UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Faculdade de Zootecnia e ... · Aos meus filhos, Rafael e Beatriz,...
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos MARIANA SANTOS DE MIRANDA Efeitos da substituição parcial do farelo de soja por uma fonte de proteína microbiana derivada de levedura, em dietas de vacas holandesas em lactação. Pirassununga 2015
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UNIVERSIDADE DE SO PAULO
Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos
MARIANA SANTOS DE MIRANDA
Efeitos da substituio parcial do farelo de soja por uma fonte de protena microbiana
derivada de levedura, em dietas de vacas holandesas em lactao.
Pirassununga
2015
1
MARIANA SANTOS DE MIRANDA
Efeitos da substituio parcial do farelo de soja por uma fonte de protena microbiana
derivada de levedura, em dietas de vacas holandesas em lactao.
Pirassununga
2015
Tese apresentada Faculdade de
Zootecnia e Engenharia de Alimentos da
Universidade de So Paulo, como parte
dos requisitos para obteno do ttulo de
Doutor em Cincias.
rea de Concentrao: Qualidade e
Produtividade Animal.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto
Leme.
Coorientador: Prof. Dr. Arlindo Saran
Netto.
2
Dados Internacionais de Catalogao na Publicao
Servio de Biblioteca e Informao da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da
Universidade de So Paulo
Miranda, Mariana Santos de
M672e Efeitos da substituio parcial do farelo de soja por
uma fonte de protena microbiana derivada de levedura,
em dietas de vacas holandesas em lactao / Mariana
Santos de Miranda. - Pirassununga, 2015.
97 f.
Tese (Doutorado) -- Faculdade de Zootecnia e
Engenharia de Alimentos Universidade de So Paulo.
Departamento de Engenharia de Biossistemas.
rea de Concentrao: Qualidade e Produtividade
Animal.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Leme.
1. Protena microbiana derivada de levedura 2. Ureia
de liberao lenta 3. Produo de leite 4. Parmetros
sanguneos 5. Balano nitrogenado. I. Ttulo.
3
Aos meus filhos, Rafael e Beatriz, razes do meu viver e que um dia, quando maiores,
podero entender quo necessrio e valioso foi o sacrifcio de subtrair meu tempo de me para
me dedicar ao trabalho e concluir mais esta etapa que com certeza valeu a pena,
Ao meu amor e companheiro Maurcio, que esteve sempre ao meu lado, fazendo jornada
dupla em casa, pai e me, nos momentos necessrios,
DEDICO.
A minha querida e amada me Rejane que me ensinou a ser lutadora, que sempre acreditou
em mim, principalmente nas horas em que nem eu mesmo acreditava, pelo seu amor e
exemplo de me e mulher,
Ao meu grande amigo e irmo Felipe, que sempre me incentivou a correr atrs de todos os
meus sonhos e contribuiu para que muitos fossem realizados,
OFEREO.
4
AGRADECIMENTOS
A Deus, por me dar foras e sempre me acompanhar em todos os momentos;
Ao meu orientador, professor Dr. Paulo Roberto Leme, pela orientao, ensinamentos,
persistncia, pacincia, amizade, confiana e por todo apoio oferecido;
Ao meu coorientador, professor Dr. Arlindo Saran Netto, pela imensa colaborao e auxilio,
na conduo do experimento;
Ao professor Dr. Saulo da Luz e Silva, pela contribuio nas anlises estatsticas do estudo;
Ao Dr. Marcelo de Queiroz Manella, pelo auxlio e contribuio em todo o experimento, mas
principalmente no planejamento do projeto;
A Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de So Paulo, em
especial, ao Departamento de Zootecnia, por permitirem a realizao deste curso;
A Alltech do Brasil LTDA, pelo apoio tcnico e financeiro oferecido para execuo do
projeto, em especial ao Winston Giardini, pela valiosa contribuio na formulao das dietas e
pelos comentrios muito teis e oportunos no decorrer do trabalho;
Ao Centro de Anlise e Pesquisa Tecnolgica do Agronegcio Bovinos de Leite, por
cederem os animais e as instalaes para a realizao deste estudo;
A Biomol Equipamentos e Produtos para Laboratrios, pela qualidade dos materiais
adquiridos e apoio tcnico e financeiro para anlises e finalizao da tese;
Aos pesquisadores, Claudia Rodrigues Pozzi, Irineu Arcaro Jnior, Juliana Rodrigues Pozzi
Arcaro, Luciandra Macedo de Toledo, Lus Alberto Ambrsio e Maria da Graa Pinheiro,
pelo auxlio, apoio, colaborao, ensinamentos, amizade e ateno dispensada no dia a dia;
Aos funcionrios do setor CAPTA Bovinos de Leite, Ana Baio, Creusa Maria, Donizete
Olivatto, Gilberto Gomes, Luis Caboclo, Paulo Almussa, Tereza Ldia e Valter Messias pelo
auxlio e companheirismo na conduo do experimento;
Aos colaboradores Luiz Frederico e Nivaldo Vitrio, pela ajuda na conduo do experimento,
preparo das instalaes e trato dos animais;
5
A todos os colegas de ps-graduao da FZEA-USP, Katiele, Gisele, Andr, Rafael, Vtor,
pela valiosa ajuda nos perodos de coletas ao final de cada perodo experimental;
A todos os alunos de ps-graduao e estagirios do setor CAPTA Bovinos de Leite pelo
auxlio nas coletas;
A Premix pelo confeccionamento dos concentrados experimentais;
A todos que colaboraram com a realizao deste trabalho de maneira direta ou no e que,
embora no citados aqui no deixam de merecer meus sinceros agradecimentos,
MEU MUITO OBRIGADA!
6
Se no puder voar, corra. Se no puder correr, ande. Se no puder
andar, rasteje, mas continue em frente de qualquer jeito.
MARTIN LUTHER KING JR.
Nossa recompensa se encontra no esforo e no no resultado. Um
esforo total uma vitria completa.
MAHATMA GANDHI.
7
RESUMO
MIRANDA, M. S. Efeitos da substituio parcial do farelo de soja por uma fonte de
protena microbiana derivada de levedura, em dietas de vacas holandesas em lactao.
2015. 97 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos,
Universidade de So Paulo, 2015.
Foi conduzido um estudo com vacas leiteiras no Centro de Anlise e Pesquisa
Tecnolgica do Agronegcio - Bovinos de Leite, do Instituto de Zootecnia, em Nova Odessa,
SP, com o objetivo de avaliar os efeitos da substituio parcial do farelo de soja da dieta por
uma fonte de protena microbiana derivada de levedura (PML), e a sua combinao com uma
ureia de liberao lenta (ULL), sobre o consumo de MS, produo e composio do leite, bem
como alguns parmetros sanguneos e o balano nitrogenado. Foram utilizadas oito vacas
primparas da raa Holands, distribudas aleatoriamente em dois quadrados latinos 4x4 em
tratamentos arranjados em esquema fatorial 2x2, sendo que cada perodo experimental foi
composto por 28 dias com 21 dias de adaptao e 7 dias de coleta. Foram comparadas quatro
dietas, compostas por 49% de volumoso (47% de silagem de milho e 2% de feno de Tifton) e
51% de concentrado, com teor mdio de 16,8% de protena bruta e 2,5Mcal/kg EM. Na dieta
controle (CTL = sem PML e sem ULL) o farelo de soja foi a principal fonte proteica e nas
outras trs dietas o farelo de soja foi parcialmente substitudo por 15 g/kg MS de PML (com
PML e sem ULL) ou por 7,5 g/kg MS de ULL (sem PML e com ULL) ou ambos, 15 g/kg MS
PML+ 7,5 g/kg MS de ULL (com PML e com ULL). Houve interao entre PML e ULL para
o consumo de MS (P=0,0003) e produo de leite (P=0,0013). As vacas que receberam o
tratamento ULL tiveram menor consumo de MS, sem afetar a produo de leite comparado s
vacas que receberam o tratamento PML+ULL (P0,05). No houve interao para os
componentes do leite obtido, exceto para o extrato seco desengordurado (P=0,0086), as vacas
que receberam o tratamento CTL tiveram os maiores teores de ESD no leite comparada as
vacas que receberam o tratamento ULL (P=0,0002) e esses teores mais elevados foram iguais
aos das vacas que receberam o tratamento PML (P=0,066). Apesar de no ter havido
interao, as vacas que receberam os tratamentos sem ULL tiveram maiores teores de
protena, casena e slidos totais no leite comparado s vacas que receberam os tratamentos
com ULL (P0,05). No houve interao entre PML e ULL para eficincia na produo de
leite (P=0,0694), porm a eficincia na produo de leite corrigida para energia foi maior para
as vacas que receberam tratamentos com ULL do que as vacas que receberam os tratamentos
8
sem ULL (P0,05). No houve interao entre PML e ULL para os parmetros sanguneos
analisados (P>0,05) exceto para o teor de K (P=0,0098). Os teores de hematcrito e
hemoglobina foram maiores nas vacas que receberam tratamento com ULL comparado aos
valores encontrados nas vacas que receberam tratamento sem ULL (P0,05), no afetando a
homeostasia. O teor de N retido (balano de N) foi maior para os animais que receberam o
tratamento CTL devido a diferena encontradas no teor de N ingerido e excretado nas fezes
(P0,05). A eficincia do uso de N aumentou com a substituio do farelo de soja por PML,
ULL ou ambos (P0,05). A substituio do farelo de soja pela PML, ULL ou por ambos em
dietas de vacas leiteiras, teve efeitos sobre o consumo de MS, a produo e composio do
leite, bem como na ingesto de N, secreo de N no leite, excreo fecal de N e no balano
nitrogenado. De maneira geral, possvel fazer a substituio do farelo de soja pela PML,
ULL ou ambos, sem afetar negativamente os parmetros de produtividade. Os resultados
obtidos foram similares ao tratamento CTL em relao ao consumo, produo de leite e
balano nitrogenado permitindo espao para a incluso de alimentos mais baratos e
garantindo melhor fornecimento de energia.
Palavras-chave: Balano nitrogenado, componentes do leite, produo de leite, parmetros
sanguneos, ureia de liberao lenta.
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ABSTRACT
MIRANDA, M.S. Effects of the partial substitution of soybean meal by a yeast-derived
microbial protein source, in diets of lactating dairy cows. 2015. 97 f. Phd. Thesis
Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de So Paulo, 2015.
This study was conducted to evaluate the effects of partial replacement in the diet of
dairy cows of soybean meal by a yeast-derived microbial protein source (YMP) or a
combination of YMP with a slow release urea (SRU), on dry matter intake, milk production
and composition, blood parameters and nitrogen balance. Eight first lactation cows were
distributed randomly into two 4x4 Latin squares, in a 2x2 factorial arrangement of treatments,
with four periods with 28 days each one (21 days of adaptation and 7 days of collection). The
base diet had 49% roughage (47% corn silage and 2% Tifton hay) and 51% concentrate, with
an average of 16.8% crude protein and 2.5 Mcal/kg dry matter (DM). In the control diet (CTL
= without YMP and without SRU) soybean meal was the main protein source and in the three
other diets the soybean meal was partially replaced by 15 g/kg DM of YMP or 7.5 g/kg DM
SRU, or both, 15 g/kg DM YMP plus 7.5 g/kg DM SRU. There was an interaction between
YMP and SRU for DM intake (P=0.0003) and milk production (P=0.0013). The cows that
received SRU treatment had lower DM intake not affecting milk production compared to
cows that received the YMP+SRU treatment and differences among treatments for DM intake
and milk production (P0,05). There was no interaction of the milk components, except for
nonfat dry milk (P=0.0086), the cows that received CTL treatment had the highest nonfat dry
milk compared to cows received the SRU treatment (P=0.0002) and these higher levels were
equal to those of cows received the YMP treatment (P=0.066). Although there was no
interaction, the cows that received the treatments without SRU had higher protein, casein and
total solids in milk compared to cows received treatments SRU (P0.05). There was no
interaction between YMP and SRU for milk production efficiency (P=0.0694), but efficiency
in the milk production corrected for energy was greater for cows received SRU treatments
than cows received treatments without SRU (P0.05). There was no interaction between YMP
and SRU for the analyzed blood parameters (P>0.05) except for the K content (P=0.0098).
The levels of hematocrit and hemoglobin were higher in cows that received treatment with
SRU compared to cows that received treatment without SRU (P0.05), not affecting
homeostasis. The nitrogen retained (N balance) was higher for animals that received CTL
treatment due to differences in N content ingested and excreted in the feces (P0.05). The
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efficiency of use of N increased with the substitution of soybean meal for PML, ULL or both
(P0.05). The substitution of soybean meal by YMP, SRU or both in dairy cow diets, had
effects on DM intake, milk yield and composition, as well as N intake, milk secretion of N,
fecal excretion of N and nitrogen balance. In general, it is possible to replace soybean meal
for PML, ULL or both, without impacting negatively the production performance parameters.
The results obtained in the CTL treatment in the consumption of dry matter, production of
milk and nitrogen balance allowing the inclusion of cheaper feeds allowing for better energy
supply.
Keywords: Nitrogen balance, milk composition, milk production, blood parameters, slow
release urea.
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LISTA DE ILUSTRAES
Figura 1 Evoluo do preo do farelo de soja CEPEA / ESALQ Campinas SP.
Figura 2 Metabolismo proteico em bovinos leiteiros.
Figura 3 Baias experimentais individuais em instalaes do tipo free-stall.
Figura 4 Ordenha diria dos animais e amostragem do leite para anlise de composio.
Figura 5 Materiais para coleta de sangue, analisador porttil e cartuchos para anlises dos
parmetros sanguneos.
Figura 6 Amostras de urina para anlise do teor de nitrognio e creatinina para o clculo do
balano nitrogenado.
Figura 7 Coleta total de fezes para determinao do teor de N nas fezes e clculo do balano
nitrogenado.
Figura 8 Efeito da protena microbiana derivada de levedura e da ureia de liberao lenta
sobre a eficincia de produo de leite.
Figura 9 Teores mdios de K sanguneo, mEq.L-1
, obtidos por gasometria em funo dos
tratamentos.
Figura 10 Efeito da protena microbiana derivada de levedura (PML) e da ureia de liberao
lenta (ULL) sobre o volume mdio urinrio das vacas.
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Perfil de aminocidos essenciais das bactrias ruminais, da PML e do farelo de
soja.
Tabela 2 Valores de referncias para alguns eletrlitos, nion gap, potencial hidrogeninico
venoso, presso parcial de dixido de carbono e bicarbonato sanguneos na espcie bovina.
Tabela 3 Composio percentual dos ingredientes das dietas, expressa com base na matria
seca (% MS).
Tabela 4 Composio bromatolgica dos volumosos e dos concentrados que compunham as
dietas com base na MS.
Tabela 5 Composio qumica das dietas experimentais com base na MS e teor de
aminocidos essenciais.
Tabela 6 Delineamento de dois quadrados latinos 4x4, balanceados, com 4 animais, 4
tratamentos e 4 perodos cada.
Tabela 7 Efeitos da protena microbiana derivada de levedura e da ureia de liberao lenta
sobre o consumo de matria seca e a produo de leite obtida e corrigida para 4% gordura e
para energia.
Tabela 8 Efeitos da protena microbiana derivada de levedura e da ureia de liberao lenta
sobre a eficincia da produo de leite obtida e corrigida para 4% de gordura e para energia.
Tabela 9 Efeitos da protena microbiana derivada de levedura e da ureia de liberao lenta
sobre os componentes totais do leite.
Tabela 10 Efeitos da protena microbiana derivada de levedura e da ureia de liberao lenta
sobre os valores obtidos por gasometria dos metablitos e gases sanguneos.
Tabela 11 Efeitos da protena microbiana derivada de levedura e da ureia de liberao lenta
sobre os valores obtidos para ingesto de nitrognio, excreo e balano nitrogenado.
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LISTA DE ABREVIATURAS
AnGAP nion GAP ou janela aninica
BE Base Extra
BN Balano de Nitrognio
CAPTA Centro de Anlise e Pesquisa Tecnolgica do Agronegcio
CCS Contagem de Clulas Somticas
CEPEA Centro de Estudos Avanados em Economia Aplicada
CHO Carboidrato
CMS Consumo de Matria Seca
CNF Carboidratos no fibrosos
CTL Controle
EE Extrato Etreo
ENN Extrativo No Nitrogenado
ESD Extrato Seco Desengordurado
FDA Fibra em Detergente cido
FDN Fibra em Detergente Neutro
Glu Glicose
Hb Hemoglobina
Ht Hematcrito
LCE Produo de Leite Corrigida para Energia
LCG Produo de Leite Corrigida para 4% de Gordura
MM Matria Mineral
MS Matria Seca
NDT Nutrientes Digestveis Totais
NNP Nitrognio No Proteico
N-NH3 Amnia
NUL Nitrognio Ureico no Leite
NUS Nitrognio Ureico no Sangue
PB Protena Bruta
PCO2 Presso Parcial de Dixido de Carbono
PDR Protena Degradvel no Rmen
pH Potencial Hidrogeninico
PM Protena Metabolizvel
Pmic Protena Microbiana
PML Protena Microbiana Derivada de Levedura
PNDR Protena No Degradvel no Rmen
ST Slidos Totais
TCO2 Dixido de Carbono Total
ULL Ureia de Liberao Lenta
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SUMRIO
1 INTRODUO ................................................................................................................................. 16
2 REVISO DE LITERATURA .......................................................................................................... 19
2.1 Fontes nitrogenadas utilizadas pelos ruminantes ............................................................................ 19
2.2 Exigncias proteicas para vacas em lactao .................................................................................. 23
2.2.1 Protena bruta ............................................................................................................................... 25
2.2.2 Protena degradvel no rmen e protena microbiana .................................................................. 28
2.2.3 Protena no degradvel no rmen ............................................................................................... 32
2.2.4 Protena metabolizvel ................................................................................................................. 34
2.2.5 Exigncia em aminocidos ........................................................................................................... 35
2.3 Compostos nitrogenados no leite e no sangue................................................................................. 36
2.4 Parmetros sanguneos .................................................................................................................... 38
2.5 Balano de nitrognio...................................................................................................................... 42
3 HIPTESE E OBJETIVOS ............................................................................................................... 44
3.1 Hiptese ........................................................................................................................................... 44
3.2 Objetivo ........................................................................................................................................... 44
4 MATERIAL E MTODOS ............................................................................................................... 44
4.1 Local e animais ............................................................................................................................... 44
4.2 Dieta basal e tratamentos................................................................................................................. 45
4.3 Delineamento experimental ............................................................................................................. 48
4.4 Medies e amostragens.................................................................................................................. 48
4.5 Anlises laboratoriais ...................................................................................................................... 51
4.6 Anlises estatsticas ......................................................................................................................... 54
5 RESULTADOS .................................................................................................................................. 54
5.1 Consumo de MS .............................................................................................................................. 54
5.2 Produo de leite ............................................................................................................................. 55
5.3 Eficincia de produo .................................................................................................................... 56
5.4 Composio do Leite ....................................................................................................................... 57
15
5.5 Parmetros sanguneos .................................................................................................................... 61
5.6 Balano nitrogenado ........................................................................................................................ 63
6 DISCUSSO ...................................................................................................................................... 67
6.1 Consumo de MS .............................................................................................................................. 67
6.2 Produo de leite e eficincia .......................................................................................................... 69
6.3 Composio do leite ........................................................................................................................ 70
6.4 Parmetros sanguneos .................................................................................................................... 75
6.5 Balano nitrogenado ........................................................................................................................ 80
7 CONCLUSES .................................................................................................................................. 82
8 REFERNCIAS ................................................................................................................................. 84
9 ANEXO .............................................................................................................................................. 97
16
1 INTRODUO
Os produtores de leite do pas esto encontrando cada vez mais dificuldades para
permanecerem na atividade leiteira devido s presses advindas, principalmente, do mercado
externo. A busca pela competitividade, sustentabilidade e consolidao na atividade leiteira
levam necessidade da adoo de tecnologias que melhorem a produtividade do rebanho e a
qualidade do leite, caractersticas imprescindveis para reequilibrar os custos e garantir o valor
comercial do produto. Desta forma, a pecuria leiteira caminha com foco na modernidade e
competitividade utilizando permanentemente a tecnologia como um caminho para a
sustentabilidade.
O Ministrio da Agricultura Pecuria e Abasteciemento em 2013, realizou projees
de longo prazo, at os anos de 2022/2023, nos agronegcios brasileiros, e o leite foi
considerado como um dos produtos com maiores possibilidades de crescimento. O
crescimento anual previsto na produo de leite foi de 1,9% que corresponde a um aumento
na produo ao final do perodo de 41,3 bilhes de litros de leite cru, ou seja, 20,7% maior do
que a produo de 2013 (BRASIL, 2013).
De acordo com dados adaptados da (FOOD AND AGRICULTURE
ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS FAO, 2013), em 2011 o Brasil j era o 4
maior produtor de leite do mundo, incluindo leite de vaca, bfala, camelo, cabra e ovelha,
totalizando aproximadamente 32 milhes de toneladas de leite produzido. Em 2013, se
manteve na posio produzindo em torno de 34 milhes de toneladas de leite. Atualmente o
Brasil encontra-se em ascenso podendo se tornar o 3 maior produtor de leite do mundo.
Desta forma, o leite e seus derivados fazem uma importante contribuio nutricional para a
humanidade, alm do aporte de energia, protenas, minerais e vitaminas, o leite se destaca
pelo valor biolgico destes componentes, principalmente da protena (CAMPBELL, 2007). O
crescimento da populao mundial aumenta a demanda por produtos de valor nutritivo
elevado, portanto, o leite e seus derivados continuaro a serem alimentos presentes na dieta da
maior parte da populao mundial.
Com o grande potencial e possibilidade de expanso no sistema de produo, a
intensificao no sistema de produo de leite do Brasil, baseado na utilizao de dietas totais
com uso de forragens conservadas e concentrados, envolvem animais com elevado potencial
gentico e a adequao do manejo desses animais com a sanidade e bem estar, mas
principalmente, com a alimentao. Neste contexto, a nutrio proteica das vacas leiteiras tem
17
grande importncia devido sua influencia direta na produo de leite, nos ndices
reprodutivos e no custo da alimentao.
Desta forma a alimentao animal o principal fator que afeta o custo da explorao
leiteira, sendo a protena um dos nutrientes que mais onera o custo da alimentao
(IMAIZUMI, 2005). Assim o uso da protena deve ser criterioso, considerando-se no
somente sua quantidade na dieta como tambm a sua degradabilidade no rmen, uma vez que
para os ruminantes o valor da protena ingerida pelo animal no determinado pela sua
composio em aminocidos, pois as protenas ingeridas, assim como outros nutrientes, esto
sujeitas ao ataque pela populao microbiana do rmen e podem sofrer uma intensa
degradao e sntese antes de passar para o abomaso e intestino delgado, onde sero digeridos
e absorvidos.
Durante muitos anos, a protena bruta foi o principal parmetro usado para
determinao das exigncias proteicas na formulao de dietas para vacas leiteiras. Contudo
medida que a produo de leite por vaca nos rebanhos dos pases desenvolvidos praticamente
dobrou nos ltimos 30 anos, chegando a produes mdias anuais por vaca de 9000 a 14000
kg de leite e como o rmen sozinho no capaz de suprir a protena necessria para a
manuteno corporal e sntese de leite, aumenta-se assim a importncia da fonte proteica da
dieta.
Com o objetivo de atender as exigncias proteicas decorrentes desse aumento de
produo de leite, o conhecimento e o controle da taxa e da extenso de degradao da
protena diettica no rmen, bem como da digesto intestinal da protena no degradvel no
rmen, tem despertado grande interesse nos nutricionistas de ruminantes nas ltimas dcadas.
De acordo com Kalscheur et al. (2006), uma das metas na nutrio de ruminantes
fornecer a quantidade adequada de protena degradvel no rmen para melhorar a eficincia
dos microrganismos ruminais e obter mxima produo de protena microbiana, alm da
complementao da protena metabolizvel com a protena no degradvel no rmen.
Maximizar a sntese de protena microbiana com teores adequados de protena degradvel no
rmen pode possibilitar a reduo na quantidade de protena bruta da dieta sem afetar a
produo de leite das vacas. Alm disso, melhora a eficincia do nitrognio alimentar, reduz
os custos da produo do leite, maximiza o desempenho da vaca e minimiza a poluio
ambiental decorrente da excreo de nitrognio.
O desbalano entre o teor de protena e de energia na dieta, alm de aumentar o custo
da alimentao, aumenta a exigncia em energia necessria para excreo do nitrognio,
tornando os ruminantes menos eficientes no uso do nitrognio diettico. Alm dos aspectos de
18
produo, aumentam os problemas resultantes da excreo de doses excessivas de nitrognio
para o meio ambiente.
Uma das ferramentas que possibilitam melhorar o aproveitamento protico pelos
ruminantes a protena microbiana derivada de levedura (PML), fonte de protena similar
microbiana, com nome comercial Demp (sigla em ingls significando dietary escape
microbial protein) desenvolvido pela Alltech Inc. Nicholasvile, KY, EUA, concebida para
fornecer protena de alta qualidade e proporcionar um melhor balano de aminocidos
essenciais para a vaca leiteira. Alm disso, a utilizao da PML permite uma reduo da
protena bruta total na dieta, aumentando a produo e os componentes totais do leite,
melhorando os parmetros reprodutivos e reduzindo as perdas de nitrognio.
A PML, segundo o fabricante, capaz de fornecer para as vacas uma protena com
composio semelhante em aminocidos ao da protena microbiana que sintetizada no
rmen. Esse produto foi projetado para criar uma fonte proteica to eficiente quanto protena
microbiana sendo uma eficiente fonte de aminocidos para a produo de leite. Alm disso,
devido eficiencia com que supre as exigncias das vacas em lactao, possvel reduzir os
nveis de protena bruta na dieta, mantendo elevadas a produo de leite e a fertilidade dos
animais.
Outro produto, tambm desenvolvido pela Alltech Inc. Nicholasvile, KY, EUA,
denominado Optigen
, uma ureia de liberao lenta (ULL) na qual existe uma barreira fsica
composta por ceras de vegetais que conferem proteo a ureia reduzindo a velocidade de
liberao de N no rmen. A utilizao de uma fonte de nitrognio no proteico de liberao
lenta no rmen pode ser uma alternativa para diminuir a utilizao das fontes de protena
verdadeira e da ureia pecuria nas dietas para ruminantes, com as vantagens de diminuir os
riscos de intoxicao com a ureia, aumentar o espao para incluso de ingredientes na dieta,
substituir as fontes de protena verdadeira de alto custo bem como aquelas com
disponibilidade limitada, podendo ainda melhorar o sincronismo de nutrientes no rmen, sem
comprometer o desempenho produtivo das vacas leiteiras.
Espera-se que o uso de uma fonte de protena microbiana derivada de levedura,
combinado a uma ureia de liberao lenta, proporcione protena verdadeira e nitrognio no
proteico respectivamente, complementando as quantidades de N necessrias e no rmen
possam melhorar a nutrio dos diferentes grupos de microrganismos ruminais, maximizando
a produo de protena microbiana.
19
2 REVISO DE LITERATURA
2.1 Fontes nitrogenadas utilizadas pelos ruminantes
As fontes de compostos nitrogenados utilizadas na alimentao de ruminantes so
classificadas basicamente como fontes de nitrognio proteico e de nitrognio no proteico
(NNP).
Os farelos de soja e de algodo so as fontes proteicas mais utilizadas na nutrio de
vacas leiteiras, apresentando um bom perfil de aminocidos, ricos em lisina demonstrando
uma leve deficincia em metionina.
No Brasil o farelo de soja, subproduto proveniente da extrao de leo dos gros, a
principal fonte proteica utilizada para composio de dietas para vacas leiteiras suplementadas
com concentrado. No entanto, pelo fato da soja ser uma commodity agrcola e do Brasil ser
um grande produtor e exportador deste gro, seu preo oscila de acordo com o mercado
internacional, refletindo, consequentemente, nos preos de seus subprodutos. Se for
acompanhada a evoluo dos preos do farelo de soja (Figura 1) nos ltimos anos possvel
observar que a incluso deste ingrediente, bem como de seus subprodutos pode resultar,
muitas vezes, em um maior custo diettico. Aliado a isso, existem demandas crescentes da
soja na avicultura, na suinocultura intensiva, na alimentao humana e tambm na indstria
energtica para produo de biocombustveis.
Figura 1 Evoluo do preo do farelo de soja CEPEA / ESALQ Campinas SP.
20
A busca pela utilizao de outras fontes proteicas em substituio ao farelo de soja,
desde que no comprometa o desempenho animal, pode ser uma estratgia para a reduo dos
custos dietticos dos rebanhos leiteiros. No entanto, essas fontes proteicas alternativas devem
ser eficientes, seguras e econmicas, permitindo desempenhos produtivos similares aos dos
animais alimentados com dietas tradicionais (PINA et al., 2006).
A substituio da protena vegetal por fontes de NNP pode ser uma alternativa para
reduzir a competio entre humanos e animais por fontes proteicas.
Uma das principais fontes de NNP utilizadas na alimentao de ruminantes, com o
objetivo de suprir parte da protena degradvel no rmen, de baixo custo quando comparada a
outras fontes de nitrognio e capaz de promover uma maior digestibilidade melhorando o
aproveitamento de alimentos fibrosos a ureia.
A ureia possui caractersticas especfica tais como: ser desprovida de valor energtico,
ser solvel e rapidamente hidrolisada pela ao da urease (sintetizada pelas bactrias)
produzindo amnia (N-NH3) e dixido de carbono (CO2) no interior do rmen (MAYNARD
et al., 1984). A amnia a principal fonte de nitrognio para a sntese proteica no rmen. Os
microrganismos do rmen incorporam a amnia nos esqueletos carbnicos dando origem aos
aminocidos utilizados para a sntese de protena microbiana. Apesar de os protozorios
produzirem amnia, eles no a utilizam como fonte de nitrognio para a sntese de protena.
Os fatores determinantes para a transformao da ureia em protena so a
disponibilidade de energia e a velocidade de liberao da amnia no rmen. Assim, para que o
uso da ureia pelos ruminantes seja eficiente, alguns cuidados precisam ser tomados como:
utilizar a dose correta e homogeneiz-la adequadamente no concentrado, volumosos ou
mistura total a fim de evitar problemas de intoxicao ao ruminante; garantir disponibilidade
de energia adequada para que as bactrias consigam utilizar a ureia para a sntese de protena
microbiana e adequao mineral da dieta, principalmente quanto ao enxofre, para que a
sntese de aminocidos sulfurados no seja limitada.
No passado, utilizava-se fixar as doses mximas de ureia para as vacas. Porm, com o
desenvolvimento dos sistemas proteicos que permitem balancear a dieta de acordo com a
degradabilidade da protena, isso entrou em desuso. Desta forma, a adequao no teor de
protena degradvel no rmen deve ser o critrio determinante para se ajustar a dose de ureia
adequadamente (SANTOS, 2006).
Uma fonte segura e eficaz de nitrognio no proteico para os microrganismos do
rmen a ULL que pode suprir nitrognio s bactrias ruminais em uma velocidade que
aperfeioa sua converso em protena microbiana, minimiza os riscos de intoxicao, pode
21
estimular o crescimento das bactrias que utilizam fibras e criar mais espao para incluso de
fibra digervel e energia na rao (AKAY et al., 2004).
Segundo Akay et al. (2004), a ureia encapsulada com polmero ou ULL, confere um
tempo de degradao da ureia em at 16 horas, sendo a sua solubilizao lenta e constante no
ambiente ruminal. Os mesmos pesquisadores avaliaram a utilizao in situ do nitrognio da
ULL com a ureia e a soja em gros e encontraram que a ULL seguiu um padro mais
semelhante ao da soja do que ao da ureia, com uma velocidade intermediria de utilizao
durante as primeiras 16 horas de fermentao ruminal, seguindo-se uma velocidade mais lenta
de utilizao at 30 horas aps esse perodo. Esse padro de utilizao em duas fases para a
ULL assemelhou-se ao observado para a soja.
Em avaliaes com fermentadores in vitro, o uso de ureia encapsulada permitiu maior
sntese de protena microbiana e utilizao mais rpida de nutrientes em relao dieta
controle, aumentando a utilizao das fibras em detergente cido (FDA) em 16,6%, da fibra
em detergente neutro (FDN) em 6,8%, dos carboidratos (CHO) totais em 4% e da matria
orgnica (MO) em 8,0% (AKAY et al., 2004).
A protena microbiana se destaca pelo alto valor nutricional, sendo que, dentre as
fontes proteicas utilizadas pelos ruminantes, a que apresenta um perfil de aminocido mais
semelhante ao perfil presente no leite e nos msculos, isto , aqueles aminocidos exigidos
pelo animal (SCHWAB, 1994). A protena microbiana tambm representa a principal poro
de protena bruta que chega ao intestino das vacas em lactao (NATIONAL RESEARCH
COUNCIL - NRC, 2001).
Uma complementao proteica de alto valor nutricional a PML que uma fonte de
protena com composio em aminocidos similar a protena microbiana (Tabela 1). Desta
forma, a PML capaz de escapar parcialmente da degradao ruminal, devido sua
capacidade de se movimentar com a fase lquida no rmen e assim fornecer protena de alta
qualidade ao ruminante, visto que, o rmen sozinho no capaz de atender s exigncias para
vacas em crescimento e de alta produo.
A protena microbiana contm 15,8 e 5,2% do total de aminocidos essenciais referentes
lisina e metionina respectivamente, enquanto que a PML contm 16,0 e 3,6% do total de
aminocidos essenciais como lisina e metionina respectivamente (SABBIA et al., 2012).
Essa capacidade que a PML tem em mover-se pela fase lquida do rmen e escapar
parcialmente da degradao ruminal, permite fornecer para a vaca em lactao um perfil de
aminocidos de alta qualidade para a produo de leite.
22
Tabela 1 Perfil de aminocidos essenciais das bactrias ruminais, da PML e do farelo de
soja.
AAE1 % PB
PML2
Farelo de Soja3
Protena Microbiana4
Met 2,8 1,5 2,6
Lys 8,2 6,3 7,9
Arg 7,0 7,4 5,1
Thr 5,6 4,0 5,8
Leu 7,5 7,8 8,1
Ile 5,9 4,6 5,7
Val 6,2 4,7 6,2
His 2,7 2,8 2,0
Phe 5,2 5,3 5,1
Trp 1,6 1,3 1,4
Total 52,6 45,5 49,9 1AAE = Aminocidos Essenciais: Arg = Arginina; His = Histidina; Ile = Isoleucina; Lys = Lisina; Met =
Metionina; Phe = Fenilalanina; Thr = Treonina; Trp = Triptofano; Val = Valina. 2PML = Protena Microbiana derivada de Levedura. Anlises realizadas pelo Olson Agricultural Analytical
Services Lab, South Dakota State University (Brookings, SD). 3NRC, 2001.
4Clark et al., 1992.
Entretanto a suplementao com PML na dieta de vacas em lactao requer
consideraes especiais quando forem formuladas. Por exemplo, o NRC (2001) subestima a
taxa de passagem e a frao proteica no degradvel no rmen da PML e superestima sua
frao proteica degradvel no rmen, tempo de reteno ruminal e produo de protena
microbiana (SABBIA et al., 2012). O NRC (2001) prev uma taxa de passagem de cerca de
7%/h para PML que subestimada porque PML tem uma taxa de passagem muito semelhante
ao da fase lquida ruminal.
A sincronizao entre a protena degradvel no rmen e energia importante para
aperfeioar o crescimento microbiano, a digestibilidade ruminal, a eficincia na utilizao de
energia e protena e a produo de leite (HERRERA-SALDANA et al., 1990). Assim, para a
utilizao da PML, necessrio atender as exigncias ruminais de nitrognio e energia, para
obter a mxima eficincia microbiana.
De acordo com Sabbia et al. (2012), utilizando 16 vacas da raa Holands em lactao
(12 multparas e 4 primparas), com mdia de 40 kg de leite/vaca/dia, distribudas
aleatoriamente em quatro tratamentos com nveis crescentes de PML (0 g, 300 g, 600 g e 900
g) e usando um delineamento de quadrado latino 4x4, verificou-se que a utilizao de 300 g
de PML equivalente a 1,14% da matria seca da dieta de vacas leiteiras de alta produo pode
melhorar a produo e a composio do leite, com reduo nas perdas de nitrognio. Esses
23
autores no encontraram diferena na produo de leite com a utilizao de PML, mesmo
obtendo um aumento de 1,2 kg de leite por vaca por dia.
2.2 Exigncias proteicas para vacas em lactao
A exigncia metablica dos ruminantes, quanto nutrio proteica, no por protena
bruta (PB), protena no degradvel no rmen (PNDR) ou por protena degradvel no rmen
(PDR), oferecida atravs de diferentes fontes de nitrognio no proteico, mas sim por
quantidades suficientes de cada um destes nutrientes para fornecer substrato para a sntese de
protena microbiana (Pmic), que compe a protena metabolizvel (PM) (SANTOS, 2006)
(Figura 2).
Os ruminantes tm uma digesto altamente desenvolvida e especializada, caracterizada
pela reteno e fermentao pr-gstrica a qual ocorre principalmente no rmen. Atravs de
uma associao simbitica com os microrganismos, os ruminantes tm melhor acesso
energia oriunda de alimentos fibrosos do que a maioria dos outros herbvoros (VAN SOEST,
1994). Esta forma nica de digesto permite aos ruminantes converter os nutrientes dos
alimentos no utilizveis pelos no ruminantes, em produtos de alto valor nutritivo, tais como
leite e carne. Alm disso, os ruminantes tm a capacidade de utilizar a protena diettica de
baixa qualidade, como o NNP e o nitrognio reciclado para o rmen, e produzir protena de
alta qualidade como a Pmic. A quantidade de Pmic tambm depende da quantidade de energia
disponvel para os microrganismos.
No incio da lactao, a ingesto de energia e nitrognio muitas vezes menor do que
a necessria para suportar as altas taxas para produo de protena no leite. Nestas
circunstncias, a protena do tecido corporal utilizada para suplementar a diettica e a Pmic
e permitir que os aminocidos atinjam o intestino delgado mantendo um fornecimento
adequado de aminocidos para a glndula mamria e carbono para a gluconeognese no
fgado (BEQUETTE; BACKWELL; CROMPTON, 1998). Embora as necessidades proteicas
das vacas em lactao possam ser expressas como uma porcentagem da PB da dieta, na
verdade a quantidade de PM fornecida para o intestino delgado pela Pmic e pela PNDR e o
seu perfil de aminocidos essenciais, que realmente determina o rendimento e a composio
do leite (NRC, 2001).
24
Figura 2 Metabolismo proteico em bovinos leiteiros.
Fonte: Disponvel em: http://babcock.wisc.edu/sites/default/files/de/pt/de_05.pt.pdf, acessado
07 maio 2014.
cidos graxos de cadeia ramificada
http://babcock.wisc.edu/sites/default/files/de/pt/de_05.pt.pdf
25
A nutrio proteica uma cincia complexa, particularmente em vacas de alta
produo. Alm disso, as atuais restries econmicas e ambientais exigem dos nutricionistas
balancearem dietas com baixos teores de PB. Isso implica em aperfeioar o crescimento
microbiano no rmen, no fornecimento de quantidade adequada de PNDR para atingir nveis
suficientemente altos de PM para suportar a produo de leite e, ainda, reduzir a excreo de
nitrognio melhorando de maneira geral o uso do nitrognio pela vaca.
2.2.1 Protena bruta
As protenas so nutrientes orgnicos basicamente compostos por carbono, hidrognio,
oxignio e nitrognio presentes em todas as clulas vivas dos organismos. So grandes
molculas, polmeros de aminocidos, ligadas por ligaes peptdicas.
O teor de protena de um alimento mensurado a partir do teor de nitrognio presente
na amostra analisada em que a porcentagem de nitrognio obtida multiplicada por 6,25 e
expressa como protena bruta. Este fator derivado da porcentagem mdia de nitrognio das
protenas dos alimentos, e pode resultar em erros apreciveis principalmente se a origem do
nitrognio for de um material no proteico ou de protenas de composio incomum
(AMERICAN PSYCHOLOGICAL ASSOCIATION, 2007).
A anlise do teor de PB baseada no fato de que todas as protenas possuem 16% de
nitrognio, e que todo nitrognio do alimento est na forma proteica. Porm, o contedo de
PB dos alimentos inclui nitrognio proteico e nitrognio no proteico, portanto, alguns
ingredientes, como ureia (46% N; 287% protena bruta equivalente), tem um grande impacto
na PB diettica quando includa na dieta.
Estudos mostraram que a produo de leite pode ser facilmente aumentada pelo
aumento na concentrao da PB da rao. Gardner e Park (1973) relataram um aumento na
produo de leite e slidos no gordurosos quando a protena bruta diettica aumentou de 13,2
para 15,5%. Cressman et al. (1980) mostraram resultados semelhantes em vacas multparas
quando gros midos de milho foram substitudos por farelo de soja aumentando a PB da
dieta de 12,4 para 17,7%. No entanto, a produo mdia diria de leite em primparas no foi
afetada pelo aumento de PB na dieta. Da mesma forma, a resposta na produo foi mostrada
na segunda e terceira lactaes, mas no na primeira lactao quando raes continham 15 a
16% em comparao com as de 12% de PB (ROFFLER et al., 1978). A resposta
marcadamente diferente para suplementao proteica na produo de leite entre a primparas e
multparas foi inexplicvel.
26
Kung e Huber (1983) suplementaram vacas em lactao com dietas contendo 11,3,
14,5 e 17,5% de PB e observaram que a produo de leite e a ingesto de matria seca
aumentaram com o aumento no teor de protena. A diferena foi maior entre 11,3 e 14,5% do
que entre 14,5 e 17,5%. Tratamentos similares foram usados por Edwards, Bertley e Dayton
(1980) que compararam raes com trs diferentes teores de PB, 13, 15 e 17%. Os resultados
tambm foram semelhantes aos descritos por Kung e Huber (1983). Houve um aumento na
produo de leite entre os tratamentos com 13 e 15% de PB e no houve diferena entre os
tratamentos com 15 e 17%. Uma resposta amplamente documentada um menor retorno na
produo de leite a teores j elevados de PB (NRC, 2001).
Roffler, Wray e Satter (1986) estudaram as respostas dos aumentos nas concentraes
de PB da dieta na produo de leite e consumo de matria seca de vacas em lactao. O
conjunto de dados dos 17 estudos publicados era composto basicamente por dietas com milho
gro, silagem de milho e feno de alfafa onde a PB na dieta era aumentada com farelo de soja
de 9,5 a 20,2%. O modelo exponencial desenvolvido previu um aumento na produo de leite
de 1,6 kg.dia-1
quando a PB aumentou de 12 para 13% e apenas 0,20 kg.dia-1
quando se
aumentou de 18 para 19%. Houve tambm uma resposta na ingesto de matria seca que
diminuiu quando a PB na dieta aumentou. Em 2001, o comit de leite do NRC realizou uma
anlise de regresso multivariada usando um conjunto de dados de 82 estudos proteicos. Este
estudo resultou em uma equao que prediz respostas na produo de leite de 0,75 kg.dia-1
quando a PB aumentou de 15 para 16% e 0,35 kg.dia-1
quando o aumento foi de 19 para 20%.
Uma mxima produo de leite alcanada com 23% de protena bruta na dieta. Usando um
conjunto maior de dados e uma metodologia diferente do NRC (2001), Ipharraguerre e Clark
(2005) utilizaram um banco de dados de 112 estudos publicados entre 1981 e 2003 e previram
um aumento de 0,94 e 0,42 kg.dia-1
quando a PB aumentou de 15 para 16% e de 19 para 20
%, respectivamente. Da mesma forma que os resultados reportados pelo NRC (2001), a
produo de leite mxima foi atingida em 22,8% de PB.
Desta forma, recomenda-se cuidado na interpretao desses dados. Embora a produo
de leite possa ser aumentada em dietas com concentraes extremamente elevadas de PB, os
custos econmicos e ambientais devem ser avaliados e comparados com os de dietas de
menor teor proteico.
Na reviso dos estudos do NRC (2001), o aumento na produo de leite com o
aumento no teor de PB da rao no esteve correlacionado com aumento no consumo de
matria seca. Efeito positivo do aumento do teor de PB da rao no consumo de matria seca
esperado quando a rao deficiente em protena degradvel do rmen. Essa ocorrncia
27
mais comum em raes com teores de PB abaixo de 15%, mesmo assim, h inconsistncia
nos dados (SANTOS; PEDROSO, 2011).
Ipharraguerre e Clark (2005) tambm verificaram que a relao entre produo de leite
e teor de PB na dieta varivel, o que indica que a PB por si s no um bom indicador para
ser utilizado na formulao da dieta. Fatores que influenciam essa relao envolvem
principalmente a disponibilidade de energia para utilizao da protena degradada no rmen
para sntese de protena metabolizvel e o perfil de aminocidos da protena no degradvel
no rmen. Entretanto, as respostas tambm dependem do estgio de lactao e do nvel de
produo das vacas.
Olmos Colmenero e Broderick (2006) substituram o milho em gro de alta umidade
pelo farelo de soja para aumentar a PB de 13,5 para 19,4%. A produo de leite e o teor de
protena apresentaram tendncias de respostas quadrticas para protena bruta na dieta,
atingindo um mximo de 16,5% de protena. Por outro lado, alantona, nitrognio ureico do
leite e nitrognio ureico do sangue aumentaram linearmente com o aumento da protena. Os
resultados desta pesquisa mostraram que a maior eficincia (nitrognio do leite/nitrognio
ingerido) foi alcanada quando as vacas foram alimentadas com dietas contendo 16,5% de
PB.
Para atender as exigncias de nitrognio de vacas leiteiras era necessrio, no passado,
balancear as dietas utilizando o conceito de PB. Mas, como j enfatizado, o balano de
protena bruta no leva em conta as propores relativas de protena e de nitrognio no
proteico, a taxa e extenso da degradao proteica no rmen, a digestibilidade intestinal e a
composio dos aminocidos da protena no degradvel no rmen (NRC, 2001).
Santos e Pedroso (2011) relataram que no Brasil, a maior parte do leite produzido
ainda proveniente de sistemas de produo que utilizam pastagens tropicais manejadas de
forma inadequada, isto , em pastos com baixa relao folha/colmo e no adubados. Nessas
condies, a gramnea tropical, independente da espcie, apresenta baixo teor de PB. Para
corrigir essa deficincia, faz-se necessrio suplementar a vaca com concentrados com teores
de PB entre 16 a 24%, dependendo da dose e da produo da vaca. Entretanto, quando essas
pastagens so manejadas corretamente e adubadas para permitirem altas taxas de lotao, os
teores de PB na matria seca da forragem colhida pela vaca variam de 12 a 22%. Esses teores
de PB so determinados pelo ponto ideal de colheita, mas principalmente pela dose de N
aplicado no pasto. Nestas condies, o teor de PB do concentrado deve ser ajustado para
evitar excesso de PB para a vaca, aumentando os custos de produo e os danos causados pela
excreo ao meio ambiente.
28
Dans (2010) conduziu um trabalho com vacas no tero mdio de lactao com
produes de at 22,8 kg de leite.dia-1
mantidas em pastagens de capim-elefante com 18,5%
de PB e as mesmas no responderam a mais do que 9,5% de PB (% da matria seca) no
concentrado (milho modo e mistura mineral). Esse resultado prximo ao predito pelo NRC
(2001).
Assim, a sustentabilidade da produo de leite, econmica e ambientalmente, muito
difcil de conseguir baseado em PB, por isso, necessrio ser mais preciso em definir as
exigncias proteicas das vacas leiteiras.
2.2.2 Protena degradvel no rmen e protena microbiana
A protena bruta dos alimentos que degradada no rmen fornece uma mistura de
peptdeos, aminocidos livres e amnia para o crescimento microbiano e sntese de protena
microbiana. Os microrganismos do rmen degradam as protenas em aminocidos, que podem
ser diretamente incorporados em protena microbiana quando a energia adequada est
disponvel, ou desaminada para cidos graxos volteis, dixido de carbono e amnia (BACH;
CALSAMIGLIA; STERN, 2005). A eficincia em utilizar a protena bruta diettica requer a
seleo de protenas complementares da alimentao e de suplementos de nitrognio no
proteico capazes de fornecer as quantidades adequadas de protena degradvel no rmen a fim
de suprir as necessidades de nitrognio dos microrganismos ruminais.
A microbiota ruminal basicamente composta por bactrias, protozorios e fungos e a
fermentao dos alimentos depende da atividade que cada um destes exerce no rmen.
Considerando que as bactrias so os microrganismos com taxa metablica mais elevada,
estas sero, portanto, influenciadas de modo proporcionalmente mais intenso do que os
protozorios e fungos ruminais (ARCURI; LOPES; CARNEIRO, 2006).
A quantidade de protena microbiana que pode ser sintetizado no interior do rmen
limitada pela energia disponvel para os microrganismos e da eficincia com que eles utilizam
essa energia, e no somente da quantidade e da natureza do substrato presente no rmen
(HUNGATE, 1966; CHURCH, 1988).
Stokes et al. (1991) sugerem que teoricamente o nitrognio bacteriano e a eficincia
bacteriana continuaro a aumentar com o aumento da protena degradvel no rmen na dieta,
desde que os carboidratos no sejam limitantes. No entanto, melhorar a formulao de dietas
para atender, mas sem ultrapassar a exigncia de protena degradvel no rmen pelos
microrganismos melhora o crescimento microbiano, reduz a excreo de nitrognio e melhora
de modo geral a utilizao do nitrognio pela vaca (KALSCHEUR et al., 2006).
29
A identificao da funo do nitrognio no proteico na alimentao dos ruminantes e
a importncia que a microbiota do rmen tem na utilizao do mesmo, ocorreram no final do
sculo XIX.
A suplementao com nitrognio no proteico, alm de fornecer amnia para a sntese
de protena microbiana (principalmente as bactrias) a custo reduzido (kg de N), apresenta
outras vantagens tais como a ao tamponante no rmen de forma a manter o pH ruminal em
faixa mais adequada para a digesto da celulose, altera o hbito alimentar aumentando a
frequncia de refeies, resultando em um possvel incremento na eficincia energtica da
dieta (HUBER, 1994). Algumas bactrias ruminais tais como, Bacteroides succinogenes,
Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, Bacteroides amylophilus,
Methanobacterium ruminatiume, Eubacterium ruminatium utilizam amnia para sntese de
protena, mesmo quando h presena de protena verdadeira (HUNGATE, 1966). Outra
vantagem da utilizao do NNP sua contribuio para a sustentabilidade do sistema de
forma a minimizar a excreo de resduos nitrogenados para o meio ambiente (TAMMINGA,
1996).
A ureia a fonte de nitrognio no proteico mais utilizado na alimentao de
ruminantes, apresentando rpida liberao da amnia no rmen e acima da capacidade de
utilizao pelos microrganismos (GOLOMBESKI et al., 2006). De acordo com Russell et al.
(1992) para que os microrganismos utilizem adequadamente a amnia, devem-se fornecer
fontes proteicas e energticas que tenham sincronia na degradao, a fim de se evitar perda de
nitrognio amoniacal pelo excesso de sua liberao, reduo na degradao do alimento e na
produo microbiana. Isto ir levar a uma sobrecarga do nitrognio amoniacal no fgado e
maior gasto de energia para excreo de ureia, alm dos riscos de intoxicao para o
ruminante (NEWBOLD; RUST, 1992).
Raes para vacas leiteiras com produes superiores a 35 kg de leite.dia-1
, que
recebem farelo de soja ou de algodo como principal suplemento proteico, geralmente
apresenta excesso de PDR quando se busca adequar o suprimento de protena metabolizvel.
Neste caso, dificilmente se justifica o uso de ureia. Porm, em vacas com produes inferiores
a 35 kg de leite.dia-1
e animais de corte a partir de determinada fase de crescimento e na fase
de terminao, so capazes de utilizar ureia com grande eficincia quando esta adicionada
rao na dose correta (SANTOS, 2006).
Santos, Huber e Theurer (1998) realizaram uma reviso de literatura e compararam 23
trabalhos em que a protena verdadeira da rao foi substituda parcial ou totalmente pela
ureia. A produo de leite no foi afetada em 17 estudos, aumentou em 2 e diminuiu em
30
apenas 4. O teor de protena do leite no foi afetado em 18 estudos e aumentou em 5. A
produo mdia foi de 34 kg de leite.dia-1
para as vacas alimentadas com raes sem adio
de ureia e de 34,3 kg para as alimentadas com ureia, mostrando que para este nvel de
produo, a incluso de fontes de NNP no prejudicou a produo.
Carareto (2007) avaliou o efeito do uso da ureia para vacas em lactao e no
encontrou diferena na produo de leite de vacas recebendo silagem de milho quando 30%
da PB do farelo de algodo foi substitudo pela ureia.
Pesquisadores tm relatado que a utilizao do nitrognio no proteico reduz a
ingesto de matria seca e vrios mecanismos tm sido propostos para explicar tal reduo.
Oba e Allen (2003) trabalharam com infuso intrarruminal de amnia atravs do propionato
de amnio, propionato de potssio e propionato de sdio e encontraram que o propionato de
amnio reduziu o consumo quando comparado ao propionato de sdio e potssio em 11, 14 e
13,9 kg respectivamente. O nmero de refeies em um perodo de 12 horas foi 5,6; 8,0 e 7,2,
para o propionato de amnio, sdio e potssio respectivamente. O intervalo entre as refeies
tambm foi afetado, sendo 105, 72,8 e 73,9 minutos para o propionato de amnio, sdio e
potssio, respectivamente. No houve efeito no tempo de durao das refeies.
Silva, Valadares e Valadares Filho (2001) e Oliveira, Valadares e Valadares Filho
(2001) utilizando nveis crescentes de ureia na rao (0; 0,70; 1,4 e 2,1%), tambm
verificaram uma diminuio no consumo de alimentos e na produo de leite de vacas das
raas Girolando e Holands respectivamente.
Imaizumi et al. (2006), substituram parcialmente o farelo de soja por ureia (1% na MS
da rao total) em dietas de vacas em lactao alimentadas com fonte de amido de alta
degradabilidade ruminal (milho processado na forma de resduo industrial de pipoca doce) e
encontraram que o consumo de MS no foi afetado, porm a produo de leite foi menor para
vacas alimentadas com ureia.
Com a implantao de novas tecnologias, ao decorrer dos ltimos anos foram
desenvolvidos produtos que visam o controle da liberao de NNP, com intuito de reduzir os
custos das dietas, melhorar a converso do nitrognio em protena microbiana e minimizar os
riscos de intoxicao. Desta forma, o Optigen, uma ureia encapsulada por uma cera, capaz
de liberar lentamente o nitrognio amoniacal por at 24 a 36 horas aps sua ingesto,
proporcionando um melhor sincronismo com a liberao de energia da dieta, tornando mais
eficiente a converso do nitrognio em protena microbiana (AKAY et al., 2004).
Vargas e Ishler (2008) avaliaram o efeito da substituio de 900 g do farelo de soja
tratado e de 500 g de farelo de canola por 112 g de ULL com base na MS. A dieta controle era
31
composta por 50% de forragem e 16% de PB, enquanto que as dietas que continham a ULL,
constitudas por 53% de forragem e 15,5% de PB. No houve diferena na produo de leite
(P=0,11) dos animais que receberam os tratamentos, porm houve um aumento de 1,15 kg de
leite na produo dos animais que receberam tratamentos com a ULL.
A protena microbiana sintetizada no rmen normalmente fornece a maior parte dos
aminocidos que passam para o intestino delgado (NRC, 2001) e com isso, ela se destaca pelo
alto valor nutricional, pois dentre as fontes proteicas utilizadas pelos ruminantes a que
apresenta o perfil de aminocidos mais semelhantes aos presentes na carne e no leite
(SCHWAB, 1994). Assim, a sntese de protena microbiana deve ser maximizada em todo
programa nutricional de ruminantes, j que pode representar mais de 50% da protena
metabolizvel que chega ao intestino das vacas de alta produo (SANTOS, 2006).
Quando a sntese ruminal de protena microbiana est sendo maximizada, possvel
obter ganhos no aporte de protena metabolizvel para o animal atravs da suplementao
com fontes proteicas ricas em protena no degradvel no rmen, desde que estas fontes
tambm tenham bom perfil de aminocidos. De qualquer forma, a maximizao da sntese de
protena microbiana fundamental para se produzir leite com elevado teor de protena
(MATTOS; PEDROSO, 2005).
De acordo com Church (1988), o nitrognio no-amoniacal que entra no intestino
delgado compreende cerca de 40% de protena bruta microbiana em dietas com alto teor de
protena diettica, ao redor de 60% em dietas com baixo teor de protena, e 100% em dietas
exclusivas com nitrognio no proteico. Da mesma forma, Clark, Klusmeyer e Cameron
(1992) resumiram inmeros tratamentos a partir da literatura indicando que o nitrognio
microbiano supriu em mdia 59% do nitrognio no amoniacal que passou para o intestino
delgado com uma taxa de 34 a 89%.
Recentemente Huhtanen e Hristov (2009) publicaram um artigo de reviso com um
conjunto de dados maior, incluindo 739 dietas da Amrica do Norte, e 998 dietas do norte da
Europa. Os autores afirmaram que o NRC (2001) superestima as necessidades de protena
degradvel no rmen da vaca devido determinao imprecisa da protena degradvel no
rmen da dieta e pelo modelo no contabilizar a reciclagem da ureia para o rmen. O NRC
(2001) define a exigncia de protena degradvel no rmen para os microrganismos em 1,18,
o que significa que a eficincia de captura de protena degradvel no rmen pelos
microrganismos assumida como sendo 0,85, sem disposio para reciclagem ruminal de
nitrognio. Uma anlise por Lapierre e Lobley (2001) indicou que quantidade substancial de
ureia pode ser reciclada para o rmen, e que as margens de segurana podem no ser
32
necessrias para satisfazer as exigncias de protena degradvel no rmen pelos
microrganismos. Recentemente, Gozho, Hobin e Mutsvangwa (2008) relataram que 58 a 65%
do nitrognio no proteico sintetizado pelo fgado retornaram ao trato gastrintestinal de vacas
leiteiras.
Desta forma, quando se desejam elevados nveis de produo, ocorre aumento das
necessidades proteicas e, para atender estas condies, h necessidade de maximizar a
eficincia da sntese de protena microbiana e que parte da protena diettica ingerida no seja
degradada no rmen. Assim, Russell et al. (1992) salientaram que quanto maior for a
degradabilidade da protena da rao, maior ser a produo de amnia e possivelmente,
maiores sero as perdas urinrias de compostos nitrogenados na forma de ureia. Para que estas
perdas sejam reduzidas, e seja maximizado o crescimento microbiano, h necessidade de
sincronizao entre as taxas de degradao da protena e dos carboidratos.
2.2.3 Protena no degradvel no rmen
A quantidade de protena que chega para ser absorvida no intestino delgado a soma
da protena microbiana e da protena diettica que escapa ou ultrapassa a digesto ruminal
(CHURCH, 1988). Para elevadas taxas de produo de leite, a protena microbiana sozinha
pode ser insuficiente para atender demanda da protena metabolizvel da vaca. No entanto, a
melhor opo no substituir a protena degradvel no rmen (diminuindo a sntese de
protena microbiana) pela protena no degradvel no rmen. Van Soest (1994) afirmou que
esta abordagem enfatiza os aspectos nutricionais de um nico estmago e transforma o
ruminante em um no ruminante. Alm disso, esta estratgia torna desnecessariamente os
ruminantes mais dependentes da qualidade alimentar e os pe em concorrncia com animais
monogstricos (VAN SOEST, 1994).
Diversas tecnologias, incluindo o uso de calor, agentes qumicos ou uma combinao
de ambos sobre as sementes e alimentos oleaginosos, tm sido desenvolvidas a fim de
aumentar o escape dos mesmos da fermentao ruminal para aumentar desta forma a protena
metabolizvel e seu perfil de aminocidos (NRC, 2001).
Santos et al. (1998) em uma reviso abrangente sobre os efeitos da protena no
degradvel no rmen no desempenho de vacas leiteiras afirmaram que em 22 das 29
comparaes dos vrios ensaios de metabolismo realizados, dietas com alto teor de protena
no degradvel no rmen diminuram a sntese de protena microbiana. Do mesmo modo,
Ipharraguerre e Clark (2005) sugeriram que a adio de protena no degradvel no rmen na
33
dieta custa de protena degradvel no rmen, pode levar a uma depresso na sntese proteica
microbiana e no fluxo de sada do rmen.
Adachi et al. (2000) observaram aumento de produo de leite em vacas da raa
Holands de alta produo com 10 a 20 semanas ps-parto, alimentadas com uma fonte de
protena no degradvel no rmen em relao ao farelo de soja. Moussavi et al. (2007)
verificaram que a utilizao de uma fonte de protena no degradvel no rmen ou cidos
graxos n-3-polinsaturados para vacas no inicio da lactao, aumentou a ingesto de matria
seca e a produo de leite, sem nenhuma alterao na composio do leite. Entretanto,
Serbester et al. (2005) no observaram efeitos do uso de protena no degradvel no rmen
sobre a produo de leite em vacas, mas verificaram aumento absoluto no teor de protena do
leite.
As respostas de vacas leiteiras suplementao com a protena no degradvel no
rmen so muito variveis. Uma parte destas respostas explicada pela fonte de protena
bruta da dieta, na proporo e na fonte da protena no degradvel no rmen, no efeito da
protena no degradvel no rmen sobre a sada ruminal da protena microbiana, na
degradabilidade e teor de aminocidos da protena no degradvel no rmen, e na
porcentagem de protena bruta da dieta (IPHARRAGUERRE; CLARK, 2005).
Brito e Broderick (2007) substituram a ureia por diferentes fontes de protena
verdadeira (farelo de soja com solvente, farelo de algodo e farelo de canola), resultando em
raes isoproteicas (16,5% PB), mas com diferentes concentraes de protena no degradvel
no rmen e protena degradvel no rmen. A dieta com ureia teve a maior concentrao de
protena degradvel no rmen e a menor de protena no degradvel no rmen; vacas
alimentadas nesse tratamento tiveram menor produo e teores dos componentes do leite,
menor eficincia alimentar e menor eficincia no uso do nitrognio (nitrognio do leite /N
ingerido) do que as vacas suplementadas com protena verdadeira. O farelo de algodo
apresentou menor produo de leite, menor teor de slidos do leite e menor eficincia no uso
do nitrognio em comparao com o farelo de soja com solvente e o farelo de canola. Isto
sugere uma pior digesto intestinal ou um padro de aminocidos da protena absorvida
prejudicada pela utilizao do farelo de algodo (BRITO; BRODERICK, 2007). Pode-se
concluir a partir dos resultados deste estudo que no s a concentrao de protena degradvel
no rmen e de protena no degradvel no rmen na dieta importante, mas tambm a
composio, degradabilidade, e absoro de cada frao.
34
2.2.4 Protena metabolizvel
A protena metabolizvel definida como a protena verdadeira que digerida ps-
rmen e seus aminocidos absorvidos pelo intestino (NRC, 2001). Assim, a exigncia de
protena metabolizvel que chega ao intestino o somatrio da protena microbiana
sintetizada no rmen, da protena diettica no degradada no rmen e da protena endgena.
(KALSCHEUR et al., 1999).
Como foi discutido anteriormente, o principal contribuinte da protena metabolizvel
a protena microbiana, enquanto a protena no degradvel no rmen a segunda fonte mais
importante de protena verdadeira para o intestino delgado e a protena endgena faz uma
contribuio menor para a protena metabolizvel (NRC, 2001). A protena bruta microbiana,
tal como previsto pelas bactrias e protozorios considerada por conter 80% de protena
verdadeira e 20% de cidos nuclicos. A protena verdadeira da protena bruta microbiana
considerada 80% digestvel. Consequentemente, a converso de protena bruta microbiana
para protena metabolizvel assumida como sendo 64%. A protena no degradvel no
rmen considerada como sendo 100% de protena verdadeira (NRC, 1989), e a sua
digestibilidade de 50 a 100%, dependendo da fonte de alimento; entretanto, a converso de
protena bruta endgena para a protena metabolizvel assumido como sendo de 40% (NRC,
2001).
As primeiras investigaes de Van Horn et al. (1975) foram comparando os diferentes
nveis de protena bruta na dieta em diferentes fontes de protena (ureia vs farelo de soja).
Neste experimento, raes com maiores teores de protena bruta (16,8%), baseadas em maior
incluso de ureia, tinham baixa protena metabolizvel (4,7%) e menor produo de leite em
comparao com dietas com baixo teor de protena bruta (13,3%) e maiores teores de protena
metabolizvel (5,6%), utilizando mais farelo de soja, preliminar para a aplicabilidade do
conceito de protena metabolizvel.
Wright et al. (1998) aumentaram a concentrao de protena metabolizvel na dieta de
vacas em meio de lactao pelo aumento da concentrao de protena no degradvel no
rmen, mantendo constante protena degradvel no rmen. Atravs dessa pesquisa constatou-
se um aumento linear na produo e protenas do leite, mas uma menor eficincia do
nitrognio com aumento na concentrao de protena metabolizvel na dieta. De acordo com
estes resultados, Wang et al. (2007) relataram uma diminuio linear na eficincia do
nitrognio quando as vacas em meio de lactao foram alimentadas com concentraes
elevadas de protena metabolizvel pelo aumento da concentrao de protena no degradvel
no rmen na dieta. Estes autores encontraram tambm um aumento linear na produo de
35
leite, entretanto houve efeitos quadrticos sobre os componentes do leite (protena, gordura,
slidos totais e extrato seco desengordurado). Do mesmo modo, a importncia do balano de
protena metabolizvel na produo de leite em vacas em meio de lactao foi recentemente
estudada por Agle et al. (2010). Neste experimento trs dietas com valores decrescentes de
protena bruta (15,4; 13,4 e 12,9%) e de protena degradvel no rmen (10,3; 8,4 e 7,1%),
forneceram saldos de protena degradvel no rmen de 162, -326 e -636 g.dia-1
, e saldos de
protena metabolizvel de 323, -44 e 40 g.dia-1
, respectivamente. A produo e os
componentes do leite no foram afetados pelos tratamentos, enquanto que o nitrognio ureico
do leite e o nitrognio excretado na urina e fezes foram menores para as dietas com teores
mdio e baixo de protena bruta comparada com as dietas com elevado teor de protena bruta.
Desta forma, quando as exigncias de protena metabolizvel forem atendidas na dieta para
vacas leiteiras com concentraes reduzidas de protena bruta e protena degradvel no rmen,
produziram-se excrees com menor potencial de emisso de amnia, sem afetar
negativamente o desempenho produtivo da vaca.
2.2.5 Exigncia em aminocidos
Os aminocidos absorvidos, utilizados principalmente para a sntese de protenas, so
essenciais para a manuteno, crescimento, reproduo e produo das vacas leiteiras. Um
padro ideal de aminocidos absorvidos existe presumivelmente, para cada uma destas
funes fisiolgicas. Dos vinte aminocidos que ocorrem nas protenas, dez so classificados
como "essenciais" (ou indispensveis). Estes incluem arginina, histidina, isoleucina, leucina,
lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, e valina. Os aminocidos essenciais no
podem ser sintetizados pelos tecidos animais ou se o forem, so em um taxa no
suficientemente elevada para satisfazer as exigncias, em especial durante as fases iniciais do
crescimento ou nveis elevados de produo (NRC, 2001).
Embora cada um dos 10 aminocidos essenciais em ruminantes tenha sido citado
como limitante em alguns estudos, metionina e lisina so os mais frequentemente
considerados como potencialmente limitantes para bovinos leiteiros.
A lisina parece ser o primeiro aminocido limitante em dietas baseadas em milho
(silagem de milho) e suplementadas com fontes proteicas derivadas do milho (farelos e
subprodutos). A metionina foi primeiro aminocido limitante quando as dietas tinham um teor
de forragem elevado e todas ou a maioria das protenas no degradveis no rmen era
fornecida pelo farelo de soja, protena animal (farinha de carne, sangue, etc.), ou ambos
(SCHWAB et al., 1992).
36
A relao entre os aminocidos essenciais disponveis para o animal importante para
eficincia da sntese proteica pelos tecidos (LAPIERRE; LOBLEY, 2001).
O perfil ideal de aminocidos essenciais na protena metabolizvel para vacas em
lactao vem sendo estudada, no entanto, alcanar uma concentrao tima dos aminocidos
mais limitantes na protena metabolizvel o primeiro passo para balancear os aminocidos
nas dietas. Rulquin et al. (1993) realizaram uma reviso e mostraram que as concentraes
timas de lisina e metionina para a produo de protenas do leite como porcentagem da
protena metabolizvel foram, respectivamente, 7,3 e 2,5%, (relao de 2,92:1). Valores
semelhantes so relatados pelo NRC (2001) com uma concentrao tima de lisina e
metionina na protena metabolizvel igual a 7,2 e 2,4% (3:1), respectivamente.
2.3 Compostos nitrogenados no leite e no sangue
A avaliao da quantidade de nitrognio diettico realmente aproveitado pelos
ruminantes um problema comum na pecuria leiteira, mas pode ser feita a partir das
concentraes de nitrognio ureico.
As determinaes dos teores de nitrognio ureico no sangue e no leite tem sido uma
importante ferramenta para monitorar a nutrio e evitar problemas metablicos. Esses
parmetros permitem ajustes nas dietas visando maximizar a produo quando as dietas esto
com teores de protena insuficientes, ou mesmo evitar perdas econmicas quando a incluso
do nitrognio est acima do necessrio por determinada categoria animal (PERES, 2001).
O nitrognio ureico pode gerar informaes tanto do metabolismo proteico como
energtico por apresentar rpida difuso tissular e permitir sua anlise no plasma sanguneo
(EICHER; BOUCHARD; BIGRAS-POULIN, 1999) e no leite (PEIXOTO JR., 2003). As
concentraes de nitrognio ureico no leite tm mostrado elevada correlao e variando de
0,88 a 0,96 em relao aos teores de nitrognio no sangue conforme reportado por Baker,
Ferguson e Chalupa (1995) e desta forma, se o nitrognio ureico no sangue estiver elevado o
nitrognio no leite tambm estar.
Almeida (2012) afirmou que o teor de nitrognio ureico no leite um bom indicador
de quo adequado esto os nveis proteicos e energticos da dieta, bem como a eficincia de
utilizao do N pelas vacas em lactao, isto , a relao entre a quantidade de nitrognio
secretado no leite e o consumo de nitrognio pelos animais.
A utilizao da determinao do nitrognio ureico no leite como uma ferramenta para
avaliar a condio nutricional das vacas em lactao simples, rpida, barata e direta
bastando apenas, coletar, de forma no invasiva, amostras do leite durante as ordenhas.
37
Os nveis de nitrognio ureico mdio no leite recomendados pela literatura encontram-
se entre 10 e 17 mg.dL-1
. Segundo Hutjens e Barmore (1995) valores de nitrognio ureico no
leite entre 12 e 17 mg.dL-1
eram considerados referncias, Moore e Varga (1996)
consideravam valores entre 10 e 14 mg.dL-1
, Jonker, Kohn e Erdman (1998) entre 10 e 16
mg.dL-1
e Jonker e Khon (1998) relatam valores entre 12 e 16 mg.dL-1
.
Normalmente, nveis abaixo de 10 e acima de 16 mg.dL-1
, podem refletir um
desequilbrio no manejo nutricional. De acordo com Machado (2012), a Clnica do Leite da
ESALQ/USP analisando mensalmente, o teor de nitrognio ureico de aproximadamente
65.000 tanques detectou que 33% dos resultados estavam acima de 14 mg.dL-1
e 30% abaixo
de 10 mg.dL-1
. Se considerarmos a recomendao da literatura internacional de 10 a 14
mg.dL-1
como indicativo de dietas bem balanceadas, somente 37% das propriedades avaliadas
estavam com as dietas de suas vacas balanceadas adequadamente para energia e protena, o
que mostra uma grande oportunidade para os produtores de leite melhorarem a situao
financeira de seus empreendimentos.
Vargas e Ishler (2008) avaliaram o efeito da substituio de 900 g do farelo de soja
tratado e de 500 g de farelo de canola por 112 g de ULL com base na MS. A dieta controle era
composta por 50% de forragem e 16% de PB, enquanto que as dietas que continham a ULL
eram constitudas por 53% de forragem e 15,5% de PB. Esses autores encontraram teores de
NUL iguais 9,83 mg.dL-1
para os tratamentos com a ULL e 8,64 mg.dL-1
para o tratamento
controle.
O monitoramento mensal do teor de nitrognio ureico no leite pode ser uma
importante ferramenta no manejo dos rebanhos leiteiros, de acordo com Jonker, Kohn e
Erdman (1998), pois o excesso do consumo de protena pode comprometer a eficincia
reprodutiva, onerar a produo visto que os suplementos proteicos so ingredientes caros e
ainda, gerar um impacto ambiental negativo devido ao excesso na excreo de nitrognio.
Alteraes no teor de nitrognio ureico do leite podem ser um indicativo de problemas
nutricionais no rebanho. Valores elevados de nitrognio ureico no leite podem indicar
excessos de protena bruta na dieta, tanto da frao proteica degradvel como da protena no
degradvel no rmen, baixa taxa de fermentao ruminal de carboidratos no fibrosos, ou
ainda relao protena/energia aumentada. Quando os valores de nitrognio ureico do leite
encontram-se baixos pode indicar deficincia de protena bruta na dieta, quantidades limitadas
das fraes proteicas degradveis, no degradveis, ou ambas, no rmen e at mesmo alta taxa
de fermentao ruminal de carboidratos no fibrosos (JONKER; KOHN; ERDMAN, 1999).
38
Quando o uso da protena na dieta for ineficiente e houver perdas pela urina esta
situao pode ser monitorada pelo teor de nitrognio ureico do leite, cujo nvel maior no leite
est relacionado com perdas de ureia pela urina. Quanto maior o nitrognio ureico do leite,
tanto menor o seu teor de casena. Assim, o nitrognio ureico no leite interessa no s ao
produtor de leite como tambm indstria lctea.
A concentrao plasmtica de ureia era utilizada para monitorar se o consumo de
protena diettica estava prximo quantidade necessria para cada categoria animal. De
acordo com Broderick e Clayton (1997), o consumo excessivo de protena pode afetar o
desempenho reprodutivo dos ruminantes, aumentando sua exigncia em energia ou ainda, o
custo da rao.
2.4 Parmetros sanguneos
A avaliao do equilbrio de diversos parmetros sanguneos capaz de fornecer
informaes fundamentais para o diagnstico, prognstico, deciso teraputica de diversas
enfermidades, principalmente metablicas, assegurando a homeostase nos bovinos. Alm
disso, a avaliao dos parmetros sanguneos colabora na caracterizao dos indivduos, onde
a visualizao do seu perfil metablico ajuda na compreenso da sua resposta nutricional
(GONZLEZ, 2000).
A dinmica dos parmetros sanguneos tem sido estudada por vrios autores.
No exame de gasometria sangunea, os parmetros mais relevantes para manuteno
da homeostase e avaliao do equilbrio cido base so pH, presso parcial de dixido de
carbono (PCO2), presso parcial de oxignio (PO2), bicarbonato (HCO3-), total de dixido de
carbono (TCO2), base extra (BE), e intervalo aninico ou janela aninica ou nion gap
(AnGAP) (DIBARTOLA, 2012).
Os valores de referencias para eletrlitos e gases sanguneos no sangue venoso de
bovinos, de acordo com Carlson (1997), Radostits et al. (2007) e Kaneko et al. (2008), esto
representados na Tabela 2.
No exame gasomtrico, o ponto de partida para iniciarmos a avaliao o pH. O pH
o resultado final da interao de todos os elementos envolvidos no equilbrio cido-base. A
reduo no valor de pH indica uma acidemia, causada por acidose metablica, respiratria ou
ambas. Elevao no pH indica alcalemia, podendo ser causada por alcalose metablica,
respiratria ou ambas. Valores de pH dentro do intervalo de referncia no excluem alteraes
do equilbrio cido-base pois podem indicar uma desordem primria devidamente
39
compensada ou um distrbio misto no qual as influncias da acidose e alcalose no pH se
anulam (GOEL; CALVERT, 2012; MONNIG, 2013).
Tabela 2 Valores de referencia para alguns eletrlitos, nion gap, potencial hidrogeninico
venoso, presso parcial de dixido de carbono e bicarbonato sanguneos na espcie bovina.
Parmetros Bovinos
CARLSON, 1997 RADOSTITS et al., 2007
KANEKO et al., 2008
Sdio, mEq.L-1
132 152 132 152 132 152
Potssio, mEq.L-1
3,9 5,8 3,9 5,8 3,9 5,8
Cloro, mEq.L-1
97 111 95 110 97 111
Anion gap, mEq.L-1
13,9 20,2 17,2 10 20
pH 7,35 7,50 7,35 7,50 7,31 7,53
PCO2, mm Hg 35 44 - -
HCO3-, mEq.L
-1 20 30 20 30 17 29
Aps a avaliao do pH, deve-se investigar se a causa da alterao metablica,
respiratria ou ambas.
A PCO2 e a concentrao srica do on bicarbonato formam o par de tampes
utilizados para o monitoramento do pH no lquido extra celular (ROSE; POST, 2001). A
PCO2 indicativa de ventilao pulmonar e considerada como o componente respiratrio do
equilbrio cido-base. Elevaes em seu valor indicam acidose respiratria e redues
indicam alcalose respiratria.
Os tampes so constitudos de pares conjugados de cidos e bases fracas, que
possuem a capacidade de doar ou receber prtons respectivamente. Alm disso, os tampes
so capazes de se dissociarem parcialmente, tornando a regulao do pH mais eficiente
(DIBARTOLA, 2000). O par conjugado bicarbonato-cido carbnico o sistema de
tamponamento mais importante. O bicarbonato abundante no lquido extracelular e pode ser
recuperado pelos rins, enquanto o CO2, produzido pela respirao celular tecidual, pode ser
eliminado pela ventilao alveolar nos pulmes, caracterizando um sistema aberto (ROSE;
POST, 2001). O CO2 produzido nos tecidos, ao difundir-se na corrente sangunea, combina-se
instantaneamente com H2O, formando o cido carbnico (H2CO3), um cido fraco, que,
devido a sua instabilidade, dissocia-se em H+ e HCO3
-. Esta reao mediada pela anidrase
carbnica, que est presente nos eritrcitos (DIBARTOLA, 2000).
A concentrao srica do bicarbonato , em mdia, de 24 mEq.L-1
J a concentrao
do cido carbnico dificilmente mensurada devido a sua instabilidade (CUNNINGHAM,
2004).
40
H uma relao direta entre a concentrao de CO2 no sangue, determinada pela
presso parcial de CO2, PCO2, e a quantidade de cido carbnico (H2CO3) sanguneo. Desta
forma, a determinao da PCO2 o mtodo utilizado para a avaliao da concentrao do
H2CO3. Os valores fisiolgicos da PCO2 para os bovinos variam de 34,7 a 44 mmHg
(CARLSON, 1997; GOMES, 1997).
O HCO3- considerado o componente metablico do equilbrio cido-base, sendo que
sua reduo indica acidose metablica e sua elevao indica alcalose metablica.
O TCO2 envolve a soma do HCO3- e do CO2, sendo ligeiramente maior que o HCO3
-.
Sua reduo indica uma acidose e sua elevao indica uma alcalose, porm, por envolver os
componentes metablicos e respiratrios, pouco especfico quanto origem do desequilbrio
(ROSSELL; ROUSSEL, 2007; FREITAS et al., 2010).
Para quantificar o componente metablico do desequilbrio, criou-se o conceito de
excesso de base que significa a quantidade de base, ou cido, necessria para titular a amostra
de 1L de sangue at o pH de 7,4 a 37C com a PCO2 em 40 mmHg (BOOKALLIL, 2009).
Sua variao interpretada de maneira semelhante ao HCO3-, sendo que a reduo indica
acidose metablica e elevao indica alcalose metablica. O excesso de base tambm
utilizado para calcular a dose de bicarbonato de sdio no tratamento da acidose metablica
(GOMES, 1997).
O conceito de intervalo aninico, janela aninica ou nion gap foi criado para auxiliar
a caracterizar mais especificamente os desequilbrios metablicos. O nion gap calculado
pela diferena entre os principais ctions, sdio e potssio, e os principais nions, cloreto e
bicarbonato, do lquido extracelular. No entanto, essa diferena no real, pois a homeostase
do organismo exige a manuteno da eletroneutralidade, ou seja, a soma da carga de todos os
ctions deve ser igual soma da carga de todos os nions. O nion gap equivalente
diferena entre os nions no mensurados e ctions no mensurados. A principal alterao no
nion gap se deve a elevao de nions no mensurados que, atendendo ao princpio da
eletroneutralidade, resulta em uma reduo dos nions mensurados e, consequentemente, num
aumento do nion gap. nions no mensurados incluem fosfatos, sulfatos, lactato e corpos
cetnicos. A vantagem do nion gap que nions no mensurados como lactato e corpos
cetnicos so clinicamente relevantes (RUSSELL; ROUSSEL, 2007; FREITAS et al., 2010).
Aumento do nion gap em bovinos pode ocorrer em importantes condies clnicas como a
cetose, a diarreia de bezerros e a acidose ltica ruminal, devido ao acmulo de corpos
cetnicos e lactato respectivamente (MLLER et al., 2012).
41
Os constituintes do plasma sanguneo tm relao direta com a composio qumica e
a digestibilidade dos componentes da dieta. Desta forma, as diferentes fontes de volumosos
para vacas em lactao apresentam efeitos sobre a composio do plasma e, em consequncia,
sobre a composio do leite, determinando, em parte, a qualidade desse produto (CALIXTO
JUNIOR et al., 2010).
A glicose um monossacardeo vulgarmente utilizado como uma fonte de energia. Os
ruminantes tm basicamente a mesma exigncia de glicose para o seu metabolismo que outras
espcies, embora o nvel de glicose encontrado no sangue seja de 40 a 60 mg.dL-1
(FRASER,
1991), o que corresponde praticamente metade do nvel encontrado nos outros animais.
Payne e Payne (1987) consideraram a glicose como co
