Suplementação de vacas leiteiras com Saccharomyces cerevisiae cepa KA500

Supplementation of dairy cows with Saccharomyces cerevisiae strain KA500

ZOOTECNIA E TECNOLOGIA E INSPEÇÃO DE PRODUTOS DE ORIGEM ANIMAL

Suplementação de vacas leiteiras com Saccharomyces cerevisiae cepa KA500

Supplementation of dairy cows with Saccharomyces cerevisiae strain KA500

B.M.L. Oliveira^I; L.L. Bitencourt^I; J.R.M. Silva^I; G.S. Dias Júnior^I; I.C.C. Branco^I; R.A.N. Pereira^II; M.N. PereiraI, ^*

^IUniversidade Federal de Lavras. Caixa Postal 3037; 37200-000 - Lavras, MG

^IIFazenda São Francisco - Ijaci, MG

RESUMO

Avaliaram-se o desempenho e a eficiência digestiva de vacas leiteiras suplementadas com levedura viva, cepa KA500. Vinte vacas da raça Holandesa formaram 10 blocos de dois animais com base na produção diária de leite e foram aleatoriamente alocadas em uma sequência de dois tratamentos, em delineamento de reversão simples, com períodos de 28 dias e mensurações na quarta semana. Os tratamentos foram: 10g de levedura (2x10¹⁰ufc/g) ou controle. A composição das dietas foi (% da MS): silagem de milho (45,0), feno de tifton (4,1) e concentrado à base de milho, polpa cítrica e farelo de soja (50,9). O consumo de matéria seca foi de 21,3kg com levedura e de 21,8kg no controle (P=0,01), e a produção de leite de 29,6 e 29,3kg, respectivamente (P=0,45). A produção de leite por unidade de consumo foi de 1,37 com levedura e de 1,32 no controle (P=0,05). A suplementação de levedura reduziu a contagem de células somáticas do leite (P=0,02). Não houve efeito da suplementação sobre as variáveis que descreveram a função ruminal ou a digestibilidade dos nutrientes no trato digestivo total. A suplementação com levedura aumentou a eficiência alimentar e reduziu a contagem de células somáticas do leite.

Palavras-chave: vaca de leite, células somáticas do leite, digestibilidade, eficiência alimentar, levedura

ABSTRACT

Performance and digestive efficiency of dairy cows supplemented with live yeast strain KA500 were evaluated. Twenty Holstein cows formed ten blocks of two animals based on daily milk production and were randomly assigned to a sequence of two treatments, in a cross-over design, with 28-day periods, and measurements on the fourth week. Treatments were: 10g of yeast (2x10¹⁰/cfu/g) or control. The composition of the diets were (% of DM): corn silage (45.0), tifton hay (4.1), and a corn, citrus pulp, soybean meal-based concentrate (50.9). The dry matter intake was 21.3kg with yeast and 21.8kg for the control (P=0.01), and milk yield was 29.6 and 29.3kg, respectively (P=0.45). Milk yield per unit of intake was 1.37 with yeast and 1.32 for the control (P=0.05). The supplementation of yeast reduced (P=0.02) the somatic cell count in milk. There was no effect of the supplementation upon variables related to the rumen function or the total tract digestibility of nutrients. Yeast supplementation increased feed efficiency and reduced milk somatic cell count.

Keywords: dairy cow, milk somatic cells, digestibility, feed efficiency, yeast

INTRODUÇÃO

A suplementação dietética de aditivos microbianos pode aumentar a eficiência da produção de ruminantes, sem se contrapor à tendência naturalista do mercado consumidor. O uso de leveduras como aditivo alimentar se baseia nos possíveis efeitos benéficos da sua suplementação sobre o metabolismo animal (Wallace, 1994). Hutjens (2005) relatou que, em 1983, cerca de 17% dos rebanhos leiteiros norte-americanos eram suplementados com levedura e que, em 1992, este valor era ao redor de 51%. Leveduras estão naturalmente presentes no rúmen, entretanto a temperatura do ambiente ruminal não favorece seu crescimento ótimo, ao redor de 25°C, necessitando que estas sejam continuamente introduzidas no rúmen com a dieta (Lund, 1974).

O principal mecanismo pelo qual leveduras induziriam ganho no desempenho animal seria por atuação sobre a função ruminal (Dawson et al., 1990). Leveduras também podem modular a função imune por ação sobre as células intestinais (Franklin et al., 2005). Entretanto, a resposta depende da dosagem, do tipo de microrganismo, da dieta basal e do manejo alimentar adotado (Williams et al., 1991; Newbold et al., 1995). A eficácia em ruminantes de cepas produzidas industrialmente deve ser comprovada experimentalmente.

O objetivo deste experimento foi avaliar o efeito da suplementação de Saccharomyces cerevisiae cepa KA500 sobre o desempenho e a eficiência alimentar de vacas leiteiras alimentadas com dieta baseada em silagem de milho e alta inclusão de polpa cítrica peletizada em substituição parcial ao milho do concentrado.

MATERIAL E MÉTODOS

Vinte vacas da raça Holandesa, com 144±70 dias em lactação no início do experimento, formaram 10 blocos de dois animais cada, com base na produção diária de leite, e foram aleatoriamente alocadas em uma sequência de dois tratamentos, em delineamento de reversão simples (cross-over). Os tratamentos foram: 10g de levedura viva (Levumilk^®, 2x10¹⁰ ufc/g de Saccharomyces cerevisiae cepa KA500 (Kera Nutrição Animal, Bento Gonçalves, Brasil) ou controle. Cada animal recebeu um tratamento por 28 dias de dois períodos experimentais realizados sequencialmente, e variáveis-resposta foram mensuradas na quarta semana de cada período.

As vacas foram alimentadas individualmente em confinamento total com camas de areia e foram ordenhadas duas vezes por dia. A mistura de todos os ingredientes dietéticos foi realizada duas vezes por dia, imediatamente antes de as dietas serem oferecidas às seis e às 13 horas, em quantidade aferida diariamente e suficiente para prover, pelo menos, 15% do oferecido como sobra diária (Tab. 1). A dose de levedura de cada vaca foi alocada sobre a dieta oferecida pela manhã e pela tarde.

O consumo de matéria seca, entre os dias 22 e 27 de cada período, foi utilizado para comparar tratamentos. Nesse período, amostras de silagem de milho, de cada ingrediente concentrado e das sobras alimentares de cada vaca, foram coletadas diariamente e congeladas. Uma amostra composta de cada ingrediente e das sobras por vaca foi formada, por período, por união de amostras diárias e idênticas de matéria natural. As amostras compostas foram pré-secas a 55ºC, por 72 horas, em estufa ventilada, trituradas em peneira de 1mm em moinho estacionário do tipo Thomas-Willey, e uma subamostra foi desidratada por 24 horas a 100ºC para a determinação do teor de matéria seca. A proteína bruta foi analisada por um destilador a vapor do tipo Microkjeldhal (Official..., 1975). As análises de extrato etéreo foram realizadas segundo o AOAC (Official..., 1990). As cinzas foram determinadas por incineração da amostra em mufla, a 550ºC, por oito horas. O teor de FDN foi determinado por um ANKON^® Fiber Analyser (ANKON Technology Corporation, Fairport, EUA).

A produção diária de leite entre os dias 22 e 25 de cada período foi mensurada. Amostras de leite foram obtidas de seis ordenhas consecutivas. Essas amostras foram preservadas em frascos contendo 2-bromo-2-nitropropano-1-3-diol e analisadas em laboratório (Clínica do Leite, Esalq-USP, Piracicaba, SP). Nessas amostras, foram determinados os teores de proteína, gordura, lactose e N-ureico e a contagem de células somáticas (CCS). A raiz quadrada da CCS foi calculada. A secreção diária de energia no leite (SDEL) foi estimada segundo o NRC (Nutrient..., 2001) como: SDEL = [(0,0929 x % gordura) + (0,0547 x % de proteína) + (0,0395 x % de lactose)] x kg de leite.

A digestibilidade aparente no trato digestivo total da matéria seca, da matéria orgânica, da FDN e da matéria orgânica não FDN foi determinada por mensuração da produção fecal por coleta total de fezes, realizada por oito horas ininterruptas, nos dias 25 a 27 de cada período. A coleta de fezes em cada dia foi iniciada com oito horas de atraso em relação ao dia anterior, visando obter uma amostragem representativa das 24 horas do dia, sem causar distúrbio no consumo de alimentos e na produção de leite dos animais. As amostras de fezes de cada vaca foram congeladas após cada dia de coleta e formaram uma amostra composta ao final de cada período.

O consumo de matéria orgânica digestível foi calculado multiplicando-se o consumo de matéria orgânica, mensurado entre os dias 22 e 27 de cada período, pela digestibilidade da matéria orgânica, mensurada entre os dias 25 e 27. A eficiência de utilização energética foi avaliada dividindo-se a secreção diária de energia no leite tanto pelo consumo diário de matéria orgânica digestível (eficiência 1) quanto pelo consumo de matéria seca (eficiência 2). A eficiência alimentar foi calculada pela produção de leite dividida pelo consumo de matéria seca (eficiência 3).

No dia 27 de cada período, foram obtidas amostras de fluido ruminal por meio de sonda flexível orogástrica, com auxílio de uma bomba de sucção a vácuo acoplada a um Kitassato (Rosenberger, 1993). As amostras foram obtidas 13 horas±30min após o fornecimento matinal de alimentos, aleatoriamente dentro de bloco. O pH ruminal foi mensurado imediatamente. As amostras tiveram a fermentação inibida por congelamento imediato em nitrogênio líquido e foram armazenadas sob congelamento para posterior análise de ácidos graxos voláteis por cromatografia gás-líquida (CP 3800 Gas Cromatography Varian, Varian Cromatography Systems, Califórnia, EUA).

No dia 28 de cada período, foi avaliada a atividade mastigatória por observação visual da atividade bucal a cada cinco minutos do dia, por 24 horas contínuas. As atividades bucais consideradas foram de ingestão de alimento, ingestão de água, ruminação e ócio. O tempo de mastigação, em minutos por dia, foi definido como a soma dos tempos de ingestão de alimento e de ruminação. Os tempos de mastigação, ingestão e ruminação por unidade de matéria seca consumida foram calculados utilizando-se o consumo, mensurado no dia da determinação da atividade mastigatória.

A concentração de derivados purínicos na urina foi mensurada para indicar a produção de proteína microbiana no rúmen. Uma amostra de urina foi coletada no início e no final de cada um dos três períodos de oito horas de coleta total de fezes, nos dias 25 a 27 de cada período. Ao volume de urina coletado foram imediatamente adicionados 10% de ácido sulfúrico a 10%, e a amostra foi armazenada a 4ºC. Uma amostra composta foi formada para cada vaca no final de cada período. As amostras compostas foram diluídas com água destilada na proporção 1:3 (urina:água) e congeladas, a -20ºC, até a realização das análises de alantoína e creatinina. Para a análise de alantoína, o procedimento adotado foi semelhante ao sugerido por Chen e Gomes (1995). Para a análise de creatinina, foi utilizado um kit de análise laboratorial (Labtest Diagnóstica S.A., Cat. 35-100; Lagoa Santa, MG).

Os dados foram analisados pelo procedimento GLM do SAS/1985, com o seguinte modelo:

Y_ijklm= μ + B_i + V_j(i) + P_k + T_l + e_ijkl, em que:

μ = média geral; B_i = efeito de bloco (i = 1 a 10). V_j(i) = efeito de vaca dentro de bloco (j = 1 a 20); P_k = efeito de período (k = 1 ou 2); T_l = efeito de tratamento (l = Levumilk^®, Controle); e_ijkl = erro experimental, assumido independente e identicamente distribuído em distribuição normal com média zero e variância σ². A frequência de pH ruminal acima ou abaixo de 6,2 foi avaliada pelo teste de qui-quadrado, utilizando-se o procedimento FREQ do SAS/1985.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A suplementação com levedura reduziu o consumo de matéria seca, sem afetar a produção diária de leite, resultando em aumento na conversão do alimento consumido em leite (Tab. 2). Apesar de aumento no consumo ser a resposta mais frequentemente observada ao uso de leveduras para gado leiteiro (Dann et al., 2000; Lesmeister et al., 2004; Bitencourt et al., 2008), possivelmente vínculado a ganho em digestão fibrosa (Williams et al., 1991; Wallace e Newbold, 1992; Bitencourt et al., 2008), existem relatos de resposta negativa em consumo (Harris et al., 1992; Schingoethe et al., 2004), similar ao aqui observado.

O ganho de 3,8% na eficiência alimentar (eficiência 3; Tab. 2) é modesto, relativamente ao relatado por outros autores. Schingoethe et al. (2004) detectaram aumento de 7% na eficiência alimentar de vacas suplementadas com 60g de uma cepa comercial de levedura morta, resultado de aumento na secreção láctea e queda no consumo. Cooke et al. (2007) também detectaram ganho em eficiência alimentar de vacas leiteiras suplementadas com 56g de levedura comercial também morta, sendo a resposta associada à maior secreção láctea em um mesmo consumo de matéria seca. Gunter (1989) detectou aumento de 14,3% na eficiência alimentar de vacas leiteiras suplementadas com leveduras vivas, também resultado da maior produção de leite com o mesmo consumo de matéria seca.

Apesar de o ganho em eficiência alimentar ser uma resposta plausível ao uso de leveduras, os dados disponíveis são insuficientes para tecer comentários sobre tipos de dieta (Williams et al., 1991) ou cepas e produtos (Newbold et al., 1995) capazes de aumentar a probabilidade de detecção de respostas favoráveis. Também parece não existir um padrão definido de variação na produção e no consumo em que ocorre resposta favorável em eficiência alimentar.

Um mecanismo para o ganho em eficiência alimentar com o uso de leveduras seria pelo efeito sobre a acetogênese ruminal a partir de hidrogênio (Chaucheyras et al., 1995). A suplementação de leveduras poderia estimular as bactérias acetogênicas hidrogeniotrópicas (Leedle e Greening, 1988), reduzindo a perda de energia na forma de metano (Lila et al., 2004). O aumento numérico na eficiência 1 (Tab. 2) é coerente com este mecanismo. Entretanto, seria esperado aumento na relação entre acetato e propionato no fluido ruminal, não observado experimentalmente (Tab. 3). Apesar de este mecanismo ser teoricamente plausível, sua importância in vivo não tem sido demonstrada em animais que consumiram leveduras comerciais.

Os dados sugerem que a resposta observada em eficiência alimentar não foi mediada pela ação da levedura sobre a função ruminal e a digestibilidade. O postulado efeito positivo das leveduras sobre a fermentação ruminal (Dawson et al., 1990; Wallace, 1994), capaz de atuar sobre a síntese microbiana (Wallace e Newbold, 1992), sobre a perda ruminal de amônia (Harrison et al., 1988) e sobre o pH (Martin e Nisbet, 1992), resultando em ganho em digestão, principalmente fibrosa (Wiedmeier et al., 1987; Bitencourt et al., 2008), não foi evidenciado neste trabalho (Tab. 3 e 4).

O pH ruminal não respondeu à suplementação com leveduras (Tab. 3). A frequência de pH abaixo ou acima de 6,2 não foi diferente entre tratamentos (P=0,31 para qui-quadrado). Também não foi evidenciada uma possível resposta em metabolismo ruminal de compostos nitrogenados, a se julgar pela secreção proteica no leite ou pela concentração de nitrogênio ureico (Tab. 2). A relação entre alantoína e creatinina na urina também não foi capaz de dar suporte ao efeito do suplemento sobre a síntese de proteína microbiana no rúmen (Tab. 4). A digestibilidade aparente de nutrientes no trato digestivo total não foi determinada pelos tratamentos, e a mensuração da atividade mastigatória também não evidenciou um possível efeito dos tratamentos sobre a digestão fibrosa.

Um mecanismo para a resposta positiva em eficiência alimentar à suplementação com leveduras seria pelo seu efeito imunoestimulante. Mananoligossacarídeos presentes na parede celular das leveduras podem ativar a resposta imune sem induzir uma resposta inflamatória negativa, possivelmente pela indução de citocinas reguladoras (Cuarón, 2006). Suínos imunologicamente ativados tiveram pior conversão alimentar, em função da intensa atividade do sistema imune, que pode aumentar a exigência nutricional de mantença (Heugten et al., 1994).

A suplementação com Levumilk^® reduziu a contagem de células somáticas do leite (Tab. 2), sugerindo que houve efeito da levedura sobre o sistema imunológico das vacas, semelhante ao observado em garrotes (Cole et al., 1992), bezerros em aleitamento (Heinrichs et al., 2003; Magalhães et al., 2008) e vacas periparturientes (Franklin et al., 2005).

Moran (2004) argumentou que as leveduras podem se ligar a bactérias enteropatogênicas nos intestinos, estimular células do sistema imunológico e desencadear resposta de defesa em outras mucosas do corpo, além daquelas em que ocorreu o estímulo inicial. Esse mecanismo de migração de células para outros tecidos é conhecido como sistema imune comum de mucosas e seria uma explicação plausível para a menor contagem de células somáticas no leite observada nos animais suplementados (Chagoyán et al., 2002). É interessante constatar o curto intervalo de tempo entre o início da suplementação e a detecção da resposta, coerente com o relatado por outros autores (Higginbotham et al., 2000; Ugalde e Vega, 2002).

No trabalho de Bitencourt et al. (2008), realizado não simultaneamente, mas nas mesmas condições experimentais e pela mesma equipe deste experimento, foi verificado efeito favorável da suplementação com leveduras vivas sobre o consumo, a produção de leite e a digestibilidade aparente da fibra no trato digestivo total de vacas leiteiras. Além da diferença na dose e na cepa de levedura utilizada, uma explicação plausível para a diferença na resposta observada (Newbold et al., 1995), houve diferença nas dietas experimentais. Naquele trabalho não foi utilizado tamponante, e a fonte dietética de amido oriundo do concentrado foi milho floculado.

No presente trabalho, uma condição mais típica de rebanhos comerciais foi obtida pelo uso de bicarbonato de sódio e amido de milho de textura dura do endosperma, colhido em estádio maduro de maturação e finamente moído (Tab. 1). Na dieta teoricamente mais acidogênica de Bitencourt et al. (2008), foi detectada resposta em volume de leite e digestão, enquanto neste trabalho a resposta foi caracterizada por ganho em eficiência alimentar e contagem de células somáticas do leite. Um questionamento pertinente e frequentemente presente na literatura refere-se à repetibilidade e à capacidade de predição da resposta à suplementação com leveduras em dietas específicas (Wang et al., 2001). Os dados até o momento existentes sugerem que qualquer recomendação é puramente especulativa.

CONCLUSÕES

A suplementação da dieta baseada em silagem de milho, polpa cítrica e milho maduro finamente moído com Saccharomyces cerevisiae cepa KA500 resultou em ganho em eficiência alimentar por resultar na mesma produção de leite com menor consumo de matéria seca. Entretanto, o mecanismo da resposta positiva em eficiência alimentar não pôde ser suportado pelas variáveis descritas. Houve redução na contagem de células somáticas do leite, sugerindo que o suplemento pode ter atuado positivamente sobre o sistema imune.

Recebido em 21 de fevereiro de 2009

Aceito em 10 de agosto de 2010

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Jan 2011
• Data do Fascículo
  Out 2010

Histórico

• Aceito
  10 Ago 2010
• Recebido
  21 Fev 2009