METODOLOGIAS DE ESTIMATIVA DO CONSUMO E APLICAÇÃO DO
MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM), EM VACAS LEITEIRAS EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM., CV. NAPIER)
MIRTON JOSÉ FROTA MORENZ
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ DEZEMBRO – 2004
METODOLOGIAS DE ESTIMATIVA DO CONSUMO E APLICAÇÃO DO
MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM), EM VACAS LEITEIRAS EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM., CV. NAPIER)
MIRTON JOSÉ FROTA MORENZ
Tese apresentada ao Centro de Ciências e
Tecnologias Agropecuárias da
Universidade Estadual do Norte Fluminense, como parte das exigências para obtenção do título de Doutor em Produção Animal
Orientador: Prof. José Fernando Coelho da Silva
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ DEZEMBRO – 2004
METODOLOGIAS DE ESTIMATIVA DO CONSUMO E APLICAÇÃO DO
MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM), EM VACAS LEITEIRAS EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM., CV. NAPIER)
MIRTON JOSÉ FROTA MORENZ
Tese apresentada ao Centro de Ciências e
Tecnologias Agropecuárias da
Universidade Estadual do Norte Fluminense, como parte das exigências para obtenção do título de Doutor em Produção Animal
Aprovada em de novembro de 2004 Comissão Examinadora:
___________________________________________________________________ Dr. Luiz Januário Magalhães Aroeira (Ph.D., Nutrição de Ruminantes)-Embrapa
Gado de Leite
___________________________________________________________________ Dr. Fermino Deresz (Ph.D., Forragicultura)-Embrapa Gado de Leite
___________________________________________________________________ Prof. Hernan Maldonado Vasquez (DSc., Forragicultura)-UENF
___________________________________________________________________ Prof. José Fernando Coelho da Silva (Ph.D., Nutrição de Ruminantes)-UENF
”Amanhecer é uma lição do Universo, Que nos ensina que é preciso renascer, O novo amanhece”...
(Renato Teixeira)
“Não há saber mais ou menos: há saberes diferentes”. (Paulo Freire)
À minha Mãe, exemplo de dedicação, pelo amor, carinho, amizade, incentivo e paciência.
Ao meu Pai. Às minhas irmãs. Aos meus sobrinhos. À Ana, meu amor. Aos parentes e amigos.
AGRADECIMENTOS
À minha mãe, Maria José Frota Morenz, pelo incentivo, apoio e confiança, minha eterna gratidão, admiração e amor.
Ao meu pai, Irton da Veiga Morenz.
Às minhas irmãs, Elizabeth, Eliana e Rose, pelo amor, incentivo e carinho. Aos meus sobrinhos, Celso e Marcos, pela amizade e companheirismo. À Ana Cristina, pelo carinho, respeito, companheirismo e amor.
Ao professor José Fernando Coelho da Silva, pela orientação, paciência, amizade e confiança.
Ao Dr. Luiz Aroeira, pela orientação, apoio e amizade.
Ao Dr. Domingos Sávio Campos Paciullo e ao Dr. Fernando César Ferraz Lopes, pela amizade, conselhos, orientações e convívio durante a execução deste trabalho.
Ao professor Hernan Maldonado, pelas sugestões, atenção, apoio e incentivo ao longo do curso.
Ao Dr. Fermino Deresz, pelas sugestões, atenção e apoio prestados durante a execução deste trabalho.
Ao Dr. Pedro Arcuri e ao Dr. Jailton Carneiro, pelo apoio e amizade. Ao Dr. Rui da Silva Verneque, pela valiosa contribuição estatística.
Ao Dr. Pedro Malafaia e ao Dr. Luciano Cabral, pela amizade, incentivo, confiança e apoio.
À amiga Fernanda Valentim, pelo convívio e amizade.
Moreira, José Placidino (Zezé “Placentino”) e Rosemeire (Meirinha), pelo apoio, amizade, atenção e convívio, fundamentais na execução deste trabalho.
Ao responsável pelo Laboratório de Análises de Alimentos (Embrapa Gado de Leite), José Roberto Ferreira, pela amizade, atenção e apoio.
À equipe do Laboratório de Análises de Alimentos (Embrapa Gado de Leite): Nilva Gaudereto Martins, Edmar B. Almeida, e Mário B. Tristão pela atenção, apoio, amizade e convívio.
Ao técnico Hernani Guilherme, sem o qual a realização das leituras no cromatógrafo seria impossível, muito obrigado pela dedicação e amizade.
Ao Dr. Dimas Estrásulas de Oliveira, pela valiosa e indispensável contribuição nas determinações dos n- alcanos.
A Sra. Sandra Tassi (SRH), pela atenção e paciência.
Aos amigos Emanoel Elzo (Elzinho), Dra. Lara Toledo, Fabinho (Brinde), Afonso (Magrelo), Enilson e Jovana.
Aos amigos Dedi (Éder Sebastião), Arnaldo José (Lilico), Cristiane Fonseca (Doutora), Marco Aurélio (Presidente) e Evaristo Sebastião (Canela), pela amizade e fraternal convívio.
Aos amigos Dr. Marcílo Azevedo, Dr. Alberto Magno, Dr. Ricardo Vieira e Dr. Edenio Detmann.
Aos zootecnistas do LZNA, Cláudio Lombardi e Maria Beatriz Mercadante. À Juliana Miacci Vidal, pelo apoio e convívio.
Ao Dr. Luis Orlindo Tedeschi, pela colaboração nas avaliações do CNCPS. Aos amigos Paulo Eduardo Spinelli (Mun-Ha), Fabio Erthal e Zé Miguel, pelas noites de violas, embora cada vez mais raras.
Às secretárias Etiene (Pós-Graduação) e Simone (LZNA).
Aos professores do Curso de Pós-Graduação em Produção Animal da UENF, pelos valiosos ensinamentos, e aos professores da U.F.RuralR.J. e do CTUR, por todos os ensinamentos.
A todos aqueles que, direta ou indiretamente contribuíram para a execução deste trabalho.
Aos animais experimentais.
À Universidade Estadual do Norte Fluminense, pela oportunidade de realização deste curso e à Faperj/UENF, pela concessão de bolsa de estudo.
BIOGRAFIA
Mirton José Frota Morenz, filho de Maria José Frota Morenz e Irton da Veiga Morenz, nasceu na cidade do Rio de Janeiro – RJ, em 29 de junho de 1971. Concluiu o curso Técnico em Agropecuária em 1989, pelo Colégio Técnico da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (CTUR). Em 1997, concluiu a graduação em Zootecnia, pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, onde foi monitor de da disciplina Química Analítica e bolsista IC-CNPq, durante o ano de 1994. Em 1998, ingressou no programa de Pós-Graduação (Mestrado), da Universidade Estadual do Norte Fluminense-Darcy Ribeiro, tendo obtido o título de Mestre em Produção Animal em 2000, sob a orientação do professor José Fernando Coelho da Silva. Ainda em 2000, ingressou no curso de Doutorado em Produção Animal, do Programa de Pós-Graduação da Universidade Estadual do Norte Fluminense-Darcy Ribeiro, concluindo o curso em 2004.
CONTEÚDO
RESUMO ... xi
ABSTRACT ... xiii
1. INTRODUÇÃO ... 1
2. REVISÃO DE LITERATURA ... 3
2.1.Uso do capim-elefante na alimentação animal ... 3
2.2. Estimativa do consumo de matéria seca de bovinos manejados a pasto... 4
2.2.1. Medidas diretas ... 4
2.2.2. Medidas indiretas ... 5
2.3. Utilização de indicadores na estimativa do consumo ... 5
2.3.1. Óxido crômico ... 5
2.3.2. n-Alcanos ... 6
2.4. Equações de predição do consumo de matéria seca ... 10
2.5. ModeloCNCPS ... 11
2.5.1. Frações nitrogenadas e de carboidratos... 14
2.5.2. Estimativa da cinética de degradação dos carboidratos... 16
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 19
4.TRABALHOS ... 26
COMPARAÇÃO DA METODOLOGIA DO ÓXIDO CRÔMICO E DOS N-ALCANOS NA ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA DE VACAS HOLANDÊS X ZEBU EM LACTAÇÃO, EM PASTO DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER ... 27 RESUMO ... . 27 ABSTRACT ... 28 INTRODUÇÃO ... 29 MATERIAL E MÉTODOS ... 30 Local do experimento ... 30
Manejo da pastagem ... 31
Estimativa da forragem consumível ... 31
Animais experimentais ... 32
Obtenção e preparo das amostras de forragem consumida ... 32
Obtenção e preparo das amostras de fezes ... 33
Estimativa do consumo de matéria seca utilizando indicadores ... 33
Técnica do oxido crômico... 33
Técnica dos n-Alcanos ... 34
Análises estatísticas ... 37
Comparação dos métodos de estimativa de consumo em diferentes horários de coleta ... 37
Comparação dos métodos de estimativa de consumo de matéria seca 39 RESULTADOS E DISCUSSÃO... 40
n-Alcanos presentes no capim-elefante ... 40
Estimativa de forragem disponível ... 42
Métodos de estimativa de consumo de matéria seca ... 42
CONCLUSÕES ... 50
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 50
ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA DE VACAS MESTIÇAS EM PASTAGEM DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER, UTILIZANDO OS PARÂMETROS DE DEGRADAÇÃO RUMINAL IN SITU ... 55
RESUMO ... 55
ABSTRACT ... 56
INTRODUÇÃO ... 57
MATERIAL E MÉTODOS ... 58
Local do experimento ... 58
Obtenção e preparo das amostras para incubação in situ ... 58
Estimativa do consumo utilizando óxido crômico ... 59
Cinética digestiva ... 59
Cinética de degradação ruminal in situ ... 59
Taxa de passagem de partículas ... 60
Equações de predição do consumo de matéria seca ... 61
Análises estatísticas ... 62
Equações de estimativa do consumo de matéria seca ... 62
RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 64
CONCLUSÕES ... 68
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 68
AVALIAÇÃO DO MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN SYSTEM) NA ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA E DA PRODUÇÃO DE LEITE DE VACAS HOLANDÊS X ZEBU EM PASTAGEM DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER ... 71
RESUMO ... 71
ABSTRACT ... 72
INTRODUÇÃO ... 73
MATERIAL E MÉTODOS ... 75
Local do experimento ... 75
Estimativa da forragem consumível ... 75
Animais experimentais ... 76
Obtenção, preparo e análise das amostras de forragem consumida ... 76
Estimativa do consumo de matéria seca utilizando óxido crômico ... 77
Taxa de passagem de partículas ... 78
Determinação das Frações Nitrogenadas e de Carboidratos ... 79
Cinética de degradação das frações nitrogenadas ... 81 Avaliação do modelo CNCPS ... 81 Análises estatísticas ... 84 Composição bromatológica e frações nitrogenadas e de carboidratos 84 Avaliação do modelo CNCPS versão 5.0 ... 85 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 87
Composição bromatológica, frações de nitrogenadas e de carboidratos, e taxas de digestão das frações de carboidratos ... 87
Avaliação do modelo CNCPS na predição do consumo de matéria seca .. 90 Avaliação do modelo CNCPS na predição da produção de leite de vacas Holandês x Zebu a pasto ... 97 CONCLUSÕES ... 104 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 104 5. CONCLUSÕES
GERAIS ...
110 5.1. Estimativa do consumo de matéria seca a
pasto...
110 5.2. Avaliação do modelo CNCPS... 111
RESUMO
MORENZ Mirton José Frota, D.S. Universidade Estadual do Norte Fluminense; dezembro 2004; metodologias de estimativa do consumo e aplicação do modelo CNCPS (Cornell Net Carbohydrate and Protein System), em vacas leiteiras em pastagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum., cv. Napier); Professor Orientador: Prof. José Fernando Coelho da Silva. Conselheiros: Dr. Luiz Januário Magalhães Aroeira, Prof. Hernan Maldonado Vasquez e Dr. Fermino Deresz
Este trabalho objetivou estudar algumas metodologias de predição do consumo de bovinos a pasto, determinar o valor nutritivo do capim-elefante sob pastejo e avaliar o modelo matemático CNCPS versão 5.0 em condições tropicais. No primeiro experimento, os consumos de matéria seca (CMS) por vacas Holandês x Zebu em lactação, em pasto de capim-elefante, foram obtidos por meio da técnica do óxido crômico/digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e da técnica dos n-alcanos (C31:C32 e C33:C32). O Cr2O3 forneceu valores de consumo mais próximos aos estimados para forragem consumível (2,6% do peso vivo, PV) e dos valores das tabelas de exigências (NRC, 2001), 2,7% PV (valor tabelado). Além disso, a técnica apresenta vantagens referentes à simplicidade dos procedimentos analíticos e ao baixo custo. No segundo experimento, foi avaliado o CMS de vacas mestiças (Holandês x Zebu), por meio de equações de predição do consumo que utilizam os parâmetros de degradação in sítu, obtidos utilizando-se o modelo matemático descrito por ØRSKOV e MCDONALD (1979). A equação proposta por MADSEN et al. (1997) gerou valores próximos àqueles estimados pelo método indireto
(Cr2O3/DIVMS), apresentando resultados que podem ser considerados satisfatórios. O terceiro experimento foi realizado com o objetivo de avaliar o modelo CNCPS v.5.0 na predição do CMS e da produção de leite de vacas Holandês x Zebu, a pasto. O modelo CNCPS foi capaz de fornecer estimativa acurada de consumo. No entanto, não foi eficiente na predição da produção de leite de vacas mestiças em sistemas de pastejo.
Palavras-chave: CNCPS, consumo de matéria seca, degradabilidade in situ, vacas em lactação
ABSTRACT
MORENZ Mirton José Frota, D.S. Universidade Estadual do Norte Fluminense; december 2004; Methodologies to estimate dry matter intake and evaluation of the CNCPS model (Cornell Net Carbohydrate and Protein System), with grazing lactating crossbred Holstein x Zebu cows on elephant grass pasture (Pennisetum purpureum Schum., cv. Napier); Adviser: Prof. José Fernando Coelho of Silva. Committee members: Dr. Luiz Januário Magalhães Aroeira, Prof. Hernan Maldonado Vasquez and Dr. Fermino Deresz.
This work was carried out to study some methodologies to predict DMI of lactating cows on pasture, to determine the nutritional value of the elephant grass pasture, and to evaluate the CNCPS mathematical model version 5.0 under tropical conditions. In the first experiment, the DMI of Holstein x Zebu lactating cows, on elephant grass pasture, was estimated through the technique of chromium oxide/in vitro dry matter digestibility (IVDMD) and the n-alkanes (C31:C32 and C33:C32) technique. Cr2O3 methodology estimated intake values closer to those estimated based on the available forage (2.6% of live weight, LW) and near to the values given by NRC (2001), 2.7% LW (fixed value). Besides, the technique presents advantages regarding the simple analytical procedures and lower cost. In the second trial, DMI of
crossbred Holstein X Zebu lactating cows was evaluated through equations to predict intake based on parameters of in sítu degradability, obtained using the mathematical model described by ØRSKOV and MCDONALD (1979). The equation proposed by MADSEN et al. (1997) estimated DMI closer to the values estimated by the indirect method (Cr2O3/IVDMD), presenting results that can be considered satisfactory, deserving larger attention in future studies, in tropical conditions. The third experiment was carried out to evaluate the CNCPS model v.5.0 in the prediction of the DMI and milk production of crossbred Holstein x Zebu grazing cows. The CNCPS model predicted accurate values for DMI. However, it was not efficient in the prediction of the milk production of grazing crossbred cows. Keywords: CNCPS, dry matter intake, in situ degradability, lactating cows
1. INTRODUÇÃO
O crescente aumento da população mundial implica o aumento da demanda por alimentos. Estima-se que a demanda mundial por carne e leite terá aumento de cerca de 3,0%/ano, entre os anos de 1993 e 2020 (BRADFORD, 1999; DELGADO et al., 1999, apud TEDESCHI et al., 2002). A este crescente aumento da demanda por alimentos está associada a questão ambiental. As regiões tropicais têm sido apontadas como de extrema importância no desenvolvimento de estratégias, que visem a atender ao aumento da demanda por alimentos. No entanto, em regiões tropicais, os sistemas de criação de bovinos têm como base a utilização de pastagens como principal e, muitas vezes, única fonte de nutrientes para os animais. As vantagens econômicas da utilização do pasto como fonte primária de energia na dieta de vacas leiteiras é indiscutível, tendo como limitação o conhecimento do quanto das exigências do animal são atendidas pela forragem ingerida. VAN SOEST (1994) atribuiu o baixo desempenho dos rebanhos à qualidade das forragens tropicais, uma vez que a ingestão destas forragens é geralmente menor do que aquela necessária para suprir as exigências do animal, especialmente no caso de forrageiras de baixa qualidade, onde o nível de ingestão de matéria seca (MS) é controlado pelo fator físico de enchimento ruminal, exercido principalmente pela fração fibrosa da forrageira.
Para melhorar a eficiência econômica e produtiva dos rebanhos, com redução das perdas energéticas e nitrogenadas decorrentes dos processos de digestão e absorção, é necessário melhorar o manejo nutricional, por meio da
formulação de dietas mais eficientes. Para isso é necessário compreender os fatores que regulam o consumo de MS de animais manejados em condições de pastejo, bem como da cinética de degradação ruminal dos nutrientes contidos no alimento ingerido. O estudo do consumo de MS e do valor nutritivo das forrageiras permite identificar as principais causas dos baixos níveis de produção do rebanho nacional, possibilitando o desenvolvimento de estratégias de suplementação e a aplicação de modelos matemáticos de predição do desempenho produtivo do rebanho.
Este trabalho teve como objetivos estudar algumas metodologias de predição do consumo de MS de bovinos manejados em condições de pastejo, determinar o valor nutritivo do capim-elefante cv. Napier e avaliar o modelo matemático Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) versão 5.0 em condições tropicais.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Uso do capim-elefante na alimentação animal
O capim-elefante (Pennisetum purpureum) é uma gramínea forrageira tropical, perene, de crescimento cespitoso e de elevado potencial de produção (DERESZ, 2001; LOPES, 2002). Segundo FARIA (1994), é a gramínea tropical que apresenta maior potencial de produção de matéria seca, desde que manejada sob condições adequadas, sendo amplamente utilizada na alimentação de bovinos leiteiros, mais freqüentemente na forma de capineira, podendo contribuir com 100% da dieta ou ser utilizada como complemento da ração diária.
A busca por sistemas de produção economicamente eficientes, baseados na produção de leite a pasto, faz com que o desenvolvimento de estudos sobre a utilização de forrageiras tropicais nestes sistemas tenha como principal objetivo determinar quanto das exigências do animal são atendidas pela forragem ingerida, desenvolvendo estratégias de alimentação/suplementação, avaliando a viabilidade e aplicabilidade destes sistemas.
DERESZ et al. (1994), MARTINS et al. (1994), COSER et al. (1996), DERESZ et al. (1997), AROEIRA et al. (1999), DERESZ (2001) e LOPES (2002) têm avaliado o desempenho de vacas em lactação mantidas em pastagem de capim-elefante cv. Napier com ou sem suplementação, tendo obtido resultados satisfatórios, reportando produções de leite entre 10.000 e 15.000 kg/ha, durante os
180 dias do período das águas, demonstrando o potencial desta forrageira na produção de leite.
2.2. Estimativa do consumo de matéria seca de bovinos manejados em condições de pastejo
Um importante fator que limita a eficiente utilização de alimentos fibrosos pelos ruminantes é o consumo voluntário de matéria seca pelo animal (HOVELL et al., 1986). Vários métodos têm sido empregados para estimar o consumo de MS (CMS) utilizando animais a pasto (medidas diretas e indiretas). No entanto, a estimativa do consumo voluntário em condições de pastejo é tão complexa, que todos os métodos possuem limitações e comprometimentos que podem induzir a erros (MINSON, 1990; OWENS e HANSON, 1992; apud AROEIRA, 1997).
2.2.1. Medidas diretas
Medidas diretas do consumo podem ser obtidas por meio da diferença de peso dos animais antes e após o pastejo, sendo necessárias correções para perdas invisíveis (respiração), perdas de peso referentes às excreções de fezes e urina, bem como para o aumento de peso decorrente da ingestão de água (AROEIRA, 1997; ASTIGARRAGA, 1997; OLIVEIRA, 2003).
Também podem ser obtidas por meio da diferença da biomassa de forragem antes e após o pastejo. Neste caso, seriam necessários ajustes para as perdas de forragem, ocasionadas por pisoteio e excreção fecal; correções para o crescimento da forragem durante o período de pastejo, além de grande número de amostras da área (amostra representativa) e a altura de corte adequada (AROEIRA, 1997, ASTIGARRAGA, 1997; OLIVEIRA, 2003).
Outro método utilizado é aquele no qual a atividade de ingestão é monitorada, e o consumo obtido pelo produto: tamanho do bocado x número de bocados x tempo de pastejo. Estas variáveis podem ser medidas por meio de observação dos animais por um longo período de tempo ou com auxílio de sistemas automatizados que armazenam os dados, onde medidores acoplados aos cabrestos são capazes de computar o tempo total de pastejo, tempo gasto com ruminação, número de “boli” ruminados, número total de movimentos mandibulares e número de
bocados na ingestão (AROEIRA, 1997, ASTIGARRAGA, 1997).
2.2.2. Medidas indiretas
No método indireto, o consumo (C) é estimado a partir de medidas de produção fecal (PF) e da digestibilidade da dieta (D), utilizando-se a fórmula: C=PF/ (1-D). A produção fecal pode ser obtida pelos métodos direto e indireto.
No método direto são utilizados arreios e bolsas coletoras, com o objetivo de realizar a coleta total de fezes. Este método é pouco recomendado, pois além de ser trabalhoso, possui uma série de limitações, tais como: proporcionar desconforto aos animais, alterando o comportamento de pastejo, podendo ocasionar redução no consumo; subestimar a produção fecal, em função das eventuais perdas do conteúdo das bolsas coletoras; e, quando se trabalha com fêmeas, há a necessidade de cateterizar os animais, evitando contaminação das fezes com urina (AROEIRA, 1997; OLIVEIRA, 2003).
Este método seria uma alternativa menos laboriosa, que proporcionaria menor grau de interferência no comportamento do animal, gerando valores estimados de produção fecal, teoricamente, mais corretos. Esta metodologia utiliza um indicador externo e, com base na relação da quantidade do indicador fornecido e sua concentração nas fezes, estima-se a produção fecal.
2.3. Utilização de indicadores na estimativa do consumo
2.3.1. Óxido crômico
O método mais comum é baseado na utilização do óxido crômico (Cr2O3) como indicador externo, e na digestibilidade in vitro da forragem (MALOSSINI et al., 1996; AROEIRA, 1997; ASTIGARRAGA, 1997). Consiste na aplicação de duas doses diárias, em quantidades conhecidas de Cr2O3 (5 gramas/dose), em horários pré-definidos, efetuando as coletas de fezes nos mesmos horários das aplicações. Tem duração de 10 dias, sendo os primeiros cinco dias para que a concentração do indicador nas fezes atinja o ponto de equilíbrio (steady state) e as coletas de fezes realizadas nos últimos cinco. Embora seja amplamente utilizado, este método é considerado trabalhoso e pode ocasionar estresse nos animais, provocado,
principalmente, pela aplicação do indicador, que pode interferir de maneira direta no consumo de MS (AROEIRA, 1997). Além disso, há uma variação em torno do coeficiente de digestibilidade, pelo fato de que um único valor de digestibilidade é utilizado para um grupo de animais (BERRY et al., 2000; GEDIR e HUDSON, 2000), e, finalmente, embora a toxicidade do Cr2O3 seja bastante reduzida, não é um material muito agradável de ser manuseado (MALOSSINI et al., 1996).
2.3.2. n-Alcanos
O uso dos hidrocarbonetos alifáticos saturados (n-alcanos de cadeia longa), constituintes naturais das ceras cuticulares das plantas, foi proposto por MAYES et al. (1986) como método de estimativa do consumo, sendo recomendado como ferramenta eficiente na estimativa do consumo de forragens pelos ruminantes (DOVE e MAYES, 1996; MALOSSINI et al., 1996; BERRY et al., 2000; GEDIR e HUDSON, 2000). DOVE e MAYES (1996) reportaram que a utilização dos n-alcanos tem levado a resultados acurados na predição do consumo. Os n-alcanos apresentam mínima absorção pelos ruminantes e sua análise é relativamente fácil (GEDIR e HUDSON, 2000), oferecendo vantagens sobre outros métodos utilizados para estimar a digestibilidade da MS e o consumo de forrageiras (DOVE e MAYES, 1996; MAYES et al., 1986).
Os n-alcanos que ocorrem naturalmente nas ceras das plantas são predominantemente de cadeia ímpar, com comprimento de cadeia variando de C25 a C35 (OLIVEIRA et al., 1997; GEDIR e HUDSON, 2000), sendo sua recuperação nas fezes diretamente proporcional ao comprimento da cadeia carbonada (MAYES et al., 1986; LOPES et al., 2001; OLIVEIRA, 2003).
A técnica dos n-alcanos (DOVE e MAYES, 1991; MALOSSINI, 1996) é uma aplicação especial do método de duplo indicador e baseia-se na combinação de um n-alcano de cadeia ímpar, naturalmente encontrado nas plantas, com um n-alcano comercial de cadeia par como indicador externo. Segundo GEDIR e HUDSON (2000), os n-alcanos considerados mais viáveis como indicadores externos são o dotriacontano (C32) e o hexatriacontano (C36), por serem os alcanos sintéticos de menor custo, de fácil obtenção na forma pura e estarem presentes em baixas concentrações nas plantas. O n-alcano de cadeia ímpar, para ser utilizado como indicador interno de digestibilidade da MS, deve estar presente na forragem em uma concentração de, no mínimo, 50 mg/kg MS (LAREDO et al., 1991).
São descritos na literatura diferentes métodos de administração dos n-alcanos em bovinos. Atualmente, recomenda-se o uso das cápsulas de gelatina ou
das cápsulas de liberação controlada (Controlled Release Capsules-CRC). As cápsulas de gelatina são aplicadas duas vezes ao dia, efetuando-se as coletas de fezes concomitante às aplicações, como descrito para o Cr2O3. No caso da utilização de CRC, faz-se uma única aplicação no primeiro dia do experimento, sendo as coletas de fezes realizadas, pelo menos, duas vezes ao dia, em horários pré-definidos. A duração média do procedimento, em ambos os tipos de cápsulas, é de 12 dias. Sendo os primeiros sete dias para alcançar o steady state e, nos últimos cinco ou seis, as coletas de fezes.
O método dos n-alcanos apresenta algumas vantagens. Teoricamente, a estimativa do consumo não é influenciada pela digestibilidade individual da ração ou pela recuperação dos indicadores, desde que estes sejam similares (DOVE e MAYES, 1991; MALOSSINI, 1996). Segundo DOVE e MAYES (1991), as recuperações fecais incompletas dos n-alcanos de cadeia ímpar (contidos na forragem) e daqueles de cadeia par (fornecidos oralmente) não têm efeito desde que sejam iguais, fazendo com que os erros associados com as recuperações fecais incompletas sejam anulados na equação.
Portanto, somente é exigida nas fezes a relação das concentrações dos n-alcanos naturais da forragem e o sintético fornecido oralmente. Se essas forem estimadas com “erros” semelhantes (vícios), estes se anularão. Sendo assim, utilizar um par composto por n-alcanos que apresentem taxas de recuperações fecais semelhantes é pré-requisito para obtenção de estimativas mais acuradas do consumo de forragem.
Outro aspecto importante, na estimativa de valores de consumo confiáveis, é a obtenção de amostras representativas do alimento consumido. Recomenda-se o uso de animais providos de fístulas esofágicas para coleta das amostras de forragem. A dificuldade de simular a seleção do alimento, realizada pelos animais durante o pastejo (MAYES et al., 1986, REEVES et al., 1996; LOPES et al., 2001), e a variação nos teores e no perfil de n-alcanos, que pode ocorrer em função da idade, parte e até mesmo altura da planta, implica a inconveniência da utilização de material obtido por meio de corte ou pastejo simulado.
Em um dos primeiros estudos, MAYES et al. (1986) pesquisaram a aplicação do método dos n-alcanos, utilizando os pares: C27:C28, C29:C28, C31:C32 e C33:C32. O ensaio foi realizado com ovinos em gaiolas metabólicas, e o par C33:C32 estimou consumos idênticos aos observados. Os demais pares avaliados tenderam a subestimar o consumo.
de matéria seca por vacas mantidas em gaiolas de metabolismo, onde o consumo estimado pelos n-alcanos (C33:C32) foi, em média, 11% menor que o observado. Os autores justificaram esta subestimativa em função dos baixos níveis de consumo observados, o que, provavelmente, ocasionou o fluxo lento da digesta ao longo do trato digestório. Este maior tempo de retenção de partículas pode proporcionar maior absorção do n-alcano natural (que estaria associado à fase sólida da dieta) em relação ao n-alcano fornecido (associado à fase líquida, que tende a passar mais rapidamente pelo trato digestório), promovendo menor recuperação fecal do n-alcano C33, subestimando o consumo.
REEVES et al. (1996) obtiveram dados de consumo de Pennisetum clandestinum por vacas em lactação manejadas a pasto, utilizando o par C33:C32. Os valores estimados (12,6 kg/dia de MS) foram próximos aos obtidos utilizando-se tabelas de exigências (12,3 kg/dia de MS), relatando que a técnica dos n-alcanos foi um método preciso na estimativa do consumo de MS em condições de pastejo.
UNAL et al. (1997), trabalhando com vacas em lactação, em um sistema de confinamento, utilizaram os pares de n-alcanos C33:C32 e C36:C32 para estimar o consumo de MS de feno. O par C33:C32 foi eficiente na estimativa do consumo de matéria seca, enquanto o par C33:C36 subestimou o consumo, provavelmente em função da menor taxa de recuperação do C33 em relação ao C36.
GEDIR e HUDSON (2000) utilizaram os pares C31:C32 e C33:C32 para estimar o consumo de forragem em fêmeas de wapiti (Cervus elaphus canadensis). A ingestão de matéria seca estimada utilizando-se o par C33:C32 foi ligeiramente mais acurada (P>0,05) do que a estimada utilizando-se o par C31:C32, todavia C31:C32 (R2=0,84) foi ligeiramente mais preciso que C33:C32 (R2=0,71), na estimativa desta variável.
BERRY et al. (2000) testaram a acurácia do uso de n-alcanos em cápsulas de liberação controlada (CRC). Os autores relataram que as estimativas utilizando C33:C32 (12,67 kg/dia de MS) foram mais próximas aos valores observados (12,70 kg/dia de MS), concordando com GEDIR e HUDSON (1999) e DOVE et al. (2000). BERRY et al. (2000) atribuíram a subestimativa do consumo pelo par C31:C32 à menor recuperação do C31 (0,76) em relação ao C32 (0,87).
GENRO et al. (2000) testaram duas formas de administração de n-alcanos para estimar o consumo de gramíneas tropicais (B. brizantha, cv. Marandu, P. maximum, cv. Mombaça e P. purpureum cv. Cameroon) em bovinos de corte, a pasto. Segundo os autores, não houve diferença entre as formas de administração (pellet ou CRC), porém ressaltam as vantagens do uso das CRC’s por minimizar os
distúrbios ocasionados aos animais, durante a administração do indicador.
MOLINA et al. (2004) testaram a acurácia de dois tipos de cápsulas de n-alcanos para estimar o consumo de Panicum maximum (cv. Tobiatã), em vacas leiteiras confinadas. Não foram reportadas diferenças entre os tipos de cápsulas. O par C31:C32 apresentou maior variação na estimativa do consumo, enquanto as estimativas de consumo obtidas com o par C33:C32, foram mais acuradas.
OLIVEIRA (2003), também utilizando o par C33:C32, estimou o consumo em novilhos nelore, mantidos em gaiolas metabólicas, recebendo dietas contendo silagem de milho como volumoso. O autor não encontrou diferença (P>0,05) entre os valores médios observado e estimado (5,0 e 4,9 kg /dia de MS, respectivamente).
Alguns autores, mencionados a seguir, têm comparado as técnicas dos n-alcanos e do óxido crômico na estimativa do consumo de matéria seca. No entanto, a grande limitação destes contrastes é que os consumos verdadeiros em condições de pastejo são desconhecidos, e todas as metodologias apresentam fontes de erros, mesmo aquelas amplamente utilizadas, como é o caso do Cr2O3.
PIASENTIER et al. (1995) compararam os dois métodos (n-alcanos versus Cr2O3), utilizando ovinos manejados em condições de pastejo e estabulados. Em animais estabulados, onde o consumo real é conhecido, o Cr2O3 superestimou o consumo em 5%, enquanto os n-alcanos subestimaram em 3%. No ensaio em condições de pastejo, os valores de consumo estimados pelo Cr2O3 foram maiores do que aqueles estimados pelos n-alcanos. Os autores não puderam concluir, a pasto, qual dos indicadores foi o mais adequado, pelo fato do desconhecimento dos valores reais de consumo, nestas condições.
MALOSSINI et al. (1996) compararam as técnicas do Cr2O3 com a dos n-alcanos na estimativa do consumo a pasto. Estes autores reportaram que ambos os métodos são conceitualmente corretos e, em função desta capacidade similar em estimar o consumo, o critério de escolha ficaria baseado na disponibilidade de recursos e de mão-de-obra. No entanto, citam que a utilização dos n-alcanos proporcionou menor variabilidade na concentração dos n-alcanos nas fezes, o que permite a coleta de um menor número de amostras diariamente, além da possibilidade de se administrar o indicador uma única vez ao dia. Além disso, a metodologia do óxido crômico requer um procedimento que determine in vitro ou in vivo a digestibilidade, enquanto que a técnica dos n-alcanos baseia-se em um único procedimento químico.
SOARES et al. (1999; 2004), avaliando a metodologia do Cr2O3 na estimativa do consumo de vacas em lactação, observaram que a metodologia superestimou em
13,9% e 9,25% (1999 e 2004, respectivamente) o consumo real, medidos em cochos do tipo “cala-gates”.
2.4. Equações de predição do consumo de matéria seca
Com o principal objetivo de economizar tempo e dinheiro, sem perder a acurácia na estimativa do consumo de forrageiras em sistemas de produção a pasto, tem-se estudado a aplicação de equações de predição do consumo. CHENOST et al. (1970), apud RSKOV et al. (1988), foram os primeiros a relatar a relação entre as medidas obtidas através de incubações no rúmen, utilizando sacos de náilon, e o consumo voluntário. Observou-se que, dados referentes à degradação da MS in situ (12 horas) apresentaram melhor correlação com o consumo voluntário (r = 0,82) do que aqueles obtidos com a digestibilidade in vivo da MS (r = 0,79).
Os parâmetros cinéticos de degradação dos alimentos podem ser obtidos por meio de incubações in situ e in vitro, e têm sido utilizados em equações de predição de consumo. Estes parâmetros podem ser obtidos por meio de ensaios utilizando-se técnicas gravimétricas (in situ ou in vitro) ou metabólicas (produção cumulativa de gases).
Para predizer consumo voluntário, HOVELL et al. (1986), RSKOV et al. (1988), e SHEM et al. (1995) utilizaram os parâmetros “a” (fração solúvel), “b” (fração potencialmente degradável) e “c” (taxa de degradação da fração b), obtidos por meio da equação: Dp (t) = a + b (1- e–ct), descrita por RSKO V e MCDONALD (1979),
estimando a degradação da matéria seca in situ.
De acordo com MADSEN et al. (1997), este método possui limitações, já que alguns alimentos não apresentam padrões de degradação que seguem o modelo proposto, e que os parâmetros a, b e c estão interrelacionados. Para superar este problema, MADSEN et al. (1997) e STENSING et al. (1994) desenvolveram um método que utiliza os parâmetros da degradação ruminal da FDN, no qual a taxa de degradação do alimento no rúmen é combinada com sua taxa de passagem, com o objetivo de se estimar o enchimento físico do órgão (rumen fill). Esta equação parece ser mais adequada às condições tropicais, onde os ruminantes são alimentados com forragens de digestibilidades mais baixas, com elvado teor de FDN, sendo o controle físico do consumo (rúmen fill) ainda mais pronunciado do que aquele proveniente de pastagens de clima temperado (MADSEN et al., 1997).
animal (kg) pelo enchimento do rúmen (dias). Como o enchimento do rúmen é causado, principalmente, pela fração fibrosa do alimento (FDN), as variáveis de degradação e a taxa de passagem são baseadas no teor de FDN da forrageira avaliada (MADSEN et al., 1997). De acordo com MADSEN et al. (1994), o efeito físico de enchimento (fill) pode ser entendido como o tempo médio de retenção (dias) da fração FDN no rúmen.
2.5. Modelo CNCPS
O sistema de proteínas e carboidratos “líquidos” ou “CNCPS - The Cornell Net Carbohydrate and Protein System” (FOX et al., 1992; RUSSELL et al., 1992; SNIFFEN et al., 1992; O’CONNOR et al. 1993) foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a qualidade da dieta e o desempenho do rebanho bovino. O Modelo utiliza os princípios básicos da função ruminal, crescimento microbiano, cinética digestiva do alimento (ração) e estado fisiológico do animal, assim como variáveis ambientais e de manejo, o que permite estimativas mais acuradas do desempenho dos rebanhos e da excreção de nutrientes, em diferentes situações (FOX et al., 2003; 2004).
O CNCPS está em desenvolvimento há mais de 10 anos e, como a maioria dos sistemas, foi desenvolvido utilizando-se requerimentos nutricionais de animais de raças européias especializadas, criados em condições controladas (confinados), e com valores de alimentos oriundos de clima temperado. Este modelo usa relações mecanicistas e empíricas no diagnóstico nutricional e para formulação e avaliação de dietas para bovinos (FOX et al., 1995). A partir de características nutricionais dos ingredientes da dieta e de suas interações com os requerimentos do animal e
práticas de manejo, permite, sob diferentes condições de produção, uma predição confiável do desempenho de bovinos. Fundamenta-se na sincronização da digestão ruminal de proteínas e carboidratos, visando o máximo desempenho do hospedeiro e comunidades microbianas ruminais, redução das perdas de nitrogênio e de energia decorrentes da fermentação ruminal e minimização da excreção de nutrientes (FOX et al., 2000).
Embora o CNCPS baseie-se em uma estrutura biológica e mecanicista que, teoricamente, permite sua aplicação em diversas condições de ambiente e manejo, com diferentes raças e alimentos, sua aplicação em condições tropicais deve ser estudada, antes do modelo ser recomendado para estes sistemas de produção (MOLINA et al., 2004), onde as raças e seus graus de sangue, os alimentos e o
manejo são, na maioria das vezes, muito diferentes daqueles adotados em regiões de clima temperado.
A composição e estrutura da parede celular das forrageiras tropicais difere muito das espécies temperadas, sendo, geralmente, de menor qualidade, pois
apresentam menor digestibilidade e maior teor de fibra em detergente neutro (FDN). Além disso, o ambiente ao qual os animais estão submetidos pode fazer com que os requerimentos de mantença e a ingestão de matéria seca variem
consideravelmente (FOX e TYLUTKI, 1998). Em regiões tropicais, estas variações podem ser decorrentes do maior desgaste causado por altas temperaturas e maior insolação, maior gasto energético para obtenção de alimento (sistemas de pastejo) e possíveis adaptações às forragens de baixa qualidade.
Nos trópicos, os animais são criados basicamente a pasto, e a produtividade dos rebanhos é, em geral, menor, seja pela baixa qualidade das forrageiras, seja pela falta de tecnologia empregada. No entanto, ressalta-se a importância destas regiões na estratégia de atender o aumento da demanda por produtos de origem animal (TEDESCHI et al., 2002). O aumento da demanda por alimentos, decorrente do crescimento constante da população mundial, associada à questão ambiental, implica a melhoria da eficiência econômica e produtiva dos rebanhos, a um menor custo, e com redução das perdas energéticas e nitrogenadas que ocorrem nos processos de digestão e absorção (TAMMINGA, 1992; 2003). A melhoria do manejo nutricional é o mais importante meio para obter o aumento da produtividade
(TEDESCHI et al., 2002).
Na elaboração da versão 4.0 houve uma série de modificações, com o objetivo de ajustar o modelo às condições tropicais. Foram adicionados ajustes como: requerimentos de energia líquida de mantença (NEm), peso ao nascimento e pico de lactação para um maior numero de raças tropicais, incluindo raças
denominadas de duplo-propósito (Bos taurus x Bos indicus); equação de predição do consumo de matéria seca, proposta por TRAXLER (1997), para vacas de duplo-propósito; e adição de um banco de dados de alimentos tropicais (TEDESCHI et al., 2002).
No entanto, a aplicação do modelo em condições tropicais necessita de prévia validação e de ajustes, para sua otimização, principalmente quanto à
caracterização das frações nitrogenadas e de carboidratos de forrageiras tropicais e suas respectivas taxas de degradação. FOX et al. (2000) chamaram a atenção para a falta de informações referentes aos alimentos tropicais, sugerindo a realização de pesquisas nesta área, para atualizar e possibilitar o uso mais confiável do banco de
dados de alimentos tropicais para as predições do CNCPS. Porém, poucos trabalhos têm sido realizados com o objetivo de avaliar e/ou validar a utilização do modelo em condições tropicais, sendo, em sua maioria, simulações.
LAGUNES et al. (1999) utilizaram o modelo CNCPS versão 3.0 para simular o desempenho de 15 gramíneas tropicais na produção de leite por vacas 3/4
Holandês x 1/4 Zebu. Foi estudado o efeito da composição das forrageiras na habilidade do modelo em predizer a produção de leite, onde os teores de FDN (% MS) e lignina (% FDN), as taxas de digestão dos carboidratos não-fibrosos (CNF) e da FDN, e o teor de proteína bruta (PB) (% MS) e de proteína solúvel (PS) (% PB) variaram. Os autores observaram que a produção de leite, baseada na energia metabolizável (EM) fornecida pela dieta, diminuiu 35% quando o teor de FDN subiu de 60 para 80%.
FERNANDES et al. (2001) observaram grande influência da fração fibrosa na predição do desempenho de vacas mestiças lactantes pelo CNCPS versão 3.0.
MOLINA et al. (2004) avaliaram o Modelo CNCPS versão 5.0 na predição do consumo de matéria seca, com vacas da raça Holandesa e mestiças em condições tropicais. Observaram que o modelo gerou estimativas de consumo de matéria seca acuradas para animais em confinamento. No entanto, para animais a pasto, o
modelo não foi eficiente.
KOLVER et al. (1998) aplicaram o modelo CNCPS em vacas em lactação recebendo pasto como dieta base. A produção de leite estimada pelo modelo foi influenciada, principalmente, pela lignina, fibra efetiva e taxa de digestão da fibra. Os autores relataram que a energia metabolizável limitou a produção de leite quando os animais foram alimentados exclusivamente com forragem de alta qualidade (sem concentrado).
PAIVA et al. (2004) avaliaram a habilidade do modelo CNCPS v. 5.0 em predizer a produção de vacas da raça Holandesa suplementadas em pastagem de “coast-cross”, com base no banco de dados de Forrageiras Tropicais do CNCPS, onde foram feitos pequenos ajustes para os teores de PB e FDN. O modelo não foi eficiente na predição do desempenho, onde a energia metabolizável limitaria a produção de leite em 13,4 kg/animal/dia, enquanto que a observada foi de 16,3 kg/animal/dia.
SAMPAIO et al. (2001; 2002) e BRITO et al. (2002), estudando sistemas de avaliação de dietas para bovinos em um sistema de produção intensivo de carne, reportaram que o modelo foi eficiente na predição do ganho de peso em bovinos de corte.
2.5.1. Frações de nitrogenadas e de carboidratos
O CNCPS objetiva avaliar dietas completas, visando reduzir as perdas de nutrientes e buscar a máxima eficiência de crescimento dos microrganismos ruminais (VAN SOEST, 1994).
O conteúdo protéico dos alimentos foi expresso, durante muito tempo, em termos de proteína bruta (PB), acreditando-se que a PB era uma fração homogênea e que tinha a mesma taxa de degradação ruminal, sendo, então, convertida em proteína metabolizável com igual eficiência em todas as dietas (NRC, 1996). No entanto, a representação do conteúdo protéico dos alimentos em termos de PB não é suficiente para determinar a dinâmica da fermentação ruminal e as perdas potenciais de compostos nitrogenados (N) (SNIFFEN et al., 1992), fazendo-se necessário conhecer também a degradabilidade ruminal da proteína (NRC, 1996).
O valor nutritivo da proteína dos alimentos varia inversamente à sua degradação no rúmen (CHALMERS E SYNGE, 1954, apud KRISHNAMOORTHY et al., 1983). Conhecer o teor de compostos nitrogenados degradáveis e não-degradáveis no rúmen é um ponto importante na utilização dos sistemas melhorados para otimizar a utilização desses compostos (KRISHNAMOORTHY et al., 1983).
De acordo com o CNCPS, os alimentos são constituídos de proteína, carboidrato, gordura, cinza e água, sendo que as proteínas e carboidratos são subdivididos de acordo com suas características químicas, físicas e pela degradação ruminal e digestibilidade pós-ruminal (SNIFFEN et al., 1992). Este modelo visa adequar a digestão ruminal de proteínas e carboidratos para que ocorra o máximo desempenho teórico dos microrganismos ruminais, reduzir as perdas no rúmen e, também, estimar o escape de nutrientes (RUSSELL et al., 1992; SNIFFEN et al., 1992; MALAFAIA, 1997), com base na utilização de modelos mecanicistas para descrever a relação entre a composição bromatológica dos alimentos e a predição do desempenho animal. A teoria mecanicista objetiva explicar fenômenos naturais, baseados em pressuposições ou nos princípios de teorias biológicas, químicas e físicas sobre um determinado sistema (MERTENS, 1993).
Para a perfeita caracterização dos alimentos, SNIFFEN et al. (1992) sugeriram que o N total seja subdividido na fração A, que corresponde aos compostos nitrogenados não-protéicos (NNP), e é prontamente solubilizada no rúmen; na fração B1 , que corresponde às proteínas solúveis e de rápida degradação ruminal; na fração B2, a qual é composta de proteínas insolúveis e de degradação ruminal intermediária; na fração B3, representada por proteínas insolúveis do grupo
das extensinas (proteínas ligadas à parede celular), que apresentam lenta taxa de degradação ruminal e na fração C, que corresponde às proteínas associadas à lignina e produtos da reação de Maillard, sendo a mesma indigerível ao longo do trato digestivo.
Os carboidratos podem ser classificados como carboidratos estruturais (CE) e não-estruturais (CNE), de acordo com o seu comportamento no trato gastrintestinal (TGI). Os CE são os polímeros que compõem a parede celular vegetal, que, juntamente com a lignina, desempenham funções de sustentação e proteção, representados basicamente pela celulose e hemicelulose, os quais são lenta e parcialmente disponíveis e ocupam espaço no TGI. Os CNE, representados pelos açúcares solúveis em água (mono e dissacarídeos), amido e pectina, são rápida e completamente digeríveis no TGI (MERTENS, 1987; MERTENS, 1996). Entretanto, o CNCPS classifica os carboidratos totais, de acordo com suas taxas de digestão, nas frações A, representada pelos açúcares solúveis, os quais são prontamente fermentados no rúmen; B1, que compreende o amido e a pectina, os quais apresentam taxas intermediárias de digestão; B2, que corresponde à fração lenta e potencialmente digerível da parede celular; e C, representada pela porção indigerível ao longo do TGI (SNIFFEN et al. 1992).
2.5.2. Estimativa da cinética de degradação dos carboidratos
Os carboidratos são a principal fonte de energia para o crescimento microbiano. A proteína microbiana é a principal fonte de aminoácidos para o hospedeiro e, as variações em suas frações, bem como nas suas taxas de digestão, podem afetar o fluxo de proteína microbiana para o intestino delgado e, conseqüentemente, o desempenho animal. O estudo da cinética de digestão dos carboidratos é fundamental, para obtenção de dietas adequadas, com o objetico de sincronizar a disponibilidade de energia e N no rúmen, permitindo o máximo desempenho das populações microbianas (Russell et al., 1992).
A cinética da degradação ruminal, determinada através da técnica do saco de náilon, foi proposta por MEHREZ e ∅RSKOV (1977), e é a base para predição da digestão em vários sistemas de avaliação de alimentos (NOCEK, 1988).
A técnica in situ permite o contato íntimo do alimento-teste com o ambiente ruminal, não existindo melhor forma de simulação do ambiente ruminal para dado regime alimentar, embora o alimento não esteja submetido a todos os eventos
digestivos, como mastigação, ruminação e taxa de passagem (VAN SOEST, 1994; MALAFAIA, 1997). Essa técnica requer a utilização de animais fistulados no rúmen, para que as amostras sejam incubadas por determinados períodos de tempo. A determinação do valor nutritivo in situ permite obter valores mais próximos dos encontrados com os ensaios in vivo (NOCEK, 1988; MERTENS, 1993; MALAFAIA, 1997). Apesar de fornecer valores confiáveis, esta técnica possui limitações como: contaminação do material incubado por microrganismos ruminais, manutenção de animais fistulados, número limitado de amostras incubadas por animal, além de ser laboriosa e exigir maior quantidade de amostra. Os valores obtidos nos estágios iniciais da digestão, devido à perda de peso reduzida e à aderência de microrganismos, principalmente em forrageiras de baixa qualidade, pode levar a uma distorção dos resultados (GETACHEW et al., 1998).
Devido às limitações inerentes à técnica do saco de náilon, o método que mensura a produção cumulativa dos gases vem sendo utilizado com sucesso para estimativa das taxas de digestão das frações solúveis e insolúveis dos carboidratos, baseado no princípio de que os gases produzidos são oriundos do metabolismo microbiano, a partir da fermentação do material incubado (PELL e SCHOFIELD, 1993; MALAFAIA, 1997; CABRAL, 1999). A técnica consiste na incubação do alimento a ser testado com líquido de rúmen e meio tamponado, em frascos hermeticamente fechados, nos quais, ao longo do tempo, são tomadas leituras de pressão e/ou volume dos gases. Apesar de ser antiga, somente no final da década de 80 passou a ser usada intensivamente pelos laboratórios de análises de alimentos, sofrendo algumas modificações no que diz respeito ao sistema de leitura dos gases, destacando-se os sistemas computadorizados (PELL e SCHOFIELD, 1993), semi-automatizados (THEODOROU et al., 1994) e manométricos (MALAFAIA, 1997; CABRAL, 1999). As maiores vantagens da técnica, segundo os autores citados, são a não-destruição da amostra em cada tempo, o que torna a técnica menos laboriosa, não necessitando de grandes quantidades de amostra e a detecção da contribuição das frações solúveis dos alimentos, o que é essencial, uma vez que esta fração contribui energeticamente para o rápido crescimento microbiano no rúmen, principalmente nos tempos iniciais de digestão.
De acordo com PELL et al. (1994), a técnica apresenta algumas limitações, relacionadas com: a) a fração dos gases que é oriunda do CO2 resultante do bicarbonato contido no meio de cultura; b) a produção de gás reflete o metabolismo da microbiota ruminal, portanto, os estudos com dietas deficientes em nutrientes essenciais ao crescimento microbiano podem trazer informações distorcidas; c) a
interpretação dos dados de produção cumulativa de gás é mais difícil, exigindo modelos logísticos complexos, sendo, portanto, mais laboriosa do que a interpretação dos dados gravimétricos de desaparecimento dos nutrientes.
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AROEIRA, L.J.M. Estimativas de consumo de gramíneas tropicais. In: Simpósio Internacional de Digestibilidade em Ruminantes, Lavras-MG, p. 127-163, 1997. AROEIRA , L.J.M., LOPES, F.C.F., DERESZ, F. et al. Pasture availability and dry matter intake of lactating crossbred dairy cows grazing elephant grass (Pennisetum purpureum, Schum.). Anim. Feed Sci. And Technol., v.78, p.313-324, 1999.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS – AOAC. Official methods of analysis. Vol. I. 15th ed., Arlington, Virginia, USA, 1117p., 1990.
ASTIGARRAGA, L. Técnicas para la medición del consumo de ruminantes em pastoreo. In: JOBIM, C.C., SANTOS, G.T., CECATO, U. (eds.) Simpósio sobre avaliação de pastagens com animais. Maringá-PR, 1997.
BERRY, N.R., SCHEEDER, M.R.L., SUTTER, F. et al. The accuracy of intake estimation based on the use of alkane controlled-release capsules and faeces grab samoling in cows. Ann. Zootech. 49: 3-13, 2000.
CABRAL, L.S. Cinética ruminal das frações de carboidratos e proteínas e digestão intestinal da proteína de alimentos por intermédio da técnica in vitro. Tese (Mestrado) - Viçosa - MG, Universidade Federal de Viçosa, 1999.
CÓSER, A.C., MARTINS, C.E., ALVIM, M.J. Efeito de diferentes períodos de ocupação em pastagens de capim-elefante sobre a produção de leite. In: Anais da 33a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, p.174-176, Fortaleza,
1996.
CÓSER, A.C., MARTINS, C.E., DERESZ, F. et al. Métodos para estimar a forragem consumível em pastagem de capim-elefante. Pesq. Agropec. Bras., v.38, n.7, p.875-879, 2003.
DERESZ, F. Produção de leite de vacas mestiças Holandês x Zebu em pastagem de capim-elefante, manejada em sistema rotativo, com e sem suplementação na época das chuvas. Rev. Bras. Zootec., 30(1):197-204, 2001.
DERESZ, F., CÓSER, A.C., MARTINS, C.E. et al. Utilização do capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum) para a produção de leite. In: Simpósio Brasileiro de Forrageiras e Pastagens. CBNA, Campinas-SP, p. 183 – 189, 1994.
DERESZ, F., OLIVEIRA, J.S., CAMPOS, O.F. Produção de leite e consumo de vacas mestiças Holandês x Zebu recebendo capim-elefante picado com 60 dias de idade. In: CD-ROM dos Anais da XXXIV Reunião Anual da SBZ. Juiz de Fora, MG, Brasil, 1997.
DOVE, H., FREER M., FOOT, J.Z. The nutrition of grazing ewesduring pregnancy and lactation: a comparison of alkane-based and chromium/in vitro-based estimated of herbage intake. Austr. J. Agric Research, 51 (6): 765-777, 2000.
DOVE, H., MAYES, R.W. Plant wax components: A new approach to estmating intake and diet composition in herbivores. J. Nutr., 126 (1): 13-26, 1996.
DOVE, H., MAYES, R.W. The use of plant wax alkanes as marker substances in studies of the nutritional herbivores – A review. Australian J. Agric. Research, 42 (6): 913-952, 1991.
EUCLIDES, V.P., CARDOSO, E.G., MACEDO, M.C.C. et al. Consumo voluntário de Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria brizantha cv. Marandu sob pastejo. Ver. Bras. Zootec., v.29(6), p.2200-2208, 2000 (suplemento).
FARIA,V.P. Formas de uso do capim-elefante. In:Simpósio sobre o capim-elefante. Anais... Coronel Pacheco: Embrapa CNPGL, p.139-148, 1994.
FERNANDES, A.M., QUEIROZ, A.C., LANA, R.P. et al. Estimativas da produção de leite por vacas holandesas mestiças, segundo o sistema CNCPS, em dietas
contendo cana-de-açúcar com diferentes valores nutritivos. Ver. Bras. Zootec., v.30 (4), p.1350-1357, 2001.
FOX, D.G. and TYLUTKI, T.P. Accounting for the effects of environment on the nutrient requirements of dairy cattle. J. Dairy Sci., v.81, p.3085-3095, 1998.
FOX, D.G., , TEDESCHI, L.O., TYLUTKI, T.P. et al. The Net Carbohydrate and Protein System for evaluating herd nutrition and nutrient excretion. Anim. Feed Sci. and Technol. V.112, p.29-78, 2004.
FOX, D.G., BARRY, M.C., PITT, R.E. et al. Application of the Cornell net carbohydrate and protein model for cattle consuming forages. J. Anim. Sci. v.73, p. 267, 1995.
FOX, D.G., SNIFFEN, C.J., O’CONNOR, J.D., RUSSELL, J.B., VVAN SOEST, P.J. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets III: cattle requirements and diet adequacy. J. Anim. Sci., 70(11):3578-3596, 1992.
FOX, D.G., TYLUTKI, T.P., CZYMMEK, K.J. et al. Development and application of the Cornell University Nutrient Management Planning System. in Proc. Cornell. Nutr. Conf. Feed Manuf., Cornell University, p. 167-179, 2000.
FOX, D.G., TYLUTKI, T.P., TEDESCHI, L.O. et al. The Net Carbohydrate and Protein System for evaluating herd nutrition and nutrient excretion (CNCPS version 5.0). Model documentation. Animal Science Mimeo 213, Department of Animal Science, Cornel University, 2003.
GEDIR, J.V. E HUDSON, R.J. Estimating dry mattre digestibility and intake in wapiti (Cervus elaphus canadensis), using the double n-alkane ratio technique. Small Ruminat Research, 36: 57-62, 2000
GENRO, T.C.M., PRATES, E.R., THIAGO, L.R.L.S., et al. Estimativa de consumo de bovines em pastejo utilizando duas formas de administração de n-alcanos como indicadores em gramíneas tropicais.In: CD-ROM da 37a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Viçosa, MG, 2000.
GETACHEW, G., BLÜMMEL M., MAKKAR, H.P.S., BECKER, K. In vitro gas measuring techniques for assessment of nutritional quality of feeds: a review. Anim. Feed Sci. Techn., 72:261-281,1998.
HOVELL, F.D.DeB., NGAMBI, J.W.W., BARBER, D.J. The voluntary intake of hay by sheep in relation to its degradability in the rumen as measured in nylon bags. Anim. Prod. 42:111-118,1986.
KOLVER, E.S., MULLER, L.D., BARRY, M.C. et al. Evaluation and application of the Cornell Net Carbohydrate and Protein System for dairy cows fed diets based on pasture. J. Dairy Sci. v.81, p.2029-2039, 1998.
KRISHNAMOORTHY, U., SNIFEEN, C.J., STERN, M.D., VAN SOEST, P.J. Evaluation of a mathematical model of rumen digestion and in vitro simulation of rumen proteolysis to estimate the rumen-undegraded nitrogen content of feedstuffs. Br. J. Nutr., 50(3):555-568, 1983.
LAGUNES, F.I.J., FOX, D.G., BLAKE, R.W. et al. Evaluation of tropical grasses for milk production by dual-purpose cows in tropical Mexico. J. Diry Sci. v.82(10), p.2136-2145, 1999.
LAREDO, M.A., SIMPSON, G.D., MINSON, D.J. et al. The pontential for using n-alkanes in tropical forages as marker for the determination of dry matter by grazing ruminants. J. Agric. Sci., v.117, p.355-361, 1991.
LOPES, F. C. F.; RODRIGUEZ, N. M.; AROEIRA, L. J. M. Uso dos n-alcanos em estimativas de consumo de ruminantes sob pastejo: Uma revisão. Veterinária Notícias, v. 7(2), 2001.
LOPES, F.C.F. Taxa de passagem, digestibilidade in situ, consumo, composição química e disponibilidade do capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schumack) pastejado por vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação. Tese (Doutorado) -Belo Horizonte - MG, Universiade Federal de Minas Gerais, 223 p., 2002.
LOPES, F.C.F., AROEIRA, L.J.M. Consumo, digestibilidade e degradabilidade do capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum) picado e seu efeito sobre características do rúmen em vacas mestiças. Arq. Bras. Méd. Vet. Zootec., v.50(5). P.593-599, 1998.
MADSEN, J., HVELPLUND T., WEISBJERG, M.R. Appropriate methods for the evaluation of tropical feeds for ruminants. Anim. Feed Sci. Techn., 69:53-66, 1997. MADSEN, J., STENSING, T., WEISBJERG, M.R. HVELPLUND T., Estimation of the physical fill of feedstuffs in the rumen by the in sacco degradation characteristics. Liv. Prod. Sci., 39:43-47, 1994.
MALAFAIA, P.A.M. Taxas de digestão das frações protéicas e de carboidratos de alimentos por técnicas in situ, in vitro e de produção de gases. Tese (Doutorado) -Viçosa - MG, Universidade Federal de -Viçosa, 88 p., 1997.
MALOSSINI, F., BOVOLENTA, S. PIASENTIER, C., PIRAS, C.MARTILLOTTI, F. Comparison of n-alkanes and chromium oxide methods for estimating herbage intakeby grazing dairy cows. Anim. Feed Sci. Technology, 61: 155-165, 1996.
MARTINS, C.E., DERESZ, F., MATOS, L.L. Produção intensiva de leite em pasto de capim-elefante. Informações Agronômicas, v.62, Piracicaba-SP, 1993.
MAYES, R.W., LAMB, C.S., COLGROVE, P.M. The use of dosed and herbage n-alkanes as markers for determination of herbage intake. J. Agric. Sci., v.107(1), p.161-170, 1986.
MEHREZ, A.Z., RSKOV, E.R. A study in artificial fibre bag technique for determination in the digestibility of feeds in the rumen. J. Agric. Sci., v.88, p.645, 1977.
MERTENS, D.R. Predicting intake and digestibility using mathematical models of ruminal function. J. Anim. Sci., 64:1548, 1987.
MERTENS, D.R. Rate and extend of digestion. Chap II. In: FORBES, J.M. e FRANCE, J. (Editors). Quantitative aspects of ruminant digestion and metabolism. CAB-International, Cambridge University Press, p.13-51, 1993.
MERTENS, D.R. Using fiber and carbohydrate analyses to formulate dairy rations. In: Informational Conference With Dairy And Forages Industries, 1996, USA, p.81-92, 1996.
MOLINA, D.O., MATAMOROS, I., PELL, A.N. Accuracy of estimates of herbage intake of lactating cows using alkanes: comparison of two types of capsules. Anim. Feed Sci. and Technol., v.114, p.241-260, 2004.
NATIONAL RESEARCH COUNCIL (NRC) Nutrient requirements of dairy cattle. 7a ed. rev. Washington, DC, National Academy Press, 2001.
NOCEK, J.E. In situ and other methods to estimate ruminal protein and energy digestibility: a review. J. Dairy Sci., 71(8):2051-2069,1988.
O’CONNOR, J.D., SNIFFEN, C.J., FOX. D.G., CHALUPA, W. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: IV. Predicting aminoacid adequacy. J. Anim. Sci., 71:1298-1311, 1993.
OLIVEIRA, D.E. Determinação de alcanos: manual de extração e análise cromatográfica em forragens, concentrados e fezes. Piracicaba: FEALQ, 2004.
OLIVEIRA, D.E. Uso da técnica dos n-alcanos para medir o aporte de nutrientes através de estimativas do consumo de forragem em bovinos. Tese (doutorado)-Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 129 p., 2003.
OLIVEIRA, D.E., PRATES, E.R., PERALBA, M.C.R. Digestibilidade determinada pelo método indireto usando o n-alcano C35. Rev. Bras. Zootec., 29 (3): 848-852, 1997. OLIVEIRA, D.E., PRATES, E.R., PERALBA, M.C.R. Digestibilidade determinada pelo método indireto usando o n-alcano C35. Rev. Bras. Zootec., v.29(3), p.848-852, 2000. ∅RSKOV, E.R., McDONALD, I. The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. J. Agric. Sci., 92(4): 499-503, 1979.
∅RSKOV, E.R., REID, G.W., KAY, M. Prediction of intake by cattle from degradation characteristics of roughages. Anim. Prod., 46: 29-34, 1988.
PAIM-COSTA, M.L., DERESZ, F., CÓSER, A.C. et al. Avaliação da disponibilidade e composição bromatológica do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum., cv. Napier), sob pastejo usando vacas Holandês x Zebu, na época chuvosa. In: CD-ROM dos Anais da 41a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Campo
Grande, MS, 2004.
PAIVA, P.C.A., ELYAS, A.C.W., ARCURI, P.B. et al. Aplicação do modelo CNCPS para vacas da raça holandesa a pasto. In: CD-ROM dos Anais da 41a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Campo Grande, MS, 2004.
PELL, A.N., SCHOFIELD, P. Computerized monitoring of gas production to measure forage digestion in vitro. J. Dairy Sci., 76(9):1063-1073, 1993.
PELL, A.N., SCHOFIELD, P., STONE, W.C. Rates of digestion of feeds measured in vitro with computers. Proc. Cornell Nutr. Conf., Oct. 13-15, p. 74-81, 1994.
PIASENTIER, E., BOVOLENTA, S., MALOSSINI, F. et al. Comparison of n-alkanes or chromium oxide methods for estimation of herbage intake by sheep. Small Ruminant Research, v.18, p.27-32, 1995.
REEVES, M., FULKERSON, W.J., KELLAWAY, R.C. A comparison of three techniques to determine the hebage intake of dairy cows grazing kikuyu (Pennisetum clandestinum) pasture. Aust. J. Exp. Agric., v.36, p.23-30, 1996.
RUSSELL, J.B., O’CONNOR, J.D., FOX, D.G. et al. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: I. Ruminal fermentation. J. Anim. Sci., 70(11):3551-3561, 1992.
SAMPAIO, A.A.M.; BRITO, R.M.; AGUIAR, L.L.M. et al. Comparação de sistemas para avaliação de dietas para bovinos no modelo de produção intensiva de carne. Suplementação do pasto para vacas na estação seca. Rev. Bras. Zootec., v.30, n.4, p.1287-1292, 2001.
SAMPAIO, A.A.M.; BRITO, R.M.; CARVALHO, M.R. Comparação de sistemas para avaliação de dietas para bovinos no modelo de produção intensiva de carne. Confinamento de tourinhos jovens. Rev. Bras. Zootec., v.31, n.1, p.157-163, 2002. SCHOFIELD, P., PITT, R.E., PELL, A.N. Kinetics of fiber digestion from In Vitro gas production. J. Anim Sci. Measurement and kinetics analysis of the neutral detergent-soluble carbohydrate fraction of legumes and grasses. J. Anim. Sci., 73(11):3455-3463, 1995.
SCHOFIELD, P., PITT, R.E., PELL, A.N. Kinetics of fiber digestion from in vitro gas production. J. Anim. Sci., v.72, p.2980-2991, 1994.
SHEM, M.N., ØRSKOV, E.R., KIMAMBO, A.E. Prediction of voluntary dry-matter intake, digestible dry-matter intake and growth rate of cattle from degradation characteristics. Anim. Feed Sci. Techn., 60(1):65-74. 1995.
SNIFFEN, C.J., O’CONNOR, J.D., VAN SOEST, P.J., FOX, D.G., RUSSELL, J.B. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: II. Carbohydrate and protein availability. J. Anim. Sci., 70(11):3562-3577, 1992.
SOARES, J.P.G., AROEIRA, L.J.M., DERESZ, F. et al. Avaliação do consumo de vacas em lactação, medido em sistema “calan-gates” e estimado pelo óxido crômio. In: CD-ROM dos Anais da 36a Reunião Anula da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Porto Alegre, RS, 1999.
SOARES, J.P.G., BERCHIELLI, T.T., AROEIRA, L.J.M. et al. Esimativa de consumo do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.), fornecio picado para vacas lactantes utilizando a técnica do óxido crômico. Rev. Bras. Zootec., v.33(3), p.811-820, 2004.
SOARES, J.P.G., BERCHIELLI, T.T., AROEIRA, L.J.M. et al. Evacuação de vacas lactantes para determinação do rúmen fill induzido pelo capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum.) em 3 idades de corte. In: CD-ROM dos Anais da 47a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Viçosa, MG, 2000.
STENSING, T., WEISBJERG, M.R., HVELPLUND, T. Estimation of rumen digestibility of NDF from rumen fractional outflow rate and in sacco degradation characteristics. Acta Agric. Scand., 39:49-52, 1994.
TAMMINGA, S. Nutrition management of dairy cows as a contribution to pollution control. J. Dairy Sci., v.75, p.345-357, 1992.
TAMMINGA, S. Pollution due to nutrient losses and its control in European animal production. Liv. Prod. Sci., v.84, p.101-111, 2003.
TEDESCHI, L.O., FOX, D.G., PELL, A.N. Development and evaluation of tropical feed library for the Cornell Net Carbohydrate and Protein System. Sci. agric., v. 59 (1), p. 1-18, 2002.
