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Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
Degradabilidade in situ da matéria seca, matéria orgânica, fibra em
detergente neutro e ácido e digestibilidade in vitro da cana-de-açúcar
fresca ou ensilada e silagem de milho em diferentes ambientes
ruminais
Vanessa Pillon dos Santos
Dissertação apresentada para a obtenção do título de
Mestre em Agronomia. Área de concentração: Ciência
Animal e Pastagens
Piracicaba
2006
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Vanessa Pillon dos Santos
Zootecnista
Degradabilidade in situ da matéria seca, matéria orgânica, fibra em detergente
neutro e ácido e digestibilidade in vitro da cana-de-açúcar fresca ou ensilada e
silagem de milho em diferentes ambientes ruminais
Orientadora:
Prof. Dr. CARLA MARIS MACHADO BITTAR
Dissertação apresentada para a obtenção do título de
Mestre em Agronomia. Área de concentração: Ciência
Animal e Pastagens
Piracicaba
2006
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - ESALQ/USP
Santos, Vanessa Pillon dos
Degradabilidade in situ da matéria seca, matéria orgânica, fibra em detergente neutro e
ácido e digestibilidade in vitro da cana-de-açúcar fresca ou ensilada e silagem de milho
em diferentes ambientes ruminais / Vanessa Pillon dos Santos. - - Piracicaba, 2006.
75 p. : il.
Dissertação (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2006.
Bibliografia.
1. Alimentação animal 2. Cana-de-açúcar 3. Fermentação 4. Inoculação 5. Matéria
seca do alimento 6. Nutrição animal 7. Ração balanceada 8. Silagem I. Título
CDD 636.2085
“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
3
A toda minha família, em especial aos meus pais JOSÉ VICENTE e APARECIDA
que me fizeram olhar o mundo de uma perspectiva humilde e simplista, me auxiliando
com os seus conselhos a encontrar o melhor caminho.
A todos os meus familiares em especial aos meus irmãos, CRISTIANO e LUANA,
meus avós FERDINANDO (in memorian) e ROSA PILLON, MANOEL e ROSITA
SANTOS. Aos meus tios ROGÉRIO e CLÁUDIA, meus primos ANNA LUÍSA e CADU e
minha afilhada BÁRBARA BARBOSA pelo incentivo e pelos momentos de alegria.
Ao meu primo RONALDO GALETTI PILLON (in memorian) pela lição de luta e
coragem, demonstrando que nunca se deve desistir dos objetivos traçados, mesmo que
os caminhos sejam dolorosos, pois o que não nos mata nos fortalece.
DEDICO!
4
AGRADECIMENTOS
A Deus, a quem sempre recorri em momentos de necessidade, e fui atendida,
tendo meus pedidos realizados.
A Dra. Carla Maris Machado Bittar pela orientação, condução do projeto,
acompanhamento e principalmente paciência em todas as atividades desenvolvidas
durante o curso, e pela grande amizade construída.
À Comissão de Apoio a Pesquisa (CAPES) pela concessão da bolsa de estudos.
Aos Profs. Dr. Luiz Gustavo Nussio e Wilson Mattos, pela co-orientação, auxílio e
por suas valiosas experiências durante o decorrer do curso.
À Escola de Agricultura “Luiz de Queiroz” (USP/ESALQ), especialmente ao
Departamento de Zootecnia – Setor de Ruminantes.
Ao Prof. Dr. Gerson Barreto Mourão, do Departamento de Ciências Exatas da
USP/ESALQ, pelo grande auxílio, sugestões, paciência e amizade durante a realização
das análises estatísticas dos dados.
As amigas Marília Gabriela Faustino e Kátia de Oliveira que me incentivaram
desde o início e me ensinaram que nem sempre o melhor é se desesperar e sim que o
final chega na hora certa.
Ao funcionário do Laboratório de Bromatologia do Departamento de Zootecnia,
Carlos César Alves, pela amizade e colaboração durante as análises laboratoriais e no
decorrer do curso.
As novas amizades encontradas em Piracicaba que participaram da rotina diária
tanto nas horas felizes como das tristes Maity Zopollatto (Puki), Lucas Silveira Ferreira,
Jhones Onorino Sarturi e Thaís Soeiro.
Aos amigos e companheiros profissionais da equipe de “Conservação de
Forragens”, Oscar Queiroz (Ataq), Patrick Schmidt, Sergio Gil (Porcão), José Guillermo
Muñoz Maldonado, Lucas José Mari, José Leonardo Ribeiro, Mateus Castilho (Biribol),
Bruna Mattos, Marta Junqueira, Mariele Camargo, Solidete Paziani pelo apoio, amizade,
companheirismo e auxílio na condução das atividades durante o curso. Ao estagiário
Alexandre Carvalho e todos aqueles que passaram pelo Departamento durante a
condução dos experimentos.
5
A todos os professores e funcionários do Departamento de Zootecnia pelos
ensinamentos.
A funcionaria Tânia pelo carinho e amizade.
Às amigas Camila Figueiredo e Carolina Barbosa, bem como os amigos Marcelo
Santos e Tiago, a minha cunhada Mônica e cunhado Rodrigo Molaro que participaram
mesmo distantes, de toda ou parte da minha trajetória.
Aos moradores (as) da República “Van House” que me ensinaram que sempre
manter a harmonia do ambiente é a melhor forma para se viver: Marília Faustino,
Gregori Ferrão, Jean Gabriel, Lucas Ferreira, Rafaela Carareto (Sakudida) e Ana Luiza.
Aos animais, Efetanta, Paquita e Mimosa que foram pacientes durante a
condução do experimento.
A todos que, de alguma forma, fizeram parte desta fase, participando direta ou
indiretamente na realização dos trabalhos ou simplesmente dividindo momentos fora do
ambiente de trabalho.
MUITO OBRIGADA!
6
"MUITOS DE NOSSOS SONHOS PARECEM IMPOSSÍVEIS, DEPOIS
IMPROVÁVEIS, DEPOIS INEVITÁVEIS"
CHRISTOPHER REEVE
7
SUMÁRIO
RESUMO..........................................................................................................................9
ABSTRACT ....................................................................................................................10
LISTA DE FIGURAS.......................................................................................................11
LISTA DE TABELAS ......................................................................................................12
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS..........................................................................13
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................... .........14
2 DESENVOLVIMENTO..................................................................................................17
2.1 Revisão Bibliográfica................................................................................................17
2.1.1 Fermentação ruminal e parâmetros ruminais........................................................17
2.1.1.1 Potencial hidrogênio iônico.................................................................................17
2.1.1.2 Tempo de colonização das partículas no rúmen ................................................19
2.1.1.3 Ácidos graxos de cadeia curta............................................................................19
2.1.2 Determinação da degradabilidade ruminal in situ..................................................20
2.1.3 Determinação da digestibilidade in vitro ................................................................25
2.1.4 Cana-de-açúcar fresca e ensilada na alimentação de ruminantes........................26
2.1.5 Silagem de milho (Zea mays L.)............................................................................28
2.2 Material e métodos...................................................................................................30
2.2.1 Local do experimento ............................................................................................30
2.2.2 Animais utilizados e rações experimentais............................................................30
2.2.3 Desenho experimental...........................................................................................32
2.2.4 Determinação da degradabilidade in situ ..............................................................32
2.2.5 Parâmetros ruminais .............................................................................................34
2.2.6 Determinação da digestibilidade in vitro ................................................................35
2.2.7 Análises estatísticas..............................................................................................36
2.2.7.1 Parâmetros ruminais ..........................................................................................36
2.2.7.2 Degradabilidade in situ .......................................................................................36
2.2.7.1 Digestibilidade in vitro.........................................................................................37
2.3 Resultados e Discussão...........................................................................................38
8
2.3.1 Parâmetros ruminais .............................................................................................38
2.3.2 Degradabilidade in situ ..........................................................................................44
2.3.2.1 Degradabilidade da matéria seca.......................................................................44
2.3.2.2 Degradabilidade da matéria orgânica.................................................................50
2.3.2.3 Degradabilidade da fibra em detergente neutro e ácido.....................................54
2.3.3 Digestibilidade in vitro............................................................................................61
3 CONCLUSÕES……………………………………………………………………………… 65
REFERÊNCIAS..............................................................................................................66
APÊNDICE ......................................................................................................................74
9
RESUMO
Degradabilidade in situ da matéria seca, matéria orgânica, fibra em detergente
neutro e ácido e digestibilidade in vitro da cana-de-açúcar fresca ou ensilada e
silagem de milho em diferentes ambientes ruminais
O presente trabalho teve como objetivo determinar a digestibilidade in vitro da
matéria seca (DIVMS) e matéria orgânica (DIVMO) e as degradabilidades in situ (DIS)
da matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra
em detergente neutro (FDA) da cana-de-açúcar in natura (CF) e ensilada (SC), bem
como da silagem de milho em diferentes ambientes ruminais, utilizando a técnica in situ
macro-bag. Para a DIVMS, DIVMO e a degradabilidade in situ foram utilizadas duas
vacas não lactantes com peso médio de 450 kg. As rações fornecidas aos animais
foram formuladas de maneira a se obter diferentes ambientes ruminais, através da
inclusão de diferentes volumosos: CF ou SC. A DIS da MS, MO, FDN e FDA da CF, SC
e SM foram avaliadas utilizando-se sacos com porosidade de 50 µm, com medidas de
20 x 40 cm (macro-bag), sendo os volumosos incubados sem prévio processamento
(secagem e moagem) nos horários 0, 12, 24, 48, 72, 96 horas. Os tratamentos
consistiram de um arranjo hierárquico 3x2 (três volumosos dentro de dois ambientes
ruminais) com medidas repetidas nos mesmos animais. Foram também colhidas
amostras de fluído ruminal para a avaliação do ambiente ruminal resultante de cada
ração experimental, com base na determinação do pH, nitrogênio amoniacal (N-NH
3
) e
concentração dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). O delineamento experimental
foi em blocos ao acaso com medidas repetidas no tempo. Diferenças significativas
foram observadas para a concentração molar total dos AGCC nos diferentes
tratamentos (P<0,05). O horário de colheita afetou significativamente a concentração
molar do ácido acético, total dos AGCC, e o pH ruminal. Foram observadas diferenças
significativas (P<0,05) para as frações solúveis (A), potencialmente degradáveis (B),
não degradáveis (C) e degradação potencial (DP) da MS dos volumosos avaliados nos
diferentes ambientes ruminais. As variáveis de degradação da MO foram afetadas de
forma significativa pelos tratamentos (P<0,05), exceto para a taxa de degradação
(c%/h), cuja média foi de 2,1%/h. Diferenças significativas (P<0,05) foram observadas
para a FDN e FDA, apenas para a fração A dos alimentos incubados nos diferentes
ambientes ruminais com médias de 9,11 e 2,66%, respectivamente. Os inóculos
utilizados para o ensaio da digestibilidade in vitro foram colhidos dos animais
alimentados com as rações para obter os diferentes ambientes ruminais. Os resultados
demonstram que as digestibilidades in vitro da CF, SC e SM foram maiores (60,82;
68,36 e 71,79%, respectivamente) quando inoculados no ambiente referente à SC
aditivada com Lactobacillus buchneri comparando com o ambiente composto pela CF
(53,90; 54,54 e 62,02%). De modo geral, o ambiente ruminal resultante do fornecimento
de rações contendo SC foi benéfico à degradabilidade e à digestibilidade dos alimentos
estudados. A técnica in situ macro-bag pode ser utilizada para o estudo das frações A,
B e C, assim como para a estimativa da DP e efetiva da CF, SC e SM.
Palavra-chave: Carboidratos estruturais; Degradabilidade efetiva; Degradabilidade
potencial; Fermentação; Inoculo; Macro-bag
10
ABSTRACT
In situ dry matter, organic matter, neutral and acid detergent fiber
degradability and in vitro digestibility of green chopped or ensiled sugar cane and
corn silage under different ruminal conditions
The objectives of this study were to determine the in vitro dry matter (DMIVD) and
organic matter (OMIVD) digestibilities and in situ degradability (ISD) of dry matter (DM),
organic matter (OM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) of green
chopped sugar cane (GCSC) or sugar cane silage (SCS), as well as corn silage (CS)
under different ruminal conditions. For in vitro digestibility and in situ degradability trials,
two dry Holstein cows were used (live weight of 450 kg). Diets were formulated to obtain
different ruminal conditions by inclusion of two forage sources: GCSC or SCS. The ISD
of DM, OM, NDF and ADF were evaluated by using 20 x 40 cm nylon bags (macro-bag),
with 50 μm of porosity. Forages sources were incubated without previous sample
processing (drying and grounding) during 0, 12, 24, 48, 72 and 96h. Treatments
consisted of a 3x2 hierarchy design (three forages and two ruminal conditions), with
repeated measurements in both animals. Rumen fluid sample were taken to evaluate
ruminal parameters regarding of each experimental diet, based on pH, ammonia-N (N-
NH
3
) and short chain fatty acids (SCFA). The experimental design was a randomized
block with time-measurements sampling. Treatments had a significant effect (P<0.05) on
the total SCFA molar concentrations. Sampling time affected significantly the molar
concentrations of acetic acid and total SCFA, and the ruminal pH. Differences were also
observed (P<0.05) for the soluble fraction (A), potentially degradable fraction (B),
undegradable fraction (C) and potentially DM degradability (PD) of forages sources
evaluated under different ruminal conditions. Organic matter degradability variables
were also significantly affected by treatments (P<0.05), except for the degradation rate
(%/h), which averaged 2.1%/h. Significant differences (P<0.05) were observed for NDF
and ADF only in A fraction of both forages sources under different ruminal conditions,
with mean values of 9.11 and 2.66%, respectively. The inocula used for the in vitro
digestibility trial were collected from the animals fed with the experimental rations in
order to achieve the different ruminal conditions, aiming to different ruminal conditions.
The in vitro digestibilities of GCSC, SCS and CS were higher (60.82; 68.36 e 71.79,
respectively) when inoculated in the ruminal conditions containing SCS added with
Lactobacillus buchneri (SCS), as compared to GCSC (53.90; 54.54 e 62.02%). In
conclusion, for the in situ as well for the in vitro trial, the SCS ration resulted in improved
ruminal condition for the degradability and digestibility of the evaluated forages. The
macro-bag protocol might be used for the A, B and C fractions studies, as welll as for the
potential and effective degradability estimation of GCSC, SCS and CS.
Keywords: Effective degradability; Fermentation; Inoculums; Macro-bag; Potential
degradability; Structural carbohydrates
11
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Detalhes do macro-bag, fixação dos sacos (A) por meio da linha na corrente
(B) e incubação (C) em animal fistulado...................................................... 33
Figura 2 - Evolução temporal das concentrações ruminais de ácido acético, ácido
propiônico, ácido butírico, ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) total, pH e
nitrogênio amoniacal (N-NH
3
), no fluído ruminal de vacas alimentadas com
rações contendo cana-de-açúcar fresca e ensilada.....................................39
12
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Proporção dos ingredientes nas rações experimentais oferecidas e
composição químico-bromatológica.........................................................31
Tabela 2 - Composição químico-bromatológica dos volumosos incubados................34
Tabela 3 - Concentração molar dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), pH e
concentração de nitrogênio amoniacal no fluído ruminal de vacas
alimentadas com rações contendo cana-de-açúcar fresca ou ensilada.....38
Tabela 4 - Variáveis de degradabilidade in situ da matéria seca da cana-de-açúcar
fresca, da silagem de cana e da silagem de milho em diferentes ambientes
ruminais .....................................................................................................44
Tabela 5 - Variáveis de degradabilidade in situ da matéria orgânica da cana-de-açúcar
fresca, da silagem de cana e da silagem de milho em diferentes ambientes
ruminais ......................................................................................................50
Tabela 6 - Variáveis de degradabilidade in situ da fibra em detergente neutro da cana-
de-açúcar fresca, da silagem de cana e da silagem de milho em diferentes
ambientes ruminais......................................................................................55
Tabela 7 - Variáveis de degradabilidade in situ da fibra em detergente ácido da cana-de-
açúcar fresca, da silagem de cana e da silagem de milho em diferentes
ambientes ruminais.......................................................................................59
Tabela 8 - Digestibilidade in vitro da matéria seca e da matéria orgânica dos volumosos
provenientes de diferentes ambientes ruminais. ..........................................62
13
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
A – fração solúvel
AGCC – ácidos graxos de cadeia curta
ATP – adenosina trifosfato
B – fração potencialmente degradável
C – fração não degradável
c (%/h) – constante da taxa de degradação da fração B
CF – cana-de-açúcar in natura
CHOs – carboidratos solúveis
C2 – ácido acético
C3 – ácido propiônico
C4 – ácido butírico
C2:C3 – relação acético:propiônico
DE – degradabilidade efetiva
DP – degradabilidade potencial
EPM – erro padrão da média
FDA – fibra em detergente neutro
FDN – fibra em detergente ácido
MO – matéria orgânica
MS – matéria seca
MV – matéria verde
N – nitrogênio
NAD – nicotinamida adenina dinucleotídeo
N-NH
3
– nitrogênio-amoniacal
NNP – nitrogênio não protéico
PB – proteína bruta.
pH – potencial hidrogênio iônico
SC – silagem de cana-de-açúcar aditivada com Lactobacillus buchneri
SM – silagem de milho
ufg/g – unidades formadoras de colônia por grama
14
1 INTRODUÇÃO
No Brasil, os volumosos compõem a maior parte da ração para os ruminantes,
sendo uma das principais fontes de energia para bovinos, caprinos e ovinos. O
desempenho desses animais está associado diretamente com a ração fornecida ou
indiretamente com o valor nutricional dos alimentos.
Dentre os volumosos tropicais mais utilizados, a cana-de-açúcar merece
destaque, sendo utilizada por pecuaristas em rações na forma in natura, principalmente
por apresentar alta produtividade, baixo custo por tonelada de matéria seca (MS) e
capacidade de manter seu valor nutritivo durante a época de baixa disponibilidade de
forragem nos pastos.
Entretanto, seu emprego é limitado pela dificuldade do fornecimento diário na
forma fresca e picada, por apresentar problemas relacionados aos tratos culturais
escalonados nas áreas cultivadas, riscos de incêndio do canavial e algumas limitações
nutricionais.
Neste sentido, a conservação deste volumoso por meio da ensilagem aparece
como alternativa dentro do sistema de produção de ruminantes. Trabalhos recentes têm
demonstrado a viabilidade dessa estratégia quando a forragem é ensilada com aditivos
que possam inibir a fermentação alcoólica desse material, minimizando as perdas de
matéria seca devido à produção de CO
2
no processo de conservação.
Dentre as gramíneas utilizadas para a ensilagem, a de uso tradicional é a planta
de milho, que proporciona boa produtividade e alto valor nutritivo potencial. A planta de
milho apresenta composição bromatológica adequada para a confecção de silagem de
boa qualidade como teores de MS variando entre 30 e 35%, teor mínimo de
carboidratos solúveis de 3% e baixo poder tampão, características essas que
favorecem a fermentação microbiana dentro do silo.
Os fatores nutricionais que podem influenciar o desempenho animal são
mensurados com base em algumas variáveis como a composição químico-
bromatológica dos alimentos que compõem a ração, bem como a digestibilidade, a
cinética de digestão e degradação, e o consumo voluntário dos alimentos. Nesse
sentido, a avaliação da degradabilidade e da digestibilidade de forragens tropicais faz-
15
se necessária para aumentar o banco de dados dos sistemas de formulação de rações
para bovinos, e também por apresentarem grande variação quanto à sua composição
bromatológica.
Dentre as várias técnicas para avaliação dos alimentos para ruminantes, a
degradabilidade e a digestibilidade dos principais nutrientes podem ser estimadas por
diferentes métodos, sendo os mais utilizados as determinações in situ e in vitro,
respectivamente.
O primeiro método apresenta vantagem pelo fato do processo de degradação
ocorrer em condições reais presentes no rúmen. A metodologia in situ é amplamente
utilizada em estudos de nutrição, por constituir-se uma técnica relativamente rápida que
visa observar o desaparecimento das frações de nutrientes dos alimentos no decorrer
do tempo. A metodologia in vitro, por outro lado, simula o processo de digestão que
ocorre no rúmen, abomaso e intestino para estimar quantitativamente, a taxa e a
extensão da digestão, semelhante aos obtidos pela metodologia in vivo.
Vários fatores afetam os resultados obtidos por esses métodos como, por
exemplo, a qualidade e a porosidade do tecido de náilon utilizado para a confecção dos
sacos, sua área disponível, os processos físicos e/ou térmicos pelos quais são
processadas as amostras, o tamanho da partícula das amostras, a quantidade de
amostra incubada, os horários de incubação e a ração fornecida ao animal que
participará dos ensaios. Com vistas à redução de erro experimental, e possibilidade da
comparação de resultados, esses parâmetros foram padronizados.
O pH ruminal, variável que interfere tanto na degradabilidade, quanto na
digestibilidade das forragens, está relacionado diretamente com os produtos finais da
fermentação, principalmente com a concentração molar dos ácidos orgânicos e a
concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH
3
) no líquido ruminal. Sendo que, os ácidos
orgânicos resultantes da fermentação dos carboidratos representam a maior fonte de
energia para os ruminantes.
Neste sentido, o presente trabalho objetivou determinar a digestibilidade in vitro e
a degradabilidade in situ da MS, matéria orgânica (MO), fibra em detergente neutro
(FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) da cana-de-açúcar in natura ou ensilada, bem
16
como da silagem de milho em diferentes ambientes ruminais, utilizando a técnica
macro-bag.
17
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Revisão Bibliográfica
2.1.1 Fermentação ruminal e parâmetros ruminais
O resultado de atividades físicas e microbianas que convertem componentes das
rações em produtos finais favoráveis como ácidos graxos de cadeia curta (AGCC),
proteína microbiana e vitamina B, bem como produtos desfavoráveis como o gás
metano (CH
4
) e carbônico (CO
2
), e ainda alguns compostos que podem ser prejudiciais
como a amônia e o nitrato, é denominado fermentação ruminal (CHURCH, 1988).
Algumas características fisiológicas dos ruminantes beneficiam o crescimento da
população microbiana no rúmen. Dentre elas os processos de mastigação e salivação,
que auxiliam no tamponamento do ambiente ruminal, a ruminação e a remoção dos
gases (CH
4
e CO
2
) produzidos pelo processo de digestão dos alimentos ingeridos.
Assim, esses processos são responsáveis pela manutenção do pH, temperatura,
anaerobiose para o crescimento microbiano (CHURCH, 1988).
A fermentação pré-gástrica permite aos ruminantes o aproveitamento de energia
proveniente de componentes fibrosos, além de converter nitrogênio não protéico (NNP)
da ração em proteína verdadeira de alto valor biológico (ALLEN, 1996).
2.1.1.1 Potencial hidrogênio iônico (pH)
Além da importância das frações degradáveis no rúmen, o pH ruminal tem
recebido atenção considerável devido ao seu efeito sobre mecanismos que explicam
reduções na ingestão e digestibilidade de volumosos, resultantes da suplementação
energética (ÍTAVO et al., 2002). É certo que, a atividade microbiana e suas funções
durante a fermentação ruminal podem ser controladas pelo pH ruminal.
Reduções de pH ruminal associadas à suplementação energética a partir dos
grãos, poderiam explicar reduções na digestibilidade e ingestão de volumosos (CATON;
DHUYVETTER, 1997). Lana; Russell e Van Amburgh (1998) demonstram que o pH
18
ruminal pode ser ainda alterado pela produção de CH
4,
concentração de AGCC e N-
NH
3
.
Segundo Strobel e Russel (1986), os valores médios de pH se encontram entre
5,5 e 7,2, embora baixos valores possam ser observados logo após a ingestão de
rações ricas em concentrado, devido à sua rápida taxa de fermentação. Esses autores
ainda relatam que valores de pH abaixo de 6,0 podem inibir bactérias celulolíticas
(fermentadoras de celulose) e reduzir, significativamente, a eficiência da síntese
microbiana. Consequentemente, valores de pH abaixo de 6,0 podem aumentar o tempo
de colonização das partículas dos alimentos pelos microrganismos ruminais para a
degradação da parede celular, reduzindo a digestão dos alimentos (VAN SOEST,
1994).
Van Soest (1994) ainda relata que muitos microrganismos podem cessar o seu
crescimento quando o pH se encontrar entre 5,0 e 5,5, principalmente as bactérias
celulolíticas. Por outro lado, alguns microrganismos apresentam capacidade de
sobreviver em ambientes ruminais com alta concentração de íons hidrogênio (H
+
), ou
seja, baixo pH. Entretanto, animais alimentados exclusivamente com volumosos podem
apresentar variação de pH entre 6,2 e 7,0, promovendo, assim, ambiente ruminal ideal
para o crescimento de microrganismos celulolíticos (ØRSKOV ,1986).
Segundo Church (1988), a manutenção do pH pode ocorrer pelo aumento no
tamponamento por meio da saliva, pelo aumento no consumo de água ou pela
diminuição da produção de ácidos. A produção de saliva é importante para o
mecanismo de remoção de H
+
, no fluído ruminal, que ocorre pela ligação de carbonato
ao H
+
, formando CO
2
e água.
Quando Bugrwald-Balstad et al. (1995), compararam rações à base de
concentrado e volumoso, oferecidas ad libitum, observaram reduções e variações
diurnas consideráveis no pH ruminal, associadas ao fornecimento de concentrado.
Variações similares também foram observadas por Pereira et al. (2001), quando
avaliaram efeitos da adição de uréia em rações à base de cana-de-açúcar, verificando
que o pH do líquido ruminal diminuiu linearmente após a alimentação.
19
2.1.1.2 Tempo de colonização das partículas no rúmen
Com a ingestão dos alimentos, os microrganismos ruminais podem associar-se
ou aderir-se às partículas dos alimentos em tempos variáveis. As bactérias e
protozoários aderem às partículas por volta de cinco minutos após a ingestão dos
alimentos. A aderência dos microrganismos ao substrato é o passo inicial no processo
de digestão, que apenas se inicia quando os microrganismos penetram na superfície
das partículas dos alimentos, de modo que possam acessar seus substratos
(VALADARES FILHO; PINA, 2006).
Segundo Russel (2002), as bactérias aderidas às partículas dos alimentos
podem ser divididas em fraca e fortemente adesivas. Essa adesão ao substrato é
realizada por meio de mecanismos específicos que requerem adesinas e/ou receptores
e ainda, alguns mecanismos químicos, tais como ligações de Van Der Walls. As
bactérias ruminais não aderem à superfície das partículas de forragem devido a
presença de ceras. A adesão ocorre no interior do material, o qual é de mais fácil
degradação. Assim, a degradação das partículas ocorre do interior das partículas para o
exterior (RUSSEL, 2002).
Portanto, a velocidade que os microrganismos aderem e penetram a essas
barreiras físicas é traduzido pelo tempo de colonização ou lag time, que caracteriza a
digestão ruminal de vários alimentos (McALLISTER, 1994).
2.1.1.3 Ácidos graxos de cadeia curta
Os ácidos orgânicos produzidos no rúmen são provenientes principalmente de
carboidratos consumidos pelos ruminantes, ou seja, polímeros de glucose que
aparecem principalmente na forma de celulose ou amido. Portanto, para que esses
carboidratos participem da fermentação é necessário que sejam hidrolisados no rúmen
(NUSSIO; CAMPOS; LIMA, 2006).
A fermentação dos carboidratos é a principal fonte de energia para a formação
de adenosina trifosfato (ATP), que é utilizada para manutenção e crescimento dos
microrganismos. Durante a fermentação, os carboidratos são digeridos pelos
20
microrganismos em hexoses, pentoses e ácido urônicos. A fermentação da hexose
resulta em dois moles de piruvato, com produção de duas ATPs e duas nicotinamidas
adeninas dinucleotídeos na sua forma reduzida (NADH
2
) (CHURCH, 1988).
A principal via de fermentação das hexoses é a glicolítica, onde são gastos dois
moles de ATP para fosforilar uma hexose, formando quatro ATPs durante a conversão
de duas trioses fosfato em dois piruvatos, com uma produção líquida de dois ATPs e
dois NADH
2,
para cada mol de hexose fermentada. Entretanto, o piruvato produzido é
rapidamente convertido nos principais AGCC, como acetato, propionato e butirato
(LEHNINGER; NELSON; COX, 2000).
As proporções encontradas entre os AGCC são bem variáveis e estão
associadas com a população microbiana e a diversidade de alimentos consumidos
pelos ruminantes. Geralmente, esses valores são estáveis, apresentando proporção
molar aproximadamente de 65:25:10 para acetato:propionato:butirato em rações que
apresentam maiores quantidades de volumosos em sua constituição, e de 50:40:10
para rações ricas em concentrado (CHURCH, 1988).
2.1.2 Determinação da degradabilidade ruminal in situ
A aplicação da técnica in situ para a estimativa da degradabilidade ruminal não é
recente, sendo descrita pela primeira vez no final da década de 30 por Quin et al.
(1938), utilizando sacos de seda, e novamente por McAnally em 1942 apud Ørskov
(2000). Entretanto, sua padronização e validação somente ocorreram recentemente.
A técnica in situ com sacos de tecido de náilon vem sendo utilizada para a
avaliação da degradabilidade ruminal dos alimentos de maneira mais freqüente desde a
década de 70, com base nos estudos realizados por Mehrez; Ørskov e McDonald
(1977).
Além de ser uma técnica rápida e de fácil execução (ØRSKOV, 2000) a técnica in
situ, requer uma pequena quantidade de amostra do alimento, permitindo o contato
íntimo do mesmo com o ambiente ruminal em condições reais de pH, tamponamento,
oferta de substrato, população microbiana, entre outros. Nesse caso os alimentos não
são submetidos aos eventos digestivos (mastigação, ruminação e passagem), mas a
21
análise comparativa pode ser realizada (ØRSKOV; McDONALD, 1979; ØRSKOV;
HOVELL, 1980).
Desta maneira, não existindo melhor forma de simulação ruminal para um
determinado regime alimentar, a determinação in situ, também denominada in sacco,
tem como objetivo determinar a taxa de degradação ou o desaparecimento das frações
dos alimentos. As amostras são colocadas em sacos de tecido náilon e incubadas no
rúmen de animais providos de cânula ruminal permanente durante determinados
períodos de tempo (NOZIÈRE; MICHALET-DOREAU, 2000). As cânulas são
implantadas nos animais por meio de processo cirúrgico, possibilitando o manuseio de
amostras e alimentos no rúmen (BERCHIELLI; GARCIA; OLIVEIRA, 2006).
Atualmente, as informações referentes ao perfil de degradação ruminal dos
alimentos que compõem as rações dos ruminantes são de elevada importância para
que as respostas econômicas resultantes de modificações biológicas sejam elucidadas.
As curvas de desaparecimento de cada fração dos alimentos retratam a cinética
de degradação ruminal. Dessa maneira, a descrição da taxa e da extensão da digestão
é importante para explicar as relações existentes entre a ingestão, a digestão e o
desempenho de ruminantes (ØRSKOV, 1982).
Segundo Mertens (1993), a mensuração quantitativa desses parâmetros
depende do ajuste de alguns modelos para descrição de processos biológicos reais da
digestão, como a adaptação de alguns métodos, delineamentos experimentais, acurácia
para a coleta de dados e estimativas dos parâmetros resultantes da cinética ruminal.
Um modelo exponencial foi sugerido por Ørskov e McDonald (1979), com a
finalidade de auxiliar o estudo da degradação de nutrientes de forrageiras no rúmen em
função do tempo, a partir de uma equação sugerida com base no princípio de
desaparecimento do material durante a incubação. Esse modelo, amplamente utilizado,
permite obter valores de degradabilidades potenciais, efetivas e taxas de degradação.
As curvas de degradação para os alimentos segundo o modelo proposto por
Mehrez; Ørskov e McDonald (1977); Ørskov e McDonald (1979), seguindo
recomendações propostas por Nocek e Kohn (1988), são obtidas pela seguinte
equação (1):
DP = a + b (1- e
-ct
) (1)
22
onde,
DP = degradabilidade potencial estimada (%);
a = interseção da curva no tempo zero, podendo ser interpretada como fração
rapidamente solúvel (% do original), também denominado washing loss;
b = fração insolúvel em água, porém potencionalmente degradável do alimento
(% do original);
c = constante da taxa de degradação da fração b (%/hora);
e = logaritmo natural, que representa o tempo de colonização dos
microrganismos das partículas dos alimentos, para o início da degradação microbiana
(lag time);
t = tempo de incubação (horas);
Para se calcular a degradabilidade efetiva (DE) dos alimentos, resultados estes
mais próximos dos valores reais de degradação são inseridos valores conhecidos da
taxa de passagem do alimento, pelo trato gastrintestinal, sendo a equação (2) utilizada:
(2)DE = a + [(b x c) / (c + kp)]
onde,
DE = degradabilidade efetiva (%);
a = interseção da curva no tempo zero, podendo ser interpretada como fração
rapidamente solúvel (% do original), também denominado washing loss;
b = fração insolúvel em água, porém potencionalmente degradável do alimento
(% do original);
c = constante da taxa de degradação da fração b (%/hora).
kp = representa a taxa de passagem da digesta do rúmen (%/hora).
De acordo com essas equações, a degradação dos alimentos nos
compartimentos do trato gastro intestinal é resultante de dois parâmetros competitivos
que atuam simultaneamente, a taxa de passagem e a taxa de degradação. O conceito
23
de degradabilidade efetiva é utilizado quando se inclui a taxa de passagem do alimento
no cálculo da degradabilidade (ALLEN, 1993).
A mensuração da degradabilidade no rúmen, sem considerar a taxa de
passagem, pode superestimar a extensão da degradação, já que as partículas dos
alimentos estão sujeitas à passagem para o compartimento seguinte antes de serem
completamente degradadas, o que não ocorre na determinação in situ (ØRSKOV,
1982).
No Brasil, a técnica in situ tem sido utilizada com sucesso para a determinação
da degradação da MS, MO, proteína bruta (PB) e ainda das frações de parede celular
(FDN e FDA) dos alimentos fornecidos aos ruminantes (ALCÂNTARA et al., 1989;
AROEIRA et al., 1993; CARMO et al., 2001; EZEQUIEL et al., 2001; GIMENES et al.
2006; SCHMIDT, 2006).
No entanto, devido à falta de padronização da técnica, a metodologia in situ
apresenta alguns fatores que devem ser observados como, porosidade e qualidade do
tecido utilizado para a confecção dos sacos, a determinação do número de horários de
incubação, a quantidade e o tamanho de partícula das amostras, o tipo de rações
fornecidas aos animais, o processamento dos alimentos, entre outros (NOCEK, 1985;
HUNTINGTON; GIVENS, 1995; VANZANT; COCHORAN; TITGEMEYER, 1998;
NOZIÈRE; MICHALET-DOREAU, 2000).
Nozière e Michalet-Doreau (2000) descreveram que a maior variação entre os
dados resultantes dessa técnica está relacionada com a baixa capacidade de gerar
repetibilidade, devido à dificuldade encontrada na tentativa de padronização do método.
Quanto a porosidade e a qualidade dos sacos de tecido náilon, recomenda-se a
utilização de tecido com poros que permitam a entrada dos microrganismos no interior
dos sacos, remoção dos produtos finais da degradação e redução das perdas de
amostras não degradadas. Alguns autores indicam como ideal uma porosidade de 45 a
50 µm, porém esses dados são bem variáveis, entre 15 e 35 µm (HUNTINGTON;
GIVENS, 1995).
A determinação do número de horários de incubação requeridos para o estudo
da extensão potencial da degradação dependerá do tipo de alimento e da fração a ser
avaliada. Lusk et al. (1962) apud Huntington e Givens (1995), avaliando a
24
degradabilidade de forragens, determinaram que quando o objetivo é analisar a
degradação da proteína e frações rapidamente fermentáveis (amido), os tempos de
incubação podem ser de 0, 2, 4, 8, 16, 24 e 48 horas. No caso da degradação de
forragens os tempos seriam de 0, 4, 8, 16, 24, 48, 72 e 96 horas. No entanto, essa
variável pode ser alterada conforme o objetivo do estudo.
Nocek (1988) sugeriu que a quantidade de amostra por área útil do saco a ser
utilizada deve ser de aproximadamente 10 a 20 mg/cm
2
. Entretanto, assim como no
caso da porosidade, esses valores ainda não são bem elucidados (VANZANT;
COCHORAN; TITGEMEYER, 1998).
Quanto à ração fornecida aos animais que irão participar dos ensaios, é
importante que o ambiente ruminal esteja adaptado aos ingredientes a serem avaliados,
para que os microrganismos se desenvolvam, colonizem e degradem de forma eficiente
os ingredientes a serem incubados (BERCHIELLI; GARCIA; OLIVEIRA, 2006).
As amostras dos alimentos avaliados são secas, geralmente em estufa, com o
intuito de reduzir modificações na composição decorrente da respiração e ações de
enzimas. Na seqüência as amostras são moídas com o objetivo de facilitar a
homogeneização e simular os processos de mastigação, sendo as peneiras de 2,5 a 5
mm as mais utilizadas. Entretanto, a secagem e a temperatura nas quais são
processados os alimentos podem influenciar a natureza e o conteúdo de vários
constituintes dessas amostras. Huntington e Givens (1995) sugeriram que forragens e
silagens, por apresentarem elevados teores de componentes voláteis, podem ser
moídas ainda congeladas, evitando a secagem.
Como alternativa de avaliação da degradabilidade de forragens conservadas
tem-se a determinação in situ utilizando-se o macro-bag. Nesta técnica, os alimentos
são incubados em sua forma in natura, sem secagem ou moagem, de maneira a reduzir
perdas dos componentes solúveis e ácidos orgânicos (HUNTINGTON e GIVENS,
1995).
Andrae et al. (2001), realizaram ensaios de digestibilidade in vivo e in situ da MS,
FDN e FDA, com o objetivo de avaliar híbridos de milho, maturidade da planta no
momento da colheita e de diferentes processamentos mecânicos, utilizando a técnica
macro-bag (25 x 30 cm). A quantidade de amostra utilizada foi de 20 g de MS para cada
25
tratamento na sua forma in natura. Os tempos de incubação foram de 0, 8, 16, 24, 48 e
96 horas, os autores observaram que o desaparecimento da MS, FDN e FDA
apresentaram-se consistentes quando comparados com as respostas in vivo.
2.1.3 Determinação da digestibilidade in vitro
A qualidade nutricional dos alimentos pode ser definida por sua composição
químico-bromatológica e digestibilidade. A digestibilidade in vitro deve ser adequada
quanto à representação do processo de digestão que ocorre no rúmen, abomaso e
intestino, estimando quantitativamente a taxa de digestão, semelhantemente ao que
ocorre na digestibilidade in vivo. Assim como a determinação da degradabilidade in situ
a digestibilidade in vitro também exige a manutenção de animais providos de cânula
ruminal (TILLEY; TERRY, 1963; VAN SOEST, 1967; GOERING; VAN SOEST, 1970).
A metodologia proposta por Tilley e Terry (1963) é a mais utilizada para a
predição da digestibilidade in vitro e simula a digestão ruminal por 48 horas, seguida por
digestão de pepsina e ácido fraco (pH 2,0).
Com o propósito de aproximar o que ocorre na digestão pós-ruminal, Van Soest
(1967) substituiu a digestão com pepsina proposta por Tilley e Terry (1963) pela
solução de detergente neutro, que demonstrou resultados mais próximos do que
ocorreria na digestibilidade in vivo, denominada então digestibilidade in vitro verdadeira.
As frações a serem obtidas a partir da técnica in vitro correspondem à
digestibilidade da MS e da matéria orgânica (MO). Neste sentido, o método in vitro não
se destina à avaliação da composição química dos componentes bromatológicos dos
alimentos.
A técnica in vitro consiste em manter amostras de alimentos em contato com o
líquido ruminal (inóculo) no interior de um tubo de ensaio, onde se procura reproduzir o
processo de fermentação ruminal, ou seja, presença de microrganismos, anaerobiose,
temperatura, poder tampão e pH, durante 24 a 48 horas (SILVA; QUEIROZ, 2002).
No entanto, os fatores que afetam os resultados obtidos por essa técnica estão
relacionados com a fonte de fibra fornecida aos animais doadores de fluído ruminal, à
limitação quanto à reprodução das condições de movimentação do alimento, o pH do
26
inóculo utilizado e o tamanho de partícula da amostra incubada. Dentre esses fatores,
as maiores variações observadas na técnica in vitro estão relacionadas com a redução
do pH do inóculo, que pode afetar a digestibilidade da fibra, uma vez que os
microrganismos celulolíticos são sensíveis à queda do pH (CHERNEY; SICILIANO-
JONES; PELL, 1993).
Varel e Kreikemeier (1995), comparando as técnicas in vitro e in vivo,
observaram diferenças nos resultados obtidos para tempo de colonização, taxa e
extensão de digestão e associaram essa diferença à menor concentração de
microrganismos.
2.1.4 Cana-de-açúcar fresca e ensilada na alimentação de ruminantes
A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é utilizada há muito tempo como
cultura forrageira por pecuaristas brasileiros, e vem assumindo papel fundamental
desde a década de 50 como fonte de volumoso suplementar, principalmente em
estabelecimentos produtores de leite.
Na época de baixa disponibilidade de forragem nas pastagens, a cana-de-açúcar
se encontra com bom valor nutritivo, o qual se mantém durante um longo período de
tempo. Isso permite o seu fornecimento aos animais, sem que ocorra a redução de
desempenho.
Entretanto, fora do período da safra, a utilização da cana-de-açúcar na
alimentação animal sofre restrições por apresentar menor valor nutritivo, principalmente
devido ao baixo teor de sacarose (PEDROSO, 2003). A cana-de-açúcar apresenta alto
teor de carboidratos solúveis, que são rapidamente fermentados no rúmen, porém é
associada à baixa degradação ruminal da fibra, atribuída ao baixo teor de proteína
desse alimento (CARMO et al., 2001).
Devido a restrições relacionadas à colheita diária, ao risco de incêndio e à
redução da qualidade da cana na entressafra, existe grande demanda por informações
sobre a ensilagem deste volumoso. Essa técnica permite cortes de grandes áreas em
um curto espaço de tempo, quando a cana apresentará melhor qualidade nutricional.
27
Contudo, quando esta forragem é ensilada sem aditivos, ocorre fermentação
alcoólica, resultando em perdas excessivas de MS e de valor nutritivo durante a
conservação (SCHMIDT, 2006). Como observado por Preston; Hinojosam e Martinez
(1976) pode haver redução de aproximadamente 30% de carboidratos solúveis na
composição da massa ensilada em relação à cana fresca.
Avaliando as perdas de MS e valor nutritivo na ensilagem da cana-de-açúcar
sem aditivos, Pedroso (2003) observou que aos 45 dias após a ensilagem, a cana-de-
açúcar atingiu a maior perda de MS (29,20%) passando de 35% MS na ensilagem para
26% MS na amostragem aos 45 dias, acompanhada de redução de 25% da
digestibilidade in vitro verdadeira (65 para 47%). Sobre a DIVMS da silagem de cana-
de-açúcar, Schmidt et al. (2003) verificaram valor de 63,38%, semelhante ao
encontrado por Pedroso (2003) (62,90%).
Alcântara et al. (1989), estudando o efeito da ensilagem da cana-de-açúcar com
hidróxido de sódio (NaOH), silagem de cana não tratada e cana fornecida fresca,
observaram que o desaparecimento in situ da MS após 24 horas de incubação no
rúmen de ovinos foi de 55,6; 50,2 e 62,7%, respectivamente.
Em experimento conduzido com bovinos, Ezequiel et al. (2001) estudaram o
efeito da ensilagem da cana-de-açúcar in natura, hidrolisada e hidrolisada fenada.
Foram verificadas diferenças significativas para as degradabilidades potencial e efetiva
da MS entre a cana-de-açúcar in natura e hidrolisada, com valores de 84,40 e 61,60% e
54,40 e 58,60%, respectivamente. Em trabalho subseqüente, Ezequiel et al. (2005)
concluíram que o tratamento alcalino com hidróxido de sódio, com ou sem fenação,
melhorou a digestibilidade no trato digestivo total, sendo esta 80,2% versus 58,6% da
cana-de-açúcar in natura.
A taxa de degradação in situ da MS da cana-de-açúcar encontrada por Carmo et
al. (2001) foi de 3,34%/h, semelhante ao encontrado por Aroeira et al. (1993) (3,20%/h),
porém diferente do observado por Valadares-Filho et al. (1990) e Pereira et al. (1996)
que encontraram valores de 0,20%/h e 2,00%/h, respectivamente.
Os dados de degradação da fibra da cana-de-açúcar encontrados na literatura
são bem variáveis. Carmo et al. (2001), avaliando a degradação potencial da FDN da
cana-de-açúcar, determinaram o valor de apenas 29,23% com 72 horas de incubação.
28
Diferentemente, Aroeira et al. (1993) registraram o valor de 41,60% de degradabilidade
da parede celular da cana-de-açúcar, incubada em animais suplementados com farelo
de algodão ou arroz.
Para degradação efetiva da FDA, com taxa de passagem de 2%/h, não foram
observadas diferenças significativas para silagem não aditivada, aditivadas com uréia a
0,5% na matéria verde (MV), benzoato de sódio a 1% na MV, silagens inoculadas com
L. plantarum e L. buchneri, sendo observado valores de 31,00; 28,60; 27,40; 29,80;
30,40%, respectivamente (SCHMIDT, 2006). Schmidt (2006) ainda demonstrou que a
relação molar acético:propiônico (C2:C3) no rúmen, foi maior quando bovinos de corte
foram alimentados com silagem de cana-de-açúcar inoculada com L. plantarum (3,56:1)
quando comparado com a adição de uréia (2,96:1). Silveira et al. (2002) observaram em
bovinos alimentados com silagem de cana-de-açúcar aditivada com uréia relação
C2:C3 ruminal, bastante superior (5,2:1).
Pereira et al. (2001) verificaram comportamento quadrático sobre a concentração
de N-NH
3
ruminal, em bovinos alimentados com ração à base de cana-de-açúcar in
natura, observando valores de 16,90 e 14,40 mg de N/100 mL de fluído ruminal, logo
após o fornecimento da dieta.
2.1.5 Silagem de milho (Zea mays L.)
Dentre as várias gramíneas utilizadas para a ensilagem, o milho apresenta
características interessantes, que permitem o preparo de silagem de boa qualidade,
como a concentração adequada de carboidratos e o baixo poder tampão (PINTO et al.,
1999; DIAS, 2002).
Inúmeros são os fatores a serem observados na avaliação da qualidade da
silagem de milho. Na última década, esta avaliação era realizada somente com base na
porcentagem de grãos na MS, os quais são mais digestíveis do que as folhas e hastes.
Assim, o aumento de sua proporção na silagem resultaria em aumento na qualidade
dessa forragem (SILVA et al., 1997).
Segundo Rentero (1998), para a produção de uma silagem de milho de boa
qualidade não se deve somente considerar a porcentagem de grãos na massa ensilada,
29
mas também as demais proporções das frações (colmo, folha, palhas e sabugo). Os
modelos de previsão de qualidade da silagem devem ser estabelecidos com base em
dois fatores: porcentagem de grãos na massa ensilada (% na MS) e valor nutritivo da
porção haste+folhas (% da digestibilidade verdadeira in vitro) (NUSSIO; MANZANO,
1999).
Comparando dois métodos para determinação da degradabilidade ruminal em
caprinos, Gonçalves et al. (2001) observaram que as incubações in situ e in vitro
resultaram em curvas de degradação da MS semelhantes em seus formatos para a
silagem de milho. Os valores apresentados são similares para a fração solúvel em água
quando o pH do inóculo foi de 6,55 (57,39 e 56,98%, respectivamente). Desta forma, os
autores concluem que as técnicas podem ser aplicadas com confiabilidade para
predizer os parâmetros estudados.
Em relação à degradabilidade ruminal de nutrientes na silagem de milho,
Brondani et al. (2003), registraram valores para a degradação potencial da MS, FDN,
FDA e PB de 73,90; 50,30; 49,00 e 89,30%, respectivamente, quando a silagem foi
incubada em bovinos. Brito et al. (2001) e Rossi Júnior et al. (1997) encontraram
resultados para a degradabilidade da PB, de 82,10 e 95,45%, respectivamente.
Morais et al. (1996a), em pesquisa com bovinos alimentados com silagem de
milho, observaram valores para as frações solúveis, potencialmente degradáveis e não
degradável da MS de 30,80; 40,10 e 29,00% e para FDN de 22,90; 41,20 e 35,90%,
respectivamente, utilizando a técnica in situ.
Estudando a degradabilidade ruminal em bovinos canulados no rúmen, Brito et
al. (2001) avaliaram os parâmetros de degradação in situ da silagem de milho. Os
valores médios encontrados para a degradabilidade efetiva da MO, PB e carboidratos
totais foram de 52,00; 71,40 e 47,60%, respectivamente, quando se considerou taxa de
passagem de 5%/h.
Andrae et al. (2001) avaliaram os efeitos de híbridos de milho, maturidade da
planta na colheita e processamentos mecânicos sobre a degradabilidade utilizando a
técnica in situ macro-bag. Estes autores observaram valores médios de 74,38; 52,45 e
48,02%, para a degradabilidade da MS, FDN e FDA, respectivamente.
30
2.2 Material e Métodos
2.2.1 Local do experimento
O experimento foi desenvolvido no Departamento de Zootecnia – Setor de
Ruminantes e Laboratório de Bromatologia, da Universidade de São Paulo da Escola
Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (USP/ESALQ), no período de junho a
dezembro de 2005.
2.2.2 Animais utilizados e rações experimentais
Foram utilizadas duas vacas Holandesas não lactantes, com peso médio de 450
kg, providas de cânula ruminal permanente. Os animais foram alojados em gaiolas
metabólicas individuais do tipo tie-stall, com 1,05 m de largura e 2,10 m de
comprimento, com piso cimentado e providas de bebedouro automático e comedouro.
As rações experimentais eram isoprotéicas e isoenergéticas, formuladas
segundo o NRC (2001), para animais com produção potencial de 30 kg de leite/dia,
embora os animais não estivessem em lactação. Essa ração foi utilizada uma vez que
um experimento conexo de desempenho de vacas leiteiras foi conduzido
concomitantemente (QUEIROZ, 2006), sendo de interesse os dados do presente
trabalho.
Essas rações, com relação volumoso:concentrado de 40:60, foram fornecidas
aos animais a cada período experimental, de maneira a se obter diferentes ambientes
ruminais. As rações variavam conforme a fonte de volumoso: cana-fresca (CF) ou
silagem de cana (SC). Na Tabela 1 estão apresentados à proporção dos ingredientes e
a composição químico-bromatológica das rações experimentais.
Durante o experimento os animais receberam as rações experimentais duas vezes
ao dia (8:00 e 18:00 horas) em quantidade suficiente para permitir cerca de 10% de
sobras. Os volumosos e os concentrados foram pesados separadamente e
homogeneizados para cada animal individualmente no momento do fornecimento das
rações.
31
Tabela 1 - Proporção dos ingredientes nas rações experimentais
oferecidas e composição químico-bromatológica
Matéria Seca (%)
Ingredientes
Cana fresca Silagem de cana
Cana fresca picada
Silagem de cana
Milho grão moído
Polpa cítrica peletizada
Caroço de algodão
Farelo de algodão
Farelo de soja
Bicarbonato de sódio
Premix mineral-vitamínico
40,00
-
8,00
12,90
10,00
12,00
14,02
0,70
2,38
-
40,00
8,00
12,90
10,00
12,00
14,02
0,70
2,38
Composição bromatológica
Matéria seca
Matéria mineral
Proteína bruta
Fibra em detergente neutro
Fibra em detergente ácido
45,24
4,96
9,55
50,27
31,82
44,33
5,56
8,56
49,51
31,62
A silagem de cana-de-açúcar fornecida aos animais foi retirada de um silo tipo
poço, tendo sido confeccionada com a utilização do inoculante bacteriano Lalsilcana
®
,
constituído pela cepa L. buchneri 40788. De acordo com as especificações do produto,
dois gramas (g) do produto foram diluídos em água para garantir a inoculação de 5 x
10
4
unidades formadoras de colônia por grama (ufc/g) em uma tonelada de MV de
forragem.
A cana-de-açúcar fresca foi colhida em uma área pertencente a USP/ESALQ, em
dias intercalados, sendo a picagem realizada no momento do fornecimento aos animais.
A planta inteira era picada em picadora estacionária regulada para corte de tamanho de
partícula de aproximadamente 1,0 cm.
32
2.2.3 Desenho experimental
Em cada ambiente ruminal, resultantes do fornecimento das diferentes rações,
foram incubados os três volumosos estudados: cana-de-açúcar fresca, cana-de-açúcar
ensilada com aditivo e silagem de milho.
Os tratamentos consistiram de um arranjo hierárquico 3 x 2 (três volumosos
dentro de dois ambientes ruminais), com medidas repetidas nos mesmos animais.
2.2.4 Determinação da degradabilidade in situ
A degradabilidade in situ da MS, matéria orgânica (MO) e fração fibrosa (FDN e
FDA) da CF, SC e da SM foram avaliadas utilizando-se sacos de tecido náilon com
poros de aproximadamente de 50 µm, com medidas de 20 x 40 cm (macro-bag). Foram
incubadas aproximadamente 70 g dos volumosos (aproximadamente 20 g de MS), os
quais foram acondicionados in natura, ou seja, sem prévia moagem ou secagem
(HUNGTINGTON e GIVENS, 1995).
Antes da incubação a cana-de-açúcar foi picada em picadora estacionária
regulada para corte de tamanho de partícula de 1,0 cm. As silagens de cana e de milho
eram alocadas nos sacos da forma como foram retirados do silo, com tamanho médio
de partículas de 1,0 a 1,5 cm.
Conforme sugerido por Campos; Nussio e Nussio (2004), os sacos foram
pesados e o seu peso vazio foi anotado. A coleta das amostras e as pesagens dos
alimentos para todos os tempos foram realizadas no dia anterior ao início das
incubações, em balança semi-analítica, com precisão de duas casas decimais.
Após a pesagem, os sacos foram selados para fechamento e amarrados ao meio
com a utilização de linha de náilon com espessura de 0,6 mm. Os sacos eram então
congelados e retirados aproximadamente uma hora antes do horário de incubação, para
que as amostras alcançassem à temperatura ambiente.
No dia da incubação os sacos foram fixados aos elos de uma corrente por meio
da própria linha, de forma seqüencial (fileiras), sendo os mesmos imersos no conteúdo
ruminal e a corrente ancorada à cânula (Figura 1).
33
Figura 1 – Detalhes do macro-bag, fixação dos sacos (A) por meio da linha na corrente
(B) e incubação (C) em animal fistulado
Os sacos foram incubados em triplicata em ordem cronológica reversa, nos
tempos 0, 12, 24, 48, 72 e 96 horas, realizando-se a retirada desses simultaneamente.
Os sacos referentes ao tempo zero não foram incubados no rúmen dos animais, porém,
foram lavados simultaneamente aos demais. Dessa forma, para cada alimento foram
utilizados 18 sacos (seis tempos x três repetições) totalizando 54 sacos por tratamento,
sendo estes incubados em cada ambiente ruminal.
Após a retirada dos sacos do rúmen, os mesmos foram lavados imediatamente
em máquina de lavar (“tanquinho”) com água corrente, até que a água não
apresentasse sinais de resíduo do conteúdo ruminal, ou seja, até que se tornasse
límpida.
Foi retirado o excesso de água com uma leve pressão manual nos sacos, os
quais foram secos em estufa de circulação forçada de ar a 65ºC por 48 horas para
posterior pesagem.
Os resíduos obtidos das triplicatas de cada tempo foram moídos em moinho tipo
Willey providos de peneira com malha de 1 mm de diâmetro, para as determinações
químico-bromatológicas. Foram determinados os teores de MS a 105°C por 12 horas e
MO a 600°C segundo Campos; Nussio e Nussio (2004), FDN e FDA segundo Van
Soest; Robertson e Lewis (1991), com base no método seqüencial com a utilização do
aparelho ANKOM Fiber Analyzer (ANKOM
®
Technology Corp.), conforme descrito por
Holden (1999) para cada repetição.
A B C
34
Os resultados das determinações bromatológicas das frações MS, MO, FDN e
FDA foram utilizados para posterior cálculo da taxa de desaparecimento dos nutrientes,
conforme proposto por Mehrez; Ørskov e McDonald (1977); Ørskov e McDonald (1979),
seguindo recomendações propostas por Nocek e Kohn (1988). Na análise dos dados,
quando um valor negativo foi observado para a fração B, este foi considerado como
zero (0).
As taxas de passagem da fase sólida de 2, 5, e 8%/hora foram utilizadas
seguindo sugestões de Huntington e Givens (1995), uma vez que no presente
experimento não foram mensuradas as taxas de passagem dos alimentos.
As mesmas análises foram realizadas nos alimentos antes da incubação, para
futuras correções e cálculo da taxa de desaparecimento. As médias da composição
químico-bromatológicas dos alimentos dos dois tratamentos antes da incubação se
encontram apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2 - Composição químico-bromatológica dos volumosos incubados
Volumosos
1
Composição bromatológica
CF
SC
SM
Matéria seca (%)
Cinzas (% MS)
Fibra em detergente neutro (% MS)
Fibra em detergente ácido (% MS)
29,89
2,98
58,73
36,82
31,34
3,17
55,25
36,44
27,48
4,13
62,28
31,85
1
Volumosos: CF = cana-de-açúcar fresca; SC = silagem de cana-de-açúcar; SM = silagem de milho
2.2.5 Parâmetros ruminais
Para a avaliação do ambiente ruminal resultante de cada ração experimental,
amostras de fluído ruminal foram colhidas a cada duas horas durante um período de 12
horas a começar do horário de fornecimento da ração (0, 2, 4, 6, 8,10 e 12 horas).
Conforme proposto por Campos; Nussio e Nussio (2004) as amostras foram
colhidas de vários pontos do rúmen, sendo filtradas em quatro camadas de pano
(fralda). Uma alíquota de fluído ruminal de aproximadamente 200 mL teve o pH medido
35
imediatamente em potenciômetro digital (DIGIMED
®
- DMPH2) sendo subdividida em
duas amostras para armazenamento (-2°C) e posterior determinação dos AGCC e N-
NH
3
.
Para a determinação do teor de N-NH
3
uma das amostras foi descongelada e
centrifugada a 12000 x g, a 4°C durante 20 minutos. Uma alíquota sobrenadante foi
utilizada para a determinação, seguindo o método colorimétrico proposto por Chaney e
Marbach (1962), adaptado para leitura em leitor de microplaca (BIO-RAD, Hercules, CA,
EUA), utilizando-se filtro para absorbância de 550 nm (CAMPOS; NUSSIO, NUSSIO,
2004).
A partir do fluído da outra amostra foram determinadas as concentrações dos
AGCC (ácidos acético, propiônico e butírico). A amostra foi igualmente descongelada e
centrifugada, sendo 800 µL do sobrenadante, juntamente com 200 µL de ácido fórmico
e 100 µL de padrão interno adicionados à um frasco para leitura e mantidos
congelados. Os frascos foram descongelados no momento da realização da leitura em
temperatura ambiente. As leituras foram realizadas conforme descrito por Campos;
Nussio e Nussio (2004), em cromatógrafo líquido-gasoso, CLG (Hewlett Packard
®
5890
series II), equipado com braço mecânico HP e Integrator 3396 série II (Hewlett Packard
Company
®
).
2.2.6 Determinação da digestibilidade in vitro
Os alimentos e os animais doares de fluído ruminal utilizados no ensaio da
digestibilidade in vitro foram os mesmos que participaram do ensaio de degradabilidade
in situ. Os alimentos avaliados foram a CF, SC, SM e ainda um alimento padrão (capim
elefante), fornecido pelo Laboratório de Bromatologia da USP-ESALQ, cuja
digestibilidade era conhecida e utilizada para possíveis correções.
Das amostras coletadas para o ensaio de degradabilidade in situ, uma porção foi
separada para a determinação da digestibilidade in vitro da MS e MO. As amostras
foram submetidas à secagem em estufa de circulação forçada de ar a 65ºC por 48
horas. Após secagem, as amostras foram moídas em moinho tipo Willey providos de
peneira com malha de 1 mm de diâmetro.
36
As amostras moídas foram pesadas em quadruplicatas em tubos de ensaio de
100 mL e incubadas seguindo a metodologia proposta por Goering e Van Soest (1970).
Entretanto, os inóculos utilizados foram os mesmos referentes a cada ração
experimental do ensaio de degradabilidade in situ, ou seja, animais alimentados com a
cana-de-açúcar in natura ou ensilada.
Dessa maneira, foram realizadas coletas de fluído ruminal por meio da fistula
seguindo metodologia sugerida por Campos; Nussio e Nussio (2004). Durante a
incubação com duração de 48 horas, o pH foi medido em potenciômetro digital
DIGIMED
®
(DMPH2) e corrigido para 6,0 durante as oito primeiras horas após a
incubação, em intervalos de uma hora.
Embora, a metodologia padrão recomende correção até seis horas após a
incubação, adotou-se o período de oito horas devido os inóculos apresentarem em sua
constituição altos teores de concentrado. Após 48 horas cessou-se a fermentação com
adição de tolueno, sendo então determinado o FDN de cada tubo para a determinação
da digestibilidade in vitro verdadeira da MS e da MO (GOERING; VAN SOEST, 1970).
2.2.7 Análises estatísticas
2.2.7.1 Parâmetros ruminais
As variáveis dos parâmetros ruminais foram analisadas por meio da análise de
covariância do procedimento MIXED do programa estatístico SAS (2000). Foi avaliada a
interação entre os ambientes ruminais (rações experimentais) e os parâmetros ruminais
(pH, N-NH
3
, C2, C3, C4, relação C2:C3 e concentração total dos AGCC). Para a
comparação de médias das interações que apresentaram diferenças significativas foi
utilizado o teste t de Student ao nível de 5% de probabilidade.
2.2.7.2 Degradabilidade in situ
Em cada ambiente ruminal, resultantes do fornecimento das diferentes rações,
foram incubados os três volumosos testados: cana-de-açúcar fresca, cana-de-açúcar
37
ensilada com aditivo e a silagem de milho. Os tratamentos consistiram de um arranjo
hierárquico 3 x 2 (três volumosos dentro de dois ambientes ruminais), com medidas
repetidas nos mesmos animais.
Os dados de degradabilidade da MS, MO, FDN e FDA, foram analisadas
estatisticamente considerando a estrutura de covariância simétrica composta, com o
uso do procedimento MIXED do programa estatístico SAS 9.1, tal estrutura de
covariância foi utilizada devido à presença de medidas repetidas. O mesmo permite
ainda avaliar a homogeneidade das variâncias e ajustar para as covariâncias das
amostras. O modelo matemático incluiu os efeitos de ambiente ruminal, volumoso
dentro de ambiente ruminal e efeito de animal, além do erro experimental. Os
resultados são apresentados como médias ajustadas pelo método dos quadrados
mínimos.
Seguindo a equação exponencial proposta por Mehrez e Ørskov (1977), com
recomendações propostas por Nocek e Kohn (1988). As fontes incluídas no modelo
foram às frações A (fração solúvel em água), B (fração potencialmente degradável), C
(fração não degradável), taxa de degradação (c%/h), degradação potencial (DP) e
degradação efetiva (DE) nas taxas de passagens de 2; 5 e 8%/h.
Foi avaliada a interação entre os ambientes ruminais (rações experimentais) e o
alimento incubado (CF, SC e SM). Quando a interação não foi significativa, utilizou-se a
probabilidade dos efeitos principais. Para a comparação de médias das interações que
apresentaram diferenças significativas, utilizou-se o teste t de Student a 5% de
probabilidade.
2.2.7.1 Digestibilidade in vitro
O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso. Os dados foram
analisados de forma a obter a análise de variância entre os alimentos e a interação
entre o alimento e os inóculos pelo procedimento GLM do pacote estatístico SAS
(2000), as médias foram verificadas através do lsmeans/pdiff ao nível de 5% de
significância.
38
2.3 Resultados e Discussão
2.3.1 Parâmetros ruminais
As médias dos parâmetros ruminais avaliados para os diferentes ambientes
ruminais (tratamentos), horários de coleta (tempo) e a interação tratamento versus (vs)
tempo são apresentados na Tabela 3.
Tabela 3 - Concentração molar dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), pH e
concentração de nitrogênio amoniacal no fluído ruminal de vacas
alimentadas com rações contendo cana-de-açúcar fresca ou ensilada
Tratamentos
2
P<
4
Parâmetros
1
CF
SC
Média EPM
3
Tratamento Tempo Interação
AGCC (mM)
C2 57,71 58,94 58,33 0,70 0,3521 0,0005 0,0007
C3 23,85 26,37 25,11 1,44 0,3150 0,4987 0,8166
C4 15,67 20,17 17,92 1,74 0,2011 0,5186 0,8159
Relação C2:C3 2,47 2,35 2,41 0,11 0,5255 0,3387 0,9312
AGCC total (mM) 96,09 104,21 100,15 0,94 0,0313 0,0010 0,0007
pH 6,35 6,34 6,35 0,12 0,9057 0,0075 0,8210
N-NH
3
(mg/dL) 15,05 11,21 13,13 4,02 0,3207 0,9434 0,8064
1
Parâmetros - AGCC: concentração molar dos ácidos graxos de cadeia curta; C2: ácido acético; C3:
ácido propiônico, C4: ácido butírico.
2
Rações contendo cana-de-açúcar fresca (CF) ou silagem de cana-de-açúcar aditivada (SC);
3
EPM - erro padrão da média.
4
P< - valores menores que 0,05 são estatisticamente diferentes pelo Teste de t de Student.
Embora não tenha ocorrido diferença significativa na concentração molar dos
ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) individualmente, a ração contendo silagem de
cana apresentou maior concentração molar de AGCC total. Diferenças significativas
(P<0,05) entre os tratamentos foram observadas para a concentração total de AGCC. O
fator tempo afetou de forma significativa a concentração molar do ácido acético (C2) e
total dos ácidos graxos, bem como o pH ruminal.
39
O horário de coleta (tempo), assim como a interação tempo vs tratamento afetou
de forma significativa as concentrações molares dos AGCC totais e C2. A concentração
molar dos ácidos propiônico (C3) e butírico (C4) apresentou comportamento temporal
semelhante. Variações nas concentrações molares de AGCC podem afetar a digestão
e/ou o desaparecimento de alimentos, principalmente quando ocorrem em coincidência
com grande variação de pH, como observado neste estudo.
A Figura 2 apresenta a evolução temporal das concentrações molares dos AGCC
individualmente, assim como as concentrações totais, o pH e a concentração de N-NH
3
ruminal de acordo com os tratamentos.
Figura 2 - Evolução temporal das concentrações ruminais de ácido acético, ácido
propiônico, ácido butírico, ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) total, pH
e nitrogênio amoniacal (N-NH3), no fluído ruminal de vacas alimentadas
com rações contendo cana-de-açúcar fresca e ensilada
N-NH3
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mg/dL
Ração CF Ração SC
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
Horas
N-NH3
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mg/dL
Ração CF Ração SC
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
N-NH3
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mg/dL
Ração CF Ração SC
N-NH3
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mg/dL
Ração CF Ração SC
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Acético
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Butírico
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
024681012
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
Ácido Propiônico
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
pH ruminal
5,80
6,00
6,20
6,40
6,60
6,80
7,00
024681012
Horas
pH
Ração CF Ração SC
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
AGCC total
80,00
92,00
104,00
116,00
128,00
140,00
024681012
Horas
mM
Ração CF Ração SCl
Horas
40
Quando se avaliou a concentração do C2 o valor médio encontrado foi de 57,71
mM na ração contendo cana-de-açúcar fresca e 58,94 mM na ração contendo silagem
de cana, tratamento este que apresentou a maior concentração total dos AGCC (Tabela
3). Alcântara et al. (1989), observaram menores concentrações de C2 para animais
alimentados com cana-de-açúcar fresca quando comparado com animais que se
alimentaram com silagem de cana.
Ainda que diferenças significativas não fossem observadas entre os tratamentos
de animais alimentados com cana-de-açúcar e silagem de cana (58,32 mM) para as
concentrações de C2 no fluído ruminal, o tempo e a interação tempo vs tratamento
afetaram significativamente este parâmetro. Na figura 2 observa-se um pico de C2 duas
horas após os animais terem consumido a ração contendo silagem de cana. Quando os
animais se alimentaram das rações constituídas de CF esse pico ocorreu
aproximadamente seis horas após a alimentação.
É provável, que as maiores concentrações de C2 no ambiente ruminal dos
animais consumindo a ração contendo SC, se devem ao fato da silagem de cana ter em
sua constituição maiores concentrações de C2, resultante da fermentação heterolática
(L. buchneri) que ocorre durante o processo de ensilagem (McDONALD; HENDERSON;
HERON, 1991). Assim, maiores quantidades de C2 são disponibilizados no rúmen
quando a silagem aditivada é consumida pelos animais.
Quando Schmidt (2006) alimentou bovinos com silagens de cana-de-açúcar com
ou sem aditivos, os valores encontrados para a concentração do C2, dentro dos
tratamentos foram semelhantes aos observados neste estudo (60,9 mM).
Segundo Church (1988), concentrações molares de C2 próximas às observadas
no presente ensaio, são ideais para que ocorra digestão da celulose pelas bactérias
celulolíticas e a fermentação dos carboidratos solúveis pelos microrganismos
sacarolíticos.
Burgwald-Balstad et al. (1995), observaram concentração de C3 (28,7 mM) e C4
(10,4 mM) no fluído ruminal de vacas alimentadas com rações contendo feno, próximos
aos observados no presente estudo. Os resultados sugerem a presença majoritária de
microrganismos celulolíticos e não amilolíticos que teriam como função produzir o
acetato, como principal produto da fermentação.
41
No trabalho de Schmidt (2006) com bovinos alimentados com silagem de cana
aditivadas com L. plantarum, uréia e benzoato foram observadas diferenças
significativas para a relação C2:C3 de 3,56:1; 2,96:1; 3,02:1, respectivamente. Embora
não tenham ocorrido diferenças estatísticas entre os tratamentos para a relação C2:C3
no presente ensaio. Semelhança pode ser observada quando se compara esses
valores com os resultados obtidos por Schmidt (2006) quando utilizou uréia como
aditivo. Essa similaridade dos dados com a silagem de cana aditivada com uréia pode
ter ocorrido pelo fato das rações, utilizadas no presente estudo, serem constituídas de
caroço de algodão e farelo de soja, disponibilizando maiores teores de proteína bruta
(PB) e N-NH
3
ruminal,
tornando o ambiente ruminal similar ao relatado por Schmidt
(2006).
No presente estudo os tratamentos, o fator tempo (horário de coleta) e a
interação tempo vs tratamento influenciaram a concentração total dos AGCC de forma
significativa. A maior concentração molar dos AGCC foi constatada no fluído ruminal
dos animais que receberam silagem de cana-de-açúcar aditivada com L. buchneri
(104,21 mM), sendo que para os animais que se alimentaram de cana-de-açúcar fresca
essa concentração total foi de 96,09 mM.
As maiores concentrações molares dos AGCC do ambiente ruminal dos animais
que consumiram a ração contendo SC, se deve provavelmente a elevada proporção
dos ácidos orgânicos presente em volumosos conservados, decorrente do consumo dos
carboidratos pelas bactérias durante o processo de fermentação do material ensilado.
No trabalho conduzido por Schmidt (2006) foram observadas diferenças
significativas sobre a concentração total dos AGCC apenas para os tratamentos e o
fator tempo (horário de coleta). A maior concentração molar total dos AGCC foi
observada no fluído ruminal de animais alimentados com silagem de cana aditivada
com uréia (100,8 mM), quando comparado com animais alimentados com silagem de
cana aditivada com L. buchneri (97,1 mM).
Os produtos intermediários formados a partir da digestão da parede celular são
os monossacarídeos, sendo esses as hexoses (glucoses e frutoses) e as pentoses
(arabinose e xilose). Cullen; Harmon e Nagaraja (1986) por meio da técnica de
digestibilidade in vitro, estudaram a relação entre os carboidratos solúveis de vários
42
açúcares, grãos e subprodutos, sobre o abaixamento do pH. Os autores verificaram que
o pH é reduzido, principalmente pela fermentação das pentoses provenientes da
digestão da hemicelulose e pectina.
O valor médio de pH não foi afetado pelos tratamentos, sendo a média geral de
6,35. Segundo Van Soest (1994) este valor, não deve exercer influência negativa sobre
o crescimento de bactérias fermentadoras de celulose. Ainda, no presente estudo não
foi observado nenhuma ocorrência de acidoses e/ou laminites, embora os animais
tenham consumido grande quantidade de ingredientes concentrados. O maior aporte de
energia a partir do fornecimento de concentrado contribui para uma rápida fermentação
e, conseqüentemente, declínio no pH (NOCEK, 1997).
Entretanto, o horário de coleta influenciou o pH ruminal de forma significativa,
como pode ser observado na Figura 2. A queda do pH ocorreu duas horas após o
fornecimento das rações experimentais pela manhã (tempo 2) e a tarde (tempo 12),
confirmando o que normalmente ocorre após a ingestão de alimentos (STROBEL;
RUSSEL, 1986). Porém, o declínio do pH logo após as refeições, ocorreu mais
precocemente quando os animais foram alimentados com rações contendo SC. É
provável que a influência da alta concentração de ácidos orgânicos presente na SC,
disponibilize maiores quantidades desses ácidos no rúmen, os quais são responsáveis
pela queda do pH.
Os menores valores de pH (5,88) observados podem ser considerados o limiar
fisiológico para os ruminantes. Alcântara et al. (1989), alimentando ovinos com cana-de-
açúcar fresca, ensilada e ensilada com aditivos, relataram que esses valores são típicos
de dietas que apresentam em sua constituição grandes quantidades de cana-de-açúcar,
possivelmente pela menor salivação.
Segundo Church (1988) os valores de pH ruminal podem ser mantidos através
do poder de neutralização exercido pela saliva, a qual apresenta importante mecanismo
de remoção do íon H
+
do conteúdo ruminal, pois contém carbonato que ligado ao H
+
forma CO
2
e água
.
No entanto, a menor produção de saliva decorrente da ingestão de
rações constituídas de cana-de-açúcar pode explicar as reduções do pH ruminal.
Valores médios observados para as concentrações de N-NH
3
ruminal nos
diferentes ambientes ruminais,
não foram estatisticamente diferentes para nenhum dos
43
efeitos estudados e apontam flutuações diurnas entre 5,28 e 17,05 mg/dL (Figura 2),
com média de 13,13 mg/dL (Tabela 3).
Estes dados demonstram que as rações fornecidas atenderam a exigência para
o crescimento microbiano como descrito por Satter e Slytter (1974), de 5 mg de N-
NH
3
/dL no fluído ruminal como quantidade mínima adequada para promover a máxima
síntese microbiana. Contudo, os resultados não condizem com os relatados por
Mehrez; Ørskov e McDonald (1977), que afirmam que a atividade fermentativa
microbiana ocorre quando o N-NH
3
alcança valores entre 19 e 23 mg de N-NH
3
/dL de
fluído ruminal. Entretanto, como no presente trabalho, Pereira et al. (2001) também
observaram maiores concentrações de nitrogênio amoniacal (16,90 mg N-NH
3
/dL) três
horas após alimentar novilhos com dietas constituídas de cana-de-açúcar aditivada com
uréia.
Segundo Huntington e Archibeque (1999), são principalmente as bactérias
celulolíticas que tem a preferência pelo nitrogênio (N) disponível no rúmen. De acordo
com a Figura 2, quando o pH ruminal se manteve entre 6,0 e 6,2, ambiente este
considerado adequado para o crescimento de bactérias celulolíticas, as concentrações
de N-NH
3
foram diminuídas, possivelmente devido à utilização do N ruminal pelas
bactérias.
Embora diferenças estatísticas para a concentração de N-NH
3
fossem esperadas,
não houve efeito de tratamento para essa variável. O menor teor de proteína das rações
constituídas de silagem de cana, decorrente da proteólise comumente advinda do
processo de conservação das forragens, deveria ter reduzido a concentração de N-NH
3
ruminal deste tratamento. É provável que essas diferenças não foram encontradas
devido ao comportamento observado para o pH ruminal de ambos os tratamentos
(Figura 2).
44
2.3.2 Degradabilidade in situ
2.3.2.1 Degradabilidade da matéria seca
Os resultados das variáveis de degradabilidade in situ da fração MS da cana-de-
açúcar fresca (CF), cana-de-açúcar ensilada (SC) e da silagem de milho (SM)
incubadas em diferentes ambientes ruminais estão apresentados na Tabela 4. Foram
observadas diferenças significativas (P<0,05) para as frações solúveis (A),
potencialmente degradável (B), não degradável (C) e ainda para a degradação
potencial (DP) dos alimentos avaliados.
Tabela 4 - Variáveis de degradabilidade in situ da matéria seca da cana-de-
açúcar fresca, da silagem de cana e da silagem de milho em
diferentes ambientes ruminais
Tratamentos
1
CF SC
Alimentos
2
CF SC SM CF SC SM
EPM
4
Variáveis
3
Matéria Seca
A (%) 43,69
a
31,56
c
37,84
b
30,71
c
35,34
bc
34,79
bc
1,31
B (%) 16,33
c
31,40
b
31,92
b
32,70
b
30,65
b
43,07
a
2,98
C (%) 39,99
a
37,05
a
30,25
a
36,60
a
34,02
a
22,15
b
2,59
c (%/h) 0,64 2,85 3,06 4,03 3,35 2,63 0,46
DP 51,27
c
60,56
b
67,79
ab
62,68
b
64,63
b
73,91
a
2,59
DE (kp=2%/h) 47,71 49,90 56,89 52,49 54,43 58,86 2,13
DE (kp=5%/h) 45,58 42,97 49,76 45,24 48,94 49,34 2,23
DE (kp=8%/h) 44,93 39,85 46,52 41,61 45,81 45,22 2,11
1
Rações contendo cana-de-açúcar fresca (CF) ou silagem de cana aditivada (SC);
2
Alimentos: CF: cana-de-açúcar fresca; SC: silagem de cana aditivada; SM: silagem de milho;
3
Variáveis: A%: fração solúvel em água; B%: fração potencialmente degradável; C%: fração não
degradável, c%/h: taxa de degradação; DP: degradação potencial; DE: degradação efetiva nas
taxas de passagens de 2; 5 e 8%/h.
4
EPM: erro padrão da média;
a,b,c
Médias seguidas de letras diferentes, na linha, são estatisticamente diferentes pelo teste t de
Student (P<0,05).
45
Embora não tenham ocorrido diferenças significativas no pH ruminal, foram
observadas diferenças para a fração A. O maior valor da fração solúvel da MS (43,69%)
foi observado quando a CF foi incubada no rúmen de animais alimentados com rações
contendo cana-de-açúcar fresca.
Estes valores são próximos aos observados por Aroeira et al. (1993), que
incubaram a cana-de-açúcar fresca com 1% de uréia em bovinos suplementados com
farelo de algodão ou de arroz. Os autores observaram média da fração A para a MS de
54,40%.
A maior solubilidade da MS no presente estudo foi observada para a cana-de-
açúcar fresca, proveniente do tratamento CF. Embora, os sacos que resultam os
valores da fração A não fossem incubados, os mesmos foram lavados
simultaneamente, com os demais sacos retirados do rúmen dos animais que se
alimentaram com a ração contendo CF. A maior fração A da CF, em relação aos outros
alimentos incubados em ambos os tratamentos, pode ter ocorrido devido ao alto teor de
açúcares solúveis deste volumoso, principalmente sacarose. A CF disponibiliza maiores
quantidades desses açúcares no rúmen, quando comparados com a silagem de cana,
uma vez que no processo de ensilagem esses carboidratos são consumidos
(McDONALD; HENDERSON; HERON, 1991).
Porém, questionamento sobre um possível erro experimental foi levantado sobre
o desaparecimento das frações da CF. Embora os dados da CF incubado no tratamento
CF seja o que mais se diferenciou dos demais, ao analisar as repetições dos resíduos,
observam-se resultados consistentes (Apêndice A).
No presente ensaio a fração A para a silagem de milho nos dois tratamentos foi
superior (36,31%) ao encontrado por Gimenes et al. (2006) (23,51%), que incubaram
esse volumoso seguindo a metodologia padrão da técnica in situ. Essa diferença pode
ter ocorrido devido à diferença entre as metodologias in situ utilizadas. Dessa maneira,
no presente ensaio os alimentos foram incubados na sua forma in natura, ou seja, sem
prévia secagem e moagem seguindo recomendações propostas por Huntington e
Givens (1995). De acordo com a metodologia in situ macro-bag utilizada, é provável que
tenha ocorrido a lavagem dos açúcares solúveis que se encontra em maiores
46
quantidades no material in natura, comparado com os alimentos que foram secos e
moídos a cinco mm.
Diferenças significativas também foram observadas para a fração potencialmente
degradável (B) (P<0,05). O menor valor foi observado para a CF incubada no
tratamento contendo CF (16,33%) e o maior para a SM incubada no tratamento SC
(43,07%).
A fração B da CF encontrada no presente ensaio se assemelha com o
encontrado por Aroeira et al. (1993) quando a cana-de-açúcar aditivada com 1% de
uréia foi incubada no rúmen de bovinos suplementados com farelo de arroz (17,60%).
Contudo, no presente estudo a menor fração degradável da CF pode estar relacionada
à maior fração solúvel (A), que foi superior no ambiente contendo a CF.
Na Tabela 4 pode-se observar que a CF incubada no rúmen de animais
consumindo silagem de cana, apresentou maior fração degradável da MS que quando
incubada no tratamento CF. Estes resultados sugerem um possível efeito dos
carboidratos reduzindo a degradação das frações dos alimentos (HOOVER, 1986),
devido a uma maior concentração de açúcares solúveis no rúmen dos animais
consumindo a CF.
Os valores observados para a fração B para a SC nos dois tratamentos
corroboram com os resultados encontrados por Schmidt (2006), que incubou a silagem
de cana aditivada com L. buchneri em bovinos, observando valor de 32,40%.
A maior fração B da MS da silagem de milho no tratamento SC se deve
possivelmente ao seu alto teor de amido, visto que a silagem foi confeccionada
utilizando-se a planta inteira contendo, portanto, em sua constituição alta quantidade de
grãos. Por outro lado, este alimento não apresentou o mesmo comportamento quando
foi incubado no tratamento CF. É provável que a quantidade de açúcares solúveis
adicionados ao ambiente ruminal por meio da ingestão da ração contendo CF possa ter
inibido a digestão de amido e consequentemente, a degradação da fração B da MS.
Possivelmente por não ser carboidrato tão prontamente disponível para a fermentação
e apresentar taxa de degradação inferior à dos CHOS (NOCEK; TAMMINGA, 1991).
Foram observadas diferenças significativas (P<0,05) para a fração não
degradável (C) da MS, sendo a menor fração C observada para a SM incubada no
47
tratamento SC (22,15%), os demais alimentos apresentaram média de 35,58% da
fração não degradável, não sendo diferentes entre eles. A fração C observada para a
SM corrobora com o encontrado por Morais et al. (1996b). Estes autores observaram
valores para a fração C de 25,20 e 24,70%, para silagem de milho com alto ou baixo
teor de MS, respectivamente.
Embora a SM tenha apresentado o menor valor da fração C quando incubada no
tratamento SC, seu valor quando incubada no tratamento CF não foi diferente do
observado para os outros alimentos. Esse dado, associado ao valor da fração
potencialmente degradável (B), da SM incubada no tratamento CF demonstra que este
ambiente ruminal prejudicou sua degradação, provavelmente devido ao efeito dos
CHOs inibindo a digestão do amido, descrito anteriormente.
No presente trabalho pode-se observar que quanto menores foram as frações de
C para os alimentos, maiores são as frações degradáveis (B), visto que a fração B é
obtida da subtração de 100% – (A% + C%). Geralmente, o valor da fração C da MS não
é apresentado na literatura em estudos sobre a degradação dos alimentos in situ, pelo
fato desses mesmos trabalhos utilizarem softwares matemáticos mecanicistas que
realizam alguns ajustes para a estimativa das variáveis de degradação, principalmente
das frações A e B, a exemplo do programa Fit Curve (HOVELL, 2006).
A taxa de degradação (c%/h) não foi influenciada pelos ambientes ruminais,
mesmo que a CF quando incubada no tratamento CF tenha apresentando menor taxa
de degradação (0,64%/h). A análise dos dados das repetições dos resíduos dos sacos
individualmente apresentou-se consistente como pode ser observada no Apêndice A.
No entanto, esse valor é superior ao observado por Valadares-Filho et al. (1990), que
determinaram a degradabilidade in situ de vários alimentos em vacas após o pico de
lactação, e observaram taxa de degradação de 0,21%/h. Porém, a média da taxa de
degradação de 2,76%/h para CF, SC e SM se assemelha com o observado por Aroeira,
et al. (1993); Schmidt (2006) e Gimenes et al. (2006) para a CF, SC e SM,
respectivamente.
A degradação potencial dos alimentos obtida a partir da equação proposta por
Mehrez e Ørskov (1997); Ørskov e McDonald (1979), onde DP = a + b (1- e
-ct
) estão
demonstradas na Tabela 4. Foram verificadas diferenças significativas (P<0,05) para a
48
DP da MS dos alimentos avaliados nos diferentes ambientes ruminais. As maiores
degradações potenciais foram observadas para a SM incubada em ambos os
tratamentos (CF e SC), muito embora a SM incubada no tratamento CF não tenha
diferido da CF incubada na SC ou da SC incubada nos dois tratamentos. Os valores
observados para a SM estão próximos ao relatado por Gimenes et al. (2006) que foi de
75,40% de DP quando incubou a SM em bovinos adultos alimentados com silagem de
milho sem aditivos.
O menor valor observado (P<0,05) para a degradação potencial foi para a CF
incubada no ambiente ruminal contendo CF (51,27%). Embora sendo o menor valor
encontrado neste ensaio, a DP da CF foi superior ao demonstrado por Valadares-Filho
et al. (1990) que observaram valores de DP para a cana-de-açúcar fresca de 42,30%
incubado em vacas que receberam rações com 55% de silagem de milho e 45% de
concentrado. A maior DP da CF ocorreu provavelmente devido ao tempo total de
incubação utilizado por Valadares-Filho et al. (1990), que foi de 48 horas, contra as 96
horas utilizadas no presente ensaio.
Após a ruminação, as partículas dos alimentos no rúmen, dependendo do seu
tamanho de partícula, tendem a passar para o compartimento seguinte, evento esse
denominado taxa de passagem (kp). No entanto, a DP é estimada sem a inserção da
kp na equação proposta por Mehrez e Ørskov (1997); Ørskov e McDonald (1979),
sendo assim a degradabilidade efetiva dos alimentos (CF, SC e SM) incubados nos
diferentes ambientes ruminais foram calculadas seguindo recomendações propostas
por Huntington e Givens (1995) com a adoção das taxas de passagens de 2, 5 e 8%/h.
Não foram observadas diferenças significativas para nenhum dos alimentos (CF,
SC e SM) incubados pela técnica in situ macro-bag nos diferentes ambientes ruminais
em relação à degradabilidade efetiva (DE) para as taxas de passagens estudas (2, 5 e
8%/h). De acordo com a Tabela 4 pode-se observar que as degradações efetivas foram
menores que as degradabilidade potenciais, em decorrência da não inclusão das taxas
de passagens para o cálculo da DP.
A média da degradação efetiva de 53,40% da MS da CF em ambos os
ambientes ruminais a partir das taxas de passagens sugeridas (2, 5, 8%/h), foi superior
ao encontrado por Valadares-Filho et al. (1990), que incubaram por 48 horas a cana-
49
de-açúcar no rúmen de vacas em lactação, suplementadas com concentrado. Os
autores encontraram DE para a taxa de passagem de 5%/h de 39,70%, visto que a DE
é considerada o resultado real da degradação das frações dos alimentos. Porém,
quando Aroeira et al. (1993) suplementou bovinos com farelo de arroz ou algodão e
incubaram a cana-de-açúcar com 1% de uréia por 72 horas, os valores encontrados
foram superiores (63,90%) aos obtidos no presente ensaio (53,40%). Entretanto, os
autores, assim como a maioria dos dados reportados na literatura, realizaram a
incubação destes alimentos após sua prévia secagem e moagem em peneiras de cinco
mm. O que aumenta a degradabilidade dos alimentos devido a maior superfície de
contato para adesão das bactérias nas partículas dos alimentos.
Essas variações encontradas entre os experimentos também podem ser
atribuídas a diferenças na composição bromatológica dos alimentos incubados,
principalmente das frações FDN e FDA. É sabido que maiores teores dessas frações
podem influenciar negativamente a degradação da MS. Outra fonte de variação entre
os ensaios pode estar relacionada aos diferentes horários de incubação.
Schmidt (2006) incubou silagens de cana-de-açúcar com e sem aditivos (uréia,
benzoato, L. buchneri e L. plantarum) por 96 horas, em bovinos canulados e observou
diferenças significativas entre os tratamentos para a DE nas taxas de passagem de 2, 5
e 8%/h. No entanto, a média dos resultados de Schmidt (2006) (42,36%) se assemelha
com a obtida neste ensaio (46,97%).
A média da degradabilidade efetiva da SM incubada nos diferentes ambientes
ruminais para a taxa de passagem de 5%/h foi de 49,55%. No entanto, quando
Gimenes et al. (2006), incubaram a silagem de milho no rúmen de bovinos por 144
horas, o valor observado para a DE para a taxa de passagem de 5%/h foi de 42,76%,
valor esse inferior ao observado no presente estudo.
Os resultados demonstram que a degradação da MS da silagem de milho não foi
prejudicada quando incubada tanto no ambiente contendo CF, como no ambiente SC.
Contudo quando se utilizou a técnica in situ macro-bag, o tempo necessário para a
obtenção do mesmo resultado encontrado por Gimenes et al. (2006) seria o de 96
horas.
50
2.3.2.2 Degradabilidade da matéria orgânica
As frações A, B, C, taxa de degradação (c%/h), a degradação potencial (DP) e
as degradabilidades efetivas (DE) da matéria orgânica (MO) com as respectivas taxas
de passagens de 2, 5 e 8%/h da CF, SC e SM incubados nos diferentes ambientes
ruminais, estão apresentadas na Tabela 5.
Tabela 5 - Variáveis de degradabilidade in situ da matéria orgânica da cana-de-
açúcar fresca, da silagem de cana e da silagem de milho em
diferentes ambientes ruminais
Tratamentos
1
CF SC
Alimentos
2
CF SC SM CF SC SM
EPM
4
Variáveis
3
Matéria Orgânica
A (%) 65,43
ab
53,31
c
74,41
a
62,57
bc
53,80
c
75,99
a
2,68
B (%) 0,00
b
14,34
a
15,60
a
9,78
a
14,68
a
14,71
a
2,44
C (%) 39,24
a
32,35
a
10,00
b
27,66
a
31,53
a
9,31
b
2,81
c (%/h) 1,00 2,11 4,12 0,74 3,08 1,55 0,76
DP 62,32
b
64,74
b
89,63
a
67,64
b
67,50
b
87,11
a
2,88
DE (kp=2%/h) 63,71
b
60,39
b
84,86
a
65,30
b
62,53
b
82,44
a
2,30
DE (kp=5%/h) 64,53
b
57,59
b
81,44
a
63,92
b
59,27
b
79,60
a
2,19
DE (kp=8%/h) 64,82
b
56,40
b
79,71
a
63,47
b
57,79
b
78,50
a
2,23
1
Rações contendo cana-de-açúcar fresca (CF) ou silagem de cana aditivada (SC);
2
Alimentos: CF: cana-de-açúcar fresca; SC: silagem de cana aditivada; SM: silagem de milho;
3
Variáveis: A%: fração solúvel em água; B%: fração potencialmente degradável; C%: fração não
degradável, c%/h: taxa de degradação; DP: degradação potencial; DE: degradação efetiva nas
taxas de passagens de 2; 5 e 8%/h;
4
EPM: erro padrão da média;
a,b,c
Médias seguidas de letras diferentes, na linha, são estatisticamente diferentes pelo teste t de
Student (P<0,05).
Diferenças significativas foram observadas para todas as variáveis, exceto para
a taxa de degradação (c%/h). Os maiores valores da fração A foram observados para a
SM incubada em ambos os tratamentos (74,41 e 75,99%). Estes valores, no entanto,
não foram significativamente diferentes da fração A da MO da CF incubada no
51
tratamento CF, o qual também não foi diferente da CF, quando incubada no ambiente
contendo a SC. De maneira geral, os alimentos apresentaram degradabilidade da
fração A da MO de mesma ordem ou similares não importando o tratamento, ou seja, o
ambiente ruminal.
A fração A da SC (53,56%) incubadas nos dois ambientes ruminais são
superiores ao encontrado por Schmidt (2006) (30,10%) que incubou SC aditivada com
L. buchneri em bovinos canulados. Contudo, Gimenes et al. (2006) encontraram
valores para a fração solúvel da MO da silagem de milho incubada em bovinos
canulados de 18,46%, sendo este valor inferior ao observado no presente estudo
(75,20%).
Borges et al. (2000), evidenciaram o mesmo comportamento para a degradação
da MS e MO, quando incubaram o bagaço de cana-de-açúcar auto-hidrolisado durante
72 horas, em carneiros alimentados com dietas constituídas de bagaço de cana-de-
açúcar auto-hidrolisado.
Os valores das frações A, B e C da MO são bastante diferentes daqueles
existentes na literatura. Geralmente, as variáveis de degradação da MO seguem o
mesmo comportamento observado para MS (BORGES et al., 2000; GIMENES et al.,
2006; SCHMIDT, 2006). Entretanto, no presente estudo este padrão não foi observado,
possivelmente pela variabilidade nos teores de minerais (cinzas) dos alimentos
avaliados e também pelo alto teor de CHOs presentes nas dietas, embora essa variável
não tenha sido mensurada laboratorialmente.
A MO da CF incubada no tratamento CF apresentou valor negativo para a fração
B, portanto, nesse caso, o procedimento adotado foi substituir esse valor negativo por
zero. É provável que esse comportamento ocorreu devido a vários fatores, como: i)
maior solubilidade da fração A que deprimiu relativamente a fração B; ii) na CF,
contaminação do material incubado com outras partículas ou contaminação microbiana
pode ter ocorrido, aumentando a fração C. No entanto, é possível que a fração C,
estimada a partir do resíduo dos sacos de náilon referente ao tempo 96 horas, da CF
incubada no tratamento CF tenha subestimado o valor da fração B, resultando valor
negativo.
52
A hipótese mais provável está associada a algum erro experimental não
identificado no presente estudo, fato esse devido as triplicatas dos sacos apresentarem
pouca variação entre elas (Apêndice A).
Os valores encontrados para os outros alimentos no presente ensaio, foram
inferiores aos observados por Schmidt (2006) e Gimenes et al. (2006), que
encontraram fração B de 30,10% para a silagem de cana aditivada com L. buchneri e
59,27% para a silagem de milho incubada em bovinos, respectivamente.
Khalili e Huhtanen (1991), com o objetivo de avaliar o parâmetro com maior
predisposição em deprimir a digestão da fibra (pH ruminal e CHOs), incubaram silagem
de capim por 96 horas em bovinos canulados no rúmen, alimentados com uma ração
controle constituída de silagem de capim, cevada e farelo de semente de colza. Com
suplementação com sucrose, ou bicarbonato de sódio, além de infusões contínuas de
sucrose intra-ruminal. Os autores observaram que o desaparecimento e a taxa de
degradação (c%/h) da MS, FDN e FDA foram maiores quando a silagem foi incubada
nos animais que receberam a ração controle, do que naqueles que eram
suplementados com sucrose na ração diária ou com infusão intra-ruminal e
bicarbonato.
Portanto, quando a CF foi incubada no tratamento contendo o próprio alimento
como ocorreu para a CF e a SC, uma possível depressão na degradação dessa fração
pode ter sido potencializada. Este efeito pode ser explicado pelo alto teor de
carboidratos facilmente fermentáveis no rúmen causando uma depressão na
degradação da MS, consequentemente da MO, FDN e FDA. É provável que esse efeito
seja decorrente de uma redução na taxa de degradação (1,00%/h), como foi observado
no presente ensaio, principalmente para a CF.
Na Tabela 5 nota-se que as diferenças significativas para a fração C foram
observadas apenas para a SM incubada em ambos os tratamentos, a qual apresentou
a menor fração não degradável (C). Esses valores são semelhantes aos relatados por
Gonçalves et al. (2001) que incubaram a silagem de milho em cabras alimentadas com
diferentes relações concentrado:volumoso e observaram média da fração C de 13,58%.
A menor fração C para a SM já era esperada, devido a sua composição
bromatológica (Tabela 1). A SM apresenta alta porcentagem de grãos, altamente
53
fermentescíveis no rúmen, e uma menor fração de parede celular insolúvel em
detergente ácido, resultando em um alimento de mais fácil degradação. A CF e a SC
avaliadas nos diferentes ambientes ruminais não foram diferentes entre si
apresentando uma maior porcentagem dessa fração (23,70%). Estes valores também
condizem com os resultados das análises químico-bromatológicas que revelaram 36,82
e 36,44% de FDA para a CF e a SC, respectivamente.
Não foram observadas diferenças para as taxas de degradação (c%/h) para
nenhum dos alimentos incubados nos diferentes ambientes ruminais. Embora a
amplitude dos dados tenha sido grande, os resultados se mostram confiáveis por
apresentarem um reduzido erro padrão da média (0,76).
A média dos valores obtidos para c%/h da MO foi de 2,10%, semelhante ao
observado para a taxa de degradação da MS (2,76%), mas inferior ao observado por
outros autores que avaliaram a taxa de degradação da MS da CF, SC e SM (AROEIRA
et al., 1993; SCHMIDT, 2006; GIMENES et al. 2006), os valores observados foram de
3,14; 3,49 e 2,82%/h, respectivamente. Os dados encontrados no presente estudo
evidenciam que os volumosos avaliados proporcionaram uma taxa de degradação mais
lenta, que possivelmente ocorreu pela metodologia in situ utilizada.
Geralmente quando se utiliza a técnica padrão, os alimentos antes de serem
incubados passam pelo processo de secagem e moagem a 5 mm. Esse procedimento
resulta em menores tamanhos de partículas, conseqüentemente aumentando a
superfície de contato das partículas com o conteúdo ruminal, que possivelmente resulta
em uma maior taxa de degradação (RUSSEL, 2002).
Portanto, os resultados obtidos no presente estudo demonstram uma falha da
técnica in situ macro-bag para a avaliação da taxa de degradação. Mesmo porque
quando se utiliza a técnica padrão, as bactérias ruminais apresentam uma maior
superfície de contato disponível para a adesão nas partículas. Diferente de quando se
incuba o volumoso in natura, ou seja, os alimentos não são secos e o tamanho das
partículas pode variar de 1,0 a 1,5 cm.
A silagem de milho incubada nos diferentes ambientes ruminais, apresentou
maior degradabilidade potencial (DP) e efetivas (kp = 2, 5 e 8%/h) da MO (Tabela 5),
quando comparadas com a CF e SC em ambos os ambientes ruminais. Possivelmente,
54
a menor DP e consequentemente as degradações efetivas da CF e SC, ocorreram
devido a menor taxa de degradação, principalmente quando a CF foi incubada no
tratamento SC. A menor taxa de degradação da CF está relacionada com o alto
conteúdo das paredes celulares e a baixa digestibilidade dessa fibra, que resulta
também em um menor consumo deste volumoso.
Entretanto, na Tabela 5 pode-se observar que mesmo não havendo diferenças
significativas para as taxas de degradação, a SC apresenta tendência em ter uma
maior taxa de degradação, consequentemente uma maior DP quando incubada em
ambos os ambientes ruminais.
Da mesma forma, como para as outras frações da degradabilidade da MO, a DP
e as degradabilidades efetivas se mostram superiores aos dados encontrados na
literatura (SCHMIDT, 2006; GIMENES et al., 2006).
2.3.2.3 Degradabilidade da fibra em detergente neutro e ácido
Diferenças significativas (P<0,05) foram observadas apenas para a fração A da
CF, SC e SM incubados em diferentes ambientes ruminais quando se avaliou a
degradabilidade in situ utilizando a técnica macro-bag dos carboidratos estruturais que
incluem a FDN. Os resultados referentes à fração A estão apresentados na Tabela 6,
assim como as demais variáveis (B, C, c%/h, DP e as degradabilidades efetivas para
kp de 2, 5 e 8%/h).
A maior fração solúvel foi observada para a CF incubada no tratamento contendo
a CF (19,81%), entretanto esse resultado não foi diferente da SM incubada em ambos
os ambientes ruminais (15,54 e 11,68%). Embora tenha havido grandes diferenças
numéricas, o tratamento SC proporcionou ambiente ruminal que não alterou a fração A
dos alimentos (CF, SC e SM) de forma significativa.
Ezequiel et al. (2001), avaliaram as frações solúvel, insolúvel, potencialmente
degradável e não degradável, a taxa de degradação e as degradabilidade potencial e
efetivas da FDN da cana-de-açúcar in natura em bovinos canulados. Este autor obteve
valor para a fração A da FDN de 0,00%, valor esse inferior ao encontrado no presente
ensaio. Essa diferença possivelmente ocorreu devido às diferenças entre as técnicas in
55
situ utilizadas. No presente estudo, os alimentos foram incubados na sua matéria
original (in natura), o que provavelmente disponibilizou maiores quantidades de CHOs,
durante a lavagem dos sacos, acarretando em uma maior solubilidade.
Tabela 6 - Variáveis de degradabilidade in situ da fibra em detergente neutro da
cana-de-açúcar fresca, da silagem de cana e da silagem de milho
em diferentes ambientes ruminais
Tratamentos
1
CF SC
Alimentos
2
CF SC SM CF SC SM
EPM
Variáveis
3
Fibra em Detergente Neutro
A (%) 19,81
a
0,00
c
15,54
ab
5,99
bc
1,68
bc
11,68
ab
2,54
B (%) 18,68 39,52 40,82 36,47 42,72 40,41 10,21
C (%) 61,53 60,48 43,65 57,54 55,60 46,91 8,80
c (%/h) 0,40 2,75 3,10 4,01 2,88 2,46 0,51
DP 26,05 35,78 54,25 41,56 41,64 47,80 7,53
DE (kp=2%/h) 22,08 22,71 40,31 30,14 26,85 33,24 4,56
DE (kp=5%/h) 21,28 14,15 31,12 22,04 17,27 24,28 3,14
DE (kp=8%/h) 20,76 10,32 26,91 18,02 12,97 20,59 2,69
1
Rações contendo cana-de-açúcar fresca (CF) ou silagem de cana aditivada (SC);
2
Alimentos: CF: cana-de-açúcar fresca; SC: silagem de cana aditivada; SM: silagem de milho;
3
Variáveis: A%: fração solúvel em água; B%: fração potencialmente degradável; C%: fração não
degradável, c%/h: taxa de degradação; DP: degradação potencial; DE: degradação efetiva nas
taxas de passagens de 2; 5 e 8%/h.
4
EPM: erro padrão da média;
a,b,c
Médias seguidas de letras diferentes, na linha, são estatisticamente diferentes pelo teste t de
Student (P<0,05).
A fração solúvel da FDN encontrada para a SC aditivada com L. buchneri em
ambos os ambientes ruminais foi de 0,84%, valor esse inferior ao observado por
Schmidt (2006) de 7,95%. O resultado encontrado neste ensaio demonstrou que a
fração FDN é praticamente insolúvel, de forma que baixos valores para a fração A
deveriam ocorrer normalmente.
Gonçalves et al. (2001), avaliaram a silagem de milho incubada em cabras e
encontraram solubilidade da FDN de 0,00%, assim como também observado por
56
Gimenes et al. (2005). Entretanto, a fração solúvel da FDN da SM incubada em ambos
os ambientes ruminais foi em média 13,61%. Valor esse observado possivelmente
devido ao relatado anteriormente para o alimento CF.
No presente ensaio, embora solubilidade das frações FDN fosse observada,
deveria teoricamente ser próxima de zero, por não ser uma fração solúvel em água.
Esses resultados se devem provavelmente a perda de partículas diminutas em função
da lavagem dos sacos do tempo zero. Mesmo incubando os volumosos em sua matéria
original e sem moagem em sacos de tecido náilon dentro dos padrões recomendados
por Huntington e Givens (1995).
Quando se avaliou a degradabilidade da fração B e C diferenças significativas
entre os alimentos incubados em ambos os ambientes ruminais, não foram
observadas. Embora a CF incubada no tratamento CF tenha apresentado menor valor
(18,68%), este não foi diferente dos outros tratamentos É provável que o
comportamento observado para a CF ocorreu pela grande quantidade de CHOs no
ambiente ruminal CF, prejudicando de alguma forma o resultado da avaliação.
Visto que para a fração B da MO da CF quando incubada no tratamento CF foi
encontrado valor igual à zero, o mesmo não ocorreu quando se avaliou a fração B da
FDN e FDA. No entanto os valores, nesse caso confirmam um possível problema
experimental na determinação dessa fração (Tabela 5).
Ezequiel et al. (2001) encontraram degradação da fração B e C da cana-de-
açúcar de 37,76 e 62,24%, respectivamente, sendo esses resultados semelhantes ao
observado para a CF incubada no ambiente ruminal contendo a SC (36,47 e 57,54%,
respectivamente). Ainda assim, os resultados encontrados para o desaparecimento da
fração B da SC em ambos os ambientes ruminais (41,12%) se assemelham com os
valores observados por Schmidt (2006) (34,50%).
No entanto, os valores médios observados no presente estudo, das frações B e
C da SM (40,62 e 45,28%), foram diferentes dos valores observados por Gimenes et al.
(2005), para a fração B (71,62%) e C (30,25%).
As variações das degradações das frações B e C, observados no presente
estudo quando comparadas à literatura, podem ser decorrentes da variação da
composição bromatológica dos alimentos, da forma como esses alimentos foram
57
incubados (técnicas) e principalmente da constituição da dieta fornecida aos animais,
resultando em possíveis diferenças dos ambientes ruminais.
As taxas de degradações (c%/h) da fração FDN dos alimentos incubados não
foram afetadas pelos tratamentos (P>0,05), sendo observada média de 2,6%/h. Este
valor revelou relativamente lenta taxa de digestão da FDN, o que é normalmente
observado. Ezequiel et al. (2001), que incubaram a cana-de-açúcar in natura em
bovinos, observaram taxa de degradação de 0,69%/h, semelhante ao observado para a
CF incubada no tratamento CF.
Schmidt (2006) incubou a silagem de cana em bovinos canulados e observou
taxa de degradação da SC de 3,31%/h, sendo esse resultado semelhante ao
encontrado no presente ensaio quando a SC foi incubada nos diferentes ambientes
ruminais (2,82%/h). Da mesma forma, quando Gimenes et al. (2006), avaliaram a
cinética de degradação da silagem milho em bovinos canulados, observaram taxa de
degradação de 2,68%/h. Esse valor corrobora com a taxa de degradação observada
para a SM incubada em ambos os ambientes ruminais (2,78%/h).
É provável que a lenta taxa de degradação se deva a maior fração não
degradável (lignina e sílica) na composição dos alimentos, limitando a utilização da
fração FDN pelos microrganismos presentes no rúmen. Ainda assim, as rações
fornecidas aos animais, que eram constituídas por uma alta relação
concentrado:volumoso, poderiam levar ao crescimento majoritário de um população
bacteriana amilolítica, mesmo que diferenças significativas entre os tratamentos para o
pH ruminal não fossem observadas.
As degradabilidades potencial da FDN da CF, SC e SM (Tabela 6) estimada a
partir do modelo não linear proposto por Mehrez e Ørskov (1997); Ørskov e McDonald
(1979), onde DP = a + b (1- e
-ct
) não foram diferentes entre os tratamentos, sendo a
média obtida de 37,18%. A partir dos resultados pode se observar uma tendência para
significância, porém devido ao número de amostras reduzidos um alto erro padrão da
média foi resultante (7,53).
Ezequiel et al. (2001) avaliaram a DP da FDN da cana-de-açúcar in natura e
Schmidt (2006), a silagem de cana inoculada com L. buchneri, e encontraram valores
de 18,20% e 42,00%, respectivamente. Ao comparar esses resultados sem levar em
58
consideração as médias obtidas, observar-se similaridade aos encontrados no presente
estudo apenas para a silagem de cana, nos diferentes ambientes ruminais (35,78 e
41,64%, respectivamente).
Quando se avalia os resultados obtidos para a CF para todos os componentes e
variáveis de degradabilidade estimadas, grande diferença pode-se observar na
comparação com os dados da literatura. Esse evento indica que um novo modelo,
linear ou não para o desaparecimento das frações da CF deva ser estudado, uma vez
que a degradação das frações dos vários volumosos em determinados ambientes
ruminais, não foram semelhantes.
Nenhuma diferença estatística foi encontrada para as degradabilidades efetivas
dos alimentos avaliados para as taxas de passagem de 2, 5 e 8%/h, sendo observadas
médias de 29,22; 21,69 e 18,26%/h, respectivamente. Porém, como observado em
outros trabalhos, conforme se aumenta a taxa de passagem, a degradabilidade efetiva
dos alimentos é diminuída.
Conforme a Tabela 6, as médias das degradabilidades efetivas dos alimentos
corroboram com a média observada por Schmidt (2006) que avaliou o efeito de aditivos
químicos e microbianos sobre a degradação da fração FDN da silagem de cana-de-
açúcar, encontrando média para a DE 2, 5 e 8%/h de 29,4; 22,2 e 19,2%/h,
respectivamente. Como ocorreu para a DP, não foram observadas diferenças
significativas para as degradações efetivas da fração FDN. Como já sugerido, estudo
de novos modelos ou adequação desses com o intuito de estimar as curvas de
degradação para alimentos que apresentem em sua constituição maiores quantidade
de CHOs, são necessários.
A análise dos dados para as variáveis de degradabilidade in situ dos carboidratos
estruturais presentes na fração FDA apresentou diferenças significativas (P<0,05)
apenas para a fração A dos alimentos incubados nos diferentes ambientes ruminais
(Tabela 7), assim demonstrando o mesmo comportamento observado para a fração
FDN.
Como já esperado, a maior fração solúvel encontrada para a FDA foi da CF
incubada no tratamento CF, sendo o valor de 12,37%. Contudo, os demais alimentos
não foram diferentes entre si quando incubados em ambos os ambientes ruminais,
59
apresentando média de 0,72%, valor esse próximo de zero seguindo o comportamento
normalmente encontrado para as frações solúveis que correspondem à FDA.
Tabela 7 - Variáveis de degradabilidade in situ da fibra em detergente ácido da
cana-de-açúcar fresca, da silagem de cana e da silagem de milho
em diferentes ambientes ruminais
Tratamentos
1
CF SC
Alimentos
2
CF SC SM CF SC SM
EPM
Variáveis
3
Fibra em Detergente Ácido
A (%) 12,37
a
0,00
b
2,12
b
0,08
b
0,78
b
0,64
b
1,41
B (%) 20,54 34,76 37,91 35,38 39,62 56,37 5,59
C (%) 67,10 65,24 59,98 64,55 59,61 43,00 5,92
c (%/h) 1,03 3,04 2,16 3,48 3,39 2,27 0,65
DP 20,88 32,03 34,84 34,20 38,77 49,45 4,36
DE (kp=2%/h) 17,15 20,83 21,47 22,55 25,6 29,87 3,31
DE (kp=5%/h) 14,88 13,30 13,30 14,61 16,71 17,76 2,62
DE (kp=8%/h) 14,08 9,81 9,99 10,81 12,51 12,77 2,21
1
Rações contendo cana-de-açúcar fresca (CF) ou silagem de cana aditivada (SC);
2
Alimentos: CF: cana-de-açúcar fresca; SC: silagem de cana aditivada; SM: silagem de milho;
3
Variáveis: A%: fração solúvel em água; B%: fração potencialmente degradável; C%: fração não
degradável, c%/h: taxa de degradação; DP: degradação potencial; DE: degradação efetiva nas
taxas de passagens de 2; 5 e 8%/h.
4
EPM: erro padrão da média;
a,b
Médias seguidas de letras diferentes, na linha, são estatisticamente diferentes pelo teste t de
Student (P<0,05).
Para a CF incubada no tratamento SC o valor obtido se assemelha ao
encontrado por Ezequiel et al. (2001) que avaliaram a degradabilidade in situ da fração
solúvel dos carboidratos fibrosos da fração FDA em bovinos canulados. Porém os
resultados observados por Schmidt (2006) sobre a fração A da FDA são superiores aos
observados no presente ensaio. Em relação a SM as pesquisas já são mais avançadas
e geralmente os autores encontram solubilidade das frações que compõem os
carboidratos estruturais (FDN e FDA) equivalentes à zero (GONÇALVES et al., 2001;
GIMENES et al., 2006).
60
As frações potencialmente degradáveis, não degradáveis e a taxa de
degradação da fração B da CF, SC e SM dos constituintes da parede celular (FDA) não
foram afetadas pelos diferentes ambientes ruminais (P<0,05). Estas variáveis
apresentaram o mesmo comportamento obtido para a FDN, lembrando que a diferença
entre essas duas frações é apenas a fração representada pela hemicelulose.
Quando a CF foi incubada no rúmen dos animais alimentados com rações
constituídas de CF e SC, não foram observadas diferenças estatísticas, sendo as
frações B, C e a taxa de degradação (c%h) da FDA de 27,96%; 65,83% e 2,25%/h,
respectivamente. Ezequiel et al. (2001), avaliaram a cinética de degradação da cana-
de-açúcar in natura e verificaram teores semelhantes das frações B e C (29,65 e
70,34%, respectivamente). Assim como para a taxa de degradação da MO, o mesmo
comportamento foi observado para a FDA quando a CF foi incubada em ambos os
ambiente ruminais. Os resultados obtidos no presente ensaio não corroboram com os
dados da literatura, como os de Ezequiel et al. (2001) (0,49%/h).
Não foram observadas diferenças estatísticas para a fração B e a taxa de
degradação (c%/h) da SC incubada em diferentes ambientes ruminais, sendo os
valores encontrados de 34,76%; 39,62%; e 3,04; 3,39%/h, respectivamente. Quando se
compara com os dados mais recentes encontrados na literatura, os valores observados
no presente estudo se assemelham com os observados por Schmidt (2006). Dessa
forma, os valores observados para a fração B e a taxa de degradação da FDA de
silagens de cana com ou sem aditivos foram de 36,3% e 3,15%/h, respectivamente.
Os resultados obtidos para a CF e SC para as frações da FDA no diferentes
ambientes ruminais podem ser estimados a partir da utilização a técnica in situ macro-
bag. Mesmo que diferenças entre as técnicas possam ser encontradas, cuidados
devem ser tomados quando se pretende avaliar a taxa de degradação dos alimentos.
Assim, como para a FDN, não foram observadas diferenças significativas para
as degradabilidades potencial da FDA para todos os alimentos. Como já esperado,
semelhança entre as duas frações (FDN e FDA) foram observadas, sendo os valores
de 41,18 e 35,03%, respectivamente. As degradabilidades efetivas da fração FDA não
foram diferentes estatisticamente para a CF, SC e SM em ambos os ambiente
ruminais, sendo a DE estimada para as taxas de passagem de 2, 5 e 8%/h de 22,91;
61
15,09; 11,66%. No entanto, o mesmo comportamento foi observado para a DE da FDN
nas diferentes taxas de passagem.
O pH ruminal é considerado o maior responsável em deprimir a digestão da fibra
(HOOVER, 1986). Entretanto, no presente estudo, uma vez que não foram observadas
diferenças significativas neste parâmetro ruminal, a concentração de CHOs nas rações
constituídas de cana-de-açúcar fresca foi o fator que reduziu a digestibilidade dos
nutrientes. Conforme observado por Queiroz (2006), a quantidades de CHOs pode ser
aproximadamente 10% superior para a cana fresca quando comparada à silagem de
cana.
2.3.3 Digestibilidade in vitro
As médias da digestibilidade in vitro da MS (DIVMS) e MO (DIVMO) do capim
elefante (CE) utilizado como padrão interno, da cana-de-açúcar fresca (CF), da silagem
de cana (SC) e da silagem de milho (SM) submetidos a diferentes inóculos ruminais,
estão apresentados na Tabela 8. Foram observadas diferenças significativas para a
DIVMS e DIVMO dos alimentos incubados nos diferentes inóculos ruminais.
Os resultados demonstram que as digestibilidades do CE, CF, SC e SM foram
maiores (66,24; 60,82: 68,36 e 71,79%, respectivamente) quando inoculados no
ambiente ruminal resultante do fornecimento de SC aditivada com L. buchneri para o
animal doador, comparando-se com o ambiente resultante da ração contendo CF
(52,57; 53,90; 54,54 e 62,02%). É provável que este resultado se deva pelo fato de
grande parte dos aditivos inoculantes apresentarem em sua composição, a associação
de bactérias láticas e enzimas derivadas de subprodutos microbianos. Estes
microrganismos produzem celulases, hemicelulases, amilases, glicoamilases e
proteases que podem promover a digestão de carboidratos estruturais e não estruturais,
produzindo açúcares solúveis utilizados como substratos para a fermentação lática
(PATRIZINI et al., 2004).
Os dados observados por Pedroso (2003) para a DIVMS de silagem de cana
tratada com aditivos químicos ou microbianos, são inferiores (55,80%) aos observados
62
neste trabalho (68,36 %), provavelmente devido a diferente fonte de inóculo utilizada
para a incubação.
Tabela 8 - Digestibilidade in vitro da matéria seca e da matéria
orgânica dos volumosos provenientes de diferentes
ambientes ruminais
Tratamentos
1
Volumosos
2
Cana Fresca Silagem de Cana
ID
3
(%) EPM
4
Digestibilidade in vitro da matéria seca
CE
CF
SC
SM
52,57
bB
53,90
bB
54,54
bA
62,02
bA
66,24
aB
60,82
aC
68,36
aB
71,79
aA
13,67
6,90
13,82
9,77
0,916
0,987
0,916
1,100
Digestibilidade in vitro da matéria orgânica
CE
CF
SC
SM
54,13
bC
53,45
bC
60,38
bB
62,65
bA
67,63
aB
61,21
aC
68,64
aB
71,89
aA
13,5
7,76
8,26
9,24
0,939
1,010
0,939
1,130
1
Inóculos provenientes de vacas consumindo ração contendo cana-de-açúcar
fresca (CF) ou ensilada (SC);
2
Volumosos: CE = capim elefante; CF = cana-de-açúcar fresca; SC = silagem de
cana-de-açúcar; SM = silagem de milho.
3
ID = Incremento da digestibilidade.
4
EPM = erro padrão da média.
a,b
Médias nas linhas seguidas de mesmas letras minúsculas não diferem entre si
(P < 0,05) pelo teste de médias lsmeans.
A,B,C
Médias nas colunas seguidas de mesmas letras maiúsculas não diferem
entre si (P < 0,05) pelo teste de médias lsmeans.
Alcântara et al. (1989), estudando o efeito do desaparecimento in situ da MS da
cana-de-açúcar fresca por 24 horas encontraram valor de 62,70%, sendo este
correspondente ao encontrado no presente estudo, quando a cana-de-açúcar foi
incubada no ambiente SC (60,82%), e superior ao encontrado com a utilização do
inóculo contendo CF (53,90%). Essa menor DIVMS da CF pode ter ocorrido devido à
cana-de-açúcar apresentar limitações no ponto de vista nutricional relacionado aos
baixos teores de proteína bruta, e alta concentração de CHOs o que poderia limitar a
63
sua degradação. Porém, o valor encontrado para a digestibilidade pode ser
considerado intermediário em termos nutricionais.
Conforme esperado, a silagem de milho apresentou os maiores valores de
digestibilidade quando comparada aos outros volumosos, independente da fonte de
inóculo utilizada. Os valores observados estão próximos aos valores observados por
Morais et al. (1996a), que utilizou fonte de inóculo tradicional. Com a utilização do
inóculo SC, foram observados aumentos significativos na DIVMS de 13,67; 6,90; 13,83
e 9,77% para o CE, CF, SC e SM, respectivamente, quando comparado com o inóculo
CF (Tabela 8).
Os resultados da digestibilidade obtidos para o alimento padrão (CE) seguindo o
protocolo proposto por Goering e Van Soest (1970) são de 62,73% para a DIVMS e
64,25 % para a DIVMO (dados do Laboratório de Bromatologia da USP-ESALQ). Esses
valores quando comparados com a determinação da digestibilidade utilizando o inóculo
CF foram subestimados tanto para a DIVMS como para a DIVMO (52,57 e 54,13%,
respectivamente). Diferente do ocorrido quando a fonte de inóculo era a SC, onde as
determinações da DIVMS e DIVMO foram superestimadas (66,24 e 67,63%,
respectivamente).
Cherney; Siciliano-Jones e Pell (1993) relatam que o pH ruminal pode variar de
5,5 a 7,2. Valores de pH abaixo de 5,2 podem reduzir a digestibilidade da MS devido à
inibição de bactérias celulolíticas no ambiente ruminal, situação comum em rações com
altos teores de concentrado. É provável que, embora tenham sido realizados ajustes no
pH durante a incubação, a população microbiana original já tivesse menor participação
de bactérias celulolíticas em sua composição, o que deve ter sido mais marcante para
CF.
O mesmo comportamento foi observado para a DIVMO, sendo encontradas
maiores valores para CE, CF, SC e SM (67,63; 61,21; 68,64 e 71,89%,
respectivamente) quando incubados com inóculo contendo SC comparados aos valores
observados com inóculo CF (54,13; 53,45; 60,38 e 62,65%).
Campos; Nussio e Sarmento (2005) avaliaram a digestão in vitro da MO da cana-
de-açúcar combinadas com doses crescentes de sacarose, incubada com inóculo
padrão, e obtiveram média da DIVMO de 53,15%. No entanto, esse valor é inferior ao
64
observado no presente estudo quando a CF foi incubada no inóculo resultante do
conteúdo ruminal dos animais que se alimentaram de SC (61,21%). Todavia, quando a
CF foi incubada no inóculo CF, os valores para a DIVMO no presente estudo (53,45%)
se assemelha com os dados da literatura.
É provável, que mais uma vez como observado no ensaio de degradabilidade in
situ, tenha havido efeito dos carboidratos solúveis presentes no ambiente ruminal dos
animais alimentados com a cana-de-açúcar fresca, sobre a depressão da digestão da
fibra, visto que a DIVMS e a DIVMO dos alimentos incubados no inóculo SC foram
superiores.
Porém, quando Schmidt (2006) avaliou a DIVMO da silagem de cana sem
aditivos o valor encontrado foi de 52,00%. Esse valor é inferior ao observado no
presente estudo quando a SC foi incubada em ambos os inóculos, tendo sido
observados valores de 60,38 e 68,64%, respectivamente. Os resultados encontrados
para a SC demonstram que independentemente do inóculo utilizado, os valores para a
DIVMO foram superestimados.
Pinto et al. (1999), avaliaram a digestibilidade in vivo da MO da SM encontraram
valor de 72,99%. No entanto, quando se compara o método in situ do presente estudo,
com o in vivo, semelhança entre os valores podem ser observadas apenas quando a
SM foi incubada no inóculo SC (71,89%). Embora, críticas sejam feitas quando se
compara esses métodos, vale ressaltar que o objetivo das duas técnicas é avaliar a
digestibilidade total dos alimentos ao longo do trato gastrintestinal.
Houve um incremento positivo na DIVMO quando os alimentos foram incubados
no ambiente SC, sendo eles 13,50; 7,76; 8,26 e 9,24 % para o CE, CF, SC e SM,
respectivamente. Esse comportamento deve ter ocorrido pelas mesmas razões já
discutidas para a DIVMS.
65
3 CONCLUSÕES
A técnica in situ macro-bag pode ser utilizada para o estudo das frações solúveis,
potencialmente degradável e não degradável, assim como para a estimativa da
degradabilidade potencial e efetiva de volumosos como as silagens de cana e milho e
da cana-de-açúcar fresca. Entretanto, são necessários mais estudos para a
padronização da metodologia.
No entanto, a técnica in situ macro-bag não foi eficiente em estimar o
desaparecimento da MO, principalmente quando se avalia a fração A e a taxa de
degradação.
A digestibilidade in vitro da matéria seca e da matéria orgânica não devem ser
determinadas utilizando-se diferentes inóculos quando o objetivo for comparar
alimentos, uma vez que pode haver super ou subestimativas dos valores em relação à
metodologia padrão.
De modo geral, tanto para o ensaio in situ como para o in vitro, mesmo que na
digestibilidade in vitro o pH tenha sido corrigido, o ambiente ruminal resultante do
fornecimento de rações contendo SC foi benéfico à degradabilidade e à digestibilidade
dos alimentos estudados.
66
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74
APÊNDICE
75
APÊNDICE A
MS incubada, resíduos e porcentagem média da matéria seca (MS) degradada
da CF incubada em diferentes ambiente ruminais
MS Resíduo Média MS Resíduo Média
Animal Repetição t
1
incubada (g)
%MS
deg
2
incubada (g)
%MS
deg
2
Tratamentos
3
CF SC
A1 1 96 22,96 8,90 63,74 20,98 8,10 63,95
2 21,07 7,90 21,16 7,90
3 . . 21,07 8,40
1 72 20,92 9,80 54,69 21,07 8,90 61,86
2 21,04 10,10 20,95 7,90
3 . . 21,04 8,80
1 48 20,95 11,40 51,31 20,92 9,90 52,20
2 21,10 10,10 21,01 11,30
3 21,07 11,10 21,16 10,40
1 24 21,01 10,90 52,76 21,13 10,70 51,83
2 21,07 10,00 21,07 11,30
3 21,13 10,90 22,54 10,70
1 12 21,04 11,20 50,12 21,13 18,10 30,94
2 21,13 11,60 21,13 16,10
3 21,01 10,50 21,10 15,00
1 0 20,98 12,10 45,10 20,98 15,90 29,44
2 21,13 12,10 21,04 15,50
3 21,01 12,60 21,10 15,30
A2 1 96 21,10 10,40 56,29 20,98 8,50 62,86
2 21,01 9,90 20,92 8,00
3 21,13 8,90 21,16 8,00
1 72 21,13 12,70 47,60 21,07 7,70 61,69
2 21,16 11,20 21,16 9,20
3 20,92 10,80 . .
1 48 20,92 9,70 52,32 21,16 10,00 56,48
2 21,13 11,20 20,95 9,60
3 . . . .
1 24 21,01 10,20 55,02 21,07 10,80 54,36
2 20,95 9,50 21,10 8,80
3 20,95 10,10 21,10 10,70
1 12 21,10 11,00 51,14 20,95 13,50 39,14
2 21,07 10,10 20,92 14,30
3 21,04 11,40 21,07 12,10
1 0 20,92 13,00 42,27 20,95 16,00 31,98
2 21,16 12,70 21,01 15,30
3 . . 20,92 13,30
1
t = tempos de incubação;
2
Média %MS deg = média da porcentagem da matéria seca incubada;
3
Tratamentos: ração contendo CF (cana-de-açúcar fresca) ou SC (silagem de cana aditivada);
. sacos de tecido náilon macro- bag perdidos.
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