os estudos de bioeficácia, foram conduzidos três experimentos independentes no Aviário Escola da Universidade Federal de Goiás (Goiânia, GO), totalizando 5.664 aves, em delineamento inteiramente casualizado com 11 tratamentos: uma dieta basal deficiente em metionina (6 repetições) e dez dietas suplementadas com níveis crescentes de DLM ou HMTBa (0,04; 0,08; 0,15; 0,25 e 0,35%), em base peso/peso (9 repetições cada), com 23, 20 e 16 aves por parcela nas fases inicial, crescimento e final, respectivamente. A bioeficácia relativa foi estimada por cinco modelos de regressão simultânea, exponencial, linear (slope-ratio), quadrático, Linear Response Plateau (LRP) e Michaelis-Menten, ajustados sobre dados individuais de peso médio e ganho de peso no ambiente R. Na fase inicial, os modelos não lineares estimaram bioeficácia do HMTBa entre 73 e 79% para ganho de peso, com diferença significativa detectada pelo LRP (73,09%; p = 0,025) e pelo exponencial para peso médio (75,92%; p = 0,048). Na fase de crescimento, a bioeficácia variou de 79 a 88% sem diferença significativa em nenhum modelo (p > 0,05). Na fase final, a bioeficácia variou de 92 a 100%, com o modelo Michaelis-Menten estimando 99,72%, indicando equivalência funcional praticamente completa. O modelo linear superestimou sistematicamente a bioeficácia (92–113%) e violou o pressuposto de normalidade dos resíduos nas três fases. O modelo LRP foi recomendado como referência por apresentar maior sensibilidade para detectar diferenças entre fontes em todas as fases. Fatores de correção diferenciados por fase foram propostos: 1,35× na fase inicial, 1,17× no crescimento e 1,0× na fase final. Para a determinação das exigências nutricionais, foram conduzidos três experimentos com 1.173, 1.020 e 816 aves nas fases inicial, crescimento e final, respectivamente, em delineamento inteiramente casualizado com seis tratamentos correspondentes a níveis crescentes de Met+Cis digestível (0,578 a 0,920% na fase inicial; 0,523 a 0,865% no crescimento; 0,484 a 0,826% na fase final), obtidos pelo método de diluição entre uma ração basal sem DLM e uma ração concentrada com 0,35% de DLM. As exigências foram estimadas pelo modelo Quadratic Response Plateau (QRP) no ambiente R. Na fase inicial, o modelo QRP (R² = 0,997 para peso médio e ganho de peso; R² = 0,954 para conversão alimentar) estimou exigências de 0,860%, 0,862% e 0,854% para peso médio, ganho de peso e conversão alimentar, correspondendo a relações Met+Cis:Lisina de 69%, 69% e 68%. Na fase de crescimento (R² = 0,985; 0,995; 0,988), as exigências foram de 0,727%, 0,760% e 0,781%, com relações de 66%, 69% e 71%. Na fase final (R² = 0,926; 0,876; 0,936), as exigências foram de 0,705%, 0,701% e 0,736%, com relações de 72%, 72% e 75%. Para a validação da morfometria digital, dois experimentos foram conduzidos nas fases inicial (1.173 pintos) e de crescimento (1.020 frangos), utilizando os mesmos seis tratamentos de DLM. Ao final de cada fase, dois animais por parcela foram fotografados com câmera DSLR Canon EOS Rebel T7 sob protocolo padronizado (ISO 200, f/8.0, 1/60 s, distância de 50 cm, iluminação difusa). As imagens foram processadas por pipeline automatizado em Python com auxílio da plataforma ChatGPT-4 (OpenAI), compreendendo segmentação pelo algoritmo GrabCut, definição da ROI dorsal, conversão para escala de cinza, binarização com limiar fixo (T = 210) e quantificação da porcentagem de pixels classificados como pena. Aos 18 dias, o modelo QRP (R² = 0,934; p = 0,0168; CV = 16,00%) estimou ponto crítico em 0,825% de Met+Cis digestível com platô de 5,14% de cobertura. Aos 32 dias, o modelo QRP (R² = 0,947; p = 0,0122; CV = 4,61%) estimou ponto crítico em 0,843% com platô de 34,82%. O método demonstrou sensibilidade para detectar diferenças significativas no empenamento entre tratamentos nutricionais em ambas as fases. Em conclusão, a bioeficácia do HMTBa em relação à DLM apresenta progressão ontogenética consistente (~76% na fase inicial, ~83% no crescimento e ~97% na fase final), compatível com a maturação dos sistemas enzimáticos hepáticos de conversão; as exigências de Met+Cis digestível reduzem-se progressivamente com a idade, sendo recomendadas relações Met+Cis:Lisina de 68%, 71% e 75% para as fases inicial, crescimento e final, respectivamente, com base na conversão alimentar; e a morfometria digital assistida por inteligência artificial constitui ferramenta viável, reprodutível e complementar para quantificação objetiva do empenamento em frangos de corte
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15345
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEscola de Veterinária e Zootecnia - EVZ (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Zootecnia (EVZ)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.subjectAminoácidos sulfuradospor
dc.subjectBioeficáciapor
dc.subjectDL-metioninapor
dc.subjectEmpenamentopor
dc.subjectMorfometria digitalpor
dc.subjectHMTBapor
dc.subjectInteligência artificialpor
dc.subjectRegressãopor
dc.subjectArtificial intelligenceeng
dc.subjectBioefficacyeng
dc.subjectBroiler nutritioneng
dc.subjectDigital morfometriceng
dc.subjectDL-methionineeng
dc.subjectFeatheringeng
dc.subjectHMTBaeng
dc.subjectSulfur amino acidseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA
dc.titleBioeficácia do ácido 2-hidróxi-4-metiltiobutanoico e exigências de metionina + cistina sobre o empenamentoem frangos de corte, analisadas por imagens digitais assistidas por IA
dc.title.alternativeBioefficacy of 2-hydroxy-4-methylthiobutanoic acid and methionine + cystine requirements on feathering in broiler chickens, analyzed by ai-assisted digital imagingeng
dc.typeTese

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