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Revista Brasileira de Zootecnia

Print version ISSN 1516-3598On-line version ISSN 1806-9290

Rev. Bras. Zootec. vol.29 no.5 Viçosa Sept./Oct. 2000

http://dx.doi.org/10.1590/S1516-35982000000500030 

Avaliação da Silagem de Bagaço de Laranja com Diferentes Aditivos por Intermédio dos Parâmetros de Fermentação Ruminal de Ovinos e Contribuição Energética dos Ácidos Graxos Voláteis1

 

Luís Carlos Vinhas Ítavo2, Geraldo Tadeu dos Santos3*, Clóves Cabreira Jobim3, Tadeu Vinhas Voltolini4, Camila Celeste Brandão Ferreira4

 

 


RESUMO - O bagaço de laranja, com aditivo enzimático microbiano, ácidos fórmico e acético, ensilado por 70 dias, em tubos de concreto com capacidade de 700 kg, foi avaliado por intermédio dos parâmetros de fermentação ruminal, em ensaio experimental realizado com ovinos, machos, alojados em gaiolas metabólicas. O alimento fornecido foi feno de aveia (70%) e silagem de bagaço de laranja (30%), com base na MS. O fluido ruminal foi coletado por sonda esofagiana nos tempos 2, 5 e 8 horas após o fornecimento do alimento e antes da alimentação, tomado como tempo zero (0). Foram avaliados pH, N amoniacal, ácidos graxos voláteis (acético, propiônico e butírico) e contribuição energética desses ácidos em kcal. Não houve diferença entre os tratamentos para os parâmetros avaliados. As equações de regressão apresentaram comportamento quadrático para todas as características estudadas e as médias dos parâmetros foram: pH, 6,97; N amoniacal, 6,78 mg/100 mL de fluido ruminal e dos AGV; e acético, propiônico e butírico, 45,99; 11,16; e 5,50 mM/mL de fluido ruminal, respectivamente. Os aditivos não alteraram o valor nutricional do alimento, quando avaliados os parâmetros de fermentação ruminais. Entretanto, para a produção de AGV, houve melhor eficiência de transformação (kcal de AGV/kcal de glicose), 72,92% para o tratamento sem aditivo (controle).

Palavras-chave: ácidos graxos voláteis, aditivos, bagaço de laranja, N amoniacal, pH ruminal, subprodutos

Evaluation of Orange Peel Silage with Different Additives by Rumen Fermentation Parameters and Energy Contribution from Volatile Fatty Acids

ABSTRACT - The orange peel with enzymatic microbial additive, formic or acetic acids was ensiled for 70 days, in concrete tubes with 700 kg of volume capacity, was evaluated by rumen fermentation parameters in a experimental trial using males sheep, housed in metabolic cages. The used diet was oat hay (70%) and orange silage (30%) on DM base. The ruminal fluid was collected with esophageal tube at 2, 5 and 8 hours after, and before feeding that was taken as zero time (0). The pH, N ammonia, volatile fatty acids (acetic, propionic and butyric) and the energy contribution of these acid in kcal were evaluated. There were no differences among treatments for the evaluated characteristics. The regression equations presented quadratic behavior for all studied characteristics and the averages of the characteristics were: pH, 6.97, N amoniacal, 6.78 mg/100 mL of ruminal fluid and acetic, propionic and butyric acids values of 45.99, 11.16 and 5,50 mM/mL of ruminal fluid, respectively. The additives did not alter the nutritional value of the diet when evaluated by the rumen fermentation characteristics. However, for VFA production, there was a better energy conversion efficiency (kcal of VFA/kcal of glucose), 72.92% for the control treatment (without additive).

Key Words: additives, ammonia N, by-products, orange peel, ruminal pH, volatile fatty acids


 

 

Introdução

Grande número de subprodutos pode ser conservado por ensilagem, entre eles o bagaço de laranja. A tecnologia empregada deve ser condizente com as características do subproduto, como alto conteúdo de umidade por exemplo, uma vez que a melhor solução é combinar a conservação com os valores nutricionais (WEINBERG, 1992). O conhecimento químico e microbiológico dos subprodutos pode ser útil para viabilizar as soluções.

A inoculação de silagem com aditivo enzimático microbiano representa grande avanço tecnológico, pois esta é uma técnica que pode acarretar elevada concentração inicial de microorganismos desejáveis, que, por sua vez, podem proporcionar rápida fermentação, além de disponibilizar maior aporte de carboidratos fermentescíveis para os microrganismos, principalmente bactérias láticas, devido à ação das enzimas celulases e hemicelulases presentes no inoculante. Segundo McDONALD (1981), a quantidade de carboidratos fermentescíveis é um dos fatores que influenciam a qualidade da silagem. GORDON (1996) avaliou efeitos de aditivos de silagens no desempenho animal e sugeriu que o tratamento com ácido fórmico poderia proporcionar melhores valores de digestibilidade e, conseqüentemente, de desempenho animal. Estes ácidos têm efeito desidratante e imprimem seletividade no meio, selecionando as bactérias lácticas (RUIZ e MUNARI, 1992).

Segundo ÍTAVO et al. (1997), o bagaço de laranja pode ser eficientemente conservado sob a forma de silagem, pois a aplicação de aditivos não melhorou os parâmetros da fermentação da silagem em silos laboratoriais, devido ao fato de o bagaço de laranja possuir algumas características intrínsecas, como acidez, baixa concentração de N amoniacal e mediana capacidade tamponante, que contribuem para que seja armazenado na forma de silagem.

Outro fato interessante é que as características fermentativas da silagem de bagaço de laranja foram estudadas, porém diferem quanto à composição bromatológica, caracterizando a divergência entre as informações encontradas na literatura (FARIA et al., 1971; WEINBERG et al., 1989; ASHBELL 1992; MEGÍAS et al., 1993; ÍTAVO et al., 1998a; e ÍTAVO et al., 1998b), em virtude das diferenças existentes entre os processos utilizados nas indústrias esmagadoras de citrus. Assim, a ensilagem do subproduto da indústria de suco de laranja deveria ser estudada, principalmente, devido à sua importância econômica regional.

A avaliação de um alimento para ruminantes deveria incluir o padrão de fermentação ruminal, o que seria indicativo do potencial do alimento em promover melhores desempenhos. O pH ruminal está diretamente relacionado aos produtos finais da fermentação, bem como à taxa de crescimento dos microorganismos ruminais. Isto pode ser demonstrado pelo uso de dietas ricas em volumosos, quando, geralmente, o pH ruminal é mais elevado, o qual permite o crescimento de bactérias celulolíticas (CHURCH, 1979). O pH ruminal reduz, principalmente, após a ingestão de alimentos, devido à rápida taxa de fermentação e, para dietas constituídas exclusivamente por volumosos, pode variar de 6,2 a 7,0 (ÆRSKOV, 1986).

SATTER e SLYTER (1974) estabeleceram que 5 mg N/100 mL de fluido ruminal são o mínimo ideal para a ocorrência de máxima fermentação microbiana. Redução na concentração de N amoniacal, com o aumento do nível de concentrado, pode ser justificada pelo acréscimo na disponibilidade de energia ruminal, que possibilita maior utilização da amônia para o crescimento microbiano (CARVALHO et al., 1997). Entretanto, MEHREZ et al. (1977) afirmaram que o máximo de atividade fermentativa ruminal foi obtido quando as concentrações de N amoniacal alcançaram valores entre 19 e 23 mg N/100 mL de líquido ruminal.

As concentrações de ácidos graxos voláteis (AGV) total ou individual no rúmen são altamente variáveis e dependem da freqüência de alimentação, tempo após a alimentação e composição da dieta (BERGMAN, 1990). As concentrações totais de AGV no rúmen estão normalmente entre 60 e 150 mM/mL. Além disso, o pH do fluido ruminal pode influenciar bactérias produtoras de AGV específicos. A proporção molar dos AGV individuais no rúmen é de interesse considerável, pois o padrão de fermentação e a concentração total de AGV são os principais determinantes da utilização dos alimentos pelos ruminantes (FRANCE e SIDDONS, 1993). Com a fermentação de carboidratos, pequena quantidade de glicose pode chegar a ser absorvida. Dessa forma, a quantidade de propionato formado no rúmen é de fundamental importância para a neoglicogênese, pois é o principal precursor de glicose em ruminantes (BERGMAN e WOLFF, 1971).

É possível transformar os valores de concentração ruminal de AGV em contribuição energética, na forma de kcal de glicose por dia (kcal/dia) para os animais. Medindo-se a concentração de AGV no rúmen, pode-se ter idéia da produção e, conseqüentemente, da absorção destes ácidos. As produções de acetato, propionato e butirato apresentam relação linear com as respectivas concentrações, porém uma única equação de regressão não é suficiente para a estimativa. As estimativas da concentração de AGV no rúmen devem ser corrigidas para anular o efeito das interconversões que ocorrem naturalmente entre acetato e butirato, quando se quer uma estimativa mais próxima das quantidades absorvidas. Para a conversão entre síntese e produção, usam-se os fatores 0,864; 1,0; e 0,618, para acetato, propionato e butirato, respectivamente. As relações entre produção efetiva e concentração de AGV no rúmen foram descritas por equações de regressão, citadas por COELHO DA SILVA e LEÃO (1979).

Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito do aditivo enzimático microbiano e dos ácidos fórmico e acético sobre a conservação do bagaço de laranja ensilado, por intermédio dos parâmetros ruminais de ovinos, pH, N amoniacal e ácidos graxos voláteis, e comparar a contribuição energética dos ácidos graxos voláteis e sua eficiência de transformação em glicose.

 

Material e Métodos

O presente trabalho foi conduzido na Universidade Estadual de Maringá, no Laboratório de Análises de Alimentos e Nutrição Animal do Departamento de Zootecnia e no Setor de Laboratórios do Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Leite (Embrapa Gado de Leite), em Juiz de Fora ,MG.

Foram utilizados 16 carneiros, castrados, adultos, sem raça definida (SRD), com peso inicial de 45 ± 4 kg, os quais foram distribuídos ao acaso nos seguintes tratamentos: (IN) - silagem do bagaço de laranja com aditivo enzimático microbiano# (200 g/t de matéria natural [MN]); (FO) - silagem do bagaço de laranja tratada com ácido fórmico a 10% (40 mL/ kg MN); (AC) - silagem do bagaço de laranja tratada com ácido acético a 10% (10 mL/ kg MN); e (CT) - silagem do bagaço de laranja sem aditivo (controle).

O bagaço de laranja foi ensilado em tubos de concreto com 0,96 m de diâmetro e 1,0 m de comprimento, com capacidade de aproximadamente 700 kg de material in natura, e permaneceu armazenado por 70 dias. O feno de aveia (Avena strigosa L.) foi triturado ao tamanho de 2 a 3 cm, segundo as recomendações de COELHO DA SILVA e LEÃO (1979), para experimentos de digestibilidade de alimentos desconhecidos.

Os ovinos foram alojados em gaiolas de metabolismo, metálicas, com piso de madeira ripado. Cada gaiola continha um bebedouro e um comedouro, sendo que a alimentação foi fornecida à vontade. O alimento (feno + silagem) foi oferecido na forma de ração total misturada, na proporção de 70% de feno e 30% de silagem de bagaço de laranja, em base da MS. A composição das silagens de bagaço de laranja, tratadas ou não com aditivo e do feno utilizado, foi apresentada por ÍTAVO et al. (1998b).

Após 28 dias de adaptação dos animais à dieta, foram coletadas amostras de 100 mL do fluido ruminal para as análises de pH, N amoniacal e AGV. A coleta foi feita com uso da sonda esofagiana adaptada a uma bomba de vácuo e os procedimentos de coleta de líquido ruminal, segundo ORTOLANI (1981). Os tempos de coleta foram 2, 5 e 8 horas após a alimentação dos animais, nos respectivos tratamentos, e antes do fornecimento das dietas, tomado como tempo zero (0). As determinações do pH do fluido ruminal foram feitas logo após a retirada do líquido, após a filtração em gaze.

As análises dos ácidos graxos voláteis do fluido ruminal foram realizadas segundo WILSON (1971), pelo Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Leite (Embrapa Gado de Leite), em Juiz de Fora, MG. O delineamento experimental foi o de blocos casualisados, em parcelas subdivididas (parcelas = quatro silagens; subparcelas = quatro tempos de amostragem de fluido ruminal), com quatro repetições. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o Sistema de Análises Estatísticas e Genéticas - SAEG (UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA - UFV, 1997).

Para a conversão entre síntese e produção, utilizaram-se os fatores 0,864; 1,0; e 0,618, para acetato, propionato e butirato, respectivamente. As relações entre produção efetiva e concentração de AGV no rúmen foram descritas pelas seguintes equações de regressão citadas por COELHO DA SILVA e LEÃO (1979), Y(acetato)= 0,410 + 0,04 X; Y(propionato)= 0,134 + 0,0344 X; Y(butirato)= -0,020 + 0,028 X, em que X é a concentração em mmoles/litro de cada ácido e Y, a produção efetiva, obtendo-se o resultado em moles por dia (mol/dia).

A contribuição energética dos AGV foi estimada utilizando-se os seguintes valores teóricos de calor de combustão em kcal/mol: acetato, 209 ; propionato, 367; butirato, 524; glicose, 673; e metano, 211. Para a estimação, considerou-se o seguinte critério: cada mol de glicose produz 2 moles de acetato mais 2 moles de CO2 ou 2 moles de propionato ou 1 mol de butirato e 2 de CO2. A produção de metano foi obtida pela seguinte fórmula: Y(metano) = + 0,5 * [acetato] - 0,25 * [propionato] + 0,5 * [butirato], e o restante da glicose é transformado em CO2; Y(CO2) = 6 * (moles de glicose) - [(moles de metano) + 2 * moles de acetato) + 3 * (moles de propionato) + 4 * (moles de butirato)].

 

Resultados e Discussão

O consumo médio de MS de silagem de bagaço de laranja foi 0,54 kg/dia e do feno, 1,37 kg/dia, garantindo a proposta de se fornecerem feno e silagem na proporção 70:30, respectivamente (ÍTAVO et al., 1998b).

Na Tabela 1, estão apresentadas as equações de regressão ajustadas para o pH, N amoniacal e ácidos graxos voláteis do fluido ruminal. O comportamento dos parâmetros ocorreu de forma quadrática, em função do tempo de coleta do líquido ruminal. A curva demonstra que os menores valores de pH acompanharam os maiores valores de N amoniacal e ocorreram entre duas e três horas após a alimentação.

 

 

LAVEZZO et al. (1998) encontraram pH médio de 6,69 e concentração média de N amoniacal de 7,02 mg/100 mL de fluido ruminal de ovinos alimentados com silagem de milho. Tais resultados de pH e N amoniacal se aproximam dos observados neste experimento, no qual a média da concentração de N amoniacal foi 6,78 mg/100 mL de fluido ruminal e o pH médio, de 6,97. Os menores valores para o pH ocorreram nos tempos entre 2 e 5 horas após a alimentação, coincidindo com os maiores valores encontrados para o N amoniacal, o que sugere rápida degradação da silagem de bagaço de laranja, provavelmente devido à rápida velocidade de degradação das frações protéica e fibrosa do alimento em questão, como verificado por ÍTAVO et al. (2000). Nos alimentos em geral, a parede celular apresenta degradação lenta em comparação ao conteúdo celular. Todavia, para a silagem de bagaço de laranja, a maior parte do produto final da sua fermentação ruminal é o ácido acético, como pode ser verificado pelos valores apresentados na Tabela 3. Este ácido é menos eficiente em reduzir o pH ruminal (VAN SOEST, 1994.

 

 

 

O bagaço de laranja é altamente fermentável, o que pode ser observado pelos valores de N amoniacal e AGV produzidos (Tabela 1). Sua digestão no rúmen produz ácido acético em níveis elevados e de forma contínua por longos períodos. É possível que este padrão particular de fermentação possa proporcionar o uso mais eficiente da amônia e, portanto, do nitrogênio não-protéico. LAVEZZO et al. (1998), estudando silagem de milho, observaram as concentrações dos AGV nos tempos 1, 3 e 6 horas após a alimentação de ovinos e encontraram para, o ácido acético, médias de 37,05; 35,28; e 38,11 mM/mL de fluido ruminal, respectivamente. Tais valores estão muito aquém das médias observadas para o mesmo ácido (Tabela 3).

Substituindo os valores nas equações de regressão, tem-se que o ponto de mínimo do pH foi por volta das três horas após a alimentação e, para os valores de N amoniacal, por volta das duas horas. Os máximos obtidos para os AGV foram às três horas após a alimentação, concomitantemente com o valor de pH, pois o pH está diretamente relacionado com as concentrações dos ácidos produzidos no rúmen, e seu comportamento é inversamente proporcional ao dos ácidos (Tabelas 1 e 2).

O tempo no qual o pH é mais baixo situa-se entre uma e quatro horas e reflete o balanço entre as taxas de produção de ácidos graxos voláteis, o influxo de tamponantes por meio da saliva e a presença e/ou liberação de substâncias tampões do alimento (OWENS e GOESTCH, 1988).

GOMES (1991) comentou que a maioria dos trabalhos sobre metabolismo dos compostos nitrogenados no rúmen destaca a função central da amônia como intermediário na degradação e assimilação do N da dieta pelos microorganismos do rúmen. Outras fontes de compostos nitrogenados para a síntese microbiana são os aminoácidos e os peptídeos. Existe grande controvérsia em relação à concentração de N amoniacal ruminal exigida para o máximo crescimento microbiano. Os valores máximos obtidos para as silagens, com ou sem aditivo, variaram de 9 a 14 mg N/100 mL de fluido ruminal, abaixo dos valores citados por MEHREZ et al. (1977), os quais afirmaram que o máximo de atividade fermentativa ruminal foi obtido quando o N amoniacal alcançou valores entre 19 e 23 mg N/100 mL de líquido ruminal. Porém, estão acima dos valores citados por SATTER e SLYTER (1974), os quais estabeleceram que 5 mg N/100 mL de fluido ruminal são o mínimo ideal para a ocorrência de máxima fermentação microbiana ruminal.

Os valores de pH estão de acordo com RIHANI et al. (1993), os quais estudaram a utilização de bagaço de laranja desidratado e peletizado, em dietas isoprotéicas contendo 11,1% de PB, com ovinos em restrição de 80% do consumo voluntário. Os autores encontraram valores médios de pH variando de 6,1 a 7,0 e N amoniacal de 15 a 50 mg N/100 mL de fluido ruminal, porém os valores de N amoniacal foram superiores aos observados no presente trabalho. Todavia, os referidos autores utilizaram uréia como fonte de N para igualar a porcentagem de proteína da dieta; além disso, os valores no tempo zero já estavam elevados, iniciando em 15 e, somente após seis horas, os valores atingiram valores próximos a 5 mg N/100 mL, aproximando-se dos valores estimados (Tabela 1).

O comportamento do pH está demonstrado pela equação de regressão ajustada em função do tempo (Tabela 1). Substituindo os valores na equação, observa-se variação dos valores de pH de 6,5 a 7,4, concordando com o intervalo citado por ÆRSKOV (1986). Pode-se observar comportamento quadrático para o N amoniacal do líquido ruminal, em que inicialmente os valores se elevam, devido à rápida degradação ruminal do bagaço de laranja; tal comportamento é acompanhado pelo conseqüente abaixamento do pH (Tabela 1). LAVEZZO et al. (1998) verificaram que os valores mais baixos de pH e mais elevados de N amoniacal ocorreram entre uma e três horas após a alimentação, coincidindo com os valores apresentados neste experimento.

Houve variações diurnas para os AGV (Tabela 1), porém os tratamentos não apresentaram diferenças significativas (P>0,05), constatando-se que não houve efeito dos aditivos no padrão de fermentação ruminal das silagens. As concentrações dos AGV, em função do tempo, em horas, se deu de forma quadrática. As concentrações de N amoniacal e AGV estão inversamente relacionadas com o comportamento do pH, como pode ser verificado pela correlação negativa (Tabela 2). No tempo em que o pH atingiu o mínimo, os valores de N amoniacal e AGV atingiram seu ponto de máximo (Tabela 1), o que era de se esperar, pois o pH do fluido ruminal é o resultado das concentrações de produtos finais da digestão do alimento (CHURCH, 1979).

A relação entre produção, absorção ou desaparecimento e concentração de um AGV, em particular no rúmen, representa balanço entre a taxa de produção e a taxa de remoção do ácido do rúmen. Aumento na produção de ácidos graxos acarreta acréscimo na concentração e, conseqüentemente, na absorção destes ácidos, portanto, haverá tendência de estabilização entre estes três itens. Logo, quanto mais ácido graxo for produzido, mais será absorvido, até que uma constância seja atingida. Dessa forma, torna-se possível transformar os valores de concentração ruminal de AGV em contribuição energética na forma de glicose (kcal/dia).

A concentração (mM/mL) e a produção (Y em mol/dia) dos ácidos graxos voláteis no líquido ruminal dos ovinos alimentados com silagem de bagaço de laranja estão apresentadas na Tabela 3. Não houve diferença (P>0,05) entre as concentrações dos ácidos para todos os tratamentos. Tal fato levaria à escolha do aditivo que resultou na maior quantidade de ácidos graxos voláteis totais produzidos. Observa-se que, ao comparar a produção total diária em moles por dia de AGV, o tratamento CT seria o que menos forneceria AGV para os animais. Contudo, quando se transformam os valores de AGV em termos de energia fornecida em kcal e eficiência de transformação em glicose (Tabela 4), o tratamento CT foi o mais eficiente (72,92%). Esta forma de avaliação seria um grande passo para os estudos comparativos de alimentos, pois, quando se estuda a produção total ou individual de AGV no fluido ruminal, não se tem idéia do aporte em energia digestível que estaria sendo transformada em metabolizável. Após a subtração das perdas de energia como metano na eructação e compostos nitrogenados na urina, os ácidos graxos individuais estariam participando em 65 a 75% da energia metabolizável total (BERGMAN, 1990).

 

 

A comparação entre os valores de eficiência de transformação da energia (kcal de AGV/kcal de glicose) demonstra que os valores de produção total e/ou produção individual dos ácidos graxos voláteis não seriam os mais indicados para se avaliar um alimento (Tabela 4).

 

Conclusões

O bagaço de laranja não necessita de aditivos para sua conservação na forma de silagem, pois os aditivos utilizados não promoveram efeitos nos parâmetros ruminais avaliados.

A eficiência de conversão em energia (kcal de AGV/kcal de glicose) demonstrou que apenas os valores de concentração dos ácidos graxos no fluido ruminal não são representativos em termos de aproveitamento energético.

 

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Recebido em: 18/06/1998
Aceito em: 31/04/2000

 

 

1 Parte da Dissertação de Mestrado apresentada pelo primeiro autor a Universidade Estadual de Maringá.

2 Zootecnista, M.Sc., Professor do Curso de Zootecnia da Universidade Católica Dom Bosco - UCDB, Campo Grande - MS . E.mail: itavo@ucdb.br

3 Professor do DZO/CCA - UEM, Av. Colombo, 5790. CEP 87.020-900, Maringá, PR. * Bolsista do CNPq.

4 Aluno do curso de Zootecnia/UEM - Maringá, PR.

5 Aluna do Curso de Zootecnia/UFV - Viçosa, MG.

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