1. INTRODUO

As forragens representam uma enorme gama de alimentos que permitem a

obteno de produtos de origem animal (carne, leite, l, couro) com os custos mais

baixos. No entanto, como mencionado por Beever & Mould (2000), a grande

diversidade de forragens representa ao mesmo tempo oportunidades e desafios para a

utilizao destes alimentos nas dietas de ruminantes. A diversidade mencionada pelos

pesquisadores acima no apenas se refere enorme quantidade de espcies com

potencial forrageiro mas tambm s grandes variaes encontradas para uma mesma

espcie forrageira.

Enquanto nutricionistas de monogstricos podem rotineiramente recorrer ao

uso de tabelas de composio de alimentos para o balanceamento de raes com certa

segurana, os nutricionistas de ruminantes devem considerar que ao menos uma fonte

alimentar dever ser uma forrageira e, embora haja muitas tabelas de composio, as

variaes encontradas nestas plantas so enormes, principalmente em se tratando de

forrageiras tropicais.

Alm disto, a avaliao de forragens para nutrio de ruminantes deve

considerar que o seu valor nutritivo depende, alm de sua composio, de vrios outros

fatores que atuam simultaneamente e que resultaro, ao final, no desempenho animal.

Analisar isoladamente estes fatores no simples, pois, na maioria das vezes, eles so

interdependentes e, fora do contexto, so pouco significativos.

Neste trabalho, apenas para facilidade de discusso, estes fatores sero

abordados separadamente, mas a relao entre eles a pedra fundamental desta

pesquisa.

2

Os principais fatores nutricionais que interferem direta ou indiretamente no

desempenho relacionam-se dieta do animal (Figura 1).

Figura 1. Esquema de interdependncia entre os fatores nutricionais que resultam no

desempenho animal

Dentre os fatores dietticos que atuam no desempenho animal, conforme

esquematicamente descrito na Figura 1, a composio fsico-qumica dos alimentos que

compem a dieta, o consumo voluntrio, as cinticas de degradao e de digesto e a

digestibilidade do alimento so aqueles que mais vezes so citados como limitantes

nutricionais produo animal.

Diversas tcnicas foram propostas para estudar cada fator, mas normalmente,

so empregadas isoladamente. Algumas so mais conhecidas e difundidas, outras, seja

pela complexidade, pelo custo ou pela necessidade de infra-estrutura especial, so menos

conhecidas.

composiofsico-qumica

consumo

digestibilidade

cinticadigestiva

desempenhoanimal

3

Para avaliar estes aspectos ligados avaliao de alimentos para ruminantes,

neste trabalho foram utilizadas diversas tcnicas, sendo que, para medir os mesmos

parmetros, intencionalmente foi utilizada mais de uma tcnica. Isto foi feito para poder

compreend-las e compar-las. Ao conhecer uma tcnica, talvez o ponto mais

importante para o pesquisador seja compreend-la e ter cincia de suas limitaes. S

assim, os resultados podem ser interpretados com maior segurana.

O objetivo deste trabalho foi a avaliao de fenos de valores nutritivos

distintos na nutrio de ovinos quanto capacidade de sntese microbiana e cintica

digestiva, atravs de ensaios in vitro, in situ e in vivo, baseados em metodologias

convencionais e nucleares.

2. REVISO DE LITERATURA

Durante a evoluo da avaliao de alimentos, diversas tcnicas foram

criadas com o intuito de predizer o desempenho animal a partir de certas caractersticas

dos alimentos fornecidos na dieta.

Indubitavelmente, a melhor forma de avaliar um alimento, seja ele volumoso

ou concentrado, a performance animal. Caractersticas dos alimentos para ruminantes,

como consumo, digestibilidade, e eficincia de utilizao dos nutrientes, so

determinantes para o bom desempenho animal. Cerca de 60 a 90 % da energia digestvel

dos alimentos dependem destas caractersticas (Mertens, 1994). Porm, experimentos in

vivo para caracterizar o real valor nutritivo dos alimentos so dispendiosos e carecem de

grande quantidade de alimento.

2.1. Caracterizao qumica dos alimentos para ruminantes

Certas fraes qumicas dos alimentos esto intimamente associadas com o

consumo e a digestibilidade, incluindo as fibras, a lignina e a protena (Cherney, 2000).

O sistema rotineiro de caracterizao qumica fornece subsdios para formar uma

primeira idia do aproveitamento que o alimento poderia ter na alimentao animal.

Quando, porm, este sistema usado isoladamente para a predio do desempenho

animal, os resultados so bastante contestveis.

Na nutrio de ruminantes, dois so os principais sistemas de caracterizao

qumica dos alimentos (Figura 2): o sistema proximal, tambm conhecido como

5

Weende, e o sistema das fibras, tambm conhecido como Van Soest.

As anlises do sistema de Weende tm sido usadas por quase 150 anos e os

procedimentos so seguidos conforme a Association of Official Agricultural Chemists

(AOAC, 1995). O sistema de Van Soest mais recente e foi descrito por Van Soest &

Wine (1967). As fraes que cada sistema avalia podem ser observadas na Figura 2.

Figura 2. Comparao entre os sistemas de Weende e de Van Soest para

caracterizao qumica dos alimentos

Ambos sistemas tm suas deficincias e no cabe aqui pormenoriz-las. O

mais importante, segundo a viso mais recente dos pesquisadores (Cherney, 2000;

protena

N no protico

lipdeos

pigmentos

acares

cidos orgnicos

pectina

hemicelulose

lignina solvel em lcali

lignina insolvel em lcali

N ligado fibra

celulose

minerais insolveisem detergente

minerais solveisem detergente

protena bruta

extrato etreo

extrato nonitrogenado

fibra bruta

cinzas

solveis em detergente neutro

fibra em detergenteneutro

lignina

fibra em detergentecido

Constituintes Fraes do sistemade Van SoestFraes do sistema

de Weende

6

Chesson, 2000), o conhecimento do real significado das fraes apresentadas por estes

sistemas. A caracterizao feita por estas tcnicas prov os pesquisadores e

nutricionistas de dados incontestes de quantidades de nutrientes que podem ser

oferecidas aos animais quando estes so alimentados, mas o aproveitamento destes

nutrientes pelos animais praticamente impossvel de ser predito apenas atravs destas

anlises.

Outras tcnicas fsico-qumicas vm sendo testadas para a avaliao da

composio de alimentos como, por exemplo, as tcnicas de espectroscopia de alta

(NMR, MIR, PyMS) ou de baixa (NIR, UV) resoluo (Deaville & Flinn, 2000;

Himmelsbach, 2000).

2.2. Exigncias nutricionais de ovinos

Para formulao de dietas para atender as exigncias nutricionais de ovinos,

normalmente so utilizadas tabelas de composio dos alimentos e de exigncias

nutricionais das diversas categorias animais, como por exemplo, as publicaes

Nutrient requirements of sheep (National Research Council - NRC, 1985) e The

nutrient requirements of ruminant livestock (Agricultural Research Council - ARC,

1980).

Mas nem sempre os resultados previstos por estas tabelas para o desempenho

animal so alcanados com sucesso. Muitas pessoas desprezam os cuidados necessrios

para utilizao destas tabelas que so comentados no captulo introdutrio do NRC

(1985):

variaes entre ovinos afeta a utilizao e a exigncia de nutrientes;

a competio entre ovinos de tamanhos, idades e raas diferentes pode afetar o

consumo dirio de um animal individual, resultando no consumo excessivo dos

animais dominantes e no consumo inadequado dos animais dominados (...);

7

alimentos com excesso de fibra ou gua podem restringir o consumo de nutrientes

(...);

o nvel de performance esperado pode diferir dos nveis indicados nas tabelas;

inter-relaes entre os nutrientes pode afetar as exigncias;

o estado nutricional prvio dos animais pode influir nas exigncias. Ovinos

alimentados com forragens deficientes em carotenides ou animais muito gordos ou

magros devem ser alimentados com dietas diferentes daquelas calculadas para

ovinos em condio mdia;

o nvel de consumo pode afetar a utilizao dos nutrientes (...);

doenas, parasitas, estresse ambiental e outros distrbios menos bvios podem

exercer influncia nas exigncias nutricionais.

Sendo assim, as tabelas de composio dos alimentos e as de exigncias

nutricionais so ferramentas muito teis , mas devem ser utilizadas com critrios e com a

cincia de que diversos fatores podem estar atuando de modo a alterar os resultados

esperados.

2.3. Consumo voluntrio

O consumo provavelmente o fator determinante mais importante do

desempenho animal e est normalmente relacionado ao teor de nutrientes que podem ser

aproveitados do alimento, ou seja, sua digestibilidade (Romney & Gill, 2000).

Os principais controladores de consumo voluntrio podem ser agrupados em

fsicos e metablicos. Os fatores fsicos, na verdade, referem-se aos aspectos que

influenciam diretamente o preenchimento do rmen, como, por exemplo, volume do

rmen, teor de fibras, tamanho de partculas, estrutura da planta, etc.

Os fatores metablicos esto relacionados a compostos do alimento que

8

podem inibir ou favorecer o consumo, como os compostos gerados pelo processo de

conservao do alimento ou a presena de fatores anti-nutricionais (Romney & Gill,

2000).

Outros fatores tambm influenciam no consumo e no necessariamente

dependem do alimento. O estado fisiolgico e sanitrio do animal, o conforto trmico, o

sistema de manejo da alimentao, etc. tambm influenciam positiva ou negativamente o

consumo de um determinado alimento.

Mas, assim como para outros mamferos, o consumo de alimento por

ruminantes regulado no apenas pelos fatores citados acima, mas por inmeros outros.

A seletividade alimentar dos mamferos em geral e particularmente dos ruminantes faz

com que estes animais exibam preferncias por combinar teores de protena que

maximizem a produtividade (Kyriazakis & Oldham, 1997; Ellis et al., 2000), s vezes,

em detrimento do consumo de matria seca.

Um modelo terico (Figura 3) de como a relao entre a concentrao de

um nutriente essencial ao animal e seu consumo voluntrio dado por Forbes (1995).

Atravs deste modelo, ilustra-se de forma didtica que o consumo voluntrio

normal atingido quando os nutrientes essenciais esto em concentrao suficientes para

atender s exigncias do animal.

Com teores pouco superiores s exigncias, o consumo no afetado, mas

quando os teores so excessivos, chegando a nveis txicos, ou deficientes em demasia

provocam uma drstica reduo no consumo.

Outro fato ilustrado na Figura 3 e que normalmente pode ser observado o

consumo exacerbado com nveis de deficincia marginal. Isto ocorre pois o animal,

numa tentativa de atender suas exigncias, consome mais que o normal at um limite

fsico.

O consumo voluntrio relaciona-se comumente com o teor de protena

diettica de maneira curvilinear, conforme demonstrado na Figura 4, e pode ser

representado por uma funo do tipo Michaelis-Merten.

9

Figura 3. Modelo didtico da influncia da composio qumica do alimento no

consumo voluntrio (adaptado de Forbes, 1995)

A Figura 4 traz dois exemplos citados por Ellis et al. (2000) da relao entre

o consumo e o teor de protena bruta (PB) das dietas. No primeiro exemplo,

apresentado o consumo voluntrio por cordeiros de diversas variedades de sorgo

forrageiro com e sem suplementao de protena purificada de soja. No referido

experimento, que foi realizado com teores de PB entre 40 e 190 g.kg-1 MS, o mximo

consumo no pde ser atingido, mesmo quando, baseado na funo de resposta do tipo

Michaelis-Merten, o teor de PB projetado excedesse a 1000 g.kg-1 MS.

A Figura 4 ainda mostra o consumo voluntrio de forragens por ovinos sob

condio de pastejo. Neste experimento, os teores de PB variaram entre 224 e 366 g.kg-1

120

100

80

60

40

20

00 2 4 6 8 10 12

teor do nutriente essencial no alimento(unidade arbitrria)

cons

umo

do a

limen

to (%

do

norm

al)

exigncia

deficinciamarginal

deficinciasevera

excessomoderado

excessotxico

10

MS e a resposta observada neste caso foi linear.

Figura 4. Relao entre teor de protena bruta e consumo voluntrio de diversas

variedades de sorgo forrageiro com e sem suplementao de protena

purificada (), consumo voluntrio esperado pelo modelo cintico do tipo Michaelis-Merten () e consumo voluntrio de forragens em pastejo () (Fonte: Ellis et al., 2000).

Os resultados demonstrados na Figura 4, embora contraditrios, so muito

caractersticos. Se analisados com os dados at aqui apresentados, pouco poderia ser

elucidado. O fato que a causa das diferenas entre estas relaes foi outra que no as

caractersticas do alimento. Em ambos os casos apresentados acima, os animais

utilizados foram ovinos. A diferena que no primeiro, os animais eram adultos e, no

segundo, animais em crescimento.

0

20

40

60

80

100

120

0 200 400 600 800 1000

protena bruta (g.kg-1 MS)

CV

MS

(g.k

g-0,

75.d

-1)

11

Os animais jovens, por apresentarem rpido ganho de peso,

conseqentemente so mais exigentes quanto ao teor de protena e, dentro da margem

estudada, apresentaram respostas lineares para o consumo voluntrio.

Este fato indica que caractersticas do animal, no s a idade, como

apresentado acima, podem ser tambm fator determinante do consumo.

Forbes (2000) defende a teoria de que o consumo de alimento

primariamente controlado por aspectos fisiolgicos e metablicos. A Figura 5 ilustra de

modo simplificado a sua teoria que engloba diversos fatores, sendo parte deles

controlado pelo sistema nervoso central (SNC).

Figura 5. Controle do comportamento alimentar associado ao sistema nervoso central

(SNC)(Fonte: Forbes, 2000)

Atravs desta abordagem fisiolgica para explicar o mecanismo de controle

do consumo, Forbes (2000) consegue englobar os aspectos ligados ao alimento, que so

os que inicialmente podem controlar o consumo, independente do SNC, mas destaca os

aspectos fisiolgicos e metablicos como sendo os principais controladores, caso o

alimento seja aceito pelo animal.

aparnciaodor

sabortextura

trato gastrintestinalreceptores fsico-qumicos

tecidos de metabolismo

tecidos de armazenamento

SNC

Consumo Digesto Metabolismo

DIGESTA ARMAZENAMENTOALIMENTO NUTRIENTES

12

2.4. Degradao e fermentao ruminal

Beever & Mould (2000) salientam que a principal razo pela qual

monogstricos e pr-ruminantes so incapazes de utilizar quantidades significativas de

forragens, que, assim como outros mamferos, eles no possuem enzimas capazes de

quebrar os polmeros complexos que formam as paredes celulares dos vegetais. Nos

ruminantes, no entanto, o principal stio de digesto, com relao s forragens, o

rmen, local onde o alimento retido por perodos substanciais e sujeito fermentao

microbiana extensiva, sob condies anaerbias.

Quanto maior a contribuio de alimentos fibrosos na composio da dieta

do ruminante, maior a importncia dos processos digestivos ocorridos no rmen.

Na nutrio de ruminantes, fato conhecido que a principal fonte de protena

para o animal normalmente no protena diettica e sim protena de origem

microbiana, sintetizada no processo fermentativo de degradao ruminal a partir de

protena diettica, protena microbiana reciclada, nitrognio reciclado via saliva ou

mesmo fontes de nitrognio no protico.

Em animais em regime de criao extensiva, as protenas de origem

microbiana ruminal podem responder por quase a totalidade da protena que chega ao

intestino delgado. Csap et al. (2001) relatam que para bovinos, cerca de 70 % da

protena diettica reduzida a aminocidos no rmen, podendo ser aproveitados

diretamente ou degradados para suprir de amnia necessria para o crescimento

microbiano. O excesso de amnia absorvido pela parede ruminal e convertido uria

no fgado.

Sendo assim, o conhecimento de como ocorre e quo eficiente a

degradao dos alimentos pelos microrganismos ruminais de extrema importncia em

estudos de avaliao de alimentos para ruminantes.

As tcnicas in vitro so uma alternativa vivel para avaliao de alimentos e

tiveram bastante destaque aps a apresentao das tcnicas desenvolvidas por Tilley &

13

Terry (1963), Goering & Van Soest (1970) e Menke et al. (1979) que possibilitam

compartimentalizar o aproveitamento do alimentos em um estgio relacionado ao

ambiente ruminal e outro ligado digesto ps-ruminal. Porm, as tcnicas in vitro no

consideram as condies comportamentais dos animais. Um determinado alimento

poderia ser testado por estas tcnicas, apresentar um timo aproveitamento pelos

microrganismos e ser bem aproveitado ps ruminalmente, porm, este alimento poderia

no ser aceito pelos animais ou ter seu consumo severamente debilitado e, portanto, os

resultados no corresponderiam realidade.

2.4.1. Degradabilidade ruminal in situ

A tcnica in situ para caracterizao e avaliao de alimentos para

ruminantes foi citada pela primeira vez no final dos anos 1930 (citado em Huntington &

Givens, 1995) e desde ento tem sido desenvolvida e adaptada para uso em estudos de

nutrio de ruminantes. Com o internacionalmente conhecido trabalho de rskov &

McDonald (1979), a tcnica tornou-se a base de sistemas de avaliao de alimentos para

ruminantes, mesmo apresentando diversos pontos de divergncia entre os centros de

pesquisa. Este fato acaba gerando dados que devem ser interpretados de modo

diferenciado.

Como forma de avaliao do valor nutritivo de alimentos para ruminantes, a

tcnica in situ, ou in sacco, uma alternativa vivel em funo de sua simplicidade e

economicidade. Esta tcnica consiste em medir a taxa de degradao do alimento

colocado em sacos de nylon dispostos no rmen por determinados perodos de tempo.

Atravs do modelo proposto por rskov & McDonald (1979), possvel estimar as

degradabilidades potencial e efetiva do alimento em estudo, bem como a taxa que ocorre

esta degradao. Este modelo, no entanto, foi modificado por McDonald (1981) e pode

ser descrito como:

14

p = A; t t0 (1)

p = a + b (1 e - ct); t > t0 (2)

onde: p a degradabilidade do alimento no tempo t; A representa a frao prontamente

solvel; t0 o tempo de colonizao para incio da degradao microbiana; a e b so

constantes matemticas, cuja a soma (a+b) corresponde numericamente

degradabilidade potencial do alimento; e c a taxa de degradao.

Destas variveis ainda pode-se obter a frao insolvel potencialmente

fermentecvel do alimento (B):

B = (a + b) A (3)

A degradabilidade efetiva dos alimentos (pefet), que o resultado gerado mais

prximo da dos valores reais, pode ser calculada da seguinte forma:

( )

+

+=e

efet kccbap (4)

onde ke representa a taxa de sada da digesta do rmen.

Esquematicamente, estas variveis podem ser observadas na Figura 6.

A tcnica in situ bastante utilizada no sistema britnico (AFRC) para

estimar as quantidades de protena e energia metabolizveis na avaliao de alimentos

para ruminantes e tem sido utilizada com sucesso no Brasil para determinar a

degradabilidade ruminal da matria seca, da matria orgnica e da protena bruta de

alimentos para ruminantes (Aroeira et al., 1993; Castilho et al., 1993; Dechamps, 1994).

Segundo Broderick & Cochran (2000), a tcnica in situ pode ser criticada

por pelo menos quatro pontos: (i) a contaminao microbiana do resduo subestima a

degradabilidade da matria seca e, principalmente, da protena; (ii) o desaparecimento de

material particulado no degradado superestima a degradao; (iii) o desaparecimento de

nutrientes solveis no degradados, particularmente de N protico, classificado como

15

A, material prontamente solvel, e interpretado como degradado, o que por sua vez

superestima a extenso da degradabilidade; e (iv) a separao fsica de digesta

contaminante, dentro e fora das sacolinhas, subestima a degradao. Algumas destas

fontes de erro podem ser minimizadas, por exemplo, atravs do monitoramento de

material microbiano contaminante.

Figura 6. Esquema da cintica de primeira ordem utilizada pelo modelo de rskov &

McDonald (1979) para descrio da degradao ruminal dos alimentos

O maior problema, no entanto, a falta de padronizao para o uso da

tcnica. Diversos so os pontos de divergncia entre os pesquisadores que utilizam a

tcnica, como o tamanho de poros das sacolinhas, material utilizado para confeco das

sacolinhas, grau de moagem das amostras, tipos de processos de descontaminao, etc.

(Huntington & Givens, 1995).

100

80

60

40

20

00 10 20 30 40 50 60

MS

degr

adad

a (%

)

Tempo de incubao no rmen (h)

tempo decolonizao

frao prontamente solvel

frao insolvel fermentecvel

frao no-degradvel

16

2.4.2. Produo de gases in vitro

Semelhante tcnica in situ, a tcnica in vitro de produo de gases tambm

se baseia na degradao dos alimentos pelos microrganismos ruminais. Atravs da

simulao in vitro do ambiente ruminal, a tcnica permite alm de mensurar o

desaparecimento de material no decorrer do tempo, atravs da quantificao dos

resduos aps a incubao, visualizar a cintica fermentativa, uma vez que esta tcnica

tambm mede a formao de subprodutos (gases) da ao microbiana durante o processo

de degradao.

Estudos recentes tm demonstrado que a produo de gases possui alta

correlao com a digestibilidade e com a degradabilidade do alimento (Menke et al.,

1979; Theodorou et al., 1994; Blmmel et al., 1997; Maurcio et al., 1998; Bueno et al.,

1999a; 1999b). A grande vantagem desta metodologia a praticidade de se medir a

produo de gases, com o uso de um transdutor e a pequena quantidade necessria de

material para um ensaio (Theodorou et al., 1994;; Perez, 1997; Maurcio et al., 1998;

1999).

De modo generalizado, a tcnica in vitro de produo de gases similar s

demais metodologias de digestibilidade in vitro, que usam alimentos modos, meio

anaerbio e inculo preparado a partir de uma mistura de microrganismos ruminais

(Williams, 2000). Por simular exclusivamente o ambiente ruminal, a produo de gases

in vitro est mais relacionada fermentao que ocorre no rmen que digestibilidade

que ocorre no trato todo, o que inclui processos de digesto enzimtica, absoro e

fermentao no ceco.

O processo fermentativo ruminal envolve uma srie de reaes exo-

energticas catalisadas pelas clulas microbianas.

A energia dos alimentos para ruminantes geralmente fornecida pelos

carboidratos. O desdobramento desta energia dos carboidratos feito

preponderantemente no rmen, atravs da ao fermentativa ruminal. Alm da produo

17

de massa microbiana, a fermentao de 1 mol de glucose, por exemplo, produz 1,6 mol

de gases (CO2 e CH4) e 1,8 mol de cidos graxos de cadeia curta, conforme a reao

terica citada por Schofield (2000):

1 glucose 1,2 acetato + 0,4 propionato + 0,2 butirato + 1 CO2 + 0,6 CH4 + 0,4 H2O

Se a fermentao ocorreu em meio tamponado com bicarbonato (pH 6,5), os

cidos graxos de cadeia curta (ou, conforme nomenclatura mais antiga, cidos graxos

volteis - AGVs) reagiro com o tampo gerando 1,8 mol de CO2. Esta produo

conhecida como produo indireta de gases.

Neste exemplo, ento, tem-se que a produo total de gases de 3,4

moles.mol-1 de glucose. Aplicando-se a lei geral dos gases (PV = nRT), possvel

estequiometricamente predizer que a fermentao completa de 1 g de glucose, em

ambiente anaerbio tamponado com bicarbonato, produziria 537 ml de gases a 39C.

Porm, os resultados prticos tm demonstrado que a produo de gases a partir de

substratos fibrosos bem menor, cerca de 200 a 400 ml.g-1 equivalente de glucose (Pell

& Schofield, 1993).

Alguns fatores so apontados como responsveis por este erro

estequiomtrico. Schofield (2000) destaca os aspectos fsicos da amostra e o controle do

pH, da temperatura e da presso atmosfrica como possveis fatores. Mas, salienta ainda,

que o grande responsvel por esta diferena entre a estequiometria da fermentao e a

produo determinada dos gases gerados na fermentao o crescimento microbiano.

A Figura 7 demonstra as relaes entre os carboidratos digeridos e seus

produtos.

Ento, as razes mais convincentes para a variao na produo de gases so

a produo de biomassa microbiana, a natureza qumica do substrato e a eficincia da

populao microbiana (Schofield, 2000).

18

Figura 7. Produo de gases e de biomassa microbiana a partir da digesto de

carboidratos (adaptado de Schofield, 2000)

Diversos so os modelos matemticos utilizados para expressar os dados da

cintica fermentativa, sendo que os mais comumente presentes nos trabalhos cientficos

so o de rskov & McDonald (1979) (vide item 2.4.1) e o de France et al. (1993). Como

a tcnica de produo de gases mais sensvel que a tcnica das sacolinhas, o modelo

exponencial de primeira ordem de rskov & McDonald (1979) no ajusta

adequadamente os dados e subestima o tempo de colonizao inicial. O modelo de

France et al. (1993), representa melhor o perfil sigmoidal da cintica fermentativa e

dado por:

( ) ( )[ ]{ }00 ttcttbf e1VV = (5) onde V o volume acumulado de gases produzidos at o tempo t; Vf o volume

assinttico dos gases produzidos; b e c so constantes do modelo; e to representa um

tempo de colonizao discreto.

A taxa de fermentao (), para t > to, dada por:

CHO

ATP AGV gases+

crescimentomicrobiano

metabolismomicrobiano

massa microbiana

ao tamponante

gases

19

t2cb

+= (6)

Como pode ser observado na Equao 6, a taxa de fermentao varivel de

acordo com o transcorrer do tempo. Este modelo introduziu o conceito de dependncia

do tempo para a fermentao (Schofield, 2000). Isso est mais prximo da realidade pois

diferentes fraes do alimento so fermentadas em tempos diferentes e a taxas

diferenciadas.

Mais modelos matemticos para ajuste dos dados da produo de gases so

descritos na reviso de Schofield (2000).

2.5. Digestibilidade aparente

Se, como descrito anteriormente, o consumo depende de diversos fatores,

entre eles, da digestibilidade do alimento, esta tambm depende do consumo, e ambos,

no entanto, dependem da cintica de desaparecimento de alimento no rmen, seja pela

degradao ou pelo escape.

Alimentos fibrosos (forragens) usualmente tm baixos ou mdios

coeficientes de digestibilidade. Porm, a digestibilidade aparente de forragens de baixo

valor nutritivo, vista de modo isolado, s vezes, apresenta valores acima dos esperados,

mas ao trazer ao contexto o baixo consumo voluntrio e/ou a cintica digestiva, pode-se

justificar o baixo desempenho animal (Poppi et al, 2000).

Os ensaios in vivo sobre digestibilidade normalmente referem-se

digestibilidade aparente, ou seja, no sendo computado o fator endgeno presente nas

excrees. A equao geral da digestibilidade aparente a seguinte:

X de Consumo X de Excreo - X de Consumo X de aparente idadeDigestibil = (7)

20

2.6. Cintica digestiva

A quantidade total de nutrientes absorvidos de um alimento , em ltimo

termo, o mais importante fator para determinar o seu valor nutricional. Sendo assim,

consumo e digesto so os parmetros fundamentais para qualquer sistema de avaliao

de alimentos (Poppi et al., 2000). Porm estes parmetros, como mencionado

anteriormente, no so estticos, tampouco independentes.

As transformaes digestivas que o alimento sofre so determinadas por

atributos intrnsecos do alimento e por sua interao com os processos cinticos da

digesto. Isto implica a necessidade de expresses quantitativas das cinticas de digesto

e de passagem do alimento, bem como de sua subseqente eficincia de utilizao pelo

animal (Ellis et al., 1994).

O alimento apreendido pelo ruminante fragmentado pela mastigao,

durante a ingesto e a ruminao, e submetido digesto no rmen. Os fragmentos

gerados no so uniformes, variam em massa, tamanho, formato, composio qumica,

solubilidade, flutuabilidade, etc. Estes fragmentos comportam-se, do ponto de vista

cintico, diferentemente. Alguns componentes, como certas protenas, podem ser

rapidamente solubilizados pela saliva ou pelos fluidos ruminais e so digeridos

externamente aos fragmentos. Outros compostos, no entanto, somente so solubilizados

pela digesto e, conseqentemente, devem ser digeridos dentro do labirinto arquitetural

do fragmento. A arquitetura do fragmento uma barreira fsica ao acesso e colonizao

microbiana. Estas caractersticas determinam, por fim, a velocidade com que o alimento

digerido e seus nutrientes so disponibilizados para absoro.

2.6.1. Taxa de passagem

A quantidade de digesta que passa por um certo ponto ao longo do trato

digestrio em um determinado intervalo de tempo conhecida como taxa de passagem

21

(Kobt & Luckey, 1972). A taxa de passagem da dieta sofre influncias do nvel de

consumo de matria seca, da composio qumica ou fsica da dieta, da ingesto de gua

e da presena de sais ou tamponantes presentes na dieta.

A medio do trnsito e/ou fluxo da digesta requer animais providos de

cnulas em zonas especficas do trato digestrio e mtodos apropriados para calcular as

taxas de fluxo nestes pontos. A medio do fluxo da digesta nos animais pode ser feita

de modo mais fcil atravs do uso de marcadores em amostragens peridicas da digesta.

2.6.2. Uso de marcadores em estudos de cintica digestiva

Marcadores so compostos de referncia usados para monitorar os aspectos

qumicos (hidrlise e sntese) e fsicos (fluxo) da digesto (Owens & Hanson, 1992).

Um marcador para ser ideal deve apresentar caractersticas essenciais como

(i) no ser absorvido pelo animal, (ii) no afetar ou ser afetado pelo trato gastrintestinal

ou pela sua populao microbiana, (iii) ser fisicamente similar ou estar intimamente

associado ao material marcado, alm de que (iv) o mtodo de estimativa em amostras de

digesta deve ser especfico (Faichney, 1975).

A digesta no flui atravs do sistema digestrio como se fosse gua atravs

de um cano. Os ruminantes tm a capacidade de reter, regurgitar, remastigar e fermentar

o alimento. O contedo ruminal tambm mostra ser bastante estratificado, horizontal e

verticalmente. A digesta ruminal consiste de pools interativos (fluido livre, partculas

embebidas por fluido, partculas de baixa densidade, partculas de elevada densidade,

partculas flutuantes). Os microrganismos esto distribudos nestes pools tambm de

modo diferenciado, uma frao est livre no fluido, outra aderida s partculas e outra

aderida parede ruminal, e podem mover-se entre estas fraes. Sendo assim, um

marcador indicado para um destes pools pode no ser adequado para outro (Owens &

Hanson, 1992).

Para determinar a cintica de nutrientes necessrio determinar a taxa de

22

passagem destes nutrientes nos diferentes pools pelos quais eles passam. Normalmente,

para facilitar os estudos de cintica, faz-se o monitoramento da cintica das fases slida

e lquida da digesta, pois estas so relativamente independentes. Faichney (1975) sugere

o uso de marcadores para as fases slida e lquida em conjunto, para tentar reconstituir

de modo mais preciso possvel a dinmica da digesta real.

2.6.3. Modelos para fluxo de digesta

O fluxo da digesta atravs do trato digestrio extensivamente estudado e os

modelos mais utilizados so os que incluem o conceito de compartimento.

Os modelos compartimentais foram, segundo Ellis et al. (1994), baseados

inicialmente na cintica dos fluidos. Estes modelos assumem que (i) ocorre a completa e

instantnea mistura dos fragmentos que entram no trato; (ii) h a mesma oportunidade de

escape para todos os fragmentos presentes, independentes do seu tempo de residncia;

(iii) a entrada e a sada de fragmentos, bem como a massa compartimental so constantes

(steady state). Outros modelos foram propostos utilizando distribuies no

exponenciais de tempos de reteno, subcompartimentos mltiplos acoplados a um

compartimento de mistura e fluxo determinado pela difuso.

Dos modelos utilizados para explicar a cintica de digesto, um dos mais

simples e utilizados o de Grovum & Williams (1973) que pode ser demonstrado

esquematicamente da seguinte forma:

fezespool2pool1Marcadork2k1 (8)

Este modelo pode ser expresso matematicamente da seguinte forma:

TTt0y = (9)

( ) ( ) TTteAeAy TTtk2TTtk

121 >= (10)

23

onde, y a concentrao do marcador no tempo t; A1 e A2, constantes do modelo sem

valor biolgico definido; k1 e k2, taxas de passagem pelos pools 1 e 2; e TT, tempo de

trnsito.

Das Equaes (9) e (10), tem-se:

12

12

kklnAlnA

TT

= (11)

1pool1 k

1TMR = (12)

2pool2 k

1TMR = (13)

pool2pool1 TMRTMRTTTMRT ++= (14)

onde, TMRpool1 e TMRpool2 so, respectivamente, o tempo mdio de reteno do marcador

nos pools 1 e 2; e TMRT o tempo mdio de reteno total do marcador.

2.6.4. Deteco de multielementos por fluorescncia de raios X

A anlise multielementar instrumental por fluorescncia de raios X (XRF)

baseada na medida das intensidades dos raios X caractersticos emitidos pelos elementos

qumicos componentes da amostra, quando devidamente excitada (Nascimento Filho,

1999).

Quando uma amostra submetida energia emitida por tubos de raios X (ou

raios ), seus elementos constituintes so excitados e, por sua vez emitem linhas espectrais com energia caracterstica de cada elemento de forma isolada. A intensidade,

ou seja o nmero de raios X caractersticos de cada elemento detectados por unidade de

tempo, est correlacionada diretamente com a concentrao do elemento na amostra.

Deste modo, a anlise por fluorescncia de raios X um mtodo tanto qualitativo como

24

quantitativo (Nascimento Filho, 1999).

A determinao de elementos marcadores, como Cr, Co, Yb, La, Cd, etc.,

utilizados em estudos de nutrio animal normalmente so feitos por tcnicas da qumica

analtica. Para tanto as amostras necessitam ser previamente processadas para extrao,

usualmente com secagem, moagem e digesto cida quente, ou ainda outros modos de

extrao ainda mais trabalhosos, para somente ento poderem ser analisadas por tcnicas

espectromtricas.

Na tcnica de XRF, o preparo se resume a secagem e moagem do material,

que levado diretamente para excitao e deteco. Sendo assim, a tcnica mais

simples e muito menos trabalhosa, poupando tempo principalmente em estudos de

cintica com o uso de marcadores, nos quais o nmero de amostras a serem analisadas

muito grande.

As principais variantes da tcnica de XRF so a ED-XRF (XRF por

disperso de energia), a WD-XRF (XRF por disperso de comprimento de onda) e a

TXRF (XRF por reflexo total) (Nascimento Filho, 1999),

Nos ltimos anos, alguns experimentos com o uso de marcadores para

estudo da cintica digestiva utilizaram com sucesso a tcnica de ED-XRF. Korndrfer

(1999) estudando a cintica digestiva de ovinos alimentados com trs fenos de

forrageiras tropicais utilizou a tcnica de ED-XRF para deteco de Cr e Co. Oetting

(2002) determinou, por ED-XRF e por espectrometria de emisso tica com plasma de

argnio induzido (ICP-OES), os elementos Cr, La e Yb, como marcadores externos em

estudo de cintica digestiva de sunos.

2.7. Sntese microbiana

Sabendo-se que as exigncias de protena, para produo ou mantena dos

ruminantes, so o resultado da sntese de protena microbiana a partir da degradao de

protena no rmen, do nitrognio endgeno reciclado via saliva, da protena diettica no

25

degradada no rmen e da protena do animal (Boer et al., 1987), de elevada

importncia o conhecimento do potencial de produo do nitrognio microbiano a partir

do alimento.

A quantidade de protena diettica no degradada no rmen e que portanto

chega ao intestino delgado depende da degradao ruminal. A quantificao da protena

microbiana sintetizada no rmen como resultado da fermentao microbiana de

interesse porque h evidncias de que a protena microbiana pode ser influenciada pela

dieta (Dove & Milne, 1994).

A determinao ou a estimativa do suprimento de protena microbiana uma

importante rea de estudo na nutrio protica dos ruminantes. Segundo Chen & Gomes

(1992), a contribuio da protena microbiana no fluxo intestinal de protena

considerado por muitos sistemas de avaliao de modo mais ou menos constante e com

base na quantidade de alimento ingerido. Usualmente a contribuio microbiana

expressa em g de N microbiano (NM) por kg de matria orgnica digestvel fermentada

no rmen (MODR), mas os dados experimentais tm mostrado que as variaes so

grandes (de 14 a 60 g NM.kg-1 MODR) (Chen &.Gomes, 1992). Estas variaes,

segundo os mesmos autores, so devidas influncia de vrios fatores relacionados

dieta e ao ambiente ruminal.

Os estudos para determinar a contribuio das protenas microbianas como

fonte de protena para o hospedeiro utilizam marcadores microbianos, que podem ser

internos ou externos. Dentre os principais marcadores internos esto cido 2,6-

diaminopimlico (DAPA), D-alanina, cido 2-aminoetilfosfnico (AEP), cidos

nuclicos (DNA e RNA) e ATP. Os marcadores externos mais utilizados so os istopos

estveis (15N) e radioativos (35S, 32P, 33P) (Broderick & Merchen, 1992; Csap at al.,

2001).

Outra possibilidade de estimar a sntese de protena microbiana o uso de

tcnicas indiretas como a excreo urinria de derivados de purina. A quantidade de

derivados de purina excretados na urina dos ruminantes est relacionada quantidade de

purinas microbianas absorvidas no intestino (Broderick & Merchen, 1992; Chen &

26

Gomes, 1992).

2.7.1. Uso de tcnicas nucleares para estimativa de sntese microbiana

A utilizao de radiofsforo para a determinao da sntese microbiana tem

mostrado ser bastante eficiente. Atravs da coleta de amostra do lquido do rmen pode-

se medir a taxa de incorporao do radiofsforo (32P) in vitro, avaliando dessa maneira a

atividade microbiana.

O mtodo baseia-se na relao entre a incorporao do fsforo na matria

microbiana e a sntese de protena, utilizao de amnia ou produo de cidos graxos

volteis, em curtos perodos de incubaes usando 32P como marcador (Van Nevel &

Demeyer, 1977; Vitti et al., 1988).

A tcnica in vitro de incorporao de 32P para estimar sntese microbiana

baseia-se na incubao de uma pequena quantidade de amostra com lquido ruminal em

meio tamponado e uma diminuta quantidade de radiofsforo como marcador de protena

microbiana. Com base na atividade especfica do fsforo solvel (AE) e na incorporao

do radiomarcador pelos microrganismos, possivel calcular a quantidade total de massa

microbiana gerada, como demostrado nas equaes abaixo:

total

P

P

AAE solvel

32

= (15)

AEAPincorp

32 Pincorp= (16)

incorpP8.37NM = (17)

onde: solvel

32 PA a atividade radioativa do 32P em soluo; Ptotal a quantidade total de

fsforo em soluo; Pincorp a quantidade de fsforo incorporado massa microbiana

aps a incubao; incorp

32 PA a atividade radioativa do 32P incorporado; e NM a

27

quantidade de nitrognio microbiano gerado, assumindo que a relao entre N e P na

massa microbiana de 8,37.

Pode-se tambm estimar a sntese microbiana atravs de outros marcadores.

A sntese microbiana determinada in vivo, com a utilizao do istopo pesado do

nitrognio (15N). Uma fonte enriquecida em 15N (sulfato de amnio marcado, por

exemplo) fornecida aos animais, ou, ainda, colocada diretamente no rmen. Esta fonte

metabolizada pelos microrganismos do rmen e protenas microbianas so sintetizadas

com o nitrognio marcado. Nas amostras da digesta coletadas no duodeno, determina-se,

ento, a quantidade de protena microbiana que passa para o restante do sistema

digestrio (McAllan et al., 1994).

2.7.2. Estimativa de sntese microbiana a partir da excreo dos derivados de purina

A tcnica de determinao de derivados de purina (DP) para estimar a

sntese microbiana assume que todos os cidos nuclicos de origem diettica so

degradados no rmen e que, portanto, todos os cidos nuclicos que deixam o rmen so

essencialmente de origem microbiana.

A Figura 8 mostra de modo esquemtico o princpio deste mtodo.

As purinas dos cidos nuclicos microbianos ento so absorvidas,

degradadas e excretadas na urina como seus derivados (produtos de degradao),

hipoxantina, xantina, cido rico e alantona, conforme pode ser observado na Figura 9.

A excreo de DP diretamente proporcional a absoro de purinas (Chen & Gomes,

1992).

Os DP urinrios compreendem, portanto, hipoxantina, xantina, cido rico e

alantona (Figura 9). Estes quatro esto presentes na urina de ovinos, caprinos, cervdeos

e lhamas, mas apenas cido rico e alantona so excretados por bovinos e bubalinos.

Isto porque bovinos e bubalinos tm uma alta atividade de xantina oxidase na mucosa

intestinal, degradando, portanto, as bases pricas a seus derivados mais distantes, cido

28

rico e alantona. Nos ovinos, a concentrao de xantina oxidase no tecido intestinal

praticamente nula (Chen & Gomes, 1992).

Figura 8. Representao esquemtica do princpio do mtodo de determinao da

excreo urinria de derivados de purina para estimativa do suprimento de

protena microbiana para ruminantes (adaptado de Chen & Gomes, 1992)

A excreo de DP endgena j foi determinada para diversos animais,

incluindo, ovinos, bovinos, caprinos, bubalinos e lhamas. Para ovinos e bovinos, a

excreo dos DP de origem endgena est diretamente correlacionada s purinas

exgenas absorvidas no intestino (Chen et al., 1990; Verbic, et al, 1990, Balcells et al.,

1991). Assim, a excreo de DP pode fornecer uma estimativa quantitativa do fluxo de

protena microbiana se a razo entre purinas e protena nos microrganismos ruminais for

assumida como constante (Tamminga & Chen, 2000).

Diferenas especficas no metabolismo das purinas tm sido observadas

(Tamminga & Chen, 2000). importante notar que diferentes equaes so necessrias

para cada espcie animal. As equaes desenvolvidas e validadas at o momento so

cidos nuclicosdietticos

rmen

cidos nuclicosmicrobianos

degradados

purinasendgenas

derivadosde purina

purinas absorvidas

excreona urina

29

para ovinos (Equao 18 - Chen et al., 1990) e bovinos (Equao 19 - Verbic et al.,

1990). Cabe salientar que foram desenvolvidas para animais europeus. Os resultados

recentes demonstram que a excreo de DP por animais tropicais relativamente menor

(Chen & Gomes, 1992, Tamminga & Chen, 2000).

Figura 9. Formao dos derivados de purina a partir da degradao dos nucleotdeos

pricos (adaptado de Chen & Gomes, 1992)

adenosina 5-fosfato

inosina 5-fosfato adenosina

inosina

5-nucleotidasesAMP aminohidrolase

adenosina deaminase5-nucleotidases

hipoxantina

xantina

cido rico

alantona

adenina

adenina deaminase

nucleosdeofosforilase

xantinaoxidase

xantinaoxidase

guanina

guaninadeaminase

guanosina

nucleosdeofosforilase

uricase

30

As equaes mais usadas para descrever as relaes quantitativas entre a

absoro de purinas microbianas (X, em mmol.d-1) e a excreo de DP na urina (Y, em

mmol.d-1) so as seguintes:

para ovinos: Y = 0,84 X + (0,150 PV0,75 e-0,25 X) (18)

para bovinos: Y = 0,85 X + (0,385 PV0,75) (19)

onde PV0,75 representa o peso metablico (em kg) do animal.

As principais limitaes desta tcnica residem no fato de estar baseada em

duas suposies. A primeira que todo cido nuclico que chega ao intestino delgado

de origem microbiana. Assumir tal fato no compromete a maioria dos estudos, pois

realmente os cidos nuclicos dietticos so rapidamente e extensivamente degradados

no rmen. Porm, h excees que no podem ser desprezadas. Para certos alimentos de

origem animal, principalmente farinha de peixe, tal fato no se aplica. O segundo ponto

de limitao refere-se a relao entre purinas e protena nos microrganismos ruminais

ser constante. At o momento, no h informao suficiente para tal afirmao.

3. MATERAL E MTODOS

3.1. Local e animais

Todos os ensaios foram conduzidos nas instalaes do Laboratrio de

Nutrio Animal do Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de So

Paulo (LANA-CENA-USP), bem como grande parte das anlises. As excees foram as

anlises por fluorescncia de raios X e por cintilao lquida, realizadas no Laboratrio

de Instrumentao Nuclear, e anlises por espectrometria de massas, realizadas no

Laboratrio de Ecologia Isotpica, ambos da mesma instituio acima.

Os animais utilizados foram ovinos da raa Santa Ins, machos, adultos e

castrados com peso vivo mdio de 405,7 kg.

No total, oito animais foram submetidos cirurgia para implantao de

cnulas no rmen e no duodeno proximal, cerca de cinco meses antes do incio do

experimento. Dos oito animais disponveis, foram escolhidos os seis mais aptos,

tomando-se como parmetros para escolha as condies das fstulas ruminais e

duodenais, a sanidade e os aprumos.

Antes da cada perodo experimental, foi realizada anlise

coproparasitolgica para contagens de ovos de endoparasitas, mas nenhum animal

apresentou necessidade de controle por vermifugao. Antes de iniciar o experimento, os

animais foram casqueados para correes dos aprumos, de modo a no comprometer seu

desempenho durante o experimento.

32

3.2. Perodo experimental

O experimento principal constou de trs perodos subseqentes. Cada

perodo, consistido de 28 dias, foi subdividido nas seguintes fases:

adaptao s dietas 08 dias (d1 a d8);

ensaio de degradabilidade ruminal in situ 05 dias (d4 a d8);

ensaio de consumo voluntrio 10 dias (d9 a d18);

ensaio de produo de gases in vitro 05 dias (d9 a d13);

adaptao s gaiolas 03 dias (d19 a d21);

administrao de marcadores de digesta e de microrganismos 01 dia (d22);

coletas para marcadores de fluxo de digesta 05 dias (d22 a d26);

coletas para marcador de sntese microbiana 03 dias (d22 a d24);

coletas para derivados de purina 05 dias (d23 a d27);

ensaio de digestibilidade aparente 05 dias (d23 a d27);

jejum 01 dia (d28);

ensaio de sntese microbiana in vitro 01 dia (no primeiro dia do perodo posterior,

antes da mudana de dieta).

Os animais permaneceram em baias individuais durante os dezoito primeiros

dias, em gaiolas metablicas durante os nove dias subseqentes e novamente em baias

individuais durante o ltimo dia de cada perodo.

O Quadro 1 resume todas as fases de um perodo experimental. Nele fica

demostrado que algumas fases (ensaios) se sobrepuseram, mas isso no interferiu de

modo prejudicial ao andamento nem obteno de resultados fidedignos nos ensaios. A

forma como os ensaios foram conduzidos ser abordada a frente.

33

Quadro 1. Cronograma de um perodo experimental

dia

adap

ta

o s

die

tas

degr

adab

ilida

de

in

situ

cons

umo

volu

ntr

io

prod

uo

de

gase

s

adap

ta

o s

ga

iola

s

adm

inis

tra

o d

os

mar

cado

res

fluxo

de

dige

sta

snt

ese

mic

robi

ana

in v

ivo

deri

vado

s de

puri

na

dige

stib

ilida

de

apar

ente

jeju

m

snt

ese

mic

robi

ana

in v

itro

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9

d10 d11 d12 d13 d14 d15 d16 d17 d18 d19 d20 d21 d22 d23 d24 d25 d26 d27 d28

34

3.3. Tratamentos

Trs fenos de forrageiras foram escolhidos para este experimento, tendo

como critrio principal o teor de protena bruta. Sendo assim, os tratamentos foram fenos

de alfafa (Medicago sativa), de braquiria (Brachiaria decumbens) e de Tifton-85

(Cynodon sp). Doravante, estes alimentos sero denominados ALF, BRA e TIF,

respectivamente.

Os alimentos foram caracterizados quimicamente segundo AOAC (1995)

(MS matria seca; MM matria mineral; MO matria orgnica; e PB protena

bruta) e Van Soest & Wine (1967) (FDN fibra em detergente neutro; FDA fibra em

detergente cido; LDA lignina em detergente cido). Tambm foram determinada as

quantidades de protena insolvel em detergente cido, aqui denominada PIDA, e

estimadas as quantidades de hemicelulose, celulose e slica, conforme indicado por Van

Soest & Wine (1967).

importante salientar que, em momento algum, foi interesse deste trabalho a

caracterizao qumica e nutricional destas espcies forrageiras. Se assim fosse, outro

delineamento seria necessrio e o nmero de amostras deveria ser maior. Portanto, os

fenos escolhidos foram objeto de estudo devido s suas variaes quanto ao teor de PB.

3.4. Ensaio de consumo voluntrio

Durante este ensaio, os animais foram mantidos em baias individuais, tendo

livre acesso a gua e sal mineralizado.

Os alimentos foram oferecidos em duas refeies dirias, sendo a primeira s

8:30 e a segunda s 16:30 h. O resduo foi completamente retirado diariamente s 8:00 h.

Estes horrios foram respeitados durante todo o perodo experimental.

Amostras dirias do alimento oferecido e do resduo foram coletadas para

35

determinao dos teores de matria seca em estufa com circulao forada de ar, a

60 C, por 48 h.

O consumo voluntrio de matria seca (CVMS) dos animais foi, portanto,

calculado como a diferena entre as quantidades de matria seca oferecida e refugada.

Para assegurar oferecimento ad libitum, as dietas foram oferecidas em

quantidade calculada para permitir sobra de 10 a 20 %. Sempre que as sobras fossem

inferiores a 10 ou superiores a 20 %, a quantidade oferecida era reajustada para este

intervalo.

3.5. Ensaio de degradabilidade ruminal in situ

A cintica de degradao ruminal in situ foi determinada utilizando-se a

tcnica descrita por rskov & McDonald (1979).

Sacolinhas de nylon com porosidade de 35 m, contendo aproximadamente

3 g do mesmo alimento consumido pelos animais, foram incubadas diretamente no

rmen destes. As sacolinhas foram retiradas aps 3, 8, 16, 24, 48, 72 e 96 horas de

incubao. As amostras dos alimentos utilizadas foram previamente secas a 60 C e

modas em moinho tipo Wiley, com peneiras com crivos de 2 mm.

Devido ao pequeno volume ruminal dos ovinos, a colocao das sacolinhas

no pde ser simultnea, conforme as recomendaes de Huntington & Givens (1995).

O esquema utilizado para a colocao e a retirada das sacolinhas pode ser observado no

Quadro 2.

Tambm foram confeccionadas sacolinhas para determinao da perda de

material prontamente solvel (A), conforme sugesto de McDonald (1981), o que

caracteriza a degradabilidade inicial (Equao 1).

36

Os dados foram ajustados pelo modelo de rskov & McDonald (1979)

modificado por McDonald (1981) (Equaes 1 a 4).

Quadro 2. Cronograma esquemtico de entrada () e sada () das sacolinhas durante o ensaio de degradabilidade ruminal in situ

dias horrios

d4 d5 d6 d7 d8

8:00 96h, 72h, 24h 48h 24h

8h, 3h 72h, 48h 96h, 16h

11:00 3h

16:00 16h 8h

3.6. Ensaio de produo de gases e degradabilidade ruminal in vitro

A tcnica foi conduzida segundo Maurcio et al. (1999), utilizando como

fonte microbiana para o inculo lquido ruminal dos mesmos ovinos utilizados no

experimento.

O inculo foi preparado usando propores iguais de fase slida e lquida do

contedo ruminal. Estas fraes foram homogeneizadas em liquidificador por alguns

segundos e filtrado em nylon com porosidade de 35 m.

Foram preparados separadamente inculos provenientes de animais

alimentados com os diferentes tratamentos. Todos os tratamentos foram inoculados com

37

todos os inculos, para testar a especificidade do inculo.

Os seguintes horrios foram usados para medida de volume dos gases

produzidos: 0, 3, 6, 9, 12, 16, 20, 24, 30, 36, 48, 60, 72 e 96 horas aps inoculao,

sendo que a degradao in vitro dos alimentos foi determinada nos seguintes horrios: 0,

3, 9, 16, 24, 48, 72 e 96 horas aps inoculao.

A degradabilidade ruminal foi calculada como a diferena entre a quantidade

total de amostra colocada para fermentar em cada frasco e a quantidade de resduo

recuperado por filtrao em cadinho sinterizado (n 1) aps a incubao.

Os dados de produo de gases foram ajustados pelo modelo de France et al.

(1993) (Equaes 5 e 6) e os de degradao ruminal pelo modelo de rskov &

McDonald (1979), modificado por McDonald (1981) (Equaes 1 a 4).

3.7. Parmetros ruminais

Amostras de lquido ruminal foram coletadas para caracterizar o ambiente

ruminal atravs do pH e do teor de N amoniacal, que foram determinados nos seguintes

horrios: 0, , 1, 2, 3, 4, 6, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 18 e 24 horas (dias d22 e d23),

sendo que 0 e 8 horas correspondem aos horrios em que foi oferecida a alimentao

(8:30 e 16:30 h).

O pH ruminal foi determinado imediatamente aps a coleta.

Para determinao do teor de N amoniacal, uma amostra de lquido ruminal

(cerca de 15 ml) foi coletada, imediatamente acidificada com trs ou quatro gotas de

cido sulfrico concentrado e congelada para posterior determinao de N amoniacal. A

determinao de N amoniacal foi feita em aparelho do tipo micro Kjeldahl, conforme

metodologia descrita por Preston (1995).

38

3.8. Ensaio de digestibilidade aparente

Durante os dias deste ensaio (d23 ao d27), foram controlados o consumo de

alimento (oferecido e sobras) e a excreo de fezes de cada animal.

Durante este ensaio, a quantidade de alimento oferecido foi de 90 % da

mdia do CVMS, calculada individualmente para cada animal. Isto foi feito para

eliminar, ou pelo menos reduzir, a seletividade dos animais, forando-os a consumir

todo o alimento.

Amostras dirias de alimentos oferecido e refugado e tambm das fezes

foram tomadas para determinao qumicas. As quantidades amostradas do alimento

oferecido e das fezes excretadas foram de 10 % do total dirio. As sobras, quando

houve, foram amostradas integralmente. As amostras foram, logo aps a coleta, secas

em estufa com circulao forada de ar, a 60 C, por 48 h. Aps secagem, as amostras

foram modas em moinho tipo Wiley, com peneiras com crivos de 1 mm, e armazenadas

em sacos plsticos identificados. Ao final do experimento, as amostras dirias foram

misturas proporcionalmente, formando uma amostra composta por animal.

Os coeficientes de digestibilidade aparente de cada unidade diettica dos

alimentos foram determinados conforme a Equao 7.

3.9. Ensaio de balano de nitrognio

Durante os dias do ensaio de digestibilidade aparente (d23 ao d27), foram

controlados, como comentado acima, o consumo de alimento (oferecido e sobras) e a

excreo de fezes de cada animal. Durante estes dias tambm foram controladas as

excrees de urina, por coleta total e amostrados cerca de 20 ml para posteriormente

fazer parte de uma amostra composta para determinao de derivados de purina. Nestas

amostras compostas (alimento oferecido, sobras, fezes e urina), foi determinado o teor

39

de nitrognio total, pelo mtodo micro Kjeldahl (AOAC, 1995). O balano de nitrognio

foi calculado como:

Balano de N = Noferecido (Nsobras + Nfezes + Nurina) (20)

onde Noferecido, Nsobras, Nfezes e Nurina representam, respectivamente, as quantidades mdias

dirias de nitrognio nos alimentos oferecidos, nas sobras alimentares, nas fezes e na

urina.

3.10. Ensaio de trnsito de digesta

Como marcadores para estimativa de trnsito de digesta foram usados o sal

NaCoEDTA.3H2O (Co-EDTA) para marcar a fase lquida e fibra mordantada com

cromo (Cr-FDN) para marcar a fase slida.

O preparo destes marcadores foi feito segundo descrito por Udn et al.

(1980). As doses utilizadas foram de 50 g de Cr-FDN por animal e 1,38 g Co-EDTA por

kg de matria seca consumida.

A Cr-FDN foi colocada diretamente no rmen dos animais com o auxlio de

um aplicador (cano de PVC) acoplado cnula ruminal. O Co-EDTA foi previamente

diludo em 40 ml de gua, colocados em uma seringa de 60 ml e depois injetado

diretamente no rmen dos animais.

Ambos foram aplicados imediatamente antes da primeira refeio do dia

d22.

As coletas de amostras de fezes para determinao de marcadores de trnsito

de digesta atravs do trato gastrintestinal (TGI) foram feitas nos seguintes horrios: 0, 4,

8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108, 120, 132 e 144 horas aps a

introduo dos marcadores de fases lquida e slida.

40

A quantidade amostrada das fezes para determinao dos marcadores foi de

10 % da quantidade excretada no intervalo ou, no mnimo, 25 g de fezes frescas.

Aps amostragem, as fezes foram secas, modas e armazenadas do mesmo

modo mencionado acima, sem, no entanto, mistur-las.

As determinaes dos marcadores de cintica digestiva (Cr e Co) foram

feitas por ED-XRF, pelo Laboratrio de Instrumentao Nuclear (CENA-USP).

Os resultados foram ajustados pelo modelo de Grovum & Williams (1973)

(vide item 2.6.3.).

3.11. Ensaio de trnsito de protena microbiana

Para este ensaio, o marcador de microrganismos ruminais utilizado foi o sal

(15NH4)SO4, com enriquecimento isotpico de 90 %. A dose aplicada foi de 1 mg de 15N

por kg de peso vivo (adaptado de McAllan et al., 1994). A aplicao deste sal foi feita de

modo semelhante a do Co-EDTA, tambm em dose nica.

A dose foi aplicada pela manh, imediatamente antes do oferecimento do

alimento. A dose foi diluda em aproximadamente 40 ml de gua e aplicada com auxlio

de uma seringa.

As coletas de lquido duodenal foram nos seguintes horrios: 0, 4, 8, 12, 16,

20, 24, 26, 30, 34, 38, 42 e 46 horas aps a dosificao.

A anlise para determinao do 15N foi feita por espectrometria de massas,

pelo Laboratrio de Ecologia Isotpica (CENA-USP). Os dados foram ajustados pelo

modelo de Grovum & Williams (1973). O modelo indicado para o trato digestrio

completo (vide Equao 8) e para este ensaio foi estudado apenas uma frao deste trato

(rmen duodeno). Sendo assim, o modelo apresentado na Equao 8 pode ser esquematizado da seguinte forma:

41

duodenopool2pool1Marcadork2k1 (21)

Na interpretao dos resultados, pool1 a populao microbiana no rmen,

k1 a taxa de incorporao do marcador pelo pool1, pool2 a populao microbiana no

duodeno e k2 a taxa de passagem da protena microbiana do rmen para o duodeno.

3.12. Ensaio de sntese de protena microbiana in vivo

Para a estimativa do suprimento dirio de protena microbiana foi utilizada a

tcnica de excreo urinria de derivados de purina (DP).

A excreo diria de urina entre os dias d23 e d27 foi recolhida em balde

plstico contendo 100 ml de cido sulfrico 10 %. Esta quantidade foi suficiente para

manter o pH da urina coletada entre 2 e 3. Aps a medio do volume excretado, 20 ml

de urina foram amostrados e congelados. Aps o experimento, as amostras foram

descongeladas e homogeneizadas em banho ultra-snico, por 5 min. Uma amostra

composta foi feita para cada animal, com base na proporcionalidade de suas excrees, e

diluda de modo equivalente a 3 litros de total urinrio excretado diariamente.

Desta amostra composta pr diluda, duas novas amostras foram preparadas

por diluio segundo proposta de Chen & Gomes (1992). Uma amostra mais diluda foi

utilizada para determinao de alantona e a outra para determinao de cido rico,

xantina e hipoxantina, conforme metodologia colorimtrica descrita por Chen & Gomes

(1992).

3.13. Ensaio de sntese de protena microbiana in vitro

A sntese microbiana foi estimada in vitro atravs do uso da tcnica de

incorporao de radiofsforo (32P), conforme descrio de Van Nevel & Demeyer

42

(1977) com as modificaes propostas por Bueno (1998) e Gobbo (2001). Como

inculo, foi utilizado contedo ruminal dos animais alimentados com as dietas

experimentais.

Assim como no ensaio in vitro de produo de gases, foram tambm

preparados separadamente inculos provenientes de animais alimentados com os

diferentes tratamentos. Todos os tratamentos foram inoculados com todos os inculos,

para testar a especificidade do inculo.

A dose de 32P aplicada a cada frasco foi de 25 l, correpondente a 0,1 Ci

(3700 Bq). Aps incubao, determinou-se a atividade radioativa nas fraes solveis e

insolveis. A emisso de partculas radioativas foi detectada por cintilao lquida.

Todo o radiofsforo excedente abundncia isotpica natural, foi

computado como 32P aplicado. A quantidade de fsforo incorporado massa microbiana

foi quantificada conforme as Equaes 15 e 16 e a quantidade de protena microbiana

sintetizada foi estimada conforme a Equao 17.

3.14. Anlise estatstica

O delineamento deste experimento foi de dois quadrados latinos

amalgamados (3 dietas, 3 perodos e 6 animais) resultando em um retngulo 36 (Mead

et al., 1993). Aos seis animais escolhidos foram atribudos nmeros de 1 a 6, por sorteio.

Esta identificao foi respeitada at o final do experimento (trs perodos).

Para cada perodo foram sorteados dois animais para cada dieta, no

podendo estes animais receber mais estas dietas nos perodos posteriores.

Pelo delineamento estatstico proposto para o experimento como um todo, os

dados foram submetidos anlise de varincia de acordo com seguinte modelo:

Yijk = + Ti + Aj + Pk + eijk (22)

43

onde: Yijk = varivel dependente;

= mdia geral;

Ti = efeito do tratamento (dietas) (i = 1 a 3);

Aj = efeito do animal (j = 1 a 6);

Pk = efeito do perodo (k = 1 a 3);

eijk = resduo.

Duas excees, porm foram feitas. Os ensaios de produo de gases e de

sntese de protena microbiana in vitro foram conduzidos em um delineamento do tipo

fatorial completo. Isto foi feito por dois motivos. Os ensaios in vitro no consideram o

fator animal como fonte de variao. As tcnicas in vitro utilizadas usaram lquido

ruminal como fonte de inculo, sendo esta, portanto, um fonte de variao, com

possibilidade de haver interao entre inculo e substrato Para estes casos, a anlise de

varincia foi feita com o seguinte modelo estatstico:

Yijk = + Si + Ij + Pk + SiIj + eijk (23)

onde: Yijk = varivel dependente;

= mdia geral;

Si = efeito do substrato (alimentos) (i = 1 a 3);

Ij = efeito do inculo (j = 1 a 3);

Pk = efeito do perodo (k = 1 a 3);

SiIj = efeito da interao substrato*inculo;

eijk = resduo.

Para as anlises estatsticas foi utilizado o PROC GLM do programa

estatstico SAS (SAS, 2000). O nvel de probabilidade para aceitao ou rejeio no

teste de hiptese foi de 5 %.

As mdias foram corrigidas (least square means) e comparadas pelos erros

padres das diferenas entre as mdias (epd) e pelas diferenas mnimas significativas

obtidas utilizando o teste t de Student ao nvel de probabilidade de 5 %.

44

Quando necessrio, os dados foram comparados tambm pelo coeficiente de

correlao de Pearson (r).

4. RESULTADOS E DISCUSSO

4.1. Caracterizao qumica dos tratamentos

A caracterizao qumica dos fenos utilizados neste experimento

apresentada na Tabela 1.

Houve diferena entre os trs fenos quanto aos teores de PB (P < 0,01),

protena insolvel em detergente cido (PIDA) (P < 0,01), MS (P < 0,05), MO

(P < 0,05), FDN (P < 0,05), hemicelulose (P < 0,05) e celulose (P < 0,05).

Os tratamentos BRA e TIF no diferiram (P > 0,05) entre si quanto aos

teores de FDA, LDA e slica, mas, para os mesmos componentes, ambos diferenciaram-

se do tratamento ALF (P < 0,05).

Em trabalho semelhante a este, Korndrfer (1999) reportou teores de MS,

MO, FDN e FDA prximos aos encontrados neste trabalho para ALF e BRA. Porm,

quanto ao teor de PB, seus resultados foram de 61 e 140 g.kg-1 MS, respectivamente

para BRA e ALF, diferindo, portanto daqueles aqui reportados.

Os teores de PB encontrados variaram praticamente 250 % entre os

tratamentos. Ressalte-se o fato de que grande parte do teor de PB foi representado pela

PB insolvel em detergente cido (PIDA) e, portanto, de baixa disponibilidade aos

animais.

A composio dos tratamentos bastante caracterstica, no diferindo muito

dos valores encontrados na literatura, exceto para os teores de protena dos tratamentos

46

BRA e TIF. Estes teores esto abaixo dos esperados para fenos comerciais, mas se

enquadram para o propsito deste experimento.

Tabela 1. Caracterizao qumica, em g.kg-1 MS, dos fenos de alfafa (ALF), de

braquiria (BRA) e de Tifton-85 (TIF)

tratamentos componentes

ALF BRA TIF epd*

matria seca**

matria orgnica

fibra em detergente neutro

fibra em detergente cido

lignina em detergente cido

hemicelulose

celulose

slica

protena insolvel em detergente cido

protena bruta

PIDA/PB***

841,7 c

900,3 c

520,8 c

417,7 b

105,7 a

103,1 c

307,7 c

4,3 b

21,4 a

190,8 a

11,2 c

851,9 a

925,5 a

777,9 b

470,2 a

60,7 b

307,7 b

382,3 a

27,2 a

8,2 c

29,0 c

28,3 a

848,5 b

907,1 b

803,5 a

460,7 a

65,6 b

342,8 a

361,3 b

33,9 a

15,6 b

75,1 b

20,7 b

1,25

2,92

11,02

8,32

3,96

6,55

4,90

3,46

0,68

2,89

1,79 * epd: erro padro da diferena entre as mdias ** valores de matria seca expressos em g.kg-1 matria original *** relao percentual entre os teores de protena insolvel em detergente cido (PIDA) e

protena bruta (PB) a, b, c mdias seguidas por superescritos diferentes, nas linhas, diferem entre si (P < 0,05)

Segundo Van Soest (1994), o teor mnimo de PB na dieta de ruminantes para

suprir N para as atividades microbianas ruminais e no comprometer o consumo e a

digestibilidade dever ser de 60 a 80 g.kg-1 MS. Sendo assim, os tratamentos esto

dispostos abaixo (29), acima (191) e dentro deste limite (75 g PB.kg-1 MS),

47

respectivamente para os tratamentos BRA, ALF e TIF. importante notar que os valores

citados por Van Soest (1994) no so os de exigncia de protena pelo animal. O NRC

(1985) aponta, para ovinos com peso vivo mdio de 40 kg, teor protico na dieta de

116 g.kg-1 MS.

Na literatura, os poucos dados referentes a Brachiaria decumbens como

alimento para ovinos referem-se ao fornecimento de planta verde, normalmente em

condio de pastejo. Dados com feno de braquiria so muito escassos.

A composio de ALF apresentou resultados bastante similares aos dados

relacionados a fenos de alfafa de boa qualidade (Alexandrov, 1998; Ferret et al., 1999;

Moreira et al., 2001a; 2001b).

O tratamento TIF apresentou caractersticas qumicas similares s

encontradas por Ribeiro et al. (2001) para o feno de Tifton-85 com 42/56 dias de idade,

caracterizando-o como feno de qualidade regular. Atade Jnior et al. (2001), porm,

constatou composio de maior qualidade protica para fenos de Tifton-85 com idades

de corte de 35, 42 e 56 dias (respectivamente, 171, 146 e 122 g PB.kg-1 MS).

4.2. Consumo voluntrio de matria seca

Os resultados de consumo voluntrio de matria seca (Tabela 2) dos

tratamentos foi maior para ALF (P < 0,01). O consumo de ALF foi maior para todos os

animais e, de modo oposto, BRA foi o menos consumido. Porm, estatisticamente, no

houve diferena (P = 0,08) entre os tratamentos BRA e TIF e ambos diferiram do

tratamento ALF (P < 0,01).

Os valores de CVMS encontrados so bastante semelhantes aos encontrados

na literatura para dietas exclusivas de volumosos, porm, abaixo dos valores das tabelas

de exigncia do NRC (1985), que apontam para ovinos em terminao, com peso vivo

mdio de 40 kg, consumo de 1,6 kg MS.d-1 (ou seja 40 g.kg-1.d-1). CVMS desta ordem

48

apenas seria possvel com forragem se esta fosse de extrema qualidade ou, ento, com a

suplementao de concentrados, pois a dieta necessitaria ter teor de nutrientes

digestveis totais (NDT) ao redor de 750 800 g.kg-1.

Tabela 2. Consumo voluntrio de matria seca (CVMS) dos fenos de alfafa (ALF), de

braquiria (BRA) e de Tifton-85 (TIF)

tratamentos CVMS*

ALF BRA TIF epd**

g.d-1

g.kg-1.d-1

g.kg-0,75.d-1

1463,9 a

35,5 a

89,9 a

750,4 b

19,2 b

47,8 b

928,8 b

23,0 b

57,8 b

101,81

1,94

5,20 * g.d-1: gramas por dia; g.kg-1.d-1: gramas por quilograma de peso vivo por dia; g.kg-0,75.d-1:

gramas por quilograma de peso metablico por dia; ** epd: erro padro da diferena entre as mdias; a, b mdias seguidas por superescritos diferentes, nas linhas, diferem entre si (P < 0,05)

O CVMS encontrado para BRA bastante similar quele encontrado por

Korndrfer (1999) (20,3 g.kg-1 PV.d-1), mesmo sendo seu feno com teor protico mais

elevado (61 g PB.kg-1 MS).

Quanto ao CVMS de ALF, os dados aqui encontrados (35,5 g.kg-1 PV.d-1)

so superiores aos de Korndrfer (1999) (22,7 g.kg-1 PV.d-1) e de Moreira et al. (2001a)

(26,9 g.kg-1 PV.d-1). Isso talvez seja reflexo do teor de PB de ALF (191 g.kg-1) que foi

ligeiramente superior quando comparado aos teores dos fenos utilizados naqueles

trabalhos (respectivamente, 140 e 180 g PB.kg-1 MS).

A Figura 10 mostra que estes dados esto de acordo com o fato de que o teor

de protena um fator limitante ao consumo voluntrio de matria seca, conforme

exposto por Ellis et al. (2000) (vide Figura 4).

49

Figura 10. Relao entre o teor de protena bruta (PB) e o consumo voluntrio de

matria seca (CVMS), em g.d-1 () e g.kg-1 PV.d-1 ()

4.3. Degradabilidade ruminal

Os resultados de degradabilidade ruminal in situ e in vitro so, inicialmente,

apresentados separadamente (itens 4.3.1 e 4.3.2), mas o confrontamento destes

resultados feito no item 4.3.3.

4.3.1. Degradabilidade ruminal in situ

Os perfis de degradao in situ dos alimentos testados esto graficamente

representados na Figura 11.

Pode-se notar que o ajuste dos dados pelo modelo de rskov & McDonald

(1979) foi satisfatrio (R2 > 0,95), para os trs alimentos (Figura 11). Os parmetros

0

500

1000

1500

2000

0 40 80 120 160 200teor de PB (g.kg-1 MS)

CV

MS

(g.d

-1)

0

10

20

30

40

CV

MS

(g.k

g-1 .d

-1)

50

biolgicos (A, B, A+B, t0, pefet e c) e matemticos (constantes a e b) do modelo usado

para o ajuste dos dados observados so apresentados na Tabela 3.

Figura 11. Perfis da cintica de degradao in situ dos fenos de alfafa ( e linha

slida), de braquiria (n e linha tracejada) e de Tifton-85 ( e linha

pontilhada) (os pontos referem-se aos dados mdios observados e as linhas,

ao ajuste de dados pelo modelo de rskov & McDonald (1979))

O modelo de rskov & McDonald (1979) representado por um equao

exponencial de primeira ordem. O grau de curvatura dos perfis por ele gerados dado

por c (vide Equao 2). Quando a taxa de degradao, c, tende a zero (ou muito

diminuta, como o caso de BRA, c = 0,014 h-1), a equao se aproxima de uma reta,

como pode ser observado na Figura 11. Isso provoca uma superestimativa do potencial

de degradao (A+B), podendo produzir valores irreais como degradabilidades

superiores a 1000 g.kg-1 (Tabela 3).

0

200

400

600

800

1000

0 12 24 36 48 60 72 84 96tempo de incubao (h)

degr

adab

ilidad

e da

MS

(g.k

g-1 )

51

Tabela 3. Parmetros do modelo de rskov & McDonald (1979) para a degradao in

situ da matria seca dos fenos de alfafa (ALF), de braquiria (BRA) e de

Tifton-85 (TIF)

tratamentos parmetros*

ALF BRA TIF epd*

matemticos

a

b

biolgicos

A

B

A+B

c

t0

pefet (ke = 0,02 h-1)

pefet (ke especfico)

172,8

505,5 ab

288,3 a

389,2 b

677,9 ab

0,145 a

1,57

617,7 a

592,6 a

115,3

997,1 a

177,3 b

935,0 a

1112,2 a

0,014 c

3,78

389,4 c

386,2 b

113,2

427,5 b

137,0 c

403,8 b

540,8 ab

0,051 b

0,93

418,8 b

400,8 b

33,59

251,75

0,68

254,03

253,39

0,0062

1,949

14,33

14,59 * a e b: constantes do modelo; A: frao prontamente solvel (g.kg-1); B: frao insolvel

potencialmente fermentecvel (g.kg-1); A+B: degradabilidade potencial (g.kg-1); c: taxa de

degradao da frao B (h-1); t0: tempo de colonizao (h); pefet: degradabilidade efetiva

(g.kg-1); ke: taxa de escape do rmen; ke especfico: taxa real de escape do rmen, obtida

pelos marcadores de digesta, 0,0301; 0,0204 e 0,0244 h-1, respectivamente para ALF, BRA

e TIF ** epd: erro padro da diferena entre as mdias a, b, c mdias seguidas por superescritos diferentes, nas linhas, diferem entre si (P < 0,05)

A taxa de degradao (c) de BRA e TIF est de acordo com Sampaio (1990),

Bueno (1998), Korndrfer (1999), Cabral Filho (1999) e Machado et al. (2001) que

52

estimaram valores de c para forrageiras tropicais entre 0,02 e 0,05 h-1.

A taxa de degradao de ALF foi superior quelas relatadas por Alexandrov

(1998), Korndrfer (1999) e Machado et al. (2001) (respectivamente, 0,077, 0,090 e

0,081 h-1).

As degradabilidades efetivas (pefet) (adotando-se ke = 0,02 h-1) de ALF, BRA

e TIF foram, respectivamente, de 618, 389 e 419 g.kg-1 (Tabela 3). Os resultados de

ALF so inferiores aos encontrados por Machado et al. (2001) (698 g.kg-1) para a planta

fresca de alfafa, que normalmente tem uma degradabilidade superior. Alexandrov (1998)

encontrou degradabilidade de feno de alfafa de 659 g.kg-1.

As degradabilidades efetivas de fenos de braquiria encontradas por

Korndrfer (1999) (537 e 542 g.kg-1, respectivamente para fenos com 28 e 56 dias de

idade) tambm foram superiores encontrada para BRA. A razo pode ser o grau de

moagem mais intenso utilizado pela autora acima, que utilizou peneiras com crivo de

1 mm.

Quanto degradabilidade efetiva de TIF, esta foi similar quelas encontradas

por Cabral Filho (1999) e Machado et al. (2001) para fenos de Tifton.

4.3.2. Degradabilidade ruminal in vitro

Os perfis de degradao in vitro dos alimentos testados (ALF, BRA e TIF)

utilizando como inculo o lquido ruminal de ovinos alimentados exclusivamente com o

alimento correspondente esto graficamente representados na Figura 12.

Pode-se notar que, tambm para esta tcnica, o ajuste dos dados pelo modelo

de rskov & McDonald (1979) foi satisfatrio (R2 > 0,95), para os trs alimentos

(Figura 12).Os parmetros biolgicos (A, B, A+B, t0, pefet e c) e matemticos (constantes

a e b) do modelo usado para o ajuste dos dados observados so apresentados na Tabela

4.

53

Figura 12. Perfis da cintica de degradao in vitro dos fenos de alfafa ( e linha

slida), de braquiria (n e linha tracejada) e de Tifton-85 ( e linha

pontilhada) (os pontos referem-se aos dados mdios observados e as linhas,

ao ajuste de dados pelo modelo de rskov & McDonald (1979))

As Figuras 11 e 12 esto na mesma escala e pode ser graficamente

observado que o desaparecimento de material ocorre de maneira mais rpida na tcnica

in situ que na in vitro.

Os dados da Figura 12 e da Tabela 4 so referentes cintica de degradao

in vitro de um alimento (substrato) usando como inculo o lquido ruminal de ovinos

alimentados exclusivamente com o mesmo alimento. Porm neste ensaio, como

mencionado anteriormente, foi testada a especificidade do inculo ao substrato, testando

para tanto, todos os substratos com todos os inculos.

Na tabela 5, so apresentados os dados mdios da cintica de degradao dos

trs substratos para cada um dos inculos testados.

0

200

400

600

800

1000

0 12 24 36 48 60 72 84 96tempo de incubao (h)

degr

adab

ilidad

e da

MS

(g.k

g-1 )

54

Tabela 4. Parmetros do modelo de rskov & McDonald (1979) para a degradao in

vitro da matria seca dos fenos de alfafa (ALF), de braquiria (BRA) e de

Tifton-85 (TIF), utilizando como fonte de inculo lquido ruminal de ovinos

alimentados com o alimento correspondente

substratos parmetros*

ALF BRA TIF epd**

matemticos

a

b

biolgicos

A

B

A+B

c

t0

pefet (ke = 0,02 h-1)

pefet (ke especfico)

167,5 a

467,7 b

215,3 a

420,3 b

635,0 b

0,023 a

4,27 b

414,8 a

334,5 b

94,5 b

5293,2 a

158,3 b

5229,7 a

5387,7 a

0,001 c

11,91 a

342,0 b

343,5 a

110,0 b

620,7 b

146,3 c

584,3 b

730,7 b

0,011 b

4,93 b

334,9 b

334,3 b

8,12

865,00

5,32

865,01

863,70

0,0022

0,893

5,16

1,82 * a e b: constantes do modelo; A: frao prontamente solvel (g.kg-1); B: frao insolvel

potencialmente fermentecvel (g.kg-1); A+B: degradabilidade potencial (g.kg-1); c: taxa de

degradao da frao B (h-1); t0: tempo de colonizao (h); pefet: degradabilidade efetiva

(g.kg-1); ke: taxa de escape do rmen; ke especfico: taxa real de escape do rmen, obtida

pelos marcadores de digesta, 0,0301; 0,0204 e 0,0244 h-1, respectivamente para ALF, BRA

e TIF

** epd: erro padro da diferena entre as mdias

a, b mdias seguidas por superescritos diferentes, nas linhas, diferem entre si (P < 0,05)

55

Na anlise geral dos dados, as constantes a e b e os parmetros biolgicos A,

B, c, A+B, t0 e pefet foram influenciadas significativamente (P < 0,001) pelo substrato. As

mesmas variveis, com exceo de a, tambm foram influenciadas (P < 0,05) pelo fonte

de inculo. Os efeitos da interao substrato*inculo foram observados nas variveis b,

B, A+B e pefet (P < 0,05).

Tabela 5. Mdias dos parmetros do modelo de rskov & McDonald (1979) para a

degradao in vitro da matria seca dos substratos, utilizando como fonte

de inculo lquido ruminal de ovinos alimentados individualmente com fenos

de alfafa (ALF), de braquiria (BRA) e de Tifton-85 (TIF)

inculos parmetros*

ALF BRA TIF epd*

matemticos

a

b

biolgicos

A

B

A+B

c

t0

pefet (ke = 0,02 h-1)

121,6

969,1 b

175,5 a

915,2 b

1090,7 b

0,012 a

7,99 a

348,4 a

124,6

2329,1 a

177,8 a

2297,8 a

2475,2 a

0,006 b

8,65 a

361,5 b

127,7

845,5 b

167,9 b

805,3 b

973,1 b

0,013 a

5,27 b

375,4 b

4,71

498,87

3,08

499,41

498,66

0,0013

0,517

2,98 * a e b: constantes do modelo; A: frao prontamente solvel (g.kg-1); B: frao insolvel

potencialmente fermentecvel (g.kg-1); A+B: degradabilidade potencial (g.kg-1); c: taxa de

degradao da frao B (h-1); t0: tempo de colonizao (h); pefet: degradabilidade efetiva

(g.kg-1); ke: taxa de escape do rmen ** epd: erro padro da diferena entre as mdias a, b mdias seguidas por superescritos diferentes, nas linhas, diferem entre si (P < 0,05)

56

4.3.3. Degradabilidade ruminal in situ vs. in vitro

Os dados referentes cintica de degradao in vitro, como os aqui

apresentados, so escassos na literatura, e mais raros ainda so aqueles de forrageiras

tropicais.

Pelos dados apresentados nas Tabelas 3 e 4, embora haja correlao

significativa entre elas (r = 0,54; P = 0,03), as fraes prontamente solveis (A) obtidas

pela tcnica in vitro so ligeiramente inferiores quelas obtidas pela tcnica in situ. A

razo disso o tamanho de poros utilizado para separar material solvel e insolvel.

Para a tcnica in situ, os poros das sacolinhas so maiores (35 m) que os poros dos

cadinhos sinterizados utilizados na tcnica in vitro.

O tamanho dos poros da tcnica in situ permite que material particulado

(particularmente as partculas pequenas e de alta densidade) escape das sacolinhas. Isto

pode ser visualizado principalmente para o substrato ALF, que apresentou A de 288 e

215 g.kg-1, respectivamente para as tcnicas in situ e in vitro. Por ser leguminosa, as

partculas geradas pela moagem de ALF so mais compactas e densas e, portanto,

escapam das sacolinhas com maior facilidade, facilidade esta no encontrada na mesma

proporo quando os cadinhos sinterizados so utilizados para a separao. Para

gramneas, o formato das partculas geradas pela moagem so mais alongadas, menos

compactas e menos densas, fato este devido principalmente s diferenas morfolgicas

das plantas e aos maiores teores de fibras. (Huntington & Givens, 1995).

Nas duas tcnicas, houve uma superestimativa da degradabilidade potencial

(A+B) do substrato BRA, devido ao ajuste insatisfatrio dos dados causado pela baixa

taxa de degradao da frao B (c) (0,014 e 0,001 h-1 , respectivamente para in situ e in

vitro). Embora os dados de A+B tenham apresentado correlao entre as tcnicas

(r = 0,76; P < 0,001), a superestimativa deste parmetro foi surpreendentemente grande

para a tcnica in vitro.

57

Um resumo das correlaes obtidas entre as tcnicas in situ e in vitro para

estimar a degradabilidade da matria seca dos alimentos no rmen (respectivamente,

Tabelas 3 e 4) apresentado na Tabela 6.

Tabela 6. Coeficientes de correlao (r) entre os parmetros (n=18) matemticos (a e

b) e biolgicos (A, B, A+B, c, t0 e pefet) obtidos pelo modelo de rskov &

McDonald (1979) de ajuste dos dados de degradabilidade in situ e in vitro

da matria seca dos alimentos testados

in vitro in situ

a b A B A+B c t0 pefet

a r=0,33

ns

b r=0,76

***

A r=0,54

*

B r=0,78

***

A+B r=0,76

***

c r=0,63

**

t0 r=0,35

ns

pefet r=0,60

**

ns: no significativo (P > 0,05); * P < 0,05; ** P < 0,01; *** P < 0,001

58

4.4. Produo de gases

A Tabela 7 apresenta os parmetros relativos cintica fermentativa dos

alimentos quando incubados com inculo proveniente de animais alimentados

exclus