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Revista Brasileira de Zootecnia

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

R. Bras. Zootec. vol.35 no.4 suppl.0 Viçosa July/Aug. 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S1516-35982006000600038 

RUMINANTES

 

Casca de café em dietas para vacas em lactação: balanço de compostos nitrogenados e síntese de proteína microbiana1

 

Coffee hulls in diet of lactating dairy cows: nitrogen balance and microbial protein synthesis

 

 

Alexandre Lima de SouzaI; Rasmo GarciaII; Rilene Ferreira Diniz ValadaresIII; Mara Lúcia Albuquerque PereiraIV; Luciano da Silva CabralV; Sebastião de Campos Valadares FilhoII

IDepartamento de Ciências Biológicas/Zootecnia/UFMT
IIDepartamento de Zootecnia/UFV
IIIDepartamento de Medicina Veterinária/UFV
IVCurso de Zootecnia – UESB – Pç. Primavera, 40 – Itapetinga, BA – 45700-000
VDZER/FAMEV/UFMT

 

 


RESUMO

Avaliaram-se o balanço de compostos nitrogenados e a síntese de proteína microbiana (PBmic) de vacas alimentadas com dietas contendo diferentes níveis de casca de café (0,0; 8,75; 17,5 e 26,25% da MS, correspondentes a 0,0; 3,5; 7,0 e 10,5% de casca de café na MS total da dieta) em substituição ao milho na ração concentrada. Foram utilizadas 12 vacas da raça Holandesa com produção média de leite de 23,4 kg. A síntese de PBmic foi estimada utilizando-se os derivados de purinas na urina e no leite. Amostras de urina spot dos animais foram coletadas aproximadamente 4 horas após a alimentação da manhã. A análise de regressão não detectou efeito dos níveis de casca de café sobre o consumo de nitrogênio total (441,3 g.dia) e a excreção de N na urina (190,8 g/dia) e no leite (114,7 g/dia). A casca de café aumentou a excreção de N nas fezes e promoveu balanço de N negativo. As excreções de alantoína na urina (294,6 mmol/dia), alantoína no leite (21,3 mmol/dia), ácido úrico na urina (42,3 mmol/dia) e de derivados de purinas totais (358,2 mmol/dia) e a síntese de proteína microbiana (266,3 g/dia) não foram influenciadas pela adição de casca de café. Todavia, a casca de café não alterou a eficiência de síntese de PBmic, estimada em 136,8 g de PBmic/kg de nutrientes digestíveis totais.

Palavras-chave: creatinina, derivados de purina, N-uréia, proteína microbiana, resíduo agroindustrial


ABSTRACT

The effects of replacing ground corn with coffee hulls on N balance and microbial protein synthesis of lactating dairy cows were evaluated in this trial. Twelve crossbred Holstein-Zebu cows yielding on average 23.4 kg/day of milk were used. The microbial protein synthesis was estimated by excretion of purine derivatives in urine and milk. Animas were fed diets containing the following coffee hulls levels (% DM): 0.0, 3.5, 7.0 or 10.5%. Spot urine samples were collected approximately 4 hours post-feeding. Regression analysis showed no effects of dietary coffee hulls levels on total nitrogen intake (441.3 g/day) and excretion of urine N (190.8 g/day) and milk N (114.7 g/day). However, feeding coffee hulls to lactating dairy cows increased fecal N excretion resulting in negative N balance. The increased dietary levels of coffee hulls did not affect excretions of milk allantoin (294.6 mmol/day), urinary allantoin (21.3 mmol/day), uric acid (42.3 mmol/day), and purine derivatives (358.2 mmol/day). Microbial protein synthesis estimated by urinary excretion of purine derivatives averaged 266.3 g/day and did not differ across diets. In addition, efficiency of microbial protein synthesis averaged 136.8 g of microbial N per kg/TDN and also did not differ among diets.

Key words: agroindustrial residue, creatinine, microbial nitrogen, purine derivatives, urea N


 

 

Introdução

As exigências protéicas dos ruminantes são satisfeitas, em grande parte, pela proteína microbiana digestível no intestino delgado e pela proteína não-degradável no rúmen, sendo a proteína microbiana a principal fonte de aminoácidos para estes animais. Desta forma, estimativas do balanço de compostos nitrogenados e da síntese de proteína microbiana obtidas para diferentes alimentos e dietas podem ajudar a explicar as diferenças observadas no desempenho animal.

A inclusão de alimentos concentrados na alimentação de animais ruminantes eleva a densidade energética e/ou protéica da dieta, favorecendo o consumo de nutrientes mais digestíveis, a síntese de proteína microbiana e, conseqüentemente, o desempenho animal. Entretanto, o elevado preço de ingredientes primários, como milho e farelo de soja, restringe a utilização destes produtos na alimentação de ruminantes e a manutenção de sistemas de produção mais intensivos.

A utilização de resíduos da agroindústria em substituição total ou parcial aos ingredientes concentrados consiste em alternativa econômica e ecologicamente promissora. Dependendo das características do material de origem e do tipo de processamento empregado, pode-se obter uma variedade de resíduos da agroindústria, alguns com diversas possibilidades de uso na alimentação de ruminantes.

A casca de café, resíduo proveniente do beneficiamento do grão pelo método de via seca (Caielli, 1984), por sua disponibilidade em diferentes países (Anuário Estatístico do Brasil, 2000) e por apresentar composição química favorável, pode representar mais um ingrediente a ser utilizado em programas de alimentação de ovinos e bovinos (Souza et al., 2004).

Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o balanço de nitrogênio e a síntese de proteína microbiana em vacas consumindo dietas contendo diferentes níveis de casca de café em substituição ao milho da ração concentrada.

 

Material e Métodos

O experimento foi conduzido no Setor de Pesquisa e Ensino em Gado de Leite do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa, no período de 01 de junho a 30 de julho de 2001. Foram utilizadas 12 vacas Holandesas (malhadas de preto, puras e mestiças) em lactação, com peso médio aproximado de 550 kg e produção média de leite de 23,4 kg, distribuídas em três quadrados latinos 4 x 4, de acordo com o período de lactação. Cada período experimental teve duração de 15 dias, sendo os sete primeiros e adaptação e os oito dias finais destinados à coleta de amostras.

Os tratamentos foram constituídos de quatro níveis de casca de café (0; 8,75; 17,5 e 26,25% na MS) em substituição ao fubá de milho da ração concentrada, correspondendo a 0; 3,5; 7,0 e 10,5% de casca de café na MS total da dieta. As dietas (isoprotéicas, com aproximadamente 14,0% de PB) foram fornecidas ad libitum duas vezes ao dia, às 07h e 16h30, em quantidade suficiente para ocorrer de 5 a 10% de sobras. Os animais receberam quatro dietas completas contendo, na MS, 60% de silagem de milho e 40% de concentrado. A composição química do volumoso, da casca de café e das rações concentradas é apresentada na Tabela 1.

 

 

Amostras de leite foram coletadas na 2ª e 1ª ordenhas do 12º e 13º dias, respectivamente, de cada período experimental, sendo misturadas proporcionalmente à produção de leite e analisadas quanto aos teores de PB, uréia e alantoína. As amostras de fezes foram obtidas diretamente no reto dos animais, efetuando-se a coleta às 6, 11 e 15h do 10º, 12º e 14º dias, respectivamente, de cada período experimental.

A excreção fecal foi estimada utilizando-se a fibra em detergente ácido indigestível (FDAi) como indicador, conforme Cochran et al. (1986), com algumas alterações. As amostras de alimentos, sobras e fezes foram colocadas em sacos Ankon (Filter bags F57) e incubadas no rúmen de um animal por 144 horas. O material remanescente da incubação foi previamente lavado com água e submetido à extração com detergente ácido, cujo resíduo foi considerado FDAi.

A quantificação do volume urinário de cada animal, utilizado para o cálculo da excreção diária de nitrogênio total, uréia e derivados de purina (alantoína e ácido úrico) na urina foi feita multiplicando-se o valor da excreção média diária de creatinina (29,00 mg/kg PV), obtida para vacas Holandesas em lactação (Valadares et al., 1999), pelo peso animal e dividindo-se o produto pela concentração de creatinina em mg/L, encontrada na amostra spot de urina dos respectivos animais. As amostras spot de urina de todos os animais foram coletadas no 13º dia de cada período experimental, aproximadamente 4 horas após a alimentação da manhã. De cada amostra, retiraram-se 10 mL de urina, os quais foram diluídos em 40 mL de H2SO4 a 0,036 N, a fim de se reduzir o pH para valores abaixo de 3, evitando-se perdas de nitrogênio e destruição bacteriana dos derivados de purina. Em seguida, as soluções foram acondicionadas em potes plásticos e armazenadas em freezer para posteriores análises de uréia, creatinina, alantoína e ácido úrico.

As análises de alantoína foram realizadas pelo método colorimétrico, conforme descrito por Chen & Gomes (1992). As análises de uréia, creatinina e ácido úrico foram feitas utilizando-se kits comerciais (Labtest). O cálculo das purinas microbianas absorvidas (PA, mmol/dia) foi feito a partir das excreções dos derivados de purinas ( , mmol/dia), utilizando-se a formula = 0,85PA + 0,385PV0,75, em que 0,85 é a recuperação de purinas absorvidas como derivados urinários de purinas e 0,385 PV0,75, a excreção endógena de purinas (Verbic et al., 1990). A excreção total de derivados de purina foi estimada pela soma das quantidades de ácido úrico e alantoína excretados na urina mais a quantidade de alantoína excretada no leite. Em razão da alta atividade de xantina oxidase nos tecidos e no sangue, grande parte da xantina e hipoxantina absorvida no intestino dos bovinos é convertida para ácido úrico, que, junto com a alantoína excretada na urina e no leite, representa a principal forma de excreção de derivados de purina (Chen & Gomes, 1992).

A produção de proteína microbiana (PBmic) foi determinada a partir das purinas absorvidas (PA, mmol/dia), utilizando-se uma modificação da equação descrita por Chen & Gomes (1992), na qual substituiu-se a relação Npurina:Ntotal nas bactérias de 0,116 para 0,117, conforme relatado por Rennó et al. (2000): Nmic = (70 PA) / (0,83 x 0,117 x 1000), em que 70 é o conteúdo de N de purinas (mgN/mmol) e 0,83, a digestibilidade das purinas microbianas.

Os teores de MO, nitrogênio total, FDN, EE, LIG e NIDA foram estimados segundo procedimentos descritos por Silva & Queiroz (2002). Para cálculo do valor de energia líquida para lactação, estimado pelo NRC (2001), adotou-se o valor de NDT médio (65,9%) observado para as quatro dietas experimentais.

Os resultados foram submetidos às análises de variância e de regressão, a 5% de significância, por meio do Programa SAEG, versão 7.1 (UFV, 1997). A escolha do melhor modelo foi feita com base no coeficiente de determinação e na significância dos coeficientes de regressão, aplicando-se o teste "t" de Student a 5% de probabilidade.

 

Resultados e Discussão

Os consumos médios diários de MS de casca de café foram, respectivamente, de 0,0; 645; 1.273 e 1.963 g para os animais alimentados com as rações concentradas contendo 0,0; 8,75; 17,5; e 26,25% desse subproduto, correspondendo aos níveis de 0,0; 3,5; 7,0; e 10,5% de casca de café na MS da dieta. Os valores médios diários relativos ao consumo de nitrogênio total (NT), à excreção de compostos nitrogenados nas fezes (N-fecal), na urina (N-urina) e no leite (N-leite), ao balanço de nitrogênio e ao nitrogênio uréico no plasma (NUP), expressos de diferentes formas, com suas equações de regressão, são mostrados na Tabela 2. A análise de regressão não detectou efeito do consumo de NT e da excreção de N-urina e N-leite, expressos em g/dia, observando-se valores médios de 441,3; 190,8 e 114,7 g/dia, respectivamente. Todavia, verificou-se comportamento linear (P<0,05) para a excreção de N-fecal e o balanço de N, estimando-se, respectivamente, acréscimo de 1,245 e redução de 1,793 g/unidade de casca de café adicionada.

 

 

As elevadas concentrações de N na fração fibrosa da casca de café, em forma de NIDN e NIDA, considerados de baixa disponibilidade para os microrganismos do rúmen (Licitra et al., 1996), podem ter sido responsáveis pela maior excreção de N-fecal e, conseqüentemente, pelo balanço negativo de N.

Verificou-se, pela equação de regressão (Tabela 2), que o balanço de N atingiu valores negativos quando os níveis de casca de café no concentrado foram superiores a 11,06%. Quando a casca foi incluída na ração concentrada em até 11,06%, houve balanceamento adequado entre proteína e energia das dietas, suprindo as exigências dos animais; a partir deste nível, o balanço de N negativo pode ter sido favorecido pela menor digestibilidade da PB e pela diminuição da concentração de energia disponível da dieta.

Para a dieta sem casca de café, verificou-se que, do total de N consumido, aproximadamente 28,4% foi excretado como N-fecal, 41,7% como N-urina, 24,9 como N-leite e 4,9% foi retido pelo animal. Na dieta com 26% de casca, no entanto, 36,4% do N consumido foi excretado como N-fecal, 44,4% como N-urina, 26,1% como N-leite e 6,9% foi mobilizado do animal. Em estudos com vacas Holandesas e Jersey, Kauffman & St-Pierre (2001) verificaram que, do total de N consumido (460 g/dia, aproximadamente), 40,3% foi excretado como N-fecal, 22,4% como N-urina e 30,9% como N-leite, enquanto 6,4% foi retido pelos animais alimentados com dietas com 13% de PB e 40% de fibra. A mobilização de N pelo animal pode resultar em perda de peso, além de afetar negativamente a reprodução dos animais, ressaltando-se que a intensidade dos efeitos é mais pronunciada na fase inicial da lactação, quando os animais de maior potencial produtivo estão normalmente predispostos a um quadro de balanço energético negativo (Head & Gulay, 2000).

Os valores de N-uréia na urina (NU-urina), expressos em g/dia e mg/kg PV, não foram alterados (P>0,05) pelos níveis de casca de café nas dietas, registrando-se médias de 157,5 g/dia e 281,6 mg/kg PV, respectivamente. As quantidades excretadas de NU-urina em g/dia representaram, respectivamente, 80,8; 82,8; 84,6 e 82,1% das excreções diárias de N-urina, para as dietas com 0; 8,75; 17,5 e 26,25% de casca na ração concentrada. Os valores de excreções de NU-urina foram muito inferiores aos observados por Valadares et al. (1999) que registraram valores de 239 a 342 g/dia para dietas com diferentes níveis de carboidratos não-fibrosos. Todavia, os valores observados neste experimento para excreção de U-urina, expressos em mg/kg PV, foram superiores aos valores de 330,1; 253,6; 434,5 e 442,5 verificados por Silva et al. (2001), que utilizaram vacas lactantes recebendo dietas com 60% de silagem de milho e 40% de concentrado suplementadas com diferentes níveis de nitrogênio não-protéico.

O NUL (g/dia) e NUP (mg/dL) não foram influenciados (P>0,05) pelos níveis de casca de café nas dietas, apresentando valores médios de 3,33 g/dia e 16,70 mg/dL, respectivamente. Todavia, a análise de regressão indicou efeito linear (P<0,05) dos níveis de casca sobre a concentração de NUL (em mg/dL), estimando-se aumento de 0,035. Comportamento semelhante foi reportado por Oliveira et al. (2001), que, embora não tenha detectado diferença nos valores de NU-leite expressos em g/dia, registraram comportamento linear crescente para os valores de NU-leite expressos em mg/dL com a inclusão de níveis crescentes de compostos nitrogenados não-protéicos (NNP) nas dietas. Os valores médios observados de NU-leite e, conseqüentemente, seus correspondentes na forma de U-leite foram inferiores aos valores de 4,48; 4,93; 5,19 e 4,82 g/dia de NUL e de 22,09; 24,89; 27,34 e 27,46 mg/dL NUL relatados por Oliveira et al. (2001) para os animais que receberam dietas com 2,22; 4,18; 5,96 e 8,09% de NNP, respectivamente.

Os valores de NUP foram muito semelhantes ao de 16,43 mg/dL registrado por esses autores para as dietas com 2,22% de NNP. Diferentemente dos resultados encontrados por Oliveira et al. (2001) e McCormick et al. (2001) e de forma similar ao comportamento registrado por Kauffman & St-Pierre (2001), a concentração de NUL para todas as dietas foi menor que a de NUP, registrando-se relação média de 85,9%. Segundo Kauffman & St-Pierre (2001), esse comportamento é justificado quando a taxa de difusão de uréia do sangue para a glândula mamária é menor que a de secreção de água das células epiteliais para os alvéolos da glândula mamária. Esses autores, ao citarem Guyton em 1982, relataram que a uréia é uma molécula maior e sua difusão é 20% mais lenta que a da água.

Tentativas têm sido feitas no intuito de se utilizar a concentração de NUL como ferramenta de manejo que auxilie no monitoramento do estado nutricional de vacas leiteiras. Nesse sentido, modelos matemáticos têm sido construídos para a estimativa da excreção de NU-urina e o estabelecimento das concentrações de NUL padrões para identificação das condições de manejo nutricional adequadas (Jonker et al., 1998; Jonker et al., 1999; Kauffman & St-Pierre, 2001; Kohn et al., 2002). Jonker et al. (1999) afirmam que a concentração de NUL deve variar de 10 a acima do máximo podem ser indicativo de consumo de N em excesso ou de excesso de proteína degradável no rúmen. Outros pesquisadores tentaram relacionar as concentrações de NUL aos índices reprodutivos dos animais. Assim, Rajala-Schultz et al. (2001), em experimentos com vacas provenientes de rebanhos de baixa (6850 kg/lactação) e de alta produção (10916 kg/lactação), verificaram que níveis de NUL superiores a 15,4 mg/dL foram associados à menor eficiência reprodutiva. Todavia, Larson et al. (1997) relataram que somente as concentrações de NUL superiores a 21 mg/dL foram relacionadas a menores taxas de gestação. Considerando-se essas proposições, pode-se inferir que os valores de NUL obtidos com as dietas utilizadas neste experimento foram próximos aos padrões normais.

As excreções médias de alantoína, ácido úrico, purinas totais e purinas absorvidas e a síntese de PBmic para as diferentes dietas utilizadas são descritas na Tabela 3. A análise de variância não detectou efeito (P>0,05) dos níveis de casca de café sobre os derivados de purinas e a síntese de PBmic. As excreções médias urinárias de alantoína, de 285,7 a 310,8 mmol/dia, foram superiores ao valor máximo de 258,1 mmol/dia, estimado com amostras spot de urina, e próximos ao valor máximo de 297,1 mmol/dia, calculado por Oliveira et al. (2001) pelo método de coleta de urina durante 24 horas, em experimentos com vacas (produção média de leite de 20 kg/dia) alimentadas com dietas isoprotéicas contendo diferentes níveis de uréia. Todavia, esses valores foram inferiores aos reportados por Valadares et al. (1999), de 369 a 535 mmol/dia, para vacas com produção média diária de 40 kg de leite alimentadas com silagem de alfafa e diferentes níveis de concentrado. A relação alantoína excretada na urina x total de derivados de purinas variou de 81,7 a 83% para as diferentes dietas (Tabela, 3), estando próxima aos valores de 85,4 e 87,8% encontrados por Oliveira et al. (2001).

 

 

A secreção média de alantoína no leite (21,3 mmol/dia) registrada neste experimento foi superior aos valores de 11,9 e 13,5 mmol/dia encontrados por Oliveira et al. (2001) e Silva et al. (2001), respectivamente. Foi próxima, no entanto, ao valor de 22,7 mmol/dia verificado por Valadares et al. (1999) em animais recebendo dietas com 35% de concentrado. A produção de leite é um dos principais fatores a determinar a concentração e a quantidade de alantoína excretada no leite (Gonda & Lindberg, 1997). A quantidade de alantoína excretada no leite variou de 5,7 a 6,2% em relação à excreção total de derivados de purinas, sendo próxima à média de 5,7% registrada por Valadares et al. (1999).

As excreções urinárias de ácido úrico (Tabela 3) foram superiores aos valores médios de 29,1 e 24,2 mmol/dia registrados por Silva et al. (2001) e está nas faixas descritas por Valadares et al. (1999), de 35,5 a 52,4 mmol/dia (obtida por coleta total de urina) e de 24,6 a 52,6 mmol/dia (amostras de urina spot). A excreção de ácido úrico representou, respectivamente, 12,4; 11,9; 12,9 e 12,8% da excreção de derivados de purina na urina para as dietas com 0, 8,75; 17,5 e 26,25% de casca de café na ração concentrada. Silva et al. (2001) registraram valores médios de 10,8%, enquanto Johnson et al. (1998) encontraram valores de 12 a 45% e relataram que a relação ácido úrico e derivados de purinas na urina pode variar de acordo com a dieta e o estado fisiológico do animal.

A produção média de N-microbiano de 266,3 g/dia registrada neste experimento foi superior aos valores máximos de 198,0 e 289,5 g Nmic/dia (amostras de urina spot) e 196,9 e 219,7 (coleta total de urina) reportados por Oliveira et al. (2001) e Silva et al. (2001), respectivamente. A eficiência de síntese de Pbmic (Emic) não foi alterada (P>0,05) pela adição de casca de café na ração concentrada, observando-se valores próximos à média de 130 g Pbmic/kg NDT adotada pelo NRC (2001).

 

Conclusões

A inclusão de casca de café em níveis acima de 11% na matéria seca do concentrado ocasionou balanço de N negativo nos animais. Todavia, quando adicionada em até 26,25% no concentrado (10,5% da MS da dieta), a casca de café não alterou a produção e a eficiência de síntese de proteína microbiana, observando-se valores próximos à média de 130 g de Pbmic/kg de NDT recomendada pelo NRC (2001).

 

Literatura Citada

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Recebido: 31/03/05
Aprovado: 25/11/05

 

 

Correspondências devem ser enviadas para: alexandre@ufmt.br
1 Projeto financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).

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