Degradabilidade ruminal de silagens de grão de milho reidratado e moído com diferente granulometria adicionados diferentes níveis de pepsina.

Wériko dos Santos Cursino1, Ronaldo Francisco de Lima2, Ícaro dos Santos Cabral3, Diego Souza Pantoja4, Danielly Pimentel Oliveira5, Marclley Eydie Pereira Pereira6, Ercvania Rodrigues Costa7, Hilacy de Souza Araújo8
1 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
2 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
3 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
4 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
5 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
6 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
7 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM
8 - Universidade Federal do Amazonas - UFAM

RESUMO -

Objetivou-se com este trabalho avaliar a degradabilidade ruminal, por tempo de incubação in situ, da silagem de milho grão moído à 3, 5 e 10 mm, umedecido e adicionados pepsina nas proporções de 0, 0,5, 1 e 2 g/Kg de milho moído, e ensilado por 90 dias em silos experimentais de PVC. Após a abertura dos silos, amostras foram desidratadas em estufas de ventilação forçada a 55°C por 72 horas e moídas em moinho com peneira de 2 mm. Em seguida, 1 g de amostras foram pesadas em saquinhos de tecido não tecido (TNT 100g/m2) com dimensões de 5 x 5 cm e incubados por 0, 6, 12 e 24 horas no rúmen de uma novilha com cânula ruminal. A adição da pepsina aumentou a degradabilidade ruminal das silagens de milho grão reidratado em todos os níveis de inclusão. A quantidade mínima de pepsina foi suficiente para melhorar a degradabilidade ruminal da silagem milho moído e reidratado com diferentes tamanhos de partícula.

Palavras-chave: degradabilidade ruminal, milho, pepsina.

Ruminal degradability of rehydrated and ground corn grain silages with different granulometry added different levels of pepsin.

ABSTRACT - The objective of this study was to evaluate the ruminal degradability, by incubation time, of corn grain silage milled at 3, 5 and 10 mm, moistened and added with pepsin at the proportions of 0, 0.5, 1.0 and 2.0 g / kg of Milled corn, and ensiled for 90 days in experimental PVC silos. After the silos were opened, samples were dehydrated in forced ventilation greenhouses at 55 ° C for 72 hours and ground in a 2 mm sieve mill. Then, 1 g of samples were weighed into 5 x 5 cm non-woven tissue bags (TNT 100 g / m2) and incubated for 0, 6, 12 and 24 hours in the rumen of a heifer with ruminal cannula. The addition of pepsin increased rumen degradability of rehydrated grain corn silages at all inclusion levels. The minimum amount of pepsin was sufficient to improve ruminal degradability of milled and rehydrated corn silage with different particle sizes.
Keywords: corn, pepsin, rumen degradability.


Introdução

O milho é um dos principais ingredientes energéticos na dieta de ruminantes. Nutricionalmente, o endosperma é o componente mais importante do grão, sendo uma região de grande estocagem de energia. Esta porção constitui 82% do cereal e armazena 98% do amido presente no grão (PAES, 2006). No entanto, a maioria dos híbridos brasileiros são de textura dura, caracterizado com endosperma flint (vítreo) o que lhe confere baixa digestibilidade comparado a híbridos de endosperma farináceo (CORRÊA et al., 2002). O aumento da vitreosidade está associado com a diminuição da degradação ruminal do amido (PHILIPPEAU; MICHALET-DOUREAU, 1998). Essa característica está relacionada ao teor de prolamina no endosperma (HOFFMAN et al., 2012). Trabalhos tem sido realizados para melhorar a digestibilidade do milho duro. Dentre esses, estão o uso de enzimas e a ensilagem do grão reidratado. A ensilagem do grão reidratado tem mostrado ser uma técnica interessante na melhora da digestibilidade do amido do milho (BENTON et al., 2005). Estudos sugerem que a utilização de protease maximizou a digestibilidade ruminal do amido (LIMA et al., 2014), porém não se conhece a quantidade adequada para tal efeito. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a degradabilidade ruminal de silagens de milho grão moído com diferentes tamanhos de partículas, umedecido e submetido a diferentes proporções de pepsina.

Revisão Bibliográfica

No Brasil, o milho cultivado é do tipo duro (Flint) (CORREA et al., 2002). O amido no endosperma do milho duro é quase todo rígido (vítreo), enquanto o milho farináceo tem grande parte de seu amido como endosperma farináceo. Assim os híbridos de milho se diferem pela sua relação de endosperma vítreo: farináceo (WATSON, 1987). Correa et al. (2002), compararam híbridos de milhos cultivados no Brasil e nos Estados Unidos. O híbrido brasileiro menos vítreo teve maior vitreosidade que o mais vítreo dos EUA. Foi observada correlação negativa alta entre vitreosidade e degradabilidade ruminal do amido. O aumento da vitreosidade está associado à diminuição da degradação ruminal do amido (PHILIPPEAU e MICHALET-DOUREAU, 1998). O amido é formado por dois polímeros de glicose, a amilose, um polímero longo e linear, com cerca de 99% das ligações ∝-1-4, e a amilopectina, uma molécula maior que a amilose, mais insolúvel, com ligações ∝-1-4, e ramificações ∝-1-6 (LEHNINGER, 1998). Desta forma fontes de amido com maiores teores de amilopectina, podem apresentar maior digestibilidade (JOBIM et al., 2003). A digestibilidade do amido do milho é limitada, também, pela matriz protéica, formada principalmente pelas prolaminas-zeína que compreendem de 50 a 60% do total da proteína (HAMAKER et al., 1995) e aumentam com o avanço da maturidade do grão encapsulando o amido dentro de uma matriz de proteínas hidrofóbicas (MU-FORSTER e WASSERMAN, 1998; BUCHANAN et al., 2000) impedindo o acesso de enzimas. Philippeau et al. (2000) quantificaram a relação entre vitreosidade e concentração de prolaminas-zeína no milho e concluíram que milhos mais vítreos contêm mais prolaminas- zeína do que milhos menos vítreos. A silagem de milho reidratado vem ser uma alternativa para aumentar a digestibilidade do amido, considerando que os ácidos da fermentação ou o processo de proteólise podem degradar as prolaminas-zeína durante o processo fermentativo (BARON et al., 1986). Hoffman et al. (2011), observaram que a ensilagem de milho por 240 dias reduziu as concentrações de prolaminas-zeína ao longo do tempo. Estudos em nosso laboratório sugeriu que a protease melhorou a digestibilidade ruminal do amido do milho. No entanto esse trabalho foi feito com 1g de protease por kg de milho, e o milho utilizado foi triturado em moinho com peneira de 10 mm. Por tanto, há necessidade de testar menores doses de protease combinados com diferentes tamanhos de partícula do milho para reduzir o custo do tratamento.

Materiais e Métodos

O milho grão foi moído em desintegrador de martelo DPM Júnior (Nogueira Máquinas Agrícolas, São João da Boa Vista, SP), com peneiras de 3, 5 e 10 mm. Em seguida adicionada protease (Pepsina 1:10000) nas proporções de 0, 0,5, 1 e 2g/kg de milho em um fatorial 4x3. O milho seco moído foi umedecido à 40% e em seguida adicionados protease e ensilados por 90 dias em silos experimentais de PVC medindo 10x50cm adaptados com válvula tipo Bunsen, com capacidade para 5kg de milho. Todos os tratamentos foram inoculados com 600000 UFC/g de Lactobacillus plantarum (Lallemand Brasil, Aparecida de Goiânia - GO). Os silos foram pesados e armazenados em temperatura ambiente e sob a proteção da luz solar e chuvas. Após a conclusão do tempo de ensilagem, uma amostra de 100 gramas foi desidratada à 55oC por 72 horas e em seguida moídas em moinho do tipo Thomas-Willey acoplado com peneira de 2 mm. Para ensaio de degradabilidade ruminal, foi utilizada uma novilha zebu com 350 kg de peso vivo, e com cânula ruminal. Foram pesados 1 g de amostra desidratada de silagem de grão úmido em saquinhos de tecido não tecido (TNT 100g/m2) com dimensões de 5x5 cm devidamente selados. Os saquinhos foram colocados dentro do rúmen em um saco maior de nylon, com dimensões de 30 x 35 cm, contendo um peso de 500 g para manter as amostras abaixo do mat ruminal. Os saquinhos foram colocados com 24, 12, 6 e 0 horas antes de serem retirados todos juntos do rúmen. Após a retirada do rúmen, foram colocados em água com gelo para interromper a degradação e lavados com água corrente. Após a lavagem os saquinhos foram colocados em estufa ventilada por 72 horas, a 55° C, e pesados para determinar a degradação ao longo do tempo do material incubado. Os dados foram analisados com o PROC GLM  do pacote estatístico SAS (SAS Institute, 2001). Os principais efeitos incluíram níveis de protease, tamanho de partícula do milho e suas interações.

Resultados e Discussão

A degradabilidade ruminal ao longo do tempo de incubação das silagens de grão de milho reidratado e ensilados por 90 dias estão apresentados na Tabela 1. O tamanho de partícula não alterou estatisticamente a degradabilidade ruminal do milho nos tempos estudados. A técnica de degradabilidade ruminal in situ não é adequada para avaliar ensaios com tamanho de partícula. A adição da pepsina aumentou a degradabilidade ruminal das silagens de milho grão reidratado em todos os níveis de inclusão. Os tempos 12 e 24 horas de incubação apresentaram aumento de 12,8±1,5% e 17,29±1,07% respectivamente, da degradabilidade ruminal da silagem de milho quando adicionado a pepsina. A pepsina pode ter acelerado a degradação enzimática, com a quebra da matriz protéica do endosperma do milho, favorecendo o acesso dos microrganismos ruminais ao amido do milho para a degradação (FERRARETTO et al., 2014). A fração rapidamente degradada no rúmen, representada pela fração A, foi melhorada com a adição de pepsina nos 0,5g, 1,0g e 2,0g/kg de milho (Tabela 1). Os níveis de pepsina 0,5g, 1,0g e 2,0g/kg de milho não diferiram estatisticamente entre si (P>0,05). A inclusão de 0,5 g de pepsina/kg de milho foi suficiente para melhorar a degradabilidade ruminal da silagem milho moído e reidratado nos diferentes tamanhos de partícula (Figura 1).

Conclusões

Conclui-se com esse trabalho que a adição de 0,5g de pepsina por quilograma de milho foi suficiente para melhorar a digestibilidade da matéria seca da silagem de milho grão moído e reidratado.

Gráficos e Tabelas




Referências

BENTON, J.R.; KLOPFENSTEIN, T.; ERICKSON, G.E.. Effects of corn moisture and length of ensiling on dry matter digestibility and rumen degradable protein. Nebraska Beef Cattle Rep. p.31 – 33, 2005. BARON, V.S.; STEVENSON, K.R.; BUCHANAN-SMITH. J.G. Proteolysis and fermentation of corn-grain ensiled at several moisture levels and under several simulated storage methods. J. Anim. Sci. v.66, p.451-461, 1986. BUCHANAN, B.B.; GRUISSEM, W.; JONES, R.L. Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Am. Soc. of Plant Physiol., Rockville, MD. 2000. CORREA, C.E.S.; SHAVER, R.D.; PEREIRA, M.N.; LAUER, J.G.; KOHN, K. Relationship between corn vitreousness and ruminal in situ starch degradability. J. Dai. Sci., Lancaster, v.85, n.11, p.3008-3012, 2002. FERRARETTO L. F., K. Taysom, D. M. Taysom, R. D. Shaver, P. C. Hoffman. Relationships between dry matter content, ensiling, ammonia-nitrogen, and ruminal in vitro starch digestibility in high-moisture corn samples, J. Dairy Sci. 97 :3221–3227, 2014. HAMAKER, B.R.; MOHAMED, A.A.; HABBEN, J.E.; HUANG, C.P.; LARKINS, B.A. Efficient procedure for extracting maize and sorghum kernel proteins reveals higher prolamin contents than the conventional method. Cereal Chem. v.72, n.6, p.583-588, 1995. HOFFMAN, P.C., ESSER, N.M.; SHAVER, R.D.; COBLENTZ, W.; SCOTT, M.P.; BODNAR, A.L.; SCHMIDT, R.; CHARELY, B. Influence of ensiling time and inoculation on alteration of the starch-protein matrix in high moisture corn. J. Dairy Sci. v.94, n.5, p.2465-2474, 2011. HOFFMAN, P.C.; MERTENS, D.R.; LARSON, J.; COBLENTZ, W.K.; SHAVER R. D.  A query for effective mean particle size of dry and high moisture corns. Journal of Dairy Science, v.95, p. 3467 – 3477, 2012. JOBIM C.C., BRANCO A.B., SANTOS G.T. Silagem de grãos úmidos na alimentação de bovinos. In: V Simpósio Goiano sobre Manejo e Nutrição de Bovinos de Corte e Leite, Goiânia. p. 357-376, 2003. LEHNINGER, A. L. Princípio de Bioquímica. 4ª ed. São Paulo: Savier, p.105, 1998. MU-FORSTER, C.; WASSERMAN, B. P. Surface localization of zein storage proteins in starch granules frim maize endosperm: Proteolytic removal by thermolysin and in vitro cross-linking of granule-associated polypeptides. Plant Physiology. v.116 p.1563-1571, 1998. PAES, M. C. D. Aspectos físicos, químicos e tecnológicos do grão de milho. Circular Técnica, Embrapa, CNPMS, n.75, p.1-6, 2006. PHILIPPEAU, C.; LANDRY, J.; MICHALET-DOREAU, B. Influence of the protein distribution of maize endosperm on ruminal starch degradability. J. Sci. Food and Agric. v.80 p.404-408, 2000. PHILIPPEAU, C.; MICHALET-DOREAU, B. Influence of genotype and ensiling of corn grain on in situ degradation of starch in the rumen. J. Dairy Sci. v.81, p.2178–2184, 1998. WATSON, S. A. Structure and Composition. In: S. A. WATSON; E. R. RAMSTAD, (ed.) CORN CHEMISTRY AND TECHNOLOGY. American Association of Cereal Chemists, Inc., St. Paul, MN, p. 53–82, 1987.