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Revista Brasileira de Zootecnia

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

R. Bras. Zootec. vol.34 no.3 Viçosa May/June 2005

http://dx.doi.org/10.1590/S1516-35982005000300026 

PRODUÇÃO ANIMAL

 

Inoculação microbiana da alfafa para silagem sobre a digestibilidade total e ruminal em bovinos1

 

Microbial inoculation of alfalfa for silage on ruminal and total digestibility in bovines

 

 

Silvio ManginelliI; Vanessa Jaime de Almeida MagalhãesI; Paulo Henrique Mazza RodriguesII

IMestre em Nutrição Animal - Departamento de Nutrição e Produção Animal - FMVZ/USP
IIProfessor do Departamento de Nutrição e Produção Animal - FMVZ/USP, Av. Duque de Caxias Norte, 225 - CEP: 13635-900, Pirassununga, SP. E.mail: pmazza@usp.br

 

 


RESUMO

Doze vacas (640 kg de PV) não-gestantes e não-lactantes foram distribuídas em um delineamento em blocos, em que os tratamentos corresponderam à silagem pré-secada de alfafa (60,0% de MS e 19,5% de PB) controle ou inoculada com o produto Silobac® (Lactobacillus plantarum e Pediococcus pentosaceus), com o objetivo de avaliar os efeitos da inoculação microbiana da silagem de alfafa sobre a digestibilidade total e ruminal em bovinos. A dieta experimental continha 50% de silagem de alfafa e 50% de concentrados, com base na matéria seca. O experimento teve duração total de 21 dias, sendo os dez últimos destinados à administração do marcador óxido crômio e os cinco últimos destinados à coleta de fezes e incubação dos sacos de náilon. A inoculação da silagem de alfafa não alterou a digestibilidade total da MS (inoculada = 70,0% vs. controle = 71,2%), PB (72,3% vs. 73,0%), EE (77,0% vs. 76,8%), FDN (61,2% vs. 55,9%), FDA (66,8% vs. 61,8%), EB (72,5% vs. 73,7%) ou NDT (70,6% vs. 71,8%) da dieta. Também não alterou o consumo de MS digestível (12,2 vs. 11,4 kg/animal/dia ou 1,7% vs. 1,8% do PV) ou o consumo de NDT (12,4 vs. 11,4 kg/animal/dia ou 1,8% vs. 1,8% do PV). Entretanto, a inoculação diminuiu a degradabilidade efetiva da MS da silagem de alfafa para taxas de passagem de 2%/h (61,2% vs. 65,1%), 5%/h (54,1% vs. 58,6%) e 8%/h (50,0% vs. 54,4%), bem como reduziu a degradabilidade efetiva da PB da Alfafa para taxas de passagem de 2%/h (84,8% vs. 86,8%) e 5%/h (79,9% vs. 82,5%).

Palavras-chave: bactérias láticas, bovinos, digestão, ensilagem, Medicago sativa


ABSTRACT

Twelve non pregnant dry cows (640 kg LW) were assigned to a randomized block design, provided that the treatments were alfalfa haylage (60.0% DM and 19.5% CP) control or inoculated with Silobac® product (Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus), with the objective to evaluate the effects of microbial inoculation of alfalfa silage on ruminal and total digestibility in bovines. Experimental diet was composing by 50% of alfalfa silage and 50% of concentrate as dry matter basis. The experimental period had duration of 21 days, the last ten was used for chromic oxide addition and the last five was used for feces sampling and nylon bags incubation. Inoculation of Alfalfa silage did not influence the total digestibility of DM (inoculated = 70.0% vs. control = 71.2%), CP (72.3% vs. 73.0%), EE (77.0% vs. 76.8%), NDF (61.2% vs. 55.9%), ADF (66.8% vs. 61.8%), GE (72.5% vs. 73.7%) or TDN (70.6% vs. 71.8%) of diet. Also, did not influence digestible DM intake (12.2 vs. 11.4 kg/anim./day or 1.7% vs. 1.8% LW) or TDN intake (12.4 vs. 11.4 kg/anim./day or 1.8% vs. 1.8% LW). However, inoculation decreased the effective degradability of alfalfa silage DM for passage rate of 2%/h (61.2% vs. 65.1%), 5%/h (54.1% vs. 58.6%) and 8%/h (50.0% vs. 54.4%), and effective degradability of alfalfa silage CP for passage rate of 2%/h (84.8% vs. 86.8%) and 5%/h (79.9% vs. 82.5%).

Key Words: bovines, digestion, ensiling, lactic acid bacteria, Medicago sativa


 

 

Introdução

Embora apresente alto valor nutritivo, a alfafa possui características indesejáveis para o adequado processo de fermentação, como alta umidade no momento do corte, alto poder tampão, baixos teores de carboidratos solúveis, alto teor protéico e caule tubular e oco, que impede a completa retirada do ar no momento da ensilagem (McAllister et al., 1998).

Diversos procedimentos têm sido pesquisados visando contornar esses problemas, como o uso de inoculantes microbianos, que possuem a função de aumentar a população de bactérias láticas no silo e, conseqüentemente, a produção de ácido lático (Cleale et al., 1990; Cai et al., 1999a, b; Nadeau et al., 2000), resultando em rápido declínio no pH, decréscimo nos níveis de acetato e butirato, bem como inibição da proteólise (Kung Jr. et al., 1984).

Contudo, os efeitos da inoculação microbiana na silagem de alfafa são bastante variáveis (Bolsen et al., 1989; Muck & Bolsen, 1991). Melhora das características fermentativas da silagem (Gordon, 1989; Fredeen et al., 1991) e diminuição das perdas de matéria seca (MS) (Rice et al., 1990), observadas com a inoculação, nem sempre resultaram em melhoria do valor nutricional, consumo voluntário ou desempenho animal (Stokes, 1992). Whiter & Kung Jr. (2001) mostraram que a inoculação microbiana na forma líquida é mais eficiente que na forma seca para aumentar a fermentação da silagem de alfafa com alto teor de MS.

Rangrab et al. (2000) concluíram que o emurchecimento da alfafa com o uso de aditivos melhora a qualidade bromatológica e fermentativa da silagem, diminuindo o teor das fibras insolúveis em solução detergente. Segundo Rodrigues et al. (2001a), mudanças no perfil de fermentação da silagem, com maior produção de ácido lático e, portanto, menores perdas de MS, principalmente de carboidratos solúveis, poderiam explicar os efeitos da inoculação sobre a digestibilidade dos extrativos não nitrogenados (ENN) da silagem de alfafa.

Objetivou-se, neste estudo, avaliar a influência da inoculação microbiana sobre a digestibilidade total e ruminal da silagem de alfafa em bovinos.

 

Material e Métodos

O experimento foi realizado no Departamento de Nutrição e Produção Animal da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo, no Campus Administrativo de Pirassununga – SP.

A cultura de alfafa foi cortada em dezembro de 2000, em estádio do meio do florescimento. Após colhido e pré-seco por quatro horas, o material original foi pesado e acondicionado em fardos cilíndricos com aproximadamente 150 cm de altura e 150 cm de diâmetro (capacidade de 600 kg), amarrados com condoalhas e revestidos com película de PVC branca. Os silos foram divididos em dois tratamentos, um controle e outro com adição do inoculante comercial Silobac® (Chr. Hansen Indústria e Comércio Ltda.), segundo as recomendações do fabricante. De acordo com essas recomendações, o produto fornece 1,0 x 105 unidades formadoras de colônia (Lactobacillus plantarum e Pediococcus pentosaceus) por grama de forragem. O inoculante comercial Silobac® foi escolhido em função de melhores resultados obtidos (diminuição da concentração de ácido acético e das perdas de matéria seca) ao avaliar os inoculantes Sil-All® (Alltech do Brasil Agroindustrial Ltda.), Pioneer 1174® (Pioneer Sementes Ltda.) e Silobac® em ensaios fermentativos com cultura de alfafa ensilada em silos experimentais (dados submetidos para publicação).

Aproximadamente 600 kg de massa úmida foram colocados em cada silo, correspondendo a uma compactação de aproximadamente 230 kg de silagem/m3. Os silos foram mantidos fechados por 100 dias e expostos às intempéries.

Para o ensaio de digestão ruminal e total, foram utilizadas 12 fêmeas bovinas mestiças Holandês-Zebu (peso vivo inicial de aproximadamente 640 kg), não-lactantes e não-gestantes, portadoras de cânulas ruminais. O estábulo possuía baias individuais, com cochos de cimento, bebedouros automáticos, piso emborrachado e ventiladores de teto. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados (Pimentel Gomes, 1985), formados em função do peso vivo dos animais, em que os tratamentos foram compostos pelas silagens controle ou inoculada, na proporção de 50% de mistura de concentrados e 50% de silagem na dieta (Tabela 1), com base na MS. A ração foi fornecida em duas refeições (8 e 16h), sendo a silagem oferecida juntamente com o concentrado, permitindo-se 15% de sobras.

 

 

As rações utilizadas e os resultados das análises bromatológicas consta na Tabela 1 e os dados de composição bromatológica das silagens avaliadas, na Tabela 2.

 

 

O período experimental constitui-se de 21 dias, sendo os dez primeiros destinados à adaptação dos animais às dietas. Entre o 11º e 21º dia, foi feita a adaptação ao marcador e a coleta de amostras para avaliação da digestibilidade in vivo e do 17º ao 20º dia, a incubação dos sacos para avaliação da degradabilidade in situ.

A digestibilidade in vivo da MS da dieta e suas frações proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), extrativos não-nitrogenados (ENN), fibra bruta (FB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e energia bruta (EB) foram estimadas por intermédio do marcador externo óxido crômico (Bateman, 1970). Os animais receberam o óxido crômico, via cânula ruminal, na dosagem de 15,0 g por animal e por dia, sendo as administrações realizadas duas vezes ao dia (7,5 g de marcador/dose), no momento das refeições, e através de envelopes confeccionados em papel absorvente.

O ensaio de digestibilidade foi constituído de duas fases, compreendidas entre os dias 11 e 21, sendo uma fase de adaptação ao marcador e outra de coleta de fezes, com duração de cinco dias cada, assegurando-se excreção homogênea do óxido crômico. Para a composição de uma amostra composta, procedeu-se à amostragem de alimentos (200 g por alimento e por coleta) e fezes (200 g/animal/coleta), duas vezes ao dia, próximo às refeições (8 e 16 h), sendo a amostra de fezes coletada diretamente do reto.

A concentração do óxido crômico foi determinada por colorimetria através de sua reação com a s-difenilcarbazida, segundo Graner (1972). As análises bromatológicas de MS, PB, EE, FB, matéria mineral (MM), cálcio e fósforo foram realizadas segundo AOAC (1980) e as de FDN e FDA, conforme Goering & Van Soest (1970). Para a análise de FDN, foi omitido o sulfito de sódio, mas adicionada a a-amilase (enzima número A3306, da Sigma Chemical Co.), segundo procedimento B descrito por Van Soest et al. (1991).

As degradabilidades da MS, PB e FDN da silagem de alfafa controle ou inoculada foram medidas por intermédio da técnica in situ (Mehrez & Ørskov, 1977) de sacos de náilon (10,0 x 19,0 cm), que abrigaram aproximadamente 6 gramas das silagens de alfafa previamente secas em estufa de ventilação forçada a 65°C, por 72 horas, e moídas através de peneiras de 5 mm.

Os sacos foram incubados no rúmen por 6, 12, 24, 48, 72 e 96 horas, retirados deste órgão e imediatamente lavados manualmente em água corrente até que o líquido eliminado pela lavagem fluísse incolor, sendo então colocados em estufa a 65°C por 72 horas, para posteriores pesagem e análises bromatológicas. O desaparecimento em tempo zero (0) foi obtido mergulhando-se os sacos em béquer (capacidade de 2.000 mL) contendo água à temperatura de 39°C, durante dez minutos. Após este procedimento, que não foi realizado sob agitação, os sacos foram lavados como descrito anteriormente. As análises bromatológicas de PB e FDN foram avaliadas segundo metodologia já descrita.

Os dados de degradabilidade, calculados pela diferença de pesagens dos sacos de náilon antes e após a incubação, foram ajustados segundo a equação p = a + b (1 - e-ct) (Ørskov & McDonald, 1979), em que p é quantidade degradada ao tempo (t);

a, fração rapidamente solúvel; b, fração potencialmente degradável; e c, taxa de degradação na qual a fração descrita por b será degradada por hora. As constantes a, b e c da equação exponencial foram utilizadas para calcular a degradabilidade potencial (a + b) e a degradabilidade efetiva (De), por intermédio da seguinte fórmula (AFRC, 1992):

De = a + ( b x c)/c + k

em que k representa a taxa de saída do rúmen por hora, sendo utilizadas taxas iguais a 2, 5 e 8%/h.

Os resultados foram analisados pelo programa computacional Statistical Analysis System (SAS, 1985). Os dados foram submetidos à análise de variância, por intermédio do PROC GLM (General Linear Models). O modelo estatístico separarou como fontes de variação o efeito de tratamento sobre a silagem e o efeito de blocos formados em função do peso vivo dos animais.

 

Resultados e Discussão

Os dados de digestibilidade total da MS da dieta (e suas frações) dos animais recebendo ração com silagem controle ou inoculada encontram-se na Tabela 3 e os de degradabilidade ruminal da MS, PB e FDN, nas Tabelas 4, 5 e 6, respectivamente.

 

 

 

 

 

 

 

 

Os valores de fibra da silagem de alfafa apresentaram valores compatíveis aos esperados para essa forrageira, quando em estádio de meio do florescimento (Tabela 2). O NRC (1989) descreve valores de FDN, FDA e FB iguais a 46,0; 35,0 e 26,0%, enquanto os encontrados no presente experimento situaram-se entre 45,8 e 50,5%, 39,9 e 40,4% e 27,2 e 27,54%, respectivamente.

A adição de inoculante à silagem de alfafa não alterou a digestibilidade total da MS, bem como das demais frações e o NDT. Os resultados observados no presente trabalho concordam com os apontados por Phillip et al. (1990), que não observaram efeitos sobre a digestibilidade da MS, MO e FDN da silagem de alfafa inoculada com bactárias ácido-láticas.

Phillip et al. (1990) observaram efeitos dos inoculantes microbianos em aumentar a digestibilidade da FDA da alfafa, embora respostas significativas não tivessem sido observadas para a digestibilidade da FDN. De modo contrário, os dados de degradabilidade efetiva da MS foram reduzidos no presente experimento. Observou-se queda de 3,89 a 4,46 unidades percentuais, dependendo da taxa de passagem estudada, na degradabilidade efetiva da MS com a inoculação. Para a degradabilidade efetiva da FDN, a queda com a inoculação variou entre 3,75 e 4,70 unidades percentuais, embora esta fosse significativa apenas a 10% de significância.

Rice et al. (1990) postularam que a melhora na digestibilidade de silagens inoculadas era explicada pelo melhor padrão de fermentação e redução das perdas de MS. Fredeen et al. (1991) confirmaram pequena melhora na qualidade da silagem de alfafa com a inoculação, ao passo que Rangrab et al. (2000) concluíram que o emurchecimento da alfafa associado ao o uso de aditivo melhorou a qualidade bromatológica e fermentativa da silagem.

Phillip et al. (1990) despertaram para a necessidade de estudos sobre possíveis diferenças no tipo da fibra entre gramíneas e leguminosas que poderiam explicar diferentes respostas da digestibilidade da fibra à inoculação microbiana, uma vez que é comum encontrar respostas positivas com leguminosas, mas negativas com gramíneas. As diferentes características de ligação entre a lignina com a celulose ou hemicelulose, observadas entre essas forrageiras, poderiam explicar as diferenças encontradas por Phillip et al. (1990). Entretanto, a afirmação desses autores não se comprovou neste trabalho, uma vez que nenhuma resposta positiva foi observada com a inoculação da silagem desta leguminosa.

Matsuoka et al. (1997) também observaram aumento da digestibilidade in vitro da hemicelulose de silagens de gramíneas inoculadas, em decorrência de diminuição da hidrólise da hemicelulose, por efeito da inoculação, ainda durante a fermentação no silo. Segundo esta teoria, a hemicelulose menos hidrolisada no silo estaria mais apta a sofrer o processo de digestão quando presente no trato digestivo dos animais. Esta teoria não é incompatível com os resultados de Cai & Ohmomo (1995), em que o tratamento combinado de bactéria e celulase na silagem de alfafa aumentaria a hidrólise da fibra ainda no silo, resultando em diminuição da sua digestibilidade in vitro. Esses autores também mostraram que a inoculação da silagem não melhora a qualidade da fermentação, mas promove inibição da produção de gases e perda de MS.

McAllister et al. (1998) observaram aumentos da digestibilidade da MS e MO, mas não da digestibilidade da FDA ou FDN de silagens de alfafa inoculadas. Este aumento da digestibilidade da fibra, observado com a inoculação em alguns estudos, não é resultado da ação enzimática dos inoculantes sobre a fibra, uma vez que a maioria dos microrganismos contidos nos inoculantes comerciais não produz celulases e hemicelulases. Contrariamente, o aumento da digestibilidade da fibra é resultado de fatores que alteram o consumo ou a suscetibilidade da digestão da fibra no rúmen.

Os resultados observados parecem não confirmar as hipóteses que explicam diferenças na digestibilidade e/ou degradabilidade da fibra, sobretudo FDN, em função da suscetibilidade da fibra remanescente após hidrólise parcial no silo, entendendo-se por suscetibilidade o conjunto de características das ligações químicas entre as diferentes frações que compõem a fibra. Esta hipótese pode ser descartada neste trabalho, uma vez que a maior concentração de FDN encontrada na silagem inoculada (50,5%) em relação à silagem controle (45,8%), provavelmente em função da maior preservação da hemicelulose (Tabela 1), uma vez que as concentrações de FDA foram semelhantes (39,9% vs 40,4%), não foi acompanhada de maior digestibilidade total ou degradabilidade ruminal destas frações quando presentes no trato digestivo dos animais.

Embora não fosse objetivo específico, neste trabalho, estudar o perfil de fermentação e a composição bromatológica das silagem, a princípio seria mais lógico explicar os resultados obtidos a partir de alterações na fermentação dos carboidratos solúveis, em vez de efeitos dos inoculantes microbianos sobre a suscetibilidade da fibra. O aumento nas perdas de matéria seca, principalmente dos carboidratos solúveis, evidenciado pelas maiores concentrações de FDN na silagem inoculada, poderia indicar menor disponibilidade de açúcares para serem fermentados no rúmen, explicando a diminuição da degradabilidade efetiva da MS. Entretanto, a ausência de diferenças nas concentrações de FDA entre as silagens produzidas e as menores concentrações de matéria mineral na silagem inoculada não permitiu comprovar esta proposta.

Foram observados efeitos da inoculação sobre a degradabilidade ruminal da MS da silagem, apesar de o mesmo efeito não ter se manifestado sobre a digestibilidade no trato total, o que pode ter ocorrido, provavelmente, em função da diluição da silagem de alfafa com os outros ingredientes da dieta.

Mir et al. (1995) observaram diminuição da digestibilidade da FDN, ao inocularem silagem de alfafa com alta umidade (30% de MS), mas não em silagem com baixa umidade (55% de MS), embora os resultados tivessem variado entre os anos. Neste trabalho, constatou-se diminuição da degradabilidade da FDN, embora a silagem tenha apresentado umidade próxima à silagem de baixa umidade produzida no experimento de Mir et al. (1995), em que a inoculação não alterou a digestibilidade da fibra.

Apesar da redução observada (1,99 e 2,46 unidades percentuais), dependendo da taxa de passagem estudada, para a degradabilidade efetiva da PB com a inoculação, nenhum efeito foi observado para a digestibilidade total da PB, bem como de outras frações (EE, ENN, EB) e do NDT. Guim et al. (1995a) observaram que os inoculantes microbianos melhoram a digestibilidade da MS, PB, ENN, EB e o valor do NDT na silagem de milho mais seca (37% de MS), mas não naquelas mais úmidas (25% de MS). Entretanto, os mesmos autores (Guim et al., 1995b) não confirmaram resultados positivos sobre a digestibilidade, quando inocularam silagem de capim-elefante.

Os dados de consumo dos animais submetidos à silagem controle e inoculada encontram-se na Tabela 7.

 

 

Adição de inoculante à silagem de alfafa não aumentou o consumo de MS digestível ou de NDT, mesmo que os dados fossem expressos em kg/animal/dia ou em porcentagem do peso vivo.

Os dados estão de acordo com os observados por Rodrigues et al. (2001b, c, d), que avaliaram a inoculação das silagens de milho, de capim-elefante ou de sorgo e não observaram efeitos sobre o consumo de MS digestível ou de NDT. Também são confirmados por Mader et al. (1985) e Phillip et al. (1990), que não observaram resultados positivos da inoculação sobre o consumo de silagem de alfafa. Keady & Murphy (1996) observaram que a inoculação da silagem de gramínea não alterou o consumo de MS por vacas leiteiras, enquanto Keady & Steen (1996) notaram ausência de efeito da inoculação sobre o consumo de MS, ao inocularem silagem de gramínea imediatamente antes do fornecimento aos animais.

No entanto, Rodrigues et al. (2001a) observaram aumento no consumo de MS digestível ou de NDT, expressos em porcentagem do peso vivo, em carneiros alimentados com silagem de alfafa inoculada com L. plantarum e P. pentosaceus, quando comparado com a silagem controle. McAllister et al. (1998) também notaram efeitos dos inoculantes microbianos em aumentar o consumo de MS da silagem de alfafa por ovinos, assim como mostram os dados observados por Petit & Flipot (1990), que observaram efeito da inoculação da silagem de alfafa e gramínea, em aumentar o consumo de MS por carneiros, e Sharp et al. (1994), os quais observaram aumento no consumo de MS por novilhas, com a adição de inoculante em silagem de gramínea.

 

Conclusões

A utilização do inoculante Silobac® para ensilagem da alfafa não se mostrou eficiente, uma vez que silagens inoculadas não proporcionaram maior aproveitamento ou consumo de nutrientes.

 

Agradecimento

Aos funcionários Everson Lázaro e Gilmar Botteon, pela ajuda com a coleta de amostras, e aos técnicos Ari de Castro, Gilson de Godoy e Simi Robassini, pela ajuda com as análises laboratoriais.

 

Literatura Citada

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Recebido em: 16/05/03
Aceito em: 27/12/04

 

 

1 Projeto financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

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