Extratos de plantas como redutores da produção de metano em ovinos recebendo dieta com alto teor de concentrado
Laion Antunes Stella1, Angel Sanchez Zubieta2, Ênio Rosa Prates3, Bruna Cristina Kuhn Gomes4, Vanessa Peripolli5
1 - Departamento de Zootecnia – UFRGS
2 - Departamento de Zootecnia – UFRGS
3 - Departamento de Zootecnia – UFRGS
4 - Departamento de Zootecnia – UFRGS
5 - Departamento de Zootecnia – UFRGS
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3 - Departamento de Zootecnia – UFRGS
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RESUMO -
Objetivou-se quantificar a produção de metano de ovinos recebendo os extratos de borragem, cártamo e gergelim como aditivos modificadores da fermentação ruminal. O experimento foi realizado em um período de 60 dias. Foram usados 16 ovinos Ile de France, com cinco meses de idade e peso vivo médio inicial de 21,68 kg. Os animais dos tratamentos que ganhavam extrato recebiam 1 ml por dia. A produção de metano/animal/dia em gramas foi reduzida (P=0,01) em 23% em relação ao tratamento controle no tratamento que recebeu gergelim, e com uma tendência de redução nos outros tratamentos que recebiam o extrato, principalmente no tratamento cártamo. Não ocorreram diferenças significativas nos parâmetros de produção de metano por kg de matéria seca ingerida e digerida (P=0,18), e na produção de metano por kg de ganho de peso (P=0,43). Desta forma, dos extatos testados, o extrato de gergelim foi capaz de reduzir a produção de metano em relação ao tratamento controle.
Palavras-chave: Gases efeito estufa, gergelim, ruminantes, SF6
Plant extracts as reducers in methane production in sheep receiving a high concentrate diet
ABSTRACT - The objective of this study was to quantify the production of methane from sheep receiving borage, safflower and sesame extracts as additives modifying rumen fermentation. The experiment was carried out over a period of 60 days. Sixteen Ile de France sheep, with five months of age and initial mean live weight of 21.68 kg were used. The animals receiving the extract received 1 ml per day. The methane/animal/day production in grams was reduced (P = 0.01) by 23% in relation to the control treatment in the treatment that received sesame, and with a tendency of reduction in the other treatments that received the extract, mainly in the treatment safflower. There were no significant differences in the parameters of methane production per kg of ingested and digested dry matter (P = 0.18) and methane production per kg of weight gain (P = 0.43). Thus, of the tested extracts, sesame extract was able to reduce the methane production in relation to the control treatment.Keywords: Greenhouse gases, ruminants, sesame, SF6
Introdução
O setor agropecuário representa uma fonte significativa de emissões de gases de efeito estufa em todo o mundo, gerando dióxido de carbono, metano e óxido nitroso ao longo do processo produtivo. A metanogênese é um processo metabólico essencial no rúmen que atua como dissipador de hidrogênio. A inibição da metanogênese é essencial para manter a adequada fermentação no rúmen, aumentando a eficiência de conversão alimentar e reduzindo a poluição ambiental (Pawar et al, 2014). Os aditivos são usados para melhorar os processos fermentativos no rúmen em animais que recebem dietas com alto teor de concentrado, melhorando a eficiência alimentar e reduzindo distúrbios metabólicos. Recentemente, a pesquisa vem testando aditivos de fontes naturais como possíveis redutores da produção de metano em ruminantes. Desta forma, objetivou-se quantificar a produção de metano de ovinos recebendo os extratos de borragem, cártamo e gergelim como aditivos redutores do metano entérico em ovinos.Revisão Bibliográfica
Os ruminantes contribuem para a mudança climática através da emissão de gases causadores do efeito estufa de forma direta (através da fermentação entérica e manejo do estrume) ou indiretamente (produção de alimentos e conversão de floresta em pastagem) (FAO, 2013). Assim, existe a possibilidade da redução na produção desse gás pela modificação da fermentação ruminal, obtida por alteração do volumoso, do tipo e da quantidade de carboidrato suplementado à dieta, pela adição de lipídeos e pela manipulação da microbiota do rúmen com aditivos alimentares. Várias estratégias nutricionais foram testadas para melhorar a fermentação ruminal, especialmente para diminuir a produção de metano, possibilitando aumentar o desempenho animal e a eficiência da utilização dos alimentos (Jouany & Morgavi, 2007). Essas estratégias podem ser feitas reduzindo o H+ metabólico disponível para metanogênese, com redutores alternativos para eliminação de H+ (Bodas et al, 2012). O extratos de plantas, como os óleos essenciais, taninos, saponinas, alcaloides e óleos funcionais são exemplos de sucesso na redução do metano entérico ao serem adicionados na dieta como forma de aditivo.Materiais e Métodos
O experimento foi conduzido no setor de ruminantes do Laboratório de Ensino Zootécnico, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O experimento foi realizado de 7 de maio até 6 de julho de 2016, em dois períodos experimentais de 23 dias cada, sendo que os 14 dias inicias foram para adaptação. Foram usados 16 ovinos machos Ile de France, castrados, com cinco meses de idade e peso vivo médio inicial de 21,68 + 2,00 kg. Os animais foram alocados em baias individuais de madeira, suspensas do chão e dispunham de comedouros separados para o fornecimento de alimento e água. Os animais foram divididos em 4 tratamentos: T1- Controle (CON), T2- Extrato de Borragem (BOR, Borago officialis), T3- Extrato de Cártamo (CAR, Carthamus tinctorius L.) e T4- Extrato de Gergelim (GER, Sesamum indicum L.). Para os animais dos tratamentos que ganhavam extrato eram administrados 1 ml por dia de seu correspondente extrato. A dieta (tabela 1) foi fornecida em duas refeições diárias, às 08:30 h e às 17:30 h, em comedouros individuais. A oferta permitia no mínimo 5% de sobras. O sal e a água eram fornecidos ad libitum. A dieta foi formulada pelo de modo a promover um ganho de 200g diário para cordeiros machos. Para quantificar a emissão de metano (CH4) utilizou-se da técnica empregando o traçador hexafluoreto de enxofre (SF6). Para determinar as taxa de liberação das cápsulas de permeação (SF6 dia-1) foi calibrada por aproximadamente cinco semanas. As cápsulas de SF6 foram administradas aos animais, via oral para alocação no rúmen, 10 dias antes de iniciar o período de coleta de gases. Para as coletas foram utilizados tubos de aço inoxidável para armazenamento dos gases, sendo esses previamente limpos com nitrogênio puro e esvaziados a vácuo. Um regulador de ingresso era calibrado para coletar ar num período de cinco dias. Foram realizadas duas coletas, sendo uma em cada período experimental, em todos animais do experimento. Dentro do galpão foram colocados cinco tubos “brancos” para coleta do ar atmosférico, no intuito de corrigir os valores dos gases de interesse previamente existentes no ambiente. As concentrações de CH4 e SF6 foram avaliadas por cromatografia gasosa. A partir da taxa conhecida de liberação do traçador no rúmen, das concentrações de metano e do traçador nas amostras de gás medidas, o fluxo de metano liberado pelo animal foi calculado em relação ao fluxo de SF6 da seguinte forma: QCH4=QSF6x((CH4-CH4B)/(SF6-SF6B)). Onde: QCH4 é a taxa de emissão de metano em g dia-1; QSF6 é a taxa de liberação do SF6 da cápsula de permeação; CH4 e SF6 são as concentrações medidas no tubo de aço inoxidável e CH4B e SF6B são as concentrações medidas no tubo coletor “branco”. Para todas as correlações com CH4 foram utilizados dados individuais de cada animal. Para análise estatística dos dados, foi adotado o delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos e três repetições. As estatísticas foram realizadas por meio de analises de variância sendo que as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.Resultados e Discussão
A produção de metano/animal/dia em gramas (tabela 2) foi reduzida (P=0,01) em 23% em relação ao tratamento CON no tratamento que recebeu GER, e com uma tendência de redução nos outros tratamentos que recebiam o extrato, principalmente no tratamento CAR. Não ocorreram diferenças significativas nos parâmetros de produção de metano por kg de matéria seca ingerida e digerida (P=0,18) para os tratamentos avaliados, provando que a redução na produção de metano foi devido a ação do aditivo e não pela redução no consumo e digestibilidade do alimento. Mesmo não ocorrendo diferenças na produção de metano por kg de ganho de peso (P=0,43), ela foi numericamente menor em 19% no tratamento GER comparado ao CON. Os trabalhos in vitro trouxeram resultados satisfatórios ao se utilizar compostos de plantas como redutores da metanogênese, porém poucos trabalhos foram capazes de provar in vivo a eficácia desses aditivos. Wang et al. (2009) usando um extrato comercial a base de orégano na alimentação de ovinos fistulados conseguiram reduzir a produção de metano em 12% (P=0,003), sendo que os animais produziram 17 g/animal/dia. Klevenhusen et al. (2011) utilizando óleo de alho adicionados a uma dieta para ovinos reduziram em 10% a produção de metano em relação ao tratamento controle, com uma produção de 26 g/animal/dia. Do ponto de vista comercial, a utilização desses compostos de plantas deveriam trazer algum benefício produtivo, como melhoria da eficiência alimentar ou aumento do ganho de peso, com isso são possíveis de serem aplicados em condições de fazenda. O metano entérico é uma perda de energia produtiva na faixa entre 2% e 12% do CEB em ruminantes, dependendo do nível de ingestão de alimentos e da composição da dieta (Johnson & Johnson, 1995). Desta forma, os tratamentos estão de acordo, onde animais que recebiam os estratos tiveram média de 7,38% e o tratamento CON 8,12% do metano em relação ao CEB (P=0,18). Os extratos de plantas fazem uma função semelhantes a dos ionóforos, agindo sobre as bactérias gram-positivas, reduzindo a disponibilidade de H+ para a síntese de metano, disponibilizando mais energia para os animais.Conclusões
O extrato de gergelim testado no presente estudo foi capaz de reduzir a produção de metano em 23% em relação ao tratamento controle.Gráficos e Tabelas
