Avaliação de verossimilhança de modelos matemáticos na descrição do comportamento da curva de desaparecimento da matéria orgânica fibrosa (aFDNmo) de folhas de cunhã (Clitoria ternatea L.) em diferentes idades de rebrota
Carlos Henrique Paiva Camisa Nova1, Davi Leal Barbosa2, Matheus Lima Corrêa Abreu3, Antônio Paulo Oliveira Neto4, Daniel Furtado Dardengo Sant Anna5, Jefferson Thadeu Santos de Oliveira6, Kamila da Silva Alvarenga7, Leonardo Siqueira Glória8
1 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
2 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
3 - Universidade Federal de Minas Gerais
4 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
5 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
6 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
8 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
2 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
3 - Universidade Federal de Minas Gerais
4 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
5 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
6 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
8 - Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
RESUMO -
A cunhã (Clitoria ternatea L.) necessita de mais estudos quantitativos para melhor caracteriza-la e, posteriormente, explorá-la como uma fonte de alimento a pequenos ruminantes. Com isso, objetivou-se utilizar modelos matemáticos para imitar o comportamento da digestão de fibra da folha da cunhã em diferentes idades de rebrota. Amostras foram coletadas com 35, 50, 70, 90 dias de rebrota. Após serem secas e moídas, foram feitas incubações in vitro em períodos pré-determinados de 0, 3, 6, 9, 12, 24, 36, 72 e 96 horas. Após as incubações, análises gravimétricas foram feitas para a obtenção da matéria orgânica fibrosa (aFDNmo). Modelos não lineares mistos foram ajustados para descrever as curvas de desaparecimento da aFDNmo. O modelo de Michaelis Menten com a estrutura de variância homogênea melhor imita o desaparecimento de matéria orgânica fibrosa da folha de Cunhã.
Palavras-chave: digestibilidade in vitro, leguminosa, modelo não linear, nutrição de ruminantes
Likelihood evaluation of mathematical models on description of in vitro digestibility profile of amylase neutral detergent fibre organic matter (aNDFom) of butterfly pea’s leaves at different ages of regrowth
ABSTRACT - The butterfly pea (Clitoria ternatea L.) needs more quantitative studies to better describe it and, subsequently, utilizing as a feed for small ruminants. Therefore, the goal of this study was to evaluate mathematical models to describe the fiber digestibility profile of butterfly pea’s leaves at different ages of regrowth. The plant samples were collected at 35, 50, 70, 90 days of regrowth. After the samples dried and ground, they were incubated in vitro process at a time previously determined: 0, 3, 6, 9, 12, 24, 36, 72, 96 hours. After that, gravimetric analysis were done to obtain the amylase neutral detergent fibre organic matter (aNDFom). Mixed nonlinear models were set to describe the in vitro digestibility profiles. The Michaelis Menten model with variance homogeneous was the best model to describe the aNDFom in vitro digestibility of butterfly pea’s leaves.Keywords: in vitro digestibility, legume, nonlinear model, ruminant nutrition
Introdução
A cunhã (Clitoria ternatea L.) apresenta um grande potencial para utilização na pecuária por apresentar características que destacam essa leguminosa, dentre eles, boa adaptabilidade a diferentes climas ao redor do mundo, boa persistência e alto rendimento forrageiro. No entanto, pesquisas sobre esta leguminosa devem ser desenvolvidas no intuito de melhor caracterizá-la nutricionalmente, para assim, auxiliar na fundamentação em tomadas de decisões sobre a utilização da mesma. A matemática tem sido cada vez mais empregada nos sistemas pecuários como ferramenta importante para auxiliar nos processos decisórios, possibilitar a simulação de cenários e antecipar a repercussão de diferentes cursos de ação sobre os sistemas reais de produção. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi determinar o melhor modelo e estrutura de variância de forma mais verossímil ao comportamento da digestão da matéria orgânica fibrosa (aFDNmo) da folha de cunhã em diferentes idades de rebrota.Revisão Bibliográfica
Clitoria ternatea L. é uma planta da família Fabaceae subfamília Faboideae, tribo Phaseoleae, subtribo Clitoriinae (COOK et al., 2005). No Brasil é popularmente conhecida como cunhã (HALL, 1985; COOK et al., 2005). Não há evidências concretas sobre sua origem, pois o seu cultivo é amplamente realizado em todo o mundo (MORRIS, 2009). É uma leguminosa que apresenta diversas formas de utilização, tais como: alimentação de ruminantes, cobertura vegetal, ornamentação, além de fornecer componentes bioativos com valor medicinal (GOMEZ & KALAMANI, 2003; GUPTA et al., 2010). A cunhã possui boa digestibilidade da matéria seca e os relatos numéricos da literatura oscilam entre 60 e 75% (GOMEZ & KALAMANI, 2003). No entanto, não apresenta boa resistência se pastejada por períodos longos, dessa forma, ela tende a desaparecer, o que torna mais conveniente a produção direcionada tanto para a fenação quanto para banco de proteína (AVALOS et al., 2004). Dentre os componentes que caracterizam o valor nutritivo de um alimento (consumo, digestibilidade e eficiência energética), a digestibilidade é a medida mais precisa. Isto está relacionado ao fato de a degradabilidade oferecer menor variação entre os animais para estabelecer o valor alimentar, além do quê, o consumo em ensaios de pastejo é obtido por meio de estimativas indiretas (VAN SOEST, 1994). Os sistemas in vitro podem ser mais práticos e permitem a quantificação das características cinéticas intrínsecas do alimento, pois no sistema in vivo os microrganismos e as enzimas são sensíveis a fatores dietéticos que influenciam a taxa e a extensão da digestão (MERTENS, 2005). A natureza e concentração dos carboidratos estruturais da parede celular são os principais determinantes da qualidade de alimentos volumosos a serem inseridos em dietas de ruminantes (Van Soest, 1994). Tendo em vista, a diferenciação dos carboidratos e as variáveis que interferem no valor nutritivo das forrageiras, compreender seu comportamento no rúmem favorece as recomendações nutricionais para ruminantes. Na formulação de dietas para os ruminantes, a qualidade e a quantidade de forragem são fatores a serem considerados para o atendimento das exigências nutricionais incluindo a necessidade de fibra desses animais (Mertens, 1997). Desta forma, as fibras estruturais das plantas têm sido melhor estudadas para o entendimento do seu comportamento na câmara de fermentação dos animais herbívoros.Materiais e Métodos
As amostras de folhas da cunhã (Clitoria ternatea L.) foram constituídos por quatro idades de corte: 35, 50, 70 e 90 dias (d) de rebrota. Após os cortes e subsequente pré-secagem em estufa a 55 ºC por 72 h, o material foi separado em folhas, hastes e vagens. Para estimativa mais acurada da cinética de digestão da fibra da folha da cunhã, foi realizado análise gravimétrica in vitro apenas dessa porção da parte aérea da forrageira. Foram realizados cinco ensaios gravimétricos de degradabilidade da fibra. Em cada ensaio foram incubadas as folhas de uma parcela de cada idade de corte, totalizando cinco incubações. A degradação gravimétrica in vitro da fibra foi realizada conforme a metodologia de Goering e Van Soest (1970) sendo os preparos do meio de cultura realizados de acordo com Hall e Mertens (2008). Os tempos de incubação avaliados para as amostras de folhas de cunhã foram 0, 3, 6, 9, 12, 24, 36, 72 e 96 horas. Após cada tempo de incubação o material foi centrifugado por 15 minutos. Em seguida, o material foi filtrado em papel de filtro quantitativo de filtragem rápida com o mínimo de transferência de partícula para o papel. As partículas do resíduo da incubação foram transferidas para copos de berzelius para posterior análises de aFDNmo e feita a incineração do resíduo em detergente neutro para determinar a matéria orgânica fibrosa de acordo com Van Soest et al., (1991). Quatro modelos foram testados, sendo eles: exponencial decrescente de primeira ordem, exponencial decrescente com latência, Michaelis Menten generalizado e logístico. O critério de Akaike corrigido (AICc) foi utilizado para a escolha do melhor modelo. Além disso, a razão de evidência, que foi gerada a partir da probabilidade de verossimilhança, o número de parâmetros do modelo e o número de parâmetros não significantes gerado quando testados os modelos, foram utilizados como critério na escolha do melhor modelo.Resultados e Discussão
O modelo que melhor se ajustou ao perfil da curva de desaparecimento da matéria orgânica fibrosa (figura 1) foi o modelo de Michaelis Menten generalizado com estrutura de variância homogênea. O critério de Akaike foi considerado como o recomendado (VIEIRA et al., 2012). No entanto, um critério adicional foi adotado, este critério assumiu como melhor modelo o que apresentou menor razão de evidência e o menor número de parâmetros não significativos para a estimativa da variável de desaparecimento da matéria orgânica fibrosa (tabela 1). A lenta degradação no início da incubação está relacionada com a colonização das bactérias fibrolíticas que tem taxas de crescimento menor que as que degradam carboidratos não fibrosos (VAN SOEST, 1994). Por esse motivo, as bactérias fibrolíticas necessitam de tempo para acessar o lúmen da célula vegetal e iniciar a colonização, e assim, iniciar a degradação na parede celular vegetal secundária (WILSON e MERTENS, 1995).Conclusões
O melhor modelo matemático que descreve a curva de desaparecimento da matéria orgânica fibrosa da folha da cunhã nas diferentes idades de rebrota é o modelo de Michaelis Menten generalizado com a pressuposição de homogeneidade de variâncias.Gráficos e Tabelas
