Alevato4, Fernanda Samarini Machado5, Mariana Magalhães Campos5, Fernando Cesar Ferraz
Lopes5, Heloisa Carneiro5, Alexandre Vieira Chaves6, Luiz Gustavo Ribeiro Pereira5
1Graduanda do Curso de Farmácia – UFJF – Bolsista PIBIC- CNPq; 2Graduanda do curso de
Farmácia UFJF – Bolsista PIBIC – Fapemig; 3Biomédica- Bolsista DTI3- CNPq; 4Biomédica-
Bolsista ATP- CNPq; 5 Embrapa Gado de Leite; 6Professor da Universidade de Sydney
Resumo: A crescente produção de biodiesel tornou possivel a utilização dos coprodutos gerados.
O estudo objetivou avaliar a degradabilidade in situ de proteina bruta seis coprodutos (farelo de moringa, farelo de mamona, torta de algodão, torta de nabo forrageiro, torta de pinhão manso, e torta de girassol Foram incubados três sacos de náilon, por tratamento no rúmen de três vacas fistuladas. Os tempos de fermentação foram 0, 3, 6, 12, 24, 48 e 96h. A taxa de degradação (k) para PB mais rápida foi observada para moringa e girassol, assim como a melhor degradabilidade efetiva de PB (DEPB).
Palavras–chave: cinética de degradação, degradabilidade, farelo de sementes oleaginosas,
subprodutos.
Abstract: The growing production of biodiesel made possible the use of co-products generated.
The study aimed to evaluate the degradability in situ of crude protein of six co-(soy bean meal, moringa meal, castor bean meal, cotton cake, Jatropha cake, sunflower cake, radish cake). Were incubated three nylon bags per treatment in rumen of fistulated cow. The fermentation times were 0, 3, 6, 12, 24, 48 and 96h. The higher degradation rate (k) of CP was found to moringa and sunflower, as well as improved effective degradability of CP (EDCP).
Keywords: by-products, degradation kinetics, degradability, pres oil seeds.
Introdução
Alguns aspectos destacam-se na cadeia do biodiesel como as questões relacionadas às matérias-primas e ao processo de produção industrial. Na fabricação de biodiesel são produzidos ésteres (biodiesel) e glicerina, e alguns coprodutos (torta, farelo, etc.) que podem constituir de importante fonte de renda aos produtores. A torta ou farelo gerado na extração do óleo não passam por processo de agregação de valor, uma vez que suas potencialidades nutricionais e econômicas ainda são desconhecidas, salvo algumas exceções como soja, algodão e girassol (Abdalla et al, 2008). Entre as plantas oleaginosas, aparecem como culturas emergentes ou potenciais para produção de biodiesel, o algodão, o pinhão manso, a moringa, a mamona, o girassol e o nabo forrageiro.
Objetivou-se neste trabalho, avaliar a degradabilidade in situ da proteína bruta (PB) de coprodutos do biodiesel.
Material e Métodos
Os coprodutos avaliados foram: farelo de mamona (Familia Euphorbiaceae; Ricinus communis), torta de algodão (Familia Malvaceae; Gossypium hirsutum L), farelo de moringa (Familia Moringaceae; Moringa oleifera Lam.), torta de Pinhão Manso (Familia Euphorbiaceae; Jatropha
curcas), torta de nabo forrageiro (Familia Brassicaceae; Raphanus sativus L. var Oleiformes),
torta de girassol (Familia Asteraceae; Helianthus annuus) e farelo de soja [Familia Fabaceae (alt. Leguminoseae; Glycine max)]. Os farelos foram oriundos do processamento por extração de óleo por solventes e as tortas por ação mecânica.
A avaliação dos teores de matéria seca (MS) e proteína bruta (PB) foram realizadas segundo metodologias descritas por SILVA e QUEIROZ (2002). Os valores de FDN e FDA foram determinados pelo método de Van Soest (1991) com inclusão de α-amilase termicamente
estável. As concentrações de FDN e FDA foram corrigidas para cinzas. O teor de cinzas foi determinado após 2h de oxidação a 600ºC em forno de mufla, método 942.05; (Associação Oficial de Quimica Analitica, 1990). A determinação do N total e N da fração insolúvel em detergente ácido (NIDA) segundo Silva e Queiroz (2002). A proteína bruta foi calculada como N x 6.25. O teor de extrato etéreo (EE) foi avaliado por extração como éter dietílico, conforme método 920.39 (AOAC, 1990). Os carboidratos não fibrosos (CNF) foram calculados conforme a equação: CNF = 1.000 - [PB + FDN + EE + cinzas] (MERTENS, 2002).
Para a incubação in situ, foram utilizadas três vacas da raça holandês fistuladas no rúmen, com peso vivo médio de 450 kg, mantidos em pastagens de Brachiaria brizantha e suplementados com ração concentrada. As amostras dos coprodutos foram moídas em peneira de 2 mm.
Os alimentos moídos foram pesados em sacos de náilon, de modo a proporcionar cerca de 10 a 20 mg de amostra cm2 de área útil dos sacos (NOCEK, 1988), em triplicata para cada
alimento e os animais foram consideradas as repetições.
Os tratamentos (coprodutos) foram analisados em triplicata por tempo de incubação (0, 3, 6, 12, 24, 48, 96 h) e vaca. Os sacos foram colocados no fundo do rúmen, exceto os do tempo 0h de incubação. Depois de retirados, de acordo com o tempo de incubação, os sacos de náilon (inclusive os do tempo 0 h), contendo os resíduos das dietas avaliadas foram lavados por 30 minutos em um ciclo de água fria da maquina de lavar e, secos a 55 ºC por 48 horas. Os sacos secos foram pesados e os resíduos foram moídos a 1 mm para analise de PB.O desaparecimento de PB foi analisado usando modelo não linear como descrito por Lopez et al (1999) para determinar a fração de desaparecimento (k, h-1) e o potencial de degradação (P) de
acordo com: P = A + B (1–e-k (t-L)), em que “A” é a fração solúvel, “B” é a fração insolúvel
degradável, t é o tempo (h) e L é o tempo de colonização (h). A degradabilidade efetiva (DE) foi calculada a partir de parâmetros cinéticos obtidos pelo ajuste exponencial assumindo as taxas de passagem (kp) de 0.02, 0.05 e 0.08 h-1: ED = A + B × (k / (k + kp)). Diferentes taxas de
passagem (kp) foram utilizadas com base na alimentação de mantença, media e alta produção de
vacas leiteiras, respectivamente.
Os dados de incubação in situ foram analisados usando um procedimento não linear de quadrados mínimos (PROC NLIN) (SAS, 2011) para estimar os parâmetros A, B e k, calculados pelos dados de desaparecimento de MS, e analisados segundo o modelo: γij=
x
+ αi+ εij, em que “γij” é o parâmetro observado,x
a média global, “αi” o efeito dos tratamentos e εij o erro residual.Resultados e Discussão
A composição bromatológica está apresentada na Tabela 1. O conteúdo de proteína bruta na dieta é de essencial importância para atividade microbiana. O mínimo de 70 g PB kg-1
MS é requerido para que a digestão seja eficiente. (HARIADI E SANTOSO, 2010). Todas as forragens e subprodutos utilizados no estudo apresentaram PB acima desse nível. Destacaram-se os coprodutos do algodão, da moringa e da soja pelos elevados teores de proteína bruta. Alguns coprodutos (nabo forrageiro, pinhão manso e girassol) apresentaram elevados teores de extrato etéreo, evidenciando possível ineficiência no processo de extração do óleo para produção de biodiesel. A torta de mamona apresentou elevado teor de cinzas, o que provavelmente esta relacionada ao processo de destoxificação utilizado, que envolveu a aplicação de cal virgem (óxido de cálcio).
Tabela 1. Matéria Seca e composição química das dietas experimentais.
MS (g kg-1)
MS, g kg-1 PB FDN NFC FDA LDA Cinza EE NIDA
Brachiaria brizantha 903.4 121.1 652.2 92.1 354.6 41.1 111.2 23.4 1.8 Farelo de Soja 869.9 528.4 234.9 152.4 243.8 125.9 66.0 18.3 23.8 Sementes oleaginosas: Mamona 912.6 320.2 467.4 58.6 383.4 154.4 110.0 43.8 20.3 Algodão 922.8 549.9 277.0 64.5 247.7 109.9 68.3 40.3 13.5 Moringa 905.2 577.1 202.7 85.6 80.5 33.3 49.8 84.8 3.0 Pinhão manso 928.7 356.9 391.4 61.6 364.5 167.5 79.5 110.6 8.9 Nabo forrageiro 935.6 393.7 279.7 4.9 154.2 69.6 41.3 280.4 5.6 Girassol 914.5 329.4 439.7 27.6 384.0 120.4 41.3 162.0 7.6 DP 20.18 151.79 149.98 44.35 114.70 49.97 27.92 89.31 8.01
MS, matéria seca; PB, proteína bruta; FDN e FDA, fibra em detergente neutro e ácido; LDA, lignina em detergente ácido; EE, extrato etério; NIDA, nitrogênio insolúvel em detergente; DP, desvio padrão
O conteúdo de PB no presente estudo foi maior para farelo de moringa, resultando em maiores taxa de desaparecimento e degradabilidade efetiva. A DE do farelo de moringa se compara à da torta de girassol, apesar da última apresentar menor conteúdo de PB. Esse resultado pode ser atribuído a maior fração solúvel de PB da torta de girassol, que embora em menor quantidade, se apresenta mais prontamente disponível. A torta de algodão, apesar do alto conteúdo de PB, apresentou baixa DE. As concentrações de PB em torta de girassol e farelo de mamona foram semelhantes, apesar de terem apresentarem a maior e menor taxa de desaparecimento de PB (P<0.05). A variação da degradabilidade de proteína bruta pode se referir a diferença na proporção de proteína estrutural e não estrutural e das frações de carboidratos, afetando sua disponibilidade e solubilidade.
Tabela 2. Características de degradação de proteína bruta das dietas (g kg-1) definidas pelas
frações: solúvel (A), insolúvel degradável (B), resíduo não degradável (C=1000–A–B), taxa de desaparecimento (k, h-1), degradabilidade efetiva (DEMS) e fase lag (h).
a-g Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa entre os tratamentos (P < 0.01).
A B C k Degradabilidade Efetiva (DEPB) (kp=0.02) (kp=0.05) (kp=0.08) Lag Brachiaria brizantha 193.4 g 385.0 ef 421.6 a 0.068 e 485.4 f 408.4 h 363.8 g 2.2 c Farelo de Soja 340.0 e 660.0 a 0.0 d 0.038 f 859.8 c 680.8 f 593.9 e 4.5 a Sementes oleaginosas: Mamona 249.9 f 351.0 f 399.1 a 0.106 d 543.8 e 486.5 g 448.0 f 3.0 b Algodão 475.3 b 524.7 c 0.0 d 0.041 f 833.1 d 715.1 e 655.7 d 3.3 b Moringa 369.9 d 583.0 b 47.1 c 0.286 b 912.1 a 861.1 b 819.5 b 0.3 d Pinhão manso 485.1 ab 420.0 de 94.9 b 0.103 d 836.5 d 767.5 d 721.1 c 0.3 d Nabo forrageiro 496.7 a 444.0 d 59.3 c 0.208 c 901.0 b 853.2 c 815.7 b 0.5 d Girassol 397.0 c 533.0 c 70.0 bc 0.425 a 906.1 ab 873.6 a 845.1 a 0.3 d Erro Padrão 7.5 13.2 9.8 0.0092 3.4 2.8 3.7 0.21
Conclusões
Destacam-se, entre os coprodutos testados o farelo de moringa e a torta de girassol, que apresentaram conteúdo de proteína bruta e digestibilidade maiores que o farelo de soja, controle positivo utilizado.
Agradecimentos
A Fapemig.
Literatura Citada
ABDALLA, A. L. FILHO, J.C.S., GODOI, A.R., CAROMO, C.A., EDUARDO, J.L.P. Utilização de subprodutos da indústria de biodiesel na alimentação de ruminantes. R. Bras. Zootec., Viçosa, v. 37, n. spe, July 2008 AOAC. 1990. Official methods of analysis (15th edn), Gaithersburg, MD.
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