De todas as forrageiras utilizadas para a alimentação animal, o milho (Zea mays L.) é a mais empregada para produção de silagem de alta qualidade. A silagem de milho destaca-se mundialmente como o volumoso mais utilizado em confinamentos e semi-confinamentos, em virtude de seu elevado teor de energia por quilograma de matéria seca e rendimento em produtividade por área. Essa forragem é recomendada, pelas suas características de qualidade, facilidade de fermentação, boa aceitação pelos animais e bons rendimentos em desempenho animal (OLIVEIRA et al., 2007).
Durante o tempo de fermentação da forragem, podem ocorrer processos que acarretam perdas de nutrientes nas mais diversas magnitudes. Essas perdas ocorrem ao longo do período de ensilagem na forma de efluente e gases, devendo ser evitadas para não proporcionar prejuízos ao processo fermentativo, as quais podem chegar a 33% da massa ensilada (McDONALD; HENDERSON; HERON, 1991). Índices fermentativos podem indicar a extensão das perdas de nutrientes e energia, assim como estabilidade de armazenamento da silagem em condições anaeróbias. Tecnologias como o uso de aditivos microbianos no processo de ensilagem têm por objetivo minimizar as perdas fermentativas e elevar a estabilidade da silagem em aerobiose. Na ensilagem do milho, o uso de aditivos deve garantir que bactérias lácticas dominem a fermentação, resultando em uma silagem adequadamente preservada. Conforme Kung, (2009) os aditivos microbianos, entre outras funções, devem inibir também o crescimento de microrganismos aeróbios após a abertura dos silos, em especial aqueles associados à instabilidade aeróbia, como exemplo as leveduras e fungos.
As bactérias homoláticas produtoras de ácido lático (BAL) devem elevar a sua população dentro do silo em relação às colônias epifíticas existentes na forragem, com isso, elevar a produção de ácido lático e favorecer o adequado processo de fermentação anaeróbia (PAHLOW, 1991). A fermentação por BAL, ocorre pela via glicolítica anaeróbia de açúcares (glicose e frutose) à ácido lático com reduzidas perdas de energia 0,7 a 1,7% (McDONALD; HENDERSON; HERON, 1991). Além disso, a utilização dos inoculantes microbianos promove a redução da proteólise e a deaminação da proteína, com uso mais adequado dos carboidratos solúveis e consequentemente, maior retenção dos nutrientes na silagem (KUNG; STOKES; LIN, 2003).
Kung (2009) demonstrou que a inoculação com aditivos microbianos, reduziu o pH, elevou a razão ácido láctico:ácido acético e diminuiu o teor de nitrogênio amoniacal em mais de 60% dos estudos. Em recente estudo de meta-analise, Schmidt, Souza e Bach (2014), revisaram 37 trabalhos científicos publicados nos últimos 10 anos, que avaliaram o uso de aditivos em silagens de milho. Conforme os autores, a bactéria homolática (heterofermentativa facultativa) mais estudada na ensilagem de milho é o Lactobacillus
plantarum (LP). Wilkinson e Davies (2013) comentam que a bactéria LP somente é
homolática quando utiliza açúcares monossacarídeos de seis carbonos (hexoses), quando utiliza açúcares monossacarídeos de cinco carbonos (pentoses) é heterolática. Conforme Pahlow et al. (2003) afirmam que as bactérias homofermentativas que fermentam os açúcares hexoses em ácido lático, são incapazes de fermentar pentoses por falta da enzima fosfocetolase, já as bactérias heterofermentativas facultativas, fermentam hexoses como as homofermentativas, mas produzem além da enzimas aldolase, também fosfocetolase para fermentar os açúcares pentoses.
No entanto, Schmidt, Souza e Bach (2014) observaram que dentre os oito trabalhos que avaliaram a inoculação com o LP como aditivo isolado, nenhum proporcionou melhora substancial na qualidade da silagem, em 40% dos trabalhos, o aditivo reduziu a estabilidade aeróbia e as respostas sobre as perdas foram inconclusivas. Kung (2009), em trabalho de revisão de literatura, verificaram que bactérias ácido láticas melhoraram a EA em somente 33% dos estudos, e em muitos casos, houve piora na estabilidade aeróbia. Contudo, uma vez aberto o silo para consumo, o ácido lático é usado no metabolismo das leveduras, servindo como substrato dessas, sendo necessárias outras estratégias de ação, a exemplo, bactérias produtoras de ácido acético (heterofermentativas).
O desenvolvimento de uma cepa heterofermentativa Lactobacillus buchneri (LB), foi alvo de estudos com o objetivo de empregar alternativas que controlassem a deterioração durante a exposição da silagem ao ar (WEINBERG; MUCK, 1996). As bactérias heterofermentativas metabolizam o ácido lático e a glicose presentes durante a fermentação para síntese de ácido propiônico e ácido acético, eficazes no controle de fungos e demais microrganismos deterioradores, em meio de baixo pH. Essas bactérias fermentam glicose, produzindo ácido lático e etanol, sendo a frutose fermentada a ácido lático, acético e manitol, com perdas elevadas de matéria seca pela produção de gases (5 a 24%) (McDONALD; HENDERSON; HERON, 1991). No entanto, o microrganismo L. buchneri é capaz de degradar o ácido lático em ácido acético e concomitante produção de 1,2-propanodiol, bem
como vestígios de etanol Oude Elferink et al., (2001) elevando a concentração do ácido acético como produto final da fermentação (McDONALD; HENDERSON; HERON, 1991).
O acetato pode ser considerado um ácido pouco eficiente quanto a função em reduzir o pH da silagem, porém a sua ação ocorre sobre o metabolismo de leveduras e fungos filamentosos Danner et al. (2003); Driehuis, Oude Elferink e Spoelstra (1999) os quais constaram redução na contagem de leveduras com o aumento do tempo de armazenamento da forragem. De acordo com Oude Elferink et al. (2001), o L. buchneri é capaz de degradar o ácido lático em condições de anaerobiose, sintetizando o ácido acético, 1,2 propanodiol e traços de etanol. Driehuis, Oude Elferink e Spoelstra (1999) verificaram elevadas concentrações de 1-propanol e ácido propiônico quando a silagem de milho foi inoculada com
L. buchneri na dose de 1x106 ufc/g forragem.
Schmidt, Souza e Bach (2014), em estudo de meta-analise, demostram que a bactéria ácido lática mais pesquisada foi o LB, com foco principal em elevar a estabilidade aeróbia. Os autores constaram que 86% dos trabalhos verificaram efeitos positivos na estabilidade aeróbia, decorrente da maior produção do ácido acético e menor contagem de leveduras, no entanto, os autores observaram que somente em um trabalho o aditivo melhorou substancialmente a qualidade das silagens e somente um ensaio foi observado redução nas perdas de matéria seca, dois trabalhos avaliaram o desempenho animal, e um apresentou resultados positivos em consumo de matéria seca e ganho de peso em cordeiros. Kleinschmitt et al. (2013) demostraram melhorias na estabilidade aeróbia de silagem de milho com doses crescentes do aditivo microbiano L. buchneri (zero, 1×105, 5×105 e 1×106) com valores de 21,5; 25,6; 67.6 e 93.9 horas, esse efeito foi relacionado aos incrementos nos teores de ácido acético que acompanhou o aumento da estabilidade aeróbia, no entanto, o consumo de matéria seca e a produção de leite não foram afetados.
Higginbotham et al. (1998) avaliaram o efeito de inoculantes microbianos contendo bactérias heterofermentativas na ensilagem do milho com diferentes tempos de armazenamento. Os autores verificaram tendência de efeito positivo do inoculante sobre a estabilidade aeróbia, bem como efeito do tempo de abertura sobre os componentes voláteis das silagens. Dessa forma, os aditivos microbianos, devem inibir o crescimento de microrganismos aeróbios e elevar a estabilidade aeróbia das silagens conforme (MOON, 1983; KUNG, 2009). Mari, Schmidt e Nussio (2009) demostraram que a bactéria L. buchneri apresentou comprovada eficácia em silos de larga escala, sendo um meio eficaz de preservação e melhora da estabilidade aeróbia de silagens. Ranjit e Kung (2000), estudando a
deterioração aeróbia em silagem de milho e utilizando o L. buchneri verificaram mais de 900 horas de estabilidade para o tratamento com L. buchneri.