Cinética de fermentação in vitro de dietas a base de silagem de coprotudo de fecularia de mandioca e ureia protegida

In vitro fermentation kinetics of diets based on co-product silage from cassava starch and protected urea

ABSTRACT - The objective of this study was to evaluate the kinetics of in vitro fermentation of diets based on silage from coproduct of cassava starch and protected urea levels. The diet consisted of 55% of bulky and 45% of concentrate. A completely randomized design was used with five treatments represented by the levels of protected urea in the dry matter of the concentrate (0%, 0.4%, 0.8%, 1.2% and 1.6%) with three replicates each. Ruminal liquid collections and buffer preparation were performed to incubate the samples. Cumulative gas production in vitro was performed in flasks equipped with automated digestion modules. There was no effect for fraction A (mL), with a mean of 12.67 mL, as well as for fraction B (/ h), which represents its degradation rate (P> 0.05). There was no significant effect (P> 0.05) for total gas production (A + D). The addition of up to 1.6% protected urea in diets based on silage from cassava starch coproduct did not alter the fermentation kinetics in vitro.

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Introdução

A constante busca por fontes alimentares alternativas na dieta de ruminantes tem tido como foco a redução de custos de produção e aumento da lucratividade. No entanto, muitos ingredientes como os coprodutos industriais, necessitam de estudos mais aprofundados para que sejam recomendados de forma racional e garantam aos animais energia suficiente para suprir suas exigências de mantença e produção. Neste contexto, o coproduto de fecularia de mandioca vem sendo utilizado na dieta de vacas leiteiras e tem demonstrado eficiência em garantir energia para a produção, além da redução de custos com alimentação quando utilizado em até 10% do total de matéria seca da dieta (LIMA et al., 2015). Além disso, a utilização de ureia como fonte de nitrogênio tornou-se uma alternativa para o aumento da síntese microbiana e otimização dos custos de produção (LIMA et al., 2013) Dentre as técnicas que determinam o valor nutricional dos alimentos, os sistemas in vitro, que incluem a produção de gases, são cada vez mais empregados na análise dos nutrientes utilizados na dieta de ruminantes, principalmente por ser uma técnica de rápida execução, confiabilidade, possibilidade de avaliação de grande quantidade de alimentos por ensaio e por utilizar poucos animais fistulados (GIRALDO et al., 2006).  Diante disso, objetivou-se avaliar a cinética da fermentação in vitro de dietas a base de silagem de coproduto de fecularia de mandioca (SCFM) associadas a níveis de ureia protegida.

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Revisão Bibliográfica

Os sistemas de formulação de dietas para ruminantes necessitam de informações sobre o alimento no que diz respeito às suas frações de carboidratos e proteínas, bem como de suas taxas de digestão, para que se possa estimar com maior exatidão o desempenho dos animais e maximizar a eficiência de utilização dos nutrientes (MOREIRA et al., 2010). Os parâmetros cinéticos de degradação são importantes porque eles além de descrever a digestão, caracterizam as propriedades intrínsecas dos alimentos que limitam a disponibilidade para os ruminantes (MERTENS, 2005).  Assim, por meio da estimativa das variáveis da cinética de digestão dos nutrientes no trato gastrintestinal é possível fornecer dietas mais adequadas, visando a máxima eficiência de síntese de proteína microbiana e também a redução das perdas nitrogenadas e energéticas decorrentes da fermentação ruminal, com observação da sincronização na degradação de nitrogênio e carboidratos no rúmen (MERTENS, 2005). A cinética da degradação ruminal e o ritmo fracional da produção de gases in vitro tem se relacionado com o perfil da proteína, dos carboidratos dos alimentos e com o teor de extrato etéreo. Segundo Sniffen et al. (1992), isso permite a sincronização da degradação de nitrogênio e carboidratos no rúmen,  podendo com isso, predizer com maior precisão o desempenho dos animais através dos ingredientes da dieta.

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Materiais e Métodos

O experimento foi conduzido no Laboratório de Nutrição Animal da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus de Marechal Cândido Rondon – PR. A dieta (Tabela 1) foi composta por 55% de volumoso e 45%  de concentrado. O delineamento foi o inteiramente casualizado com cinco tratamentos, representados pelos níveis de ureia protegida no concentrado (0%, 0,4%, 0,8%, 1,2% e 1,6%) com três repetições cada. Para produção de gases in vitro, utilizou-se a metodologia de Theodorou et al. (1994), modificada por Mauricio et al. (1999). Para tanto, colocou-se 500 mg de amostra de cada dieta em frascos de vidro de 295 mL, 100 ml de solução tampão (pH 6,8) e 25 mL  de líquido ruminal coletados de dois bovinos fistulados no rúmen. Os frascos foram aspergidos com CO₂, vedados com módulos de digestão AnkomRF Gas Production System acoplados a um computador equipado com aplicativo Gas Pressure Monitor e mantidos em banho-metabólico a 39 °C durante 48 horas, com mensurações a cada 10 minutos. Os resíduos dos frascos foram filtrados e levados à estufa 105 °C para a correção do gás produzido em MS fermentada. Para estimativa dos parâmetros de cinética de fermentação ruminal utilizou-se o modelo logístico bicompartimental proposto por Schofield et al. (1994): V = (A /( 1+ exp (2 + 4 * B * (C - T))) + (D /(1 + exp (2 + 4 * E * (C - T))) Em que, V é o volume acumulado no tempo de 48 horas; A (mL) é o volume de  gás da fração de rápida digestão (CNF); B (/h) é a taxa de degradação dos CNF ; C é a latência ou tempo de colonização em horas; T (h) é o tempo de incubação; D (mL) é o volume de gás da fração de lenta degradação (B2); E (/h), taxa de degradação da fração B2. O dados foram submetidos ao processo interativo de Gauss- Newton por meio do procedimento para modelos não lineares do programa SAEG. Posteriormente realizou-se análise de variância e regressão nos modelos linear e quadrático a um nível de 5% de probabilidade.

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Resultados e Discussão

Observa-se (Tabela 2) que não houve efeito significativo (P>0,05) para a Fração A, com média de 12,67 mL, assim como para a fração B (/h), que representa sua taxa de degradação. Estes resultados evidenciam que todos os tratamentos foram eficazes em fornecer substrato para a massa microbiana, por meio da disponibilidade adequada de energia e compostos nitrogenados no rúmen. O mesmo efeito foi observado por Wilbert et al. (2011) ao avaliarem o uso de ureia e farelo de soja associada ao milho e a volumosos de baixa qualidade, ressaltando a teoria inicialmente proposta por El-Shazly et al. (1961) de que os efeitos associativos negativos decorrentes do uso de suplementação com carboidratos rapidamente fermentáveis são causados por uma deficiência de nitrogênio e não de uma depressão no pH ruminal, desde que em níveis não excessivos. Apesar de não haver efeito entre os tratamentos, foi observado que a maior produção de gás ocorreu na fração A, quando comparada à produção de gás da fração D, que representam as frações fibrosas do alimento, com médias de 12,67 e 7,54 mL/100 g MS fermentada, respectivamente. Este resultado contraria a tese de que a fração fibrosa do alimento, por proporcionar maior relação acetato: propionato, liberaria mais gás por sua menor eficiência fermentativa e pelas maiores perdas por dióxido de carbono e metano (CHEEKE, 1991). Este fato é reforçado pelo estudo feito por Nogueira et al. (2006), que ao compararem substratos com diferentes teores de carboidratos solúveis, obtiveram maior degradação para os carboidratos com menor produção de gases e atribuíram essa menor produção de gases ao fato de que a fermentação de carboidratos solúveis proporciona maior produção de propionato e, consequentemente, menor produção de gases, pois a formação de propionato envolve a captura do hidrogênio (H₂) e não implica na formação de dióxido de carbono. Não houve efeito significativo (P>0,05) para o volume total dos gases A+D, evidenciando que não houve produção excessiva de NH₃, o que poderia elevar o pH ruminal e interferir na fermentação dos compostos orgânicos da dieta.  Assim, pode-se inferir que em todos os tratamentos estudados houve aporte de energia adequado associado a uma quantidade satisfatória de nitrogênio dietético, tendo em vista que a utilização da mandioca como fonte de energia proporciona fermentação mais rápida do amido quando comparada ao milho, permitindo melhor sincronismo com fontes de nitrogênio de rápida degradação (LUZ et al., 2014).

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Conclusões

A adição de até 1,6 % de ureia protegida em dietas com 14,5% de proteína bruta associadas a silagem de coproduto de fecularia de mandioca não alterou a cinética de fermentação in vitro da matéria seca incubada.

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Gráficos e Tabelas

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Referências

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