Efeitos da adição de enzimas exógenas sobre parâmetros de fermentação in vitro de forragem tropical
Carla Suele Semim1, Lucien Bissi da Freiria2, Joanis Tilemahos Zervoudakis3, Nelcino Francisco de Paula4, Pedro Ivo José Lopes Rosa e Silva5, Adriano Jorge Possamai6, Amorésio Souza Silva Filho7, Amorésio Souza Silva Filho8
1 - UFMT-Rondonópolis
2 - UFMT-Cuiabá
3 - UFMT-Cuiabá
4 - UFMT-Cuiabá
5 - UFMT-Cuiabá
6 - UFMT-Cuiabá
7 - SECITEC-Canarana
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RESUMO -
Objetivou-se avaliar oito combinações entre três enzimas exógenas (fibrolíticas (FIB) 2,4 mg/mL de liquido incubado; amilolíticas (AMZ), 0,10 mg/mL de liquido incubado e proteolíticas (PRO) 0,10 mg/mL de liquido incubado, com as combinações: controle (CON); FIB; AMZ; PRO; FIB+AMZ+PRO; FIB+AMZ, FIB +PRO, AMZ+PRO) sobre parâmetros de fermentação através da técnica de fermentação in vitro simulando sistema de alimentação a pasto. O líquido ruminal foi obtido de dois ovinos Santa Inês canulados no rúmen, mantidos em piquetes formados com a gramínea Brachiaria brizantha cv. Marandu. A produção de gás acumulada foi obtida em 96 h de incubação, mensurada em 18 horários. A participação de enzimas fibrolíticas promoveu melhorias no parâmetro de fermentação com ou sem a combinação de outras enzimas. A inclusão de enzimas fibrolíticas tem o potencial de otimizar a utilização de forragens na alimentação de ruminantes.
Palavras-chave: doses, incubação, líquido ruminal, ovinos
Effects of exogenous enzymes addition on parameters of in vitro fermentation of tropical forage
ABSTRACT - This study aimed evaluate eight combinations of exogenous enzymes (fibroblasts (FIB), 2.4 mg/mL incubated fluid, amylolytic (AMZ), 0.10 mg/mL incubated fluid and proteolytic (PRO) 0.10 mg/mL of incubated fluid with the combinations: control test (CON); FIB; AMZ; PRO; FIB + AMZ + PRO; FIB + AMZ, FIB + PRO; AMZ + PRO on fermentation parameters through in vitro fermentation technique simulating grass fed system. The ruminal fluid was obtained from two sheep of Santa Inês breed cannulated in the rumen. They were kept in pickets formed with Brachiaria brizantha cv. Marandu. The accumulated gas production was obtained at 96 h of incubation, measured in 18 hours. The participation of fibrolytic enzymes promoted improvements in the fermentation parameter with or without the combination of other enzymes. The inclusion of fibrolytic enzymes has the potential to optimize forage utilization in ruminant feed.Keywords: doses, incubation, ruminal fluid, sheep
Introdução
As forragens constituem uma parte importante da dieta na maioria dos sistemas de produção de ruminantes, no entanto, seu alto teor de fibra reduz sua digestibilidade e limita a disponibilidade de nutrientes para crescimento microbiano ruminal (Meale et al., 2014). As enzimas exógenas podem promover aumento na ingestão da matéria seca, degradação da celulose, digestibilidade dos nutrientes (Yang et al., 2011). A avaliação inicial destes mecanismos pode ser estabelecida pela técnica de fermentação in vitro com medição da produção de gás (Theodorou et al., 1994). Essa técnica avalia a produção de gás acumulado, parâmetros de fermentação ruminal in vitro, e o perfil de fermentação, em um curto prazo de tempo, a permitir esclarecer o comportamento fermentativo ruminal com adição de enzimas exógenas na alimentação animal (Elghandour et al., 2013). Objetivou-se avaliar oito combinações de três enzimas exógenas com atividade fibrolítica, amilolítica e proteolítica sobre o perfil de fermentação através da técnica in vitro de produção de gás simulando sistema de alimentação a pasto.Revisão Bibliográfica
Os sistemas de produção à pasto têm as forragens como constituem principal na dieta de ruminantes (Giraldo et al., 2008), porém, por vezes sua qualidade é inferior devido ao seu alto teor de fibra que reduz sua digestibilidade e limita a disponibilidade de nutrientes para crescimento microbiano ruminal (Adesogan et al., 2014) Enzimas utilizadas na alimentação de ruminantes são produzidas por microrganismos específicos através da metabolização de nutrientes presentes no meio de cultivo, seguida pela síntese e secreção enzimática. Uma vez que o processo se completa, o extrato enzimático é separado do resíduo e dos organismos que lhe deram origem. Ainda que a fonte de organismo entre os produtos enzimáticos seja geralmente semelhante, o tipo e a atividade de enzimas produzidas podem variar amplamente, a depender da linhagem selecionada, do substrato de crescimento e do meio de cultura utilizado (Lee et al., 1998) Os fatores que influenciam os efeitos enzimáticos no rúmen estão ligados à composição da dieta, tipos e concentrações enzimáticas, método de fornecimento da enzima (diretamente no rúmen, na dieta, ou apenas no concentrado) (Mcallister et al., 2001). As enzimas exógenas quando aplicadas diretamente no alimento atuam em substratos em que as enzimas dos microrganismos não atuariam principalmente na digestão das paredes celulares das plantas, ou até mesmo em outros compostos (Mcallister et al., 2001), deste modo a utilização de preparações de enzimas exógenas com combinações de atividade enzimática pode promover melhorias nos parâmetros cinéticos ruminais, na digestibilidade dos nutrientes, e na síntese de proteína bruta microbiana (Elghandour et al., 2013).Materiais e Métodos
O experimento foi conduzido no município de Santo Antônio do Leverger, estado de Mato Grosso – Brasil através de simulação manual de pastejo. As amostras de forragem foram secas em estufa de ventilação forçada 55ºC por 72 h, processadas em moinho do tipo Willey, com peneira com malha de 1,0 mm e armazenadas, para posterior determinação dos componentes químicos e produção de gás in vitro. Foram oito combinações entre três enzimas exógenas fibrolíticas (FIB) 2,4 mg/mL de liquido incubado; amilolíticas (AMZ), 0,10 mg/mL de liquido incubado e proteolíticas (PRO),0,10 mg/mL de liquido incubado, com as combinações: CON; FIB; AMZ; PRO; FIB+AMZ+PRO; FIB+AMZ, FIB +PRO, AMZ+PRO). A dosagem da enzima exógena foi feita de acordo com o volume de líquido presente no meio (mg/mL de liquido incubado), e não de acordo com a relação enzima:substrato (Tricarico et al., 2005). O líquido ruminal foi coletado de dois ovinos Santa Inês (60-70 kg de peso corporal) canulados no rúmen, mantidos em piquetes formados com a gramínea Brachiaria brizantha cv. Marandu. O total de 54 frascos, em triplicata para cada dose enzimática e para brancos (somente líquido ruminal e solução tampão) em três diferentes semanas, sendo incubados por 96 h. O volume de gás produzido foi registrado nos tempos de 1, 2, 3, 4, 5 6, 8, 10, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72 e 96 h de incubação, utilizando a técnica de leitura semiautomática de pressão. A produção de gás acumulado foi avaliada após 6, 12, 24, 48, 72 e 96 h de incubação. Os parâmetros cinéticos da produção de gás (mL/g de MS) da dieta somente forragem foram estimados utilizando-se o PROC NLIN do SAS (versão 9.3) de acordo com modelo proposto por Lavrencic et al. (1997). As variáveis foram avaliadas por meio de análise de variância e teste de médias, aplicando-se o teste Tukey a 5% de probabilidade pelo Sistema para PROC MIXED do SAS (versão 9.3).Resultados e Discussão
As combinações enzimáticas, houve aumento da produção assintótica de gás (P<0,01) com a participação da enzima fibrolítica, de forma que reduziu a lag time (P<0,01), sem alterar a taxas de degradação fracional (P=0,97) (Tabela 1).Nas associações enzimáticas avaliadas, a enzima FIB proporcionou maior participação do que as demais sobre perfil de fermentação. Atribui-se a este amplo espectro de ação, a remoção de barreiras estruturais que retardam a colonização bacteriana (Colombatto & Beauchemin, 2009) em dietas ricas em fibra, e ainda um possível incremento na digestibilidade total, devido a maior capacidade hidrolítica do líquido ruminal (Beauchemin et al., 2004). Pesquisas anteriores tem destacado uma possível relação sinérgica entre as enzimas exógenas e microbiota ruminal (resposta combinada), como também um aumento na fixação bacteriana (Elghandour et al., 2013). Outro possível fator responsável atribuído a melhor participação das enzimas fibrolíticas é o pH, que permaneceu em patamares próximos a favorecer a maior expressividade da enzima fibrolítica em relação as demais (Adesogan et al., 2014).
Conclusões
A inclusão de enzimas fibrolíticas tem o potencial de otimizar a utilização de forragens na alimentação de ruminantes, sendo mais vantajoso do que a combinação com outra enzimas.Gráficos e Tabelas
