SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.51 issue5Forage sorghum silage with different tannin concentration and moisture in the stem. I - Dry matter concentration, pH and fat acids during fermentationUse of a phantom for equine semen collection and its influence upon stallion reproductive characteristics author indexsubject indexarticles search
Home Pagealphabetic serial listing  

Services on Demand

Journal

Article

Indicators

Related links

Share


Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia

Print version ISSN 0102-0935On-line version ISSN 1678-4162

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

http://dx.doi.org/10.1590/S0102-09351999000500016 

Silagem de sorgo de porte baixo com diferentes teores de tanino e de umidade no colmo. II - Alterações nos carboidratos durante a fermentação

(Forage sorghum silage with different tannin concentration and moisture in the stem. II - Variation on carbohydrates during fermentation)

 

A.L.C.C. Borges1, L.C. Gonçalves1, F.S. Nogueira2, N.M. Rodriguez1, I. Borges1

1Escola de Veterinária da UFMG
Caixa Postal 567
30123-970 – Belo Horizonte, MG
2Méd.Vet., MZ, Belo Horizonte, MG

 

Recebido para publicação em 2 de março de 1999.
Colaborador: C.P. Zago
E-mail: anaglaub@vet.ufmg.br

 

 

RESUMO

Foram estudadas silagens de quatro híbridos de sorgo, com diferentes teores de umidade no colmo combinados com teor alto ou baixo de tanino, feitas em silos de laboratório de tubos "PVC", lacrados com fita crepe e dotados de uma válvula tipo "Bunsen". Usaram-se 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), seguido de 1, 7, 14, 28 e 56 dias de ensilagem. Foram determinados os teores de carboidratos solúveis em álcool, de amido e de carboidratos estruturais. Adotou-se um esquema fatorial 4´6 e utilizou-se o teste de Tukey para comparação entre médias. A maior parte dos carboidratos solúveis foi consumida até P3. Foi verificada queda nos valores de amido ao longo da fermentação, assim como de FDN e hemicelulose. Os híbridos de colmo suculento apresentaram maiores teores de FDA. Os híbridos com alto tanino apresentaram maiores concentrações de lignina.

Palavras-Chave: Silagem, sorgo, tanino, carboidratos, 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 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. Alcohol soluble carbohydrates (ASC), starch and structural carbohydrates were determined. Data were evaluated by analysis of variance, with mean separation achieved using Tukey statistical test. The ASC were highly consumed from P1 to P3. The FDA was higher in moist stem hybrids than those in not moist stem. The lignin was higher in high tannin sorghums than those in low tannin sorghums.

Keywords: Silage, sorghum, tannin, carbohydrates, fermentation

 

 

INTRODUÇÃO

O requisito de substratos fermentáveis nas forragens depende da extensão da fermentação, das perdas ocorridas durante as fases aeróbias e anaeróbicas e do poder tamponante da forragem (Petterson & Lindgren, 1990).

Baseado em um valor mínimo de 6 a 8% de substratos fermentáveis e ainda analisando algumas características das silagens, Fisher & Burns (1987) concluíram que os sorgos por eles estudados não se mostraram deficientes em substratos para silagem. Embora variedades de sorgo com menor proporção de caule possam ter menores concentrações de carboidratos solúveis totais, uma vez que a maior parte desses carboidratos encontra-se no caule, Hart (1990) e Bruno et al. (1992) constataram que cultivares de sorgo graníferos e forrageiros apresentaram concentrações de carboidratos solúveis que possibilitaram extensa fermentação homoláctica e rápida queda de pH. Quanto mais extensas as fermentações não homolácticas, menor a concentração de carboidratos solúveis nas silagens (Rooke et al., 1988).

Silagens em que os teores de carboidratos fermentáveis permaneceram relativamente altos, quando comparadas com silagens em que estes foram totalmente consumidos, divergiram quanto ao padrão de fermentação (Moisio & Heikonen, 1994; Borges, 1997). Gaggiotti et al. (1992), trabalhando com seis cultivares de sorgo, obtiveram maiores teores de carboidratos residuais na silagem quando a relação lactato:acetato foi maior.

Pouca ou nenhuma alteração ocorre nos conteúdos de lignina e celulose no processo de ensilagem, indicando que os microorganismos fermentadores no silo não degradam essas frações (Morrison, 1979; Borges, 1997). No entanto, existem evidências da degradação de hemicelulose e amido, como descrito por Ojeda & Diaz (1992). Borges (1995) não encontrou alteração na fração amido durante o processo fermentativo em silagens de sorgo de porte alto. Para Van Soest (1994), o amido, a pectina e a hemicelulose não são degradados por microorganismos produtores de lactato, mas deverão ser por outras bactérias não produtoras de lactato proporcionalmente a sua atividade no silo. Perdas nessas porções estão ligadas a situações em que ocorrem deterioração por fungos.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nos carboidratos durante o processo de fermentação de silagens de sorgos híbridos de porte baixo, com altos e baixos teores de suculência no colmo, combinados com altos e baixos teores de tanino.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O material utilizado e o processo de coleta de amostras foram descritos por Rodriguez et al. (1999). As amostras pré-secas foram 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, determinaram-se matéria seca em estufa a 105oC (AOAC, 1980), carboidratos solúveis em álcool (Bailey, 1967, modificado por Valadares Filho, 1981), amido (Poore et al., 1989) e componentes da parede celular pelo método seqüencial (Van Soest, 1994), utilizando-se 2ml por amostra de uma solução a 1% de amilase "Termamyl 120 L 1%" (Laboratório Nono Nordisk) na determinação de fibra detergente neutro .

Os híbridos (tratamentos) divididos em quatro grupos, de acordo com o teor de tanino e de suculência do colmo, os seis tempos para a abertura dos silos e as análises estatísticas foram descritas por Rodriguez et al. (1999).

Adotou-se o esquema fatorial 4´6, e as correlações entre as variáveis dependentes estudadas foram determinadas utilizando-se a comparação entre médias.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As concentrações de carboidratos solúveis encontram-se na Tab. 1. Os valores encontrados para os híbridos no P1 estão de acordo com os dados apresentados por Gaggiotti et al. (1992) e Tjandraatmadja et al. (1993), que obtiveram concentrações de carboidratos solúveis em sorgo que variavam de 7,2 a 22,6%.

 

 

Levando-se em conta que 6 a 8% de substratos fermentáveis são requeridos para uma fermentação predominantemente homoláctica, com rápida queda de pH (Gourley & Lusk, 1977), todos os tratamentos pesquisados não se mostraram deficientes em carboidratos fermentáveis para a ensilagem, concordando também com os achados de Fisher & Burns (1987) e Borges et al. (1997).

O híbrido T4 apresentou maior concentração (P<0,05) de carboidratos solúveis no P1 que os demais tratamentos. Estes não diferiram entre si. No entanto, essa maior concentração de carboidratos não resultou em maiores concentrações de carboidratos residuais. Observa-se também que houve diferenças nas concentrações de carboidratos solúveis entre os tempos de abertura. No P2, um dia após a ensilagem, uma parte dos carboidratos já havia sido consumida, e após sete dias (P3), a quase totalidade desses já havia sido fermentada. Meeske et al. (1993) observaram que após cinco dias de ensilagem quase metade dos carboidratos já havia sido fermentada, e após esse tempo, houve pouca diferença na concentração até 31 dias. O mesmo foi observado por Borges (1995) após sete dias de ensilagem.

A maior parte dos carboidratos solúveis é fermentada até sete dias pelas bactérias lácticas. Após esse tempo, o consumo de substratos fermentáveis diminui, uma vez que o pH já se encontra baixo o suficiente para inibir a maioria dos processos biológicos. A necessidade de constante produção de lactato para a manutenção do pH faz com que um mínimo de 1% de carboidratos fermentáveis seja desejável para longos tempos de estocagem. Os valores de carboidratos solúveis residuais nas silagens dos híbridos pesquisados encontram-se próximos ao desejável, segundo Van Soest (1994).

Os valores de amido encontrados estão na Tab. 2. Observa-se que eles estão acima dos descritos por Gourley & Lusk (1977), de 11,6 a 22,4. Há diferenças entre as médias dos tratamentos mas elas devem influenciar pouco os padrões de fermentação, uma vez que o amido é relativamente estável na silagem (Fisher & Burns, 1987; Borges, 1995). Foi detectada diferença significativa entre tempos quanto à concentração de amido. Embora McDonald et al. (1991) afirmem ser o amido indisponível para a maioria das bactérias, a degradação de parte do amido durante o processo de ensilagem foi observada por Petterson (1990).

 

 

Streeter et al. (1993) verificaram que os taninos diminuem a disponibilidade e a degradabilidade do amido em sistema "in vitro". No entanto, nas silagens estudadas não foi encontrada diferença entre tratamentos quanto aos padrões de degradação do amido.

A Tab. 3 resume as concentrações dos componentes da fração fibrosa, segundo Van Soest (1994), das silagens 56 dias após o fechamento do silo. A sua inclusão tem por objetivo facilitar a visão global da composição da porção fibrosa das silagens, uma vez que as diferenças entre tratamentos e tempos serão discutidas separadamente.

 

 

As concentrações de FDN dos tratamentos em todos os tempos encontram-se na Tab. 4. Os valores de FDN no P1 são inferiores aos 52,9% de Fisher & Burns (1987), aos 62% de Gaggiotti et al. (1992), aos 57% obtidos por Sanderson (1993) e aos 50,5% de Tjandraatmadja et al. (1993). No entanto, dos autores citados, apenas os primeiros trabalharam com sorgo granífero.

 

 

Segundo Van Soest (1994), existe alta correlação negativa entre porção de FDN e consumo de matéria seca pelos ruminantes. Dessa forma, silagens originárias de híbridos de sorgo com menor concentração de FDN têm tendência a apresentar maiores taxas de consumo voluntário, desde que não haja outros fatores envolvidos.

As concentrações de hemicelulose dos tratamentos encontram-se na Tab. 5. O valor de P1 encontra-se próximo ao relatado por Fisher & Burns (1987; 24,6%), por Gaggiotti et al. (1992; 20,9%), por Sanderson (1993; 20,8%), e por Tjandraatmadja et al. (1993; 20,2%).

 

 

Houve diferença significativa entre tempos nas concentrações de FDN e de hemicelulose, o que sugere hidrólise desses componentes estruturais com a ensilagem e que uma pequena parte dos carboidratos fermentados provém dessas frações. Esse fato, também observado por Fisher & Burns (1987), Ojeda & Diaz (1992) e Hunt et al. (1993) é devido principalmente à ação de hemicelulases nas primeiras fases de conservação (Fisher & Burns, 1987), ou à acidez do meio (Ojeda & Diaz, 1992). Petterson & Lindgren (1990) observaram que em várias silagens, mesmo após o desaparecimento dos açúcares solúveis, houve produção de lactato. As diferenças encontradas nas concentrações de FDN e de hemicelulose entre os tempos parecem não guardar relação com as características estudadas.

Os valores de celulose obtidos na Tab. 6 encontram-se abaixo dos relatados por Tjandraamadja et al. (1993; 32,1 a 35,7%) e acima dos descritos por Fisher & Burns (1987; 20,2 a 22,2%). Sorgos de colmo suculento apresentaram maiores teores de celulose (P<0,05).

 

 

Embora utilizada por alguns nutricionistas, a concentração de celulose pura e simplesmente não se presta precisamente como indicador da porção fibrosa e/ou da digestibilidade da forragem. Segundo Van Soest (1994), deve-se distinguir dois tipos de celulose: as lignificadas e as não lignificadas, passíveis de serem digeridas pelo ruminantes, e tidas como indisponíveis. Muitos processos que visam melhorar a digestibilidade das forragens estão relacionados com a diminuição da fração tida como indisponível. Entretanto, o processo de fermentação na silagem parece não aumentar sua digestibilidade, segundo Van Soest (1994). A celulose é tida como um carboidrato estável diante dos processos fermentativos do silo (Van Soest, 1994; Borges et al., 1997). Isso explica por que não houve diferença nas concentrações entre os tempos.

As concentrações de FDA são apresentadas na Tab. 7. Elas estão, sem distinção de tratamento, pouco abaixo das relatadas na literatura (White et al., 1991; Gaggiotti et al., 1992; Meeske et al., 1993; Sanderson, 1993; Tjandraatmadja et al., 1993), ou semelhantes às de Borges et al. (1997). A técnica utilizada, com o método seqüencial, pode explicar esses valores mais baixos, uma vez que a extração prévia com detergente neutro solubiliza alguns compostos que não seriam solubilizados apenas pelo detergente ácido (Van Soest, 1994).

 

 

Os híbridos de colmo suculento apresentaram maiores concentrações de FDA. Não houve diferença na concentração de FDA entre os tempos, o que está de acordo com os resultados dos autores citados no parágrafo anterior, que também não observaram degradação da FDA durante o processo fermentativo na silagem.

Altas correlações positivas foram obtidas entre as concentrações de FDA, lignina e taninos, o que está de acordo com os resultados de Malossini et al. (1988), que trabalharam com grãos de sorgo, e com os de Borges (1995), que trabalhou com silagens de sorgo de porte alto. Para os primeiros autores, a estimativa de digestibilidade in vitro da matéria seca por equações de regressão foi mais precisa com o uso das concentrações de tanino do que da porção fibrosa, representada pela FDA e pela lignina.

As concentrações de lignina, fração tida como insolúvel (Van Soest, 1994), encontram-se na Tab. 8. Fisher & Burns (1987) encontraram concentrações de 5,5 a 8,1% de lignina em silagens de sorgo. Tjandraamadja et al. (1993) encontraram valores de 4% para a forragem fresca e 4,3% para a silagem. White et al. (1991) relataram concentrações de 4 a 5,7% em híbridos após 120 dias de ensilagem.

 

 

Houve diferença significativa nos teores de lignina entre P1 e P5, e entre P1 e P6. Uma possível explicação seria o fato de estar o tanino interferindo nesses valores, superestimando-os, uma vez que o tanino ligado à lignina não é solubilizado pelos detergentes neutro e ácido (Van Soest, 1994). O mesmo foi observado por Malossini et al. (1988), Garrido et al. (1991) e Borges (1995), segundo os quais a degradação do tanino pelos processos fermentativos reduziria essa interferência. A correlação encontrada entre tanino e lignina, de 0,74 (P<0,001), reforça essa hipótese.

Houve diferença na concentração de lignina entre os tratamentos. Os híbridos com alto tanino apresentaram maiores concentrações de lignina. Esse resultado, descrito por vários autores, deve-se em parte ao fato de que esses dois compostos com radicais fenólicos encontram-se intimamente ligados na estrutura celular das plantas, sendo que os taninos podem influenciar na determinação da lignina (Van Soest, 1994). Se altas concentrações de lignina são esperadas em sorgo com alto tanino, nem sempre altas concentrações de taninos são observadas com altos teores de lignina.

 

CONCLUSÕES

A maior parte dos carboidratos solúveis foi consumida até sete dias após a ensilagem. Entretanto, entre sete e 14 dias, notou-se ligeira queda nos valores de carboidratos solúveis, provavelmente devido à necessidade permanente de produção de lactato para neutralizar as bases formadas e manter o baixo pH. Verificou-se queda nos valores de amido ao longo da fermentação, assim como nos de FDN e hemicelulose. Os híbridos de colmo suculento apresentaram maior teor de FDA. Os híbridos com alto tanino apresentaram maior concentração de lignina.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AOAC, ASSOCIATION OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis. 13. ed. Washington: AOAC, 1980. 1015p.        [ 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 em Zootecnia). 104p.         [ Links ]

BORGES, A.L.C.C, RODRIGUEZ, N.M., GONÇALVES, L.C. et al. Silagens de sorgo com diferentes teores de tanino e de umidade no colmo. II- Alterações nos carboidratos durante a fermentação. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v.49, p.733-740, 1997.        [ Links ]

BRUNO, O.A. et al. Cultivares de sorgo forrajeros para silaje. I. Rendimiento de materia seca y valor nutritivo de la planta. Rev. Arg. Prod. Anim., v.12, p.157-162, 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 ]

GAGGIOTTI, M.C., ROMERO, L.A., BRUNO, O.A. et al. Cultivares de sorgo forrajero para silaje. II-Características fermentativas y nutritivas de los silajes. Rev. Arg. Prod. Anim., v.12, p.163-167, 1992.        [ Links ]

GARRIDO, A. et al. Chemical composition and digestibility in vitro of Vicia faba L. cultivars varying in tannin content. Anim. Feed Sci. Technol., v.35, p.205-211, 1991.         [ 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 Universty, 1977. p.157-170.        [ 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 ]

HUNT, C.W., KEZAR, W., HINMAN, D.D. et al. Effects of hibrid and ensiling with and without a microbial inoculant on the nutritional characteristics of whole-plant corn. J. Anim. Sci., v.71, p.38-43, 1993.        [ Links ]

MALOSSINI, F., PACE, V., SETTINERI, D. Effecto dei tannini e delle frazioni fibrose sulla digeribilita della granella di sorgo. Zootec. Nutr. Anim., v.14, p.199-206, 1988.         [ Links ]

McDONALD,P, HENDERSON, A.R., HERON, S. The biochemistry of silage. 2.ed. Marlow: Chalcombe, 1991. 340 p.        [ 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. Technol., v.47, p.107-124, 1994.        [ Links ]

MORRISON, I.M. Changes in the cell wall components of laboratory silages and the effects of various additives on these changes. J. Agric. Sci., v.93, p.581-586, 1979.         [ Links ]

OJEDA, F., DIAZ, D. Estudio de diferentes proporciones de sorgo y dolichos ensilados con y sin preservantes. Pastos For., v.15, p.77-87, 1992.         [ Links ]

PETTERSON, K.L., LINDGREN, S. The influence of the carbohydrate fraction and additives on silage quality. Grass For. Sci., v.45, p.223-233, 1990.         [ Links ]

POORE, M.H. et al. Total starch and relative starch availability of feed grains. In: BIENNIAL CONFERENCE ON RUMEN FUNCTION, 20, 1989, Chicago. Anais... Chicago: s.p., 1989. Abstr. 35.        [ Links ]

RODRIGUEZ, N.M., GONÇALVES, L.C., NOGUEIRA, F.A.S. et al. 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. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v.51, p.485-490, 1999.         [ Links ]

ROOKE, J.A , BORMAN, A J., ARMSTRONG, D.G. The chemical composition and nutritive value of grass silages prepared with no additive or with the application of additives containing either Lactobacillus plantarum or formic acid. Grass For. Sci., v.43, p.87-95, 1988.         [ Links ]

SANDERSON, M.A, Aerobic stability and in vitro fiber digestibility of microbially inoculated corn and sorghum silages. J. Anim. Sci., v.71, p.505-514, 1993.         [ Links ]

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

STREETER, M.N., et al. Effect of variety of sorghum grain on digestion and availability of dry matter and starch in vitro. Anim. Feed Sci. Technol., v.29, p.279-287, 1990.         [ 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 ]

VALADARES FILHO, S.C. Digestibilidade aparente e locais de digestão da matéria seca, energia e carboidratos de fenos de soja perene. Belo Horizonte: Escola de Veterinária da UFMG, 1981. 88p. (Tese, mestrado).        [ Links ]

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

WHITE, J.S. et al. Forage sorghum silage dry matter disappearence as influenced by plant part proportion. Anim. Feed Sci. Technol., v.33, p.313-322, 1991.         [ Links ]

Creative Commons License All the contents of this journal, except where otherwise noted, is licensed under a Creative Commons Attribution License