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Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia

Print version ISSN 0102-0935

Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. vol.51 no.5 Belo Horizonte Oct. 1999

http://dx.doi.org/10.1590/S0102-09351999000500015 

Silagem de sorgo de porte baixo com diferentes teores de tanino e de umidade no colmo. I – pH e teores de matéria seca e de ácidos graxos durante a fermentação

(Forage sorghum silage with different tannin concentration and moisture in the stem. I - Dry matter concentration, pH and fat acids during fermentation)

 

N.M. Rodriguez1, L.C. Gonçalves1, F.A.S. Nogueira2, A.L.C.C. Borges1*, C.P. Zago3

1Escola de Veterinária da UFMG
Caixa Postal 567
30123-970 – Belo Horizonte, MG
2 Med. Vet., MZ, Belo Horizonte, MG
3Sementes Agroceres, Capinópolis, MG

 

Recebido para publicação em 2 de março de 1999.
Colaborador: I. Borges
*Autor para correspondência.
E-mail: anaglaub@vet.ufmg.br

 

 

RESUMO

Quatro híbridos de porte baixo, com diferentes teores de tanino e de umidade no colmo, foram ensilados em silos de laboratório feitos de tubos "PVC", e abertos após 1 (P2), 7 (P3), 14 (P4), 28 (P5) e 56 (P6) dias, para estudo da fermentação e da variação no teor de matéria seca. Foram usados 24 tratamentos com quatro repetições cada, sendo quatro híbridos (T1=colmo suculento e baixo tanino, T2=colmo seco e baixo tanino, T3=colmo seco e alto tanino, T4= colmo suculento e alto tanino) combinados com seis tempos para abertura do silo, sendo o primeiro tempo antes de ensilar (P1). Foram determinados os teores de matéria seca (MS), perdas de matéria seca, ácidos graxos voláteis, ácido láctico e pH. As diferenças foram verificadas pelo teste de Tukey. As silagens estabilizaram-se entre P4 e P5. As silagens dos híbridos T1 e T2 apresentaram menores teores de MS e de acetato que T3 e T4. A correlação entre tanino e acetato foi de 0,36 (P<0,001). Todas as silagens apresentaram bom padrão de fermentação.

Palavras-Chave: Silagem, sorgo, tanino, fermentação

 

ABSTRACT

Four hybrid forage sorghums with different tannin concentrations and moisture in the stem were ensiled in laboratory silos made of "PVC" tubes. The silos were opened after 1 (P2), 7 (P3), 14 (P4), 28 (P5) e 56 (P6) days after ensiling, in order to evaluate fermentation patterns and other silage characteristics. Twenty-four treatments were used, with four repetitions each: four hybrids (T1=moist stem/low tannin, T2=not moist stem/low tannin, T3=not moist stem/high tannin, T4= moist stem/high tannin) and with six periods, since the forages before ensiling (P1) were also studied. Dry matter content (DM), dry matter losses, pH, lactic acid and volatile fat acids were determined. Data were evaluated by analysis of variance, with mean separation achieved using Tukey statistical test. The stability was achieved between P4 and P5. T1 and T2 had lower DM content and acetate than T3 and T4. All silages showed good fermentation patterns.

Keywords: Silage, sorghum, tannin, fermentation

 

 

INTRODUÇÃO

As perdas de energia durante a ensilagem ocorrem de diversas formas, principalmente pela respiração da planta, pela fermentação anaeróbica, pela decomposição aeróbica e por perda de efluentes, especialmente quando o teor de umidade é alto (Van Soest, 1994).

Diversos fatores afetam a proteólise no material ensilado, principalmente pH, tempo de ensilagem, conteúdo de matéria seca e temperatura (McKersie, 1985).

As silagens de baixa qualidade exibem degradação da proteína verdadeira, do nitrogênio não protéico e do nitrogênio insolúvel em detergente ácido. Uma observação interessante é que os taninos parecem inibir a proteólise na silagem (Albrech & Muck, 1991). Após a atuação das proteases, ocorrem fermentações secundárias se os ácidos da fermentação não são formados de modo a reduzir o pH (Leibensperger & Pitt, 1987). A quantidade de ácido láctico para reduzir o pH vai depender da capacidade-tampão e do teor de matéria seca da forragem. Quanto maior o teor de umidade, mais baixo o pH no qual os clostrídios permanecem ativos (McDonald et al., 1991).

As porcentagens de ácido butírico, de ácido láctico, de N-amoniacal, de carboidratos residuais, além do pH e das relações ácido láctico/ácido acético, entre outros, são importantes características para avaliação dos padrões de fermentação de uma silagem (Andrade, 1994; Borges, 1995).

O objetivo deste trabalho foi estudar as variações no pH e nos teores de matéria seca e de ácidos graxos durante a fermentação em silagens de sorgos híbridos de porte baixo, com diferentes teores de tanino e de umidade no colmo.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados quatro híbridos (tratamentos) de sorgo de porte baixo, com alto ou baixo teor de tanino, e com colmo seco ou suculento, com quatro repetições por tratamento. O sorgo foi cortado manualmente, rente ao solo, em estádio farináceo, sendo posteriormente passado em picadeira estacionária Nogueira, modelo DPM-4, e imediatamente ensilado. Utilizaram-se 20 silos por híbrido, totalizando 80 silos, feitos de "PVC", com 10cm de diâmetro e 40cm de comprimento. A compactação foi feita com um pêndulo de ferro e o fechamento com tampas de "PVC" dotadas de válvulas tipo "Bunsen". Os silos foram lacrados com fita crepe. Todos foram pesados antes e após serem fechados. Parte do material picado foi amostrado para ser analisado como forragem original, sem ensilar.

Os silos foram novamente pesados e abertos após 1, 7, 14, 28 e 56 dias de ensilagem. Após a abertura de cada silo, seu conteúdo foi retirado e homogeneizado. Cada silagem foi amostrada, pesada e, assim como as amostras do material original, colocada em estufa de ventilação forçada a 60-65oC, por 72 horas. As amostras foram retiradas da estufa, deixadas por 24 horas à temperatura ambiente, pesadas para determinação da matéria pré-seca e moídas em moinho estacionário "Thomas-Wiley", modelo 4, utilizando-se peneira de 1mm. Em seguida, foram guardadas em vidros com tampa para as demais determinações de laboratório. Nas amostras pré-secas, determinou-se a matéria seca em estufa a 105oC (AOAC, 1980). O restante do material retirado de cada silo foi prensado, utilizando-se uma prensa hidráulica "Carver", modelo C, para extração do suco, que foi em parte utilizado imediatamente para análise do pH, e em parte congelado para determinação de ácidos graxos voláteis.

O pH foi medido imediatamente após a extração do suco (AOAC, 1980), utilizando-se um potenciômetro "Beckman Expandomatic SS-2" com escala expandida. Após descongelamento de outra parte do suco, as amostras foram tratadas com ácido metafosfórico na proporção de quatro partes de suco para uma de ácido, e em seguida centrifugadas, acondicionadas em tubos de 15ml e recongeladas, para posterior análise dos ácidos graxos voláteis por cromatografia gasosa, em aparelho "Varian, modelo 2485", usando-se coluna de vidro de um quarto de polegada de diâmetro e "Chromosorb" 101 de 80 a 100 "mesh", como fase estacionária.

Os híbridos foram divididos em quatro grupos, de acordo com o teor de tanino e de suculência do colmo, assim chamados: T1- tanino baixo e colmo suculento, T2- tanino baixo e colmo seco, T3- tanino alto e colmo seco, T4- tanino alto e colmo suculento. Foram utilizados seis tempos para a abertura dos silos, sendo: P1- forragem antes de ensilar, P2- abertura após 1 dia de ensilagem, P3- abertura após 7 dias de ensilagem, P4- abertura após 14 dias de ensilagem, P5- abertura após 28 dias de ensilagem, P6- abertura após 56 dias de ensilagem.

As diferenças entre as médias dos tratamentos (híbridos) e entre as médias dos tempos foram verificadas utilizando-se o teste de Tukey (P<0,05). As interações entre tempos e tratamentos (P´T) foram verificadas utilizando-se o teste SNK (P<0,05), segundo procedimentos dos Sistema de Análises Estatísticas (SAS, 1990). O maior número de graus de liberdade das interações entre tempos e tratamentos foi o motivo para a utilização do SNK.

O esquema fatorial adotado para as variáveis pH, lactato e acetato foi 4´5 (tratamentos ´ tempos), uma vez que essas variáveis não foram analisadas no P1. Para os dados de matéria seca foi adotado o esquema fatorial 4´6. As correlações entre as variáveis dependentes estudadas foram determinadas utilizando-se comparação entre as médias.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os híbridos com alto e baixo tanino foram combinados com híbridos de colmo seco e suculento com o objetivo de se obterem silagens com concentrações diferentes de taninos com dois teores de matéria seca diferentes. No entanto, como pode ser observado na Tab. 1, a matéria seca no P1 do híbrido T4, de colmo suculento, foi superior à matéria seca do híbrido T2 e semelhante à do híbrido T3, ambos de colmo seco. A matéria seca do híbrido T1, de colmo suculento, foi semelhante à matéria seca do híbrido T2, de colmo seco.

 

 

Zago (1991) afirma que híbridos de sorgo de colmo seco elevam o teor de matéria seca mais precocemente, mas, segundo Carvalho et al. (1992), o aumento na matéria seca na panícula, que ocorre com a maturação, tende a minimizar a interferência da matéria seca do colmo na matéria seca total.

Houve elevação no teor de matéria seca da forragem com a ensilagem quando se comparam as médias dos tempos 1 e 5 (P<0,05). No entanto, as médias da matéria seca nos tempos 1 e 6 foram estatisticamente iguais. O aumento da matéria seca em silagens se deve principalmente à perda de líquidos por efluentes (Van Soest, 1994), fato observado nos silos estudados em proporções muito pequenas, e à transformação de carboidratos e proteínas em compostos voláteis não retidos na silagem, como dióxido de carbono e água (Muck, 1988).

Os resultados de perda de matéria seca obtidos com a metodologia proposta e com o uso das cinzas a 600oC como marcador interno, segundo Bolsen et al. (1993), não foram conclusivos. Alguns silos apresentaram-se mais pesados na abertura. Naqueles onde houve perdas de matéria seca, essas nunca foram superiores a 8%. Pequenas perdas de matéria seca são esperadas em silagens com altos níveis de carboidratos solúveis e matéria seca superior a 20% (Gourley & Lusk, 1977; Fisher & Burns, 1987). Da mesma forma, a rápida queda nos valores do pH e as baixas concentrações de N-amoniacal registradas são condizentes com pequenas perdas de matéria seca (Haigh, 1990). As perdas de matéria seca do sorgo durante a ensilagem citadas por Gourley & Lusk (1977) variaram de 1,3 a 32%.

Embora os híbridos tenham diferido nos teores de matéria seca não houve diferenças na velocidade de queda do pH e nos valores de pH aos 56 dias (P6) entre os tratamentos, como pode-se observar na Tab. 2. Meeske et al. (1993) ensilaram sorgo com 15% de carboidratos e 27,6% de matéria seca e obtiveram valores de pH de 5,3; 4,1; 3,9 e 3,7 aos 1, 5, 10 e 31 dias de ensilagem, respectivamente.

 

 

Após sete dias (P2), o pH de todos os tratamentos encontrava-se abaixo de 3,9, valor considerado inibitório para as bactérias não lácticas. No entanto, as diferenças entre o pH aos sete dias (P2) e aos 14 dias (P3) sugerem que as bactérias lácticas ainda se encontravam em atividade. Silagens de milho e sorgo, quando bem fermentadas, apresentam valores mínimos de pH em torno de 20 dias após a ensilagem, que são mantidos por longo tempo de estocagem (Fairbairn, 1992; Van Soest, 1994; Meeske et al., 1993).

A estabilização do pH na silagem deve-se a interações entre concentração da matéria seca, da capacidade tamponante (Fisher & Burns, 1987), das concentrações de carboidratos solúveis e do lactato e das condições de anaerobiose do meio (Haigh, 1990; Herderson, 1993; Moisio & Heikonen, 1994).

A correlação entre valores de pH e concentração de carboidratos solúveis foi positiva (P<0,01) e entre concentrações de lactato e acetato foi negativa (P<0,01), o que está de acordo com a literatura, sendo o lactato o principal responsável pelo fornecimento de H+ ao meio e conseqüente abaixamento de pH (Moisio & Heikonen, 1994). A alta correlação encontrada entre pH e carboidratos solúveis (0,80) indica a extensiva utilização destes últimos como substrato para a produção de ácidos. Esses mesmos autores observaram que em silagens aditivadas com ácido fórmico a produção de acetato diminuiu a acidificação. Uma possível explicação seria a utilização de ácidos fortes como substrato para sua produção. As correlações negativas obtidas entre acetato e pH seriam conseqüência da acidificação resultante da ionização do lactato, uma vez que a produção de lactato e acetato se correlacionaram positivamente, como será visto a seguir.

Neste trabalho não se observou correlação entre concentração de taninos e pH, e entre taninos e lactato. As bactérias lácticas parece não terem sido inibidas pelos taninos em condições de anaerobiose e na presença de carboidratos facilmente fermentáveis.

As concentrações de lactato e acetato das silagens encontram-se nas Tab. 3 e 4, respectivamente. Observa-se que após um dia (P1), as bactérias lácticas já se encontravam ativas e grande parte do lactato já havia sido produzido. Não houve diferença estatística nas concentrações de lactato entre P3 e P6. No entanto, as concentrações de acetato foram diferentes nesses tempos (P<0,05).

 

 

 

 

Embora a atividade láctica após sete dias estivesse bastante reduzida, quando os valores de pH entre os tempos são observados, conclui-se que a estabililização ocorreu entre 7 e 14 dias.

Fisher & Burns (1987), ensilando sorgo granífero F-351, encontraram concentrações de lactato de 4,9 a 7,4% e de acetato de 1,6 a 3,9%. Tjandraatmadja et al. (1993), ensilando sorgo forrageiro, encontraram concentrações de lactato de 7,2% e de acetato de 1,76%. Hart (1990) encontrou menores concentrações de lactato e acetato quando diminuiu a proporção de caule ensilado, sendo que os valores para lactato variaram de 3,2% a 3,7% e de acetato de 0,67% a 1,31%. Meeske et al. (1993), ensilando sorgo forrageiro, obtiveram concentrações de 1,0; 4,1; 5,0 e 7,2% de lactato, respectivamente, 1; 5; 10 e 31 dias após o fechamento do silo. A concentração de acetato foi de 1,3% após 31 dias. No entanto, o mesmo sorgo ensilado em um estádio mais avançado de maturidade (farináceo) originou silagens com menores teores de lactato. Também Fisher & Burns (1987), ensilando sorgo granífero no estádio de grão pastoso a farináceo, obtiveram maior concentração de lactato (7,4 e 5,4%) quando o híbrido apresentou maior concentração de açúcares totais (9,8 e 4,0%). Para concentrações de carboidratos solúveis próximas e acima de 5%, as interações com outros substratos fermentáveis e as naturais diferenças entre os padrões de fermentação inerentes a cada silo tendem a minimizar a influência das concentrações de carboidratos solúveis na concentração final de lactato. As concentrações de lactato no P6 e as concentrações de açúcares no P1, resumidas na Tab. 5, ilustram esse fato. A correlação obtida entre lactato e carboidratos solúveis de –0,483 (P<0,001), próxima à relatada por Fisher & Burns (1987), indica o predomínio da fermentação homoláctica.

 

 

Moisio & Heikonen (1994) verificaram, em silagens bem fermentadas, consumo de 1,8 grama de açúcar para cada grama de lactato produzido. Assim, quando se têm concentrações iguais de lactato produzido, quantidades semelhantes de carboidratos são consumidos. Essa suposição foi parcialmente confirmada à medida que a concentração de carboidratos residuais fermentáveis também foi maior no T4 (Tab. 5).

As diferenças encontradas nas concentrações de acetato entre os híbridos com alto e baixo tanino, assim como as concentrações de N-amoniacal, parecem estar associadas entre si e com as alterações nos padrões de utilização de carboidratos solúveis para produção desses compostos.

Pelas correlações entre as concentrações de acetato, lactato e carboidratos solúveis (Tab. 6) nota-se que as concentrações de acetato e lactato estão mais correlacionadas com o desaparecimento dos carboidratos solúveis em híbridos com alto tanino. Para se afirmar que esse fato se deu em conseqüência da maior utilização dos carboidratos solúveis para a produção desses ácidos e menor para a produção de outros compostos, deveria ter sido observada uma melhoria na conversão dos carboidratos a lactato. No entanto, na Tab.6 esse fato parece não ter ocorrido. A correlação obtida entre lactato e acetato no experimento foi de 0,795 (P<0,001). Segundo Moisio & Heikonen (1994), em silagem com predomínio de homofermentação produz-se 0,20g de acetato por grama de lactato produzido. Altas correlações entre acetato e lactato podem significar que o acetato existente no meio é na sua maioria originário de fermentações lácticas e não de fermentações secundárias (Silveira, 1975). As silagens originárias de híbridos com alto tanino tiveram menor concentração de acetato (P<0,01).

 

 

Apenas algumas silagens apresentaram concentrações mensuráveis de propionato e butirato, e mesmo assim em concentrações muito baixas. As pequenas produções desses ácidos não foram diferentes entre tempos e tratamentos, sendo a média de alguns igual a zero. Em silagens bem preservadas, esperam-se concentrações baixas ou nulas desses ácidos, uma vez que são originários de fermentações secundárias (McDonald et al., 1991; Van Soest, 1994).

 

CONCLUSÕES

Comparando-se os padrões de fermentação das silagens dos híbridos estudados conclui-se que: 1 - os híbridos de colmo seco não apresentaram obrigatoriamente maiores teores de matéria seca; 2 - a característica suculência ou não do colmo parece não ter influenciado os padrões de fermentação das silagens dos híbridos estudados; 3 - os híbridos com alto teor de tanino apresentaram menor produção de acetato; 4 - as silagens estabilizaram o pH entre 7 e 28 dias após a ensilagem.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALBRECH, K.A., MUCK, R.E. Proteolysis in ensiled forage legumes that vary in tannin concentration. Crop Sci., v.31, p.464-469, 1991.        [ Links ]

ANDRADE, S.J.T. Efeito de alguns tratamentos sobre a qualidade da silagem de capim-elefante. Belo Horizonte: Escola de Veterinária da Universidade Federal de Minas Gerais, 1994. 73p. (Tese, Mestrado).        [ Links ]

AOAC, Association Official Analytical Chemists. Official methods of analysis. 13. ed. Washington: AOAC, 1980, 1015p.        [ Links ]

BOLSEN, K.K. et al. Rate and extent of top spoilage losses in horizontal silos. J. Dairy Sci., v.76, p.2940-2962, 1993.        [ Links ]

BORGES, A.L.C.C. Qualidade de silagens de híbridos de sorgo de porte alto com diferentes teores de tanino e de umidade no colmo, e seus padrões de fermentação. Belo Horizonte: Escola de Veterinária da UFMG, 1995. (Tese, Mestrado). 104p.        [ Links ]

CARVALHO, D.D., ANDRADE, J.B., BIONDI, P. et al. Estádio de maturação na produção e qualidade da silagem de sorgo. I-Produção de matéria seca e da proteína bruta. Bol. Ind. Anim., v.49, p.91-99, 1992.        [ Links ]

FAIRBAIRN, R.L., ALLI, I., PHILLIP, L.E. Proteolysis and amino acid degradation during ensilage of untreated or formic acid-treated lucerne and maize. Grass For. Sci., v.47, p.382-390, 1992.        [ Links ]

FISHER, D.S., BURNS, J.C. Quality analysis of summer-annual forages. II. Effects of forage carbohydrate constituents on silage fermentation. Agron. J., v.79, p.242-248, 1987.        [ Links ]

HAIGH, P.M. Effect of herbage water soluble carbohydrate content and weather conditions at ensilage on the fermentation of grass silages made on commercial farms. Grass For. Sci., v.45, p.263-271, 1990.        [ Links ]

HART, S.P. Effects of altering the grain content of sorghum silage on its nutritive value. J. Anim. Sci., v.68, p.3832-3842, 1990.        [ Links ]

HENDERSON, N. Silage additives. Anim. Feed Sci. Technol., v.45, p.35-56, 1993.        [ Links ]

GOURLEY, L.M., LUSK, J.W. Sorghum silage quality as affected by soluble carbohydrate, tannins and others factors. In: ANNUAL CORN AND SORGHUM RESEARCH CONFERENCE, 32, 1977, Mississipi, Proceedings... Mississipi: Mississipi State University, 1977. p.157-170.        [ Links ]

LEIBENSPERGER, R.Y., PITT, R.E. A model of clostridial dominance in ensilage. Grass For. Sci., v.42, p.297-317, 1987.        [ Links ]

McDONALD, P., HENDERSON, A.R., HERON, S. The biochemistry of silage. 2.ed. Marlow: Chalcombe Publications, 1991. 340p.        [ Links ]

McKERSIE, B.D. Effect of pH on proteolysis in ensiled legume forage. Agron. J., v.77, p.81-86, 1985.        [ Links ]

MEESKE, R., ASHBELL, G., WEINBERG, Z.G. et al. Ensiling forage sorghum at two stages of maturity with the addition of lactic acid bacterial inoculants. Anim. Feed Sci. Technol., v.43, p.165-175, 1993.        [ Links ]

MOISIO, T., HEIKONEN, M. Lactic acid fermentation in silage preserved with formic acid. Anim. Feed Sci. Techol., v.47, p.107-124, 1994.        [ Links ]

MUCK, R.E. Factors influencing silage quality and their implications for management. J. Dairy Sci., v.71, p.2992-3002, 1988.        [ Links ]

SAS. User’s Guide: Statistics. Cary: SAS Institute, 1990 (versão 6.0).        [ Links ]

SILVEIRA, A C. Técnicas para produção de silagens. In: SIMPÓSIO SOBRE MANEJO DA PASTAGEM, 1975, Piracicaba. Anais... Piracicaba: ESALQ, 1975. p.156-186.        [ Links ]

TJANDRAATMADJA, M., McRAE, I.C., NORTON, B.W. Intake and digestibility of sorghum silage by goats. Anim. Feed Sci. Technol., v.41, p.171-179, 1993.        [ Links ]

VAN SOEST, P.J. Nutritional ecology of the ruminant. 2.ed. Ithaca: Cornell University Press, 1994. 476 p.        [ Links ]

ZAGO, C.P. Cultura de sorgo para produção de silagem de alto valor nutritivo. In: SIMPÓSIO SOBRE NUTRIÇÃO DE BOVINOS, 4., 1991, Piracicaba. Anais... Piracicaba: FEALQ, 1991. p.169-217.        [ Links ]