Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. PUBVET, Publicações em Medicina Veterinária e Zootecnia. Disponível em: <http://www.pubvet.com.br/texto.php?id=233>. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1 Lerner Arévalo Pinedo2, Fernanda Cristina de Campos3, Maria Regina Santos R. Peçanha4, Lécio Aparecido Castilho4, Adibe Luiz Abdalla4 1 Projeto financiado pela FAPESP, CNPq, IAEA, CAPES e Pró-Reitoria da USP. 2 Aluno de Doutorado em Ciências – CENA/USP, Piracicaba, SP. Bolsista da CAPES. 3 Universidade Metodista de Piracicaba, Piracicaba, SP Brasil. 4 Laboratório de Nutrição animal - LANA - CENA/USP, Piracicaba, SP, Brasil. RESUMO Devido à necessidade do conhecimento dos fatores anti-nutricionais presentes na planta de guandu como fonte de alimentos para ruminantes, este trabalho teve como objetivo caracterizar as frações do (Cajanus cajan (L.) Millsp) cv. IAPAR 43 quanto aos compostos fenólicos (fenóis totais, taninos totais e taninos condensados) presentes. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com três tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos consistiram as três frações da planta (folhas, caules finos e caules grossos), sendo estas obtidas em canteiros experimentais, estando as plantas em ponto de silagem (32 % MS (matéria seca)). A análise dos resultados referentes às porcentagens das diferentes frações mostrou porcentagem de Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. folhas significativamente (P < 0,05) maior que caules finos e de caules grossos (47, 18 e 35 % respectivamente). O teor de proteína bruta (PB) revelou diferenças significativas (P< 0,05), sendo maior nas folhas (264 g/kg MS) quando comparados com os caules finos e caules grossos (154 e 80 g/kg MS). Os teores de fibra em detergente neutro (FDN) foram de 564, 649 e 731 g/kg MS para folhas, caules finos e caules grossos respectivamente. As folhas apresentaram os menores valores de fibra em detergente ácido (FDA) (474 , 536 e 645 g/kg MS), mas revelou o maior valor de nutrientes digestíveis totais (NDT) (547, 503 e 427 g/kg MS). Folhas, caules finos e caules grossos apresentaram teores de fenóis totais (59, 25 e 15 equivalente grama de ácido tânico/kg MS), taninos totais (43, 16 e 11 equivalente grama de ácido tânico/kg MS) e taninos condensados (65, 14 e 9 equivalente grama de leucocianidina/kg MS) significativamente diferentes (P < 0,05). Concluiu-se que os fatores anti-nutricionais estudados apresentaram teores aceitáveis e que quanto à composição nutritiva, o guandu pode ser incorporado à dieta dos ruminantes. Palavras-chave: Feijão guandu, leguminosa, taninos, nutrição animal. ABSTRACT Chemical composition and phenolic composition in different fractions of guandu plants (Cajanus cajan (L.) Millsp) Due to the need of knowing the anti-nutritional factors present in guandu plant as source of feed for ruminant, this work had the objective to characterize the fractions of the Cajanus cajan (L.) Millsp cv. IAPAR 43 as for the phenolic composition (total phenols, total tannins and condensed tannins) present. In a randomized experimental design with three treatments and four repetitions, the plants obtained from an experimental plot at silage point (32% DM – dry matter) were characterized according to three fractions (leaves, fine stems and thick stems). The analysis of the results regarding the percentages Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. of the different fractions showed percentage of leaves significantly (P < 0.05) higherr than fine stems and thick stems (47, 18 and 35 % respectively). The level of crude protein (CP) showed significant differences (P < 0.05), being higher in the leaves (264 g/kg DM) when compared with the fine stems and thick stems (154 and 80 g/kg DM). The level of neutral detergent fiber (NDF) was respectively 564, 649 and 731 g/kg DM for leaves, fine stems and thick stems. The leaves presented the lower values for acid detergent fiber (ADF) (474, 536 and 645 g/kg DM), but it showed the higher value of total digestible nutrients (TDN) (547, 503 and 427 g/kg DM). Leaves, fine stems and thick stems presented levels of total phenols (59, 25 and 15 equivalent gram of tannic acid / kg DM), total tannins (43, 16 and 11 equivalent gram of tannic acid / kg DM) and condensed tannins (65, 14 and 9 equivalent gram of leucocianidin / kg DM) significantly different (P < 0.05). It is concluded that the studied anti-nutritional factors presented acceptable levels and that as for the nutritional composition, the guandu can be incorporate to the diet of ruminants. Keyword: Total phenols, total tannins, condensed tannins, crude protein and fibers. 1. INTRODUÇÃO As leguminosas são forrageiras importantes na alimentação animal, principalmente como fonte protéica na suplementação dos animais durante o período seco. Dentre elas, o (Cajanus cajan (L.) Millsp), forrageira conhecida como guandu, ocupa mundialmente o 6.º lugar em importância alimentar, sendo usada extensivamente na Ásia como fonte de proteína na alimentação animal e humana (Wutke, 1987) e frequentemente citado por sua tolerância a condições adversas de clima e solo (Chauhan et al. 2004). Além disso, a forragem de guandu caracteriza-se não só pelo seu alto conteúdo de proteína, mas também por ser rica em minerais (Phatak et al., 1993). Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. No Brasil, graças a essas qualidades, vem sendo utilizado na alimentação animal nas mais diversas regiões, como forragem verde, feno, banco de proteína e como componente na produção de silagem durante o período desfavorável do ano (Costa et al., 2001). De acordo com Godoy (2007), no metabolismo dos vegetais há uma série de substâncias secundárias ou antinutricionais, como os compostos fenólicos, taninos e taninos condensados que podem diminuir o valor nutritivo das forrageiras para os ruminantes. Sendo os taninos condensados que exercem grande influência no valor nutritivo de forragens (Magalhães e Durães, 2003). Esses compostos, quando em alta concentração, podem afetar o aproveitamento dos nutrientes pelos animais (Godoy, 2007). Os taninos de algumas plantas forrageiras podem produzir efeitos benéficos quando utilizados em quantidades de 20-40 g/kg MS na dieta e quantidades acima desses valores podem ser prejudiciais para os animais (Hove et al., 2001). McDonald et al. (1995) trabalhando com monogástricos mostraram evidência que níveis maiores que 1 % de taninos condensados na dieta podem trazer prejuízos para produção, afetando principalmente o consumo, a digestibilidade da proteína e dos aminoácidos essenciais. Por outro lado os ruminantes são mais tolerantes aos taninos, pois a ação dos microorganismos do rúmen, diminui os efeitos negativos destes compostos, sendo os microorganismos do rúmen capazes de detoxificar diversos fatores antinutricionais em compostos mais simples e não tóxicos (Selinger et al., 1996). O trabalho teve como objetivo avaliar a composição química e compostos fenólicos nas diferentes frações da planta de guandu cv. IAPAR 43, visando o seu aproveitamento na alimentação de ruminantes. 2. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido nas instalações do Laboratório de Nutrição Animal do Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba-SP. Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. A semeadura da planta forrageira guandu cv. IAPAR 43 foi realizado em 24.02.06, dispostas com espaçamento de 0,60 m entre linhas e 14 plantas por metro linear para produção de forragem aproveitável segundo metodologia de Moreira et al. (2003). Aos 28 dias após plantio, realizou-se um desbaste, deixando-se 14 plantas por metro linear. As plantas invasoras foram controladas por capinas realizadas com enxada aos 44 e 90 dias após o plantio. A colheita foi realizada em 12.06.06 de forma manual aos 102 dias para produção de forragem aproveitável segundo Moreira et al. (2003), com 32% de MS no ponto de fazer silagem. Os rendimentos do material fresco foram avaliados pesando-se as plantas cortadas de uma fileira na área útil a 10 cm do nível do solo, sendo as plantas em seguidas, conduzidas ao Laboratório de Nutrição Animal-LANA/CENA/USP. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com três tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos consistiram de folhas, caules finos e caules grossos de forragem aproveitável. Foram escolhidas aleatoriamente 12 plantas, as quais foram pesadas separadamente e divididas em três frações: folhas, caules finos e caules grossos. O material foi então subdividido em quatro amostras de folhas (A, B, C e D); quatro amostras de caules finos (A, B, C e D) e quatro amostras de caules grossos (A, B, C e D). No laboratório as amostras do material original fresco foram caracterizadas determinando o teor de matéria seca (MS) em estufa de ventilação forçada regulada a 40ºC até peso constante. As amostras pré-secas foram moídas em moinho estacionário com peneira para 2 mm e armazenadas para determinação dos teores de matéria seca (MS) a 100ºC, proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO) de acordo a Associação of Official Analytical Chemists (1995), teores de fibra em detergente neutro e ácido (FDN e FDA), foram determinados segundo Mertens (2002). Os nutrientes digestíveis totais (NDT) foi estimado conforme Pereira (2006): NDT = 87,84 - (0,70 x FDA%). Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. Para determinar os compostos fenólicos totais e taninos condensados as amostras das diferentes frações da planta foram moídas a 0,25 mm. Os conteúdos de fenóis totais e taninos totais foram analisados pelo método FolinCiocalteu e taninos condensados (leucocianidina) pelo método butanol-HCl conforme metodologia descrita por (Makkar, 2000). Os resultados das análises da composição química e compostos fenólicos foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de significância usando o software SAS for Windows (SAS, 2000). 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados das produções e teores de matéria seca (MS) das frações da forrageira de feijão guandu é demonstrada na Tabela 1. Pode-se afirmar que a forrageira de guandu foi colhida no ponto ideal de fazer silagem. Evidência-se que houve maior distribuição percentual de forragem fresca aproveitável nas folhas em média de 46,70% quando comparadas nos caules finos e caules grossos (17,76% e 35,53%), sendo as folhas este componente mais importante para alimentação animal. De maneira semelhante, Araújo et al. (2000), ao avaliarem o potencial forrageiro nas diferentes frações da planta do feijão guandu cv. Taipeiro na região do Semi-Árido da cidade de Petrolina-PE, encontraram menores produções porcentuais de folhas (34,18%), quando comparado no presente trabalho. Pela observação da Tabela 1, que mostra a distribuição das diferentes frações da planta de guandu cv. IAPAR 43, verifica-se maior produção de matéria verde 14.504 kg/ha e matéria seca 4.857 kg/ha MS numa só colheita, durante a estação seca, valores estes superior aos indicados por Favoretto et al. 1995 (2.166 kg/ha MS em três colheitas) na mesma época do ano. Entretanto, possivelmente seja devido ao cultivar, densidade de plantas e o local que tenha influenciado também nas produções durante o experimento. Quanto aos teores de MS das folhas foram de 30,02% inferiores aos dos caules finos e caules grossos, mas obtendo em média total de 32,7%. Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. A colheita do guandu no estádio adequado de maturidade é muito importante para uma maior produção de silagem de alto valor nutritivo, obtida ao menor custo (Costa et al., 2001). Chauhan et al. (2004) trabalhando com pigeonpea (Cajanus Cajan (L.) Millsp) obtiveram produções de 3.580 kg/ha de matéria seca (MS), sendo esses valores menores às observadas neste experimento. Tabela 1. Médias das produções das diferentes frações da planta de guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp). Frações da planta Produção Variáveis Folhas Caules finos caules grossos total Frações (%) 46,70a 17,76c 35,53b 100,00 PMV (kg/ha) 6.748a 2.585c 5.171b 14.504 PMS (kg/ha) 2.026a 879.73c 1.763b 5.550 TMS (%) 30,020b 34,032a 34,095a 32,715 MS (g/kg MV) 300,20ª 340,32a 340,95a 327,15 % de forragem aproveitável; PMV, produção de matéria verde; PMS, produção de matéria seca, TMS, teores de matéria seca (TMS %) e matéria seca (MS), g/kg de matéria fresca. Os resultados da composição química das diferentes frações da planta avaliadas nesse trabalho estão apresentados na Tabela 2. As análises dos resultados referentes aos conteúdos de proteína bruta (PB) das frações da planta revelaram diferenças significativas (P<0,05), sendo que a fração folhas apresentou maior valor deste componente em relação às outras frações da planta, 263,99 g/kg MS de PB, segundo Lourenço et al., (1994), valores encontrados entre 18,0 a 25,5% de proteína nas folhas, evidência alta qualidade da forragem e que pode ser usado como banco de proteína nas pastagens. Do ponto de vista da alimentação animal, esse fato é desejável, por se tratar do componente mais ingerido pelo animal, pois apresenta alto teor protéico. Tais valores estão próximos dos resultados citados por Masama et al. Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. (1997), que observaram 238,00 g/kg MS de PB e Favoretto et al. (1995), valores de 269,90 g/kg MS de PB na cultivar Fava Larga. Os resultados encontrados no presente trabalho e os observados por Masama et al. (1997) e Araújo et al. (2000) mostram que o guandu apresenta altos valores de PB e pode ser usada para complementar pastagens de baixa qualidade e como volumoso em forma de silagem durante a estação da seca nas regiões de clima tropical. Tabela 2. Composição química das diferentes frações da planta de guandu. Frações da planta Variáveis Folhas Caules finos Caules grossos PB * 263,99a 153,91b 79,69b MM * 63,66a 55,00b 40,24c MO * 936,34c 945,00b 959,76a aFDNom * 564,48b 649,28aab 730,97a aFDAom * 473,56a 536,33ab 645,43b NDT * 546,91a 502,97ab 426,60b * Valores expressos em g/kg MS. Os valores de FDN foram mais baixos nas folhas (564,48 g/kg MS) quando comparados com os caules finos (649,28 g/kg MS) e caules grossos (730,97 g/kg MS). A fibra em detergente neutro indica a quantidade de fibras por exemplo inclui celulose, hemicelulose e lignina, tais valores ainda podem ser considerados estatisticamente inferiores quando comparados por Araújo et al. (2000). As folhas exibiram menores quantidades de FDA em relação às demais frações estudadas. Segundo Pereira (2006), menores teores de FDA indica maior digestibilidade da fração verde da silagem e maior teor de Nutrientes Digestíveis Totais (NDT). Consequentemente as quantidades de NDT teoricamente foi maior para as folhas. Pode-se afirmar que a fração folhas tem qualidade superior em termos de energia para o animal do que as demais Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. frações. Essa informação também pode ser confirmada pelo menor teor de FDN encontradas nas folhas, ou seja, quanto menor a porcentagem de FDN maior será o consumo pelo animal. Lembrando que, quanto maior a produtividade de energia (NDT), maior será a quantidade de leite ou carne por área produzida de forragem. Na Tabela 3, pode-se observar que houve diferenças relativamente maiores entre as diferentes frações da planta quanto a concentração de compostos fenólicos,sendo a fração folhas apresentou significativamente valores relativamente superiores de fenóis totais (FT), taninos totais (TT) e taninos condensados (TC). De acordo com a literatura, níveis de taninos acima de 50 g/kg MS são tóxicos para os animais e níveis acima de 90 g/kg MS podem levá-los à morte. Tabela 3. Análises dos compostos fenólicos das diferentes frações da planta de guandu. Frações da planta Variáveis Folhas Caules finos Caules grossos Fenóis totais ** 58,83a 24,50b 14,97c Taninos totais ** 43,13a 16,03b 10,97c Taninos 65,20a 14,35b 8,55c condensados*** ** Valores expressos em equivalente grama de ácido tânico/kg de matéria seca. *** Valores expressos em equivalente grama de leucocianidina/kg de matéria seca. Alguns autores citam que, para os TC, o limite considerado seguro para os ruminantes encontra-se na faixa de 30 a 40 eq-g leucocianidina kg-1 MS (Barry; Manley; Duncan, 1986). De acordo com esses autores, nessa faixa, o efeito é benéfico devido à proteção contra a degradação microbiana, podendo aumentar a quantidade de proteína não degradada que chega ao intestino. Pinedo, L.A., Campos, F.C., Peçanha, M.R.S.R. et al. Composição química e compostos fenólicos em diferentes frações da planta de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp)1. PUBVET, V.2, N.20, Art#233, Mai3, 2008. 4. CONCLUSÕES Pelos resultados obtidos nas condições experimentais utilizadas, pode-se concluir que o guandu cv. IAPAR 43, apresentou os fatores antinutricionais e/ou tóxicos em níveis aceitáveis. As frações estudadas na forrageira de guandu cv. IAPAR 43 (folhas, caules finos e caules grossos) podem contribuir para o aumento da qualidade e valor nutritivo, principalmente as folhas e caules finos. 5. AGRADECIMENTOS Apoio financeiro da FAPESP, CNPq, IAEA, CAPES e Pró - Reitoria de PósGraduação da USP. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Araújo, F. P.; Menezes, E. A.; Santos, E. A. F. Recomendação de variedade de guandu forrageiro. Instruções Técnicas da Embrapa Semi-Árido. Petrolina-PE, maio/2000. Association of Official Agricultural Chemists. Official methods of analysis of the AOAC. 16.ed. Arlington: AOAC International, 1995. v.1, p.4/1-4/30. BARRY, T. N.; MANLEY, T. R.; DUNCAN, S. J. The role of condensed tannin in the nutritional value of Lotus pedunculatus for sheep. 4. 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