PROTEÓLISE EM SILAGEM DE SORGO SUBMETIDA A DIFERENTES PERÍODOS DE EXPOSIÇÕES EM AEROBIOSE

Tamires Oliveira de lima1, Leandro Coelho de Araujo2, Adriano de Almeida Lino3, Sabrina Novaes dos Santos-Araujo4, Patrícia de Almeida5, Cintia Lionela Ambrósio de Menezes6, Pamela Kerlyane Tomaz7, Luis Aurelio Sanches8
1 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
2 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
3 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
4 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
5 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
6 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
7 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
8 - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

RESUMO -

O objetivo com este trabalho foi avaliar as variações de nos teores de proteína (PB), nitrogênio amoniacal (N-NH3) e pH de silagens de sorgo submetida a diferentes tempos de exposição em aerobiose, para identificar o tempo máximo de exposição antes da embalagem comercialização. Amostras de silagem de sorgo forma arranjadas em delineamento inteiramente casualizados e três repetições, onde os tratamentos corresponderam 0; 6; 12; 24; 48; 72; 96 e 120 horas após o desabastecimento do silo. A silagem foi homogeneizada e armazenada em sacos plásticos que permaneceram em condição de aerobiose. Conforme os tempos dos respectivos tratamentos foram alcançados, realizou-se a retirada de uma subamostra por unidade experimental para análises de massa seca, PB, (N-NH3) e pH. Foi observado um decréscimo nos teores de PB e pH e aumento nos de N-NH3, indicando que o tempo máxima de exposição para reduzir as perdas pode ser de até 72 h de exposição em aerobiose.

Palavras-chave: Estabilidade aeróbia, Nitrogênio amoniacal, Volumoso, Nutrição de ruminantes

PROTEOLYSIS IN SILAGE OF SORGUM UNDER DIFFERENT AIR EXPOSURE TIME

ABSTRACT - Silage production has been an efficient strategy to ensure quality food for beef cattle during dry season or in feedlot. The marketing of silage in small bags has been increasing and aims to meet the demand of small farms. This research evaluated the variations in the crude protein (CP), ammonia (N-NH3) and pH of sorghum silages under different air exposure time. Samples of sorghum silage were used in completely randomized design and three replications where the treatments were 0; 6; 12; 24; 48; 72; 96 and 120 hours of air exposure. The silage was homogenized and stored in open plastic bags that remained. As soon as the treatments were reached, a subsample was gotten per experimental unit for analyzes of dry mass, CP, (N-NH3) and pH. A decrease in the levels of CP and pH, and increase of N-NH3 were observed, indicating that the maximum air exposure time to reduce losses may be up to 72 h before the silage is packaged and marketed.
Keywords: Aerobic Stability, Ammoniacal Nitrogen, Roughages, Ruminant Nutrition


Introdução

Apesar do processo de ensilagem ser uma técnica milenar (McDONALD, 1981), vários estudos de relevância ainda são conduzidos nesta linha de pesquisa, visando a redução de perdas de massa seca (MS), prolongamento da estabilidade aeróbia, identificação de micotoxinas, dinâmica de fluxo gasoso, novos inoculantes e técnicas que auxiliem no uso desse processo (AVILA ET AL., 1999; BERNARDES ET AL., 2005; DRIEHUIS ET AL., 2001). A vida útil de uma silagem pode ser determinada pelo tempo em que ela permanece estável em aerobiose, sendo que vários fatores podem influencia-la como a temperatura ambiental, espécies forrageiras, conteúdo de umidade da cultura, concentrações de O2 e CO2, população de microorganismos aeróbicos, concentração de ácidos orgânicos e carboidratos solúveis residuais (PITT, 1990). A instabilidade que leva a deterioração da silagem se inicia principalmente pela ação de leveduras ácido tolerantes (SPOELSTRA ET AL., 1988) que são microorganismos capazes de fermentar o ácido lático e carboidratos solúveis residuais das silagens em CO2, água e calor, elevando o pH da massa e permitindo assim o crescimento de microorganismos indesejáveis, que são menos tolerantes ao baixo pH, como fungos filamentosos e bactérias aeróbias que podem proporcionar proteólise e consequente elevação nos teores de nitrogênio amoniacal (N-NH3) (WOOLFORD, 1990). Recentemente existe um aumento na comercialização de silagens que são embaladas em sacos plásticos com volumes de até 30kg e destinadas a alimentação de pequenos rebanhos, principalmente dos leiteiros. Porém, ainda não são disponíveis trabalhos que avaliam a qualidade da silagem reembalada assim como o tempo em aerobiose máximo para que não haja significativa perdas de proteína bruta (PB) e produção de N-NH3. Desta forma, o objetivo com este trabalho foi avaliar as modificações nas concentrações de PB e N-NH3 em silagens de sorgo, submetidas a diferentes tempos de exposição ao ar antes do processo de embalagem.

Revisão Bibliográfica

O processo de ensilagem não melhora a qualidade do volumoso, mas visa manter as propriedades do material original (VAN SOEST, 1994). Assim, é de extrema importância que este processo seja realizado de forma correta para que as perdas energéticas inevitáveis, sejam reduzidas ao máximo durante a fermentação dos carboidratos solúveis em ácido láctico (VELHO et al., 2006). Por outro lado quando não é dada a importância necessária para o processo posterior de retirada da silagem do silo, denominado de desabastecimento, a relação custo/benefício pode ser comprometida devido a oxidação dos açúcares solúveis e a degradação do ácido láctico produzido na fermentação, aumentando assim a proporção de parede celular, com redução do seu valor nutritivo (VELHO et al., 2006). A silagem na ausência de oxigênio e elevado teor de ácido láctico resulta na diminuição do pH, na inibição do metabolismo microbiano e na preservação dos nutrientes. Entretanto, quando a silagem é exposta ao ar, microrganismos oportunistas se tornam metabolicamente ativos, produzem calor, consomem nutrientes e promovem a proteólise, afetando assim de forma negativa a qualidade da silagem e comprometendo o consumo voluntário (RANJIT & KUNG Jr., 2000).

Materiais e Métodos

O Estudo foi realizado na Universidade Estadual Paulista – UNESP, Ilha Soltera, SP, Brasil. O experimento foi conduzido em silos experimentais no delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Os tratamentos corresponderam a exposição da silagem do sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench cv. Volumax] ao ar nos tempos 0; 6; 12; 24; 48; 72; 96 e 120 horas após o desabastecimento do silo trincheira, totalizando 24 unidades experimentais. A silagem foi obtida de um silo trincheira com capacidade para 200 tonelada que é produzida pela Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da UNESP para a alimentação do rebanho de bovinos. Durante a ensilagem não foram utilizados inoculantes. Após o desabastecimento, foi coletada aproximadamente 6 kg de silagem por unidade experimental que foi homogeneizada e acondicionada em sacos plásticos onde permaneceram em condição de aerobiose em ambiente coberto. Conforme os tempos dos respectivos tratamentos foram alcançados, realizou-se a retirada de uma subamostra por unidade experimental, que foi congelada e destinadas para as análises de MS em estufa de ventilação forçada a 55° C por 72 h. As amostras secas foram pesadas, moídas em peneira a 1 mm e destinadas para determinação da MS a 105 ºC, PB e N-NH3 (% do N total) (AOAC, 1980). Os dados foram analisados com o auxílio do programa estatístico SAS (2009) e as análises de regressões realizadas com o auxílio do procedimento “REG” ao nível de significância de 5% de probabilidade. O desvio padrão da média foi utilizado para análise da dispersão dos dados.

Resultados e Discussão

Os teores de MS não foram influenciados pelos tempos de exposição em aerobiose das silagens, mantendo um valor médio de 41,36±0,97 (p>0,05), porém o tratamento de 72 horas apresentou valor de 7,8% acima da média dos demais tratamentos. A silagem no tempo zero apresentou teor de MS de 41,61%, valor inicialmente alto e considerando que as maiores perdas por efluente já ocorreram durante a ensilagem, pouco seriam as perdas de umidade nesta etapa (dados não apresentados). No trabalho de Velho, et al. (2006) com amostras de silagem de milho submetidas a crescentes tempos de exposição ao ar após o desabastecimento, corroboram com os resultados do presente trabalho onde os teores de MS não sofreram efeitos dos tempos de exposição ao ar (0; 12; 24; 36 horas), apresentando uma média de 28,46% de MS. Quando foram analisados os dados de PB e N-NH3, observou-se uma correlação negativa (r = -0,56), onde os teores de PB diminuíram enquanto os de N-NH3 aumentaram (Figura 1). Para PB foi observado um ajuste linear com decréscimo de 0,05% para cada 24h de exposição da silagem em aerobiose (p<0,05). A diminuição nos teores de PB reduz a qualidade nutricional da silagem, uma consequência da proliferação de microorganimos aeróbios que estão realizando proteólise (degradação da proteína em N-NH3). Os teores de N-NH3 apresentaram ajuste quadrático com os tempos de aerobiose (p<0,05). O menor valor foi de 0,74% no tempo zero, alcançando o valor máximo de 2,05% às 72 h de exposição. Em um trabalho realizado por Weiss, Kroschewski e Auerbach (2016) os autores relataram que o atraso no fechamento do silo e a entrada de ar durante o processo de fermentação, reduziram significativamente o conteúdo de ácido lático na silagem e aumentou a contagem de levedura de acordo com o tempo de exposição do material em aerobiose. Isto pode ser atribuído a processos respiratórios prolongados por enzimas vegetais ou vários microrganismos aeróbios epífitas que manifestaram-se com a presença do oxigênio, passando assim a competir as bactérias produtoras de ácido láctico que por sua vez, sessarão suas atividades devido as condições inóspitas para sua sobrevivência (McDonald et al., 1991Pahlow et al., 2003).                 Velho, et al. (2006) constataram que a exposição de silagens de milho em aerobiose por cinco dias, proporcionou elevação dos valores de pH de 3,72 para 6,18, e desenvolvimento de leveduras e fungos com elevação das contagens de UFC/g de silagem. Apesar da faixa de mudança do pH observada neste experimento ter sido diferente da relatada por Velho, et al. (2006), houve variações no pH de acordo com os diferentes tempos de exposições (p<0,005) (Figura 2). Segundo McDonald et al. (1991), silagens mal preservadas apresentam níveis de N-NH3 superiores a 20%. Essa amônia é derivada do catabolismo de aminoácidos, dentre outros produtos de degradação, como aminas e ácidos graxos. No trabalho de Pires, et al. (2013) com cinco genótipos de sorgo os teores médios de N-NH3 das silagens foram abaixo de 10% do N total, indicando, que houve uma fermentação láctica adequada. Tais parâmetros também foram constatados no presente trabalho mesmo com a exposição aeróbia de silagem de sorgo porém, o aumento na concentração de N-NH3 com o tempo indica proteólise em exposição a aerobiose.

Conclusões

As modificações nos teores de PB, N-NH3 e pH ocorrem assim que a silagem é exposta a condição de anaerobiose e a silagem deve ser embalada antes do período de 72 h para evitar as máximas perdas de PB.

Gráficos e Tabelas




Referências

McDONALD, P. The biochemistry of silage. New York: John Wiley, 1981. 207p. MCDONALD, P.; HENDERSON, A. R.; HERON, S. The Biochemistry of Silage. 2 .ed. Marlow: Chalcombe, 1991, 340 p. MCGECHAN, M. B. A review of losses arising during conservation of grass forage: Part 2, storage losses. Journal of Agricultural and Engineering Research, v.45, p.1-30, 1990. PAHLOW, G.; R.  E. Muck;  F. Driehuis; S. J. W. H. Oude Elferink, and S. F. Spoelstra. 2003. Microbiology of ensiling. Pages 31–93 in Silage science and technology. D. R. Buxton, R. E. Muck, and R. E. Harrison, ed. American Society of Agronomy Inc., Crop Science Society of America Inc., Soil Science Society of America Inc., Madison, WI.  PIRES, D. A. de A. et al. Características das silagens de cinco genótipos de sorgo cultivados no inverno. 2013. Disponível em: <https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/104497/1/Caracteristicas-silagens.pdf>. Acesso em: 25 mar. 2017. PITT, R. E. Additives for silage and hay preservation. In: Silage and hay preservation, 5., 1990, New York. Proceedings...New York: NRAES, 1990. p. 2844. SPOELSTRA, S. F.; COURTIN, M. G.; VAN BEERS, J.  A. C. Acetic acid bactéria can initiate aerobic deterioration of maize silage. Journal of Agricultural Science, Cambridge, v. 111, p. 127132, 1988. VELHO, J. P. et al. Alterações bromatológicas nas silagens de milho submetidas a crescentes tempos de exposição ao ar após “desensilagem”. 2006. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/ /cr/v36n3/a29v36n3.pdf>. Acesso em: 25 mar. 2017. WEISS, K.; KROSCHEWSKI, B.; AUERBACH, H. Effects of air exposure, temperature and additives on fermentation characteristics, yeast count, aerobic stability and volatile organic compounds in corn silage. 2016. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022030216304842>. Acesso em: 27 mar. 2017. WOOLFORD, M. K. Detrimental effect o fair on silage. Journal of Applied Bacteriology. Oxford, v.68, p. 101-116, 1990.