1
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA
QUALIDADE DE SILAGENS DE CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum officinarum L.)
COM DIFERENTES NÍVEIS DE GLIRICÍDIA
[Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
CYRO REGO CABRAL JUNIOR
Engenheiro Agrônomo
AREIA - PB
JUNHO DE 2007
2
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA
QUALIDADE DE SILAGENS DE CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum officinarum L.)
COM DIFERENTES NÍVEIS DE GLIRICÍDIA
[Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
CYRO REGO CABRAL JUNIOR
AREIA - PB
JUNHO DE 2007
3
CYRO REGO CABRAL JUNIOR
QUALIDADE DE SILAGENS DE CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum officinarum L.)
COM DIFERENTES NÍVEIS DE GLIRICÍDIA
[Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
Tese apresentada ao Programa de Doutorado Integrado
em Zootecnia, da Universidade Federal da Paraíba, do
qual participam a Universidade Federal Rural de
Pernambuco e Universidade Federal do Ceará, como
requisito parcial para obtenção do título de Doutor em
Zootecnia.
Área de Concentração: Forragicultura
Comitê de Orientação:
Prof. Dr. Divan Soares da Silva – Orientador Principal
Profa. Dra. Edna Peixoto da Rocha Amorim
AREIA - PB
JUNHO - 2007
4 DEDICO
Ao meu filho João Flávio S. Cabral,
POR TODA paciência, ajuda, companheirismo e amor;
pois mesmo nos momentos mais difíceis durante esta escalada,
ele conseguiu ser um filho admirável.
À Profa. Dra. Edma Carvalho de Miranda...
... POR TUDO!
5
AGRADECIMENTOS
A Deus e a minha família pela vida, e por ainda me fazerem acreditar que o mundo em
que vivemos possa vir a ser justo, harmonioso e fraterno.
Aos meus orientadores Prof. Divan Soares da Silva e Profa. Edna Peixoto da R. Amorim, por
todas as orientações, ensinamentos e confiança a mim depositadas.
A todos que compuseram e compõem a Coordenação deste Programa.
A FAPEAL, pelo suporte financeiro.
Ao Prof. Roberto Jorge Vasconcelos dos Santos (Universidade Federal de Alagoas), pelo
apoio e estímulo para que eu fizesse este curso.
À Profa. Denise Maria Pinheiro (Universidade Federal de Alagoas),
por sua orientação, custeio de análises químicas, cessão da infra-estrutura laboratorial e pelo
grande empenho e desprendimento.
Aos professores Roger Beleen e Patrícia Guimarães (Universidade Federal de
Alagoas), por suas orientações e encorajamento quando da solicitação da minha bolsa de
doutorado Sandwich junto a CAPES.
Ao Prof. Yimim Cai,
do National Institute of Grassland Science – NILGS, Japão,
por acreditar no meu projeto de doutorado Sandwich.
Aos professores Richard E. Muck e Jees D. Reed
(Universidade de Wisconsin-EUA) e Limin Kung Jr.
(Universidade de Delaware-EUA), por sua atenção e colaboração.
A Maria Verônica Meira de Andrade,
amiga de todas as horas boas e, principalmente,
nos momentos difíceis que passei durante este Curso.
A Leila Medeiros, Maria do Socorro Caldas Pinto, Rosilene Agra e Graça Medeiros por sua
hospitalidade, amizade e prontidão.
Aos colegas dos laboratórios de Bromatologia (Wilson, Jaqueline, Helton e Emanuell), de
Microbiologia (Juliana e Márcio) e de Biotransformação de Alimentos (Cenira e Cristhiane),
por suas contribuições nas respectivas análises.
A Raul Cunha, pela forma correta, coerente e transparente quando nos representou junto ao
Colegiado deste curso.
A todos que direta e ou indiretamente contribuíram, ou não, para a realização desta.
6
“Quando a gente pensa que sabe todas as respostas,
Vem a vida e muda todas as perguntas.”
Autor desconhecido.
ix
LISTA DE TABELAS
Capítulo 2
Tabela
1.
Página
Descrição das silagens exclusivas de cana-de-açúcar e das
aditivadas com gliricídia sem e com emurchecimento..................
31
2.
Composição química dos componentes antes da ensilagem.........
35
3.
Equações de regressão e coeficientes de determinação (R2) para
a matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente
neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, cinza,
carboidratos solúveis (CHOsol) e digestibilidade in vitro da MS
(DIVMS) em função do armazenamento (A) nas silagens de
cana com gliricídia fresca (C+GNE) e emurchecida (C+GE).......
36
Coeficientes de correlação de Pearson (r) para as variáveis
quantitativas das silagens de cana-de-açúcar aditivadas ou não
com gliricídia fresca e emurchecida..............................................
43
Componentes principais da análise de variáveis relacionadas
com o valor nutricional das 28 silagens deste estudo....................
44
Valores médios para as variáveis analisadas nas silagens
selecionadas com menor grau de divergência nutricional nos
grupos 1, 2 e 3................................................................................
46
Otimização para as quatro silagens com maior valor nutritivo.....
48
4.
5.
6.
7.
Capítulo 3
Tabela
1.
2.
3.
4.
Página
Descrição das silagens exclusivas de cana-de-açúcar e das
aditivadas com gliricídia sem e com emurchecimento..................
61
Microflora epífita (log UFC/g MV) da cana-de-açúcar e da
gliricídia antes da ensilagem..........................................................
63
Equações de regressão e coeficientes de determinação (R2) para
leveduras, fungos, bacilos e bactérias totais em função do
armazenamento (A) das silagens aditivadas com gliricídia fresca
(C+GNE) e emurchecida (C+GE).................................................
64
Coeficientes de correlação de Pearson (r) da contagem da
microflora epífita das silagens de cana-de-açúcar aditivadas ou
x
5.
6.
7.
não com gliricídia fresca e emurchecida.......................................
67
Componentes principais da análise de variáveis relacionadas
com a microflora epífita nas 28 silagens.......................................
68
Valores médios das variáveis analisadas nas silagens dos grupos
1 e 2...............................................................................................
69
Otimização para as quatro silagens com valores microbiológicos
ótimos em relação ao percentual de cana-de-açúcar, gliricídia e
emurchecimento.............................................................................
72
Capítulo 4
Tabela
1.
2.
3.
4.
5.
Página
Descrição das silagens exclusivas de cana-de-açúcar e das
aditivadas com gliricídia sem e com emurchecimento..................
87
Estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 das silagens de
cana-de-açúcar sem e com adição de gliricídia não
emurchecida...................................................................................
90
Estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 das silagens de
cana-de-açúcar com adição de gliricídia emurchecida..................
91
Valores médios da matéria seca (MS), pH, CHOsol e leveduras
das silagens aditivadas com gliricídia fresca e expostas ao ar por
até 10 dias......................................................................................
92
Valores médios para a matéria seca (MS), pH, CHOsol e
leveduras das silagens aditivadas com gliricídia emurchecida e
expostas ao ar por até 10 dias........................................................
95
Capítulo 5
Tabela
Página
1.
Otimização das silagens com base no valor nutritivo ótimo.........
116
2.
Estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 das silagens de
cana-de-açúcar com adição de gliricídia emurchecida..................
117
Componentes principais da análise de variáveis relacionadas
com o valor nutricional das 28 silagens deste estudo....................
117
Componentes principais da análise de variáveis relacionadas
com a microflora epífita nas 28 silagens deste estudo...................
118
3.
4.
xi
5.
6.
Características químico-bromatológicas e microflora epífita nos
componentes antes da ensilagem...................................................
120
Valores médios para as silagens exclusivas de cana (S1) e das
aditivadas com 25% de gliricídia emurchecida aos 45 (S2), 90
(S3) e 120 dias de armazenamento (S4)........................................
125
xii
LISTA DE FIGURAS
Capítulo 4
Figura
1.
Página
Temperaturas ambientais médias diárias obtidas durante o
período experimental.....................................................................
89
Capítulo 5
Figura
1.
Página
Variação do pH nas silagens exclusivas de cana-de-açúcar (C) e
as aditivadas com gliricídia fresca (GNE) ou emurchecida (GE)
nos primeiros 15 dias após o fechamento do silo..........................
122
xiii
RESUMO GERAL
Esta tese avaliou a qualidade de silagens de cana-de-açúcar Var. RB-92579 com
diferentes níveis de adição de gliricídia fresca ou emurchecida por 15, 45, 90 e 120 dias de
armazenamento e está dividida em quatro ensaios. O objetivo do Ensaio 1 foi avaliar a
similaridade nutricional das silagens utilizando a análise de componentes principais (CP), de
agrupamentos e de otimização experimental. Adotou-se um delineamento experimental
inteiramente casualizado num esquema fatorial [(2x3x4) + 4], onde as 24 silagens de cana-deaçúcar (C) foram constituídas pela adição de gliricídia não emurchecida (GNE) ou
emurchecida (GE), em três níveis (25, 50 e 75%), armazenadas durante 15, 45, 90 e 120 dias,
além de mais quatro silagens confeccionadas exclusivamente com cana-de-açúcar, ambas com
três repetições. Utilizou-se como silos baldes plásticos, vedados por lona plástica e fita
adesiva. As variáveis foram: matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente
neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, cinza, carboidratos solúveis em água
(CHOsol) e digestibilidade in vitro da MS (DIVMS). A avaliação nutricional das silagens
baseou-se nos três primeiros CP, que explicaram 79,33% da variação total. A PB e CHO
foram as variáveis de menor importância para explicar a variabilidade nutricional das
silagens. A MS, DIVMS e lignina; FDA e cinza; e FDN, pertencentes ao CP1, CP2 e CP3,
apresentaram menor dispersão dos escores nos referidos CP. A análise de otimização forneceu
as quatro melhores misturas em relação aos fatores e variáveis analisadas, onde predominouse o percentual de 25% de GE nas silagens de cana. O Ensaio 2 caracterizou-se por quantificar
a microflora epífita da C, GNE e GE e das misturas ensiladas com os respectivos
componentes. Sub-amostras das silagens (±25,0 g) provenientes do Ensaio 1, foram diluídas
em série nos respectivos meios de cultura para leveduras, fungos, bacilos e bactérias totais. A
análise multivariada mostrou-se significativa para os efeitos dos fatores e variáveis analisadas
(P<0,1). A avaliação microbiológica das silagens baseou-se nos dois primeiros componentes
principais (Yi), explicando 83,09% da variação total. As leveduras, os fungos e as bactérias
totais, incluídos no Grupo 1, explicaram 64,23% . Os bacilos tiveram menor importância para
explicar a variabilidade na microflora epífita das silagens, ficando no Grupo 2 e explicaram
somente 18,86% da variação total. A Análise de Otimização e o Índice de Desejabilidade
forneceram as quatro melhores misturas em relação aos fatores e variáveis analisadas. Desta
forma, 25% de GE apresentaram-se como aditivo vegetal controlador da fermentação
microbiana indesejável nas silagens de C analisadas. O Ensaio 3 teve como objetivo avaliar a
estabilidade aeróbica (EA) de silagens de cana-de-açúcar var. RB-92579 sem aditivo vegetal
(SA) e aditivadas com 25, 50 e 75 % de GNE ou GE, previamente armazenadas por 45, 90 e
120 dias. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial (2 x 3
x 3) + 3, totalizando 21 tratamentos. Foram colocados cerca de 300 g do material sem
compactação em garrafas PET sem tampa e mantidos em galpão coberto. Cada unidade
experimental e o referido ambiente tiveram suas temperaturas mensuradas às 8, 15 e 20 horas
durante 10 dias consecutivos. Para tal, foram utilizados um termômetro digital com haste
metálica e um com bulbo de mercúrio, respectivamente. As silagens exclusivas de cana com
45 dias de armazenamento (A), bem como as com 25 % de GNE com 45 e 120 DA,
apresentaram 120 horas de EA (P<0,05). As silagens com 25 % de GE apresentaram EA de
168 horas (P<0,05), aos 45 e 90 DA. Isto sugere que o emurchecimento, a gliricídia e ou a
variedade da cana utilizada, podem ter influenciado nas variáveis analisadas. As silagens
exclusivas de cana e as que receberam GNE apresentaram incremento na MS e pH;
decréscimo de CHOsol e leveduras. As que receberam 25 % de GE e que foram armazenadas
por 90 e 120 dias apresentaram comportamento semelhante aos preconizados pela literatura.
O Ensaio 4 objetivou avaliar silagens exclusivas de C (SC) da mesma variedade e o efeito
xiv
causado nestas pela adição de 25% de GE sobre as características fermentativas e a qualidade
do material ensilado após armazenamentos de 45, 90 e 120 dias. O experimento foi conduzido
em um delineamento inteiramente ao acaso, com três repetições, sendo a cana colhida após 12
meses e os ramos jovens foram procedentes de gliricídias adultas, emurchecidos ao sol por
aproximadamente 6 horas. As misturas foram ensiladas em baldes plásticos de 10 litros sem
válvula de escape e dispositivos para coleta de efluentes. Foram obtidos valores comparativos
entre as SC e as SC+GE em relação à variação da MS, etanol, ácidos orgânicos e fenóis totais
(FT), além da microflora epífita. Houve diferença (P<0,05) para MS, CHOsol, etanol, ácidos
orgânicos, pH e microflora epífita. Para a capacidade tamponante e fermentativa houve
aumento significativo (P<0,05); para FDN não houve diferença (P≥0,05). A população de
leveduras mostrou-se altamente correlacionada com maiores concentrações de ácido acético,
FT e etanol. O emurchecimento mostrou-se eficiente, enquanto o armazenamento apresentou
oscilações quadráticas positivas ou negativas para a microflora epífita das silagens.
Palavras-chave: Análise bromatológica, ensilagem, estabilidade aeróbica, microbiologia
epífita, padrão de fermentação
xv
GENERAL ABSTRACT
This thesis evaluate the quality of sugarcane silages (Var. RB-92579) with different
levels of fresh or wilted gliricidia addition storage by 15, 45, 90 and 120 days, and was
divided in four essays. The First Trial had the objective evaluating the nutritional similarity of
variety RB-92579 sugarcane silages, harvested after 370 days growing and added with
gliricidia, using principal components, clusters by Tocher test and experimental optimization.
The adopted experimental design was entirely randomized in outline [(2x3x4) + 4], where the
24 silages in replicates of sugarcane (C) were composed by the addition of fresh gliricidia
(GNE) or wilted (GE), in three levels (25, 50 and 75%), storage during 15, 45, 90 and 120
days, more 4 exclusive sugarcane silage, under the same experimental conditions. It was used
as silos plastic boxes, sealed with sailcloth and adhesive ribbon. The variables were: dry
matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF),
lignin, ash, water-soluble carbohydrates (WSC) and digestibility in vitro of DM (IVDDM). It
was observed different significant p<.05) for all variables in function to wilting, gliricidia
addition and storage. The nutritional evaluation of the silages was based in the three first
principal components (PC), which explain 79.33% of total variation. The CP and WSC were
the variables with lesser importance to explain the nutritional variability of the silages. The
DM, IVDDM and lignin; ADF and ash; and NDF, belonged to PC1, PC2 and PC3, presented
lower dispersion of the scores in the referred PCi. The optimization analyze offered the four
best mixtures in relation to factors and variables tested, being 25% of GE the best result. The
Second Trial had the objective characterizing the epiphytic microflora of C, GNE, GE and the
mixtures ensilaged with the respective components. The used experimental design was
entirely randomized in outline [(2x3x4) + 4)]. The sugarcane silages added with GNE or GE
was made in the referred percentages: 100/0; 75/25; 50/50 and 25/75. The 28 treatments, each
one with three replications, were kept in silos, sealed with sailcloth and adhesive ribbon, and
maintained under controlled temperature, humidity and saved from rodent presence. The
storage periods were 15, 45, 90 and 120 days, where occurred the silos opening and sampling.
In relation to effects of factors and variables tested, the multivariate analyze showed
significant differences (p<.1).The microbiologic analyze of the studied silages was based in
the two first principal components (PCi), which explained 83.09% of the total variation. The
yeast, fungus and total bacteria, included in the PC1, explained 64.23%. The bacilli had lower
importance to explain the epiphytic micro flora variability of the silages, and were included in
the PC2, explaining 18.86% of the total variation only. The 25% of GE may be a vegetal
additive and it could be used with success to control undesirable secondary fermentation in
sugarcane silages. The Third Trial had the objective to evaluate the aerobic stability (AS) of
sugarcane var. RB-92579 silages under the levels of 25, 50 and 75 % of GNE and GE,
previously storage by 45, 90 and 120 days (DS). The experimental design was entirely
randomized in outline (2x3x3) + 3, adding up 21 treatments. They were put about 300.0
grams of silage without pressure into PET bottles and them, storage in a barn. Each
experimental unit and the referred environmental had their temperatures taken at 8:00 AM,
3:00 and 8:00 PM during 10 consecutive days. For that, were used a digital thermometer with
a linked metal stick and one with mercury bulb, respectively. The C+GE silages and 45 DS,
as well as those with 25 % of GE with 45 and 120 DS presented 120 hours of AS (p<.05). The
silages with 45 and 90 DA and 25 % of GE presented AS around 168 hours (p<.05). This
suggests that the wilting, the used additive and or the adopted sugarcane variety may have
influenced in the analyzed variable. Mostly, the exclusive sugarcane silages and the added
with GE showed increase in the DM and pH; although the WSC and yeasts decreased in the
same mixtures. At the silages, which were added with 25% of GE and storage by 90 and 120
days, presented analogous behavior in relation to cited literature. The major objective of
xvi
Fourth Trial was to evaluate exclusive sugarcane (RB-92574 variety) silages (C) and the
effect caused on these by the addition of 25% of GE on the fermentative characteristics and
the quality of the ensiled material after 45, 90 and 120 days. The experiment was conducted in
an entirely randomized design with three replications, where the sugarcane was harvest after
twelve months plantation (1st cut) and the younger stems were proceeded from adult
gliricidias, wilted by six hours approximately under the sunshine. The mixtures were ensiled
in plastic buckets with 10 liters of volumetric capacity unprovided of valves for gases release
and device for effluent collection. Comparative values were obtained among the C and the
C+GE in relation to DM variation, ethanol, organic acids and TF, yonder epiphytic
microflora. There were differences (p<.05) of DM, water-soluble carbohydrates, ethanol,
organic acids, pH and epiphytic microflora. To buffering and fermentative capacities
presented significant difference (p<.05); whereas for NDF did not occur significant difference
(p≥.05). The yeast population showed highly correlated with bigger concentrations of acetic
acid, total phenols and ethanol. The wilting showed efficient, while the tested storage
presented positive or negative squared oscillations to the epiphytic micro flora of the analyzed
silages.
Index words: Aerobic stability, chemical analyzes, ensilage, epiphytic microbial,
fermentation pattern
xvii
SUMÁRIO
Página Lista de Tabelas.......................................................................................................................
ix
Lista de Figuras.......................................................................................................................
xii
Resumo Geral..........................................................................................................................
xiii
Abstract....................................................................................................................................
xv
Considerações Iniciais……………………………………………………………….
1
Capítulo 1 – Referencial Teórico................................................................................
3
Referências Bibliográficas……………………………………………………..........
19
Capítulo 2 – Avaliação da Similaridade Nutricional de Silagens de Cana-de-açúcar
(Saccharum officinarum L.) Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.)
Kunth ex Walp.]..........................................................................................................
24
Resumo........................................................................................................................
25
Abstract.......................................................................................................................
26
Introdução...................................................................................................................
27
Material e Métodos......................................................................................................
30
Resultados e Discussão...............................................................................................
34
Conclusões..................................................................................................................
49
Referências Bibliográficas……………………………………………………..........
50
Capítulo 3 – Microflora Epífita em Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum
officinarum L.) Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex
Walp.]..........................................................................................................................
54
Resumo........................................................................................................................
55
Abstract.......................................................................................................................
56
Introdução...................................................................................................................
57
Material e Métodos.....................................................................................................
60
Resultados e Discussão...............................................................................................
63
Conclusões..................................................................................................................
74
xviii
Página
Referências Bibliográficas……………………………………………………..........
75
Capítulo 4 - Estabilidade Aeróbica em Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum
officinarum L.) Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex
Walp.]..........................................................................................................................
78
Resumo........................................................................................................................
79
Abstract.......................................................................................................................
80
Introdução...................................................................................................................
81
Material e Métodos.....................................................................................................
86
Resultados e Discussão...............................................................................................
89
Conclusões...................................................................................................................
98
Referências Bibliográficas……………………………………………………..........
99
Capítulo 5 – Dinâmica Fermentativa de Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum
officinarum L.) Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex
Walp.]..........................................................................................................................
105
Resumo........................................................................................................................
106
Abstract.......................................................................................................................
107
Introdução...................................................................................................................
110
Material e Métodos.....................................................................................................
108
Resultados e Discussão...............................................................................................
114
Conclusões...................................................................................................................
137
Referências Bibliográficas……………………………………………………..........
138
Considerações Finais...................................................................................................
147
1
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
O Brasil tem períodos com baixos níveis de precipitação pluvial para produção de
alimentos destinados aos ruminantes. Estes períodos acontecem com maior freqüência na
região Nordeste, onde longas estiagens atingem e dizimam grande parte dos cultivos nas
pequenas e médias propriedades. Associa-se a estes aspectos climáticos, a falta de
tecnologias alternativas para um manejo adequado, bem como o uso e a conservação das
plantas forrageiras nativas e ou exóticas cultivadas nesta região, dentre as quais a cana-deaçúcar e a gliricídia.
O corte e uso diário da cana-de-açúcar tornam-se problemáticos aos que se utilizam
desta gramínea para a nutrição animal além das aceleradas perdas na sua qualidade
nutricional após atingir o ponto de colheita ideal. Mesmo assim, a ensilagem de cana-deaçúcar ainda apresenta-se como uma excelente alternativa para a atividade agropecuária
desenvolvida nestas fazendas num curto espaço de tempo, na época em que a forrageira
apresenta seu melhor valor nutritivo.
A silagem pode ser definida como um produto fermentado em meio anaeróbico
onde, após acidificação, é utilizada para a preservação de produtos, dentre os quais,
gramíneas e leguminosas, para alimentação de animais nas épocas de escassez nutricional.
O rápido enchimento e fechamento do silo, além de uma adequada compactação do
material, é a garantia das referidas condições de anaerobiose.
As poucas pesquisas sobre a forma de conservação desta forragem como silagem
ainda não apresentaram resultados satisfatórios e padronizados quanto aos resultados
obtidos e quanto à recomendação adequada do uso desta técnica.
2
Associados a isto, a cada ano que passa mais variedades são desenvolvidas pelos
programas de melhoramento genético, o que também faz com que haja grande diversidade
nos resultados divulgados por essas respectivas pesquisas.
É sabido que trabalhos desenvolvidos com silagens exclusivas de cana-de-açúcar
têm mostrado que determinadas variedades de cana-de-açúcar produzem alimentação de
baixa qualidade, com menor consumo voluntário pelos animais e desempenho
insatisfatório, mas que também podem apresentar-se como de bom valor nutricional.
Por outro lado, já existem trabalhos avaliando a adição dos mais variados aditivos
para aumentar a qualidade destas silagens melhorando sua dinâmica fermentativa e ou sua
estabilidade aeróbica. Um exemplo deste sucesso é o uso de aditivos vegetais à base de
leguminosas. A grande vantagem desta associação deve-se ao fato de que a cada safra
normalmente 20% da área de plantio da cana-de-açúcar podem ser renovados através do
plantio destas. Estas leguminosas além de contribuírem como adubação nitrogenada
melhoram os teores de proteína bruta da cana-de-açúcar.
Baseado na hipótese de que a gliricídia possa vir a ser um poderoso aditivo vegetal
em silagens de cana-de-açúcar, devido a sua contribuição nutritiva, fungiostática e
bacteriostática, fungicida, bactericida, malaricida e anti-virótica (Capítulo 1), dentre outras,
objetivou-se com este estudo avaliar a qualidade das silagens de cana-de-açúcar com
diferentes níveis de gliricídia em relação à similaridade nutricional (Capítulo 2), microflora
epífita (Capítulo 3), estabilidade aeróbica (Capítulo 4) e dinâmica da fermentação
(Capítulo 5).
3
Capítulo 1
Referencial Teórico
4
Qualidade de Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) com Diferentes
Níveis de Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
A Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é muito difundida no Brasil, tem uma
alta produtividade de massa verde (80 a 120 t ha-1), baixo custo por unidade de matéria
seca, capacidade de manter seu valor nutritivo por até seis meses e ter seu período de
colheita coincidindo com o de escassez de forragem nas pastagens (Silva, 1993).
Como principal ingrediente da ração de bovinos, possui sérias limitações do ponto
de vista nutricional, devido ao desequilíbrio de nutrientes, teores muito baixos de proteína
bruta e de minerais, principalmente o fósforo, o que acarreta uma baixa ingestão de matéria
seca (MS) e utilização da energia digerida, apesar da digestibilidade (54 a 65% da MS) ser
considerada como de valor intermediário (Boin & Tedeschi, 1993).
Segundo Preston e Leng (1978), pesquisas com cana-de-açúcar foram
incrementadas após trabalhos de digestibilidade aparente indicarem valores iguais a 70%,
superiores às da silagem de milho devido em grande parte ao seu alto valor energético,
relacionado a sua riqueza em sacarose. De fato, com esse valor de digestibilidade, poderia
facilmente permitir ganhos de peso em bovinos de corte iguais ou maiores que 1
kg/animal/dia. Em rebanhos leiteiros, a cana tem sido considerada um alimento volumoso
de bom valor nutritivo, conforme trabalho de Valvasori et al. (1995).
5
A Variedade RB-92579 de Cana-de-açúcar
Segundo Barbosa et al. (2003) a variedade RB-92579 da cana-de-açúcar
(Saccharum officinarum L.) possui ótima brotação no primeiro plantio (planta) e nos
subseqüentes (socas) com colheita manual queimada, e boa com colheita manual crua.
Seu alto perfilhamento em planta e soca, proporciona rápido fechamento das
entrelinhas. Apesar de florescer pouco e de apresentar lenta velocidade de crescimento, é
capaz de atingir alta produtividade agrícola nas quatro primeiras safras. Além de seu alto
teor de açúcares totais recuperáveis e uma maturação média - geralmente de outubro a
janeiro -, possui teor médio de fibra. Ainda de acordo com estes autores, esta gramínea
contempla amplo intervalo de plantio - de julho a janeiro -, não tendo restrição a ambientes
para seu desenvolvimento e boa produção. Outra característica marcante desta variedade é
que a mesma é tolerante à seca e a herbicidas, com difícil despalhamento no período
vegetativo e de fácil manejo na colheita. Quanto à sua fitossanidade, é resistente à
ferrugem e ao carvão, doenças causadas por fungos. Em relação aos aspectos
entomológicos, a mesma é tolerante à cigarrinha, apresenta resistência intermediária à
escaldadura das folhas, à podridão vermelha e à ausência de amarelinho.
Sendo uma variedade lançada recentemente, a literatura atual ainda apresenta
escassos resultados relacionados a análises físico-químicas, microbiológicas e de dinâmica
fermentativa mais detalhadas. Também não se tem conhecimento do uso desta variedade
na forma de silagem exclusiva ou aditivada, o que desperta a atenção dos pesquisadores do
Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar-PMGCA e de outras instituições
de ensino e pesquisa para a conservação pós-colheita desta forragem e posterior utilização
na nutrição animal com menores perdas de matéria seca durante a estocagem, maior
consumo voluntário e melhor desempenho.
6
A Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
É uma árvore da família Leguminosae, sub-família Faboideae (Papilionoideae). No
passado, a Gliricidia sepium foi descrita nos gêneros Robinia e Lonchocarpus. Segundo
Allen & Allen (1981), o gênero Gliricidia, possui de 6 a 9 espécies diferentes. Já Hughes
(1987) relata a existência de 3, ou talvez, 4 espécies desta planta na literatura existente.
Além da G. sepium, outras espécies são relatadas, como a G. maculata, que é nativa da
Península de Yucatán, no México; e G. guatemalensis, nativa de regiões altas entre 1.500 e
2.000 m de altitude, na região do México Meridional, Guatemala, El Salvador, Honduras e,
possivelmente, a Nicarágua. Ambas as espécies possuem flores esbranquiçadas, vagens e
sementes menores que as da G. sepium (Hughes, 1987; Parrota, 1992).
Apesar da G. maculata ter sido considerada uma espécie diferente (Hughes, 1987;
Parrota, 1992), existem autores que a caracterizam como um sinônimo botânico de G.
sepium (Allen & Allen, 1981; Salazar, 1986; Smith & Van Houtert, 1987).
O nome do gênero, Gliricidia, em latim significa "mata-ratos" e o nome específico,
sepium, significa "cercas vivas", indicando o uso mais popular dado à espécie (Parrota,
1992). Existe uma variação considerável na cor e peso das sementes, na morfologia da
bainha, flores e folhas de acordo com a espécie e seu centro de origem. São relatadas
variações nas taxas de crescimento das plantas provenientes de diferentes localidades da
Guatemala e Costa Rica. O peso das sementes aumenta proporcionalmente com a elevação
da altitude (Ngulube, 1989; Salazar, 1986). A G. sepium é uma árvore caducifólia com
folhagem sobre galhos grossos e irregulares que, com freqüência, se curvam para baixo.
Pode atingir de 12 a 15 metros de altura, sem espinhos, com um tronco curto com diâmetro
de até 30 cm (Parrota, 1992).
7
O uso de ramos e folhas de leguminosas arbóreas como alternativa alimentar é uma
forma de suplementação nutricional para os animais, e tem como objetivo melhorar os
índices de produtividade, com conseqüente incremento na renda familiar dos produtores.
Neste caso, a gliricídia (Gliricidia sepium) pode compor níveis elevados na dieta de
ruminantes, mas é como suplemento protéico para forragens tropicais, subprodutos e
palhadas de baixa qualidade que tem sido enfatizado o seu uso. Não é recomendado para
eqüinos, por possuir princípios potencialmente tóxicos para estes (Baggio, 1982).
A utilização da G. sepium como suplemento na alimentação animal pode ser
proveniente do aproveitamento das árvores plantadas na linha das cercas de moirões vivos.
A cerca viva, sem ocupação de área adicional, pode prover cerca de 200,0 kg/ha/ano de
matéria seca comestível para cada 0,10 km linear, podadas duas vezes ao ano (Carvalho
Filho et al. 1997).
Durante o período das águas, ocorre normalmente uma baixa aceitação de seus
ramos e galhos pelos animais, sendo, nesta época, indicada para uso como adubação verde.
Na estação seca ocorre a diminuição da qualidade do capim e a G. sepium passa a ser um
bom complemento alimentar (Rangel et al. 1998). Entretanto, com o avançar do período
seco, a gliricídia perde suas folhas; por essa razão não pode ser a principal fonte de
proteína para este período.
A gliricídia não costuma ser aceita de imediato nas primeiras vezes em que é
fornecida in natura para os animais, sobretudo os bovinos; mas essa preferência varia de
animal a animal. Normalmente, é necessário um período de adaptação para que haja o
consumo, o que pode ser acelerado com o emurchecimento da folhagem, procedimento que
melhora sua palatabilidade (Carvalho Filho et al. 1997).
A conservação da biomassa (folhas e ramos tenros) produzida durante a estação
chuvosa no semi-árido sob a forma de silagem, é uma estratégia de grande valor para a
8
suplementação de vacas de leite, alimentadas com palma forrageira como volumoso básico
no período da estiagem. Segundo Carvalho Filho (1999), a silagem de G. sepium
enriquecida com uréia é uma das formas de reduzir custos de alimentação com a compra de
concentrados.
Depois da Leucaena leucocephala, a G. sepium é certamente a leguminosa
multifuncional mais utilizada em cultivos na América Central, onde em muitos casos pode
produzir uma biomassa superior a leucena (Stewart et al., 1992). Uma das razões para esta
recente popularidade deve-se a sua completa resistência a Heteropsylla cubana, que vem
devastando a leucena em muitas partes dos trópicos do planeta.
A G. sepium é conhecida comumente como gliricídia (Brasil), madre de cacao
(Honduras, Porto Rico, Costa Rica), mata-ratón (Colômbia), cocoite (México) e outros
nomes, como mata-ratos, "rabo de ratón", "madero negro" e "mother of cocoa". Destes, os
mais pitorescos são "madre de cacao", devido a sua utilização para sombreamento em
plantações de cacau, e "mata-ratón" por suas raízes serem utilizadas como veneno para
roedores (National Academy of Sciences, 1980; Hughes, 1987; Parrota, 1992).
Nativa desde o México até o norte da América do Sul foi introduzida na África,
Sudeste da Ásia, América do Sul e Caribe (Standley & Steyermark, 1945; National
Academy of Sciences, 1980). Também é descrita como nativa do Norte da América do Sul
até a Venezuela e as Guianas (Parrota, 1992).
A composição química de G. sepium varia segundo a idade, parte da planta,
procedência e local de plantio (Kass, 1993). Há uma grande variabilidade genética entre
procedências desta espécie, indicando a possibilidade de selecionar genótipos superiores
quanto à produção de biomassa, adaptação ao ambiente, composição química, consumo
pelos animais e concentração de compostos secundários que podem limitar o consumo
desta espécie pelos animais (Ruiz, 1992).
9
Dados publicados sobre o conteúdo de nutrientes da gliricídia indicam a presença
de teores elevados de proteína bruta (23%), fibra em detergente neutro (45%) e cálcio
(1,7%). Os níveis de aminoácidos sulfurados e de triptofano são baixos (importantes na
formação da proteína animal), devendo ser complementados com outras fontes; já os de
lisina são satisfatórios (Smith & Van Houtert, 1987).
Em experimentos realizados por Baggio & Heuveldop (1982), os resultados da
análise química da gliricídia mostraram que as folhas jovens apresentaram maior
quantidade de nitrogênio e fósforo; as folhas maduras, mais cálcio e magnésio; e os talos
tenros, mais potássio. O nitrogênio ocorreu em quantidades que diferem estatisticamente
entre as três partes vegetais (folhas maduras, folhas jovens e talos tenros). Os teores de
cálcio foram diferentes entre talos tenros e folhas maduras. Já o fósforo, apresentou
diferenças em nível de folhas jovens e talos tenros. Enquanto que os elementos potássio e
magnésio se apresentaram nas mesmas proporções.
Kabaija & Smith (1989), recolheu folhas aos 3, 6, 9 e 12 semanas após a rebrota,
tanto durante as estações seca e chuvosa, e observou os efeitos da estação e da idade sobre
o conteúdo nutricional das folhas de gliricídia. O conteúdo de matéria seca das folhas foi
maior na estação seca (24%) do que no período chuvoso (20%); as folhas jovens (3
semanas) continham menos matéria seca (27%) que as mais velhas (12 semanas), com
47%. Os conteúdos de cinzas e de elementos químicos foram afetados simultaneamente
pela idade e estação. Nas folhas jovens (6 semanas), os valores de cinza da estação seca
(9,8%) foram inferiores aos da estação chuvosa (10%), com exceção das folhas mais
velhas (12 semanas) em que se observou o contrário (9,0% e 7,9%, respectivamente).
Quase todos os elementos químicos analisados se ajustaram a um padrão análogo, com
algum desvio ocasional, como nos níveis de potássio, que eram sempre inferiores durante a
estação seca independentemente da idade da planta (Kabaija & Smith, 1989). O maior
10
conteúdo de cinzas pode indicar uma maior disponibilidade de minerais, que em muitos
sistemas de produção, as cinzas deixadas após a queima de resíduos de culturas, da
derrubada de árvores, e mesmo proveniente da queima da lenha, são vistas como valiosa
fonte de nutrientes que deve ser devolvida ao solo (Gliessman, 2001).
Suas sementes possuem uma composição de 15,0% de óleo; 3,2% de cinzas; 8,5%
de fibra; 15,7% de proteína e 44,7% de extrato livre de nitrogênio (Flores et al. 1988).
Apesar de sua conhecida toxidez para os seres humanos quando consumida crua, as flores
são fonte de pólen e néctar e têm um valor considerável na apicultura. Entretanto, podem
ser usadas na alimentação humana após o cozimento ou fritura para eliminar as toxinas
presentes (National Academy of Sciences, 1980; Villanueva, 1984). Também pode-se
destacar o poder do banho com infusão das folhas, para combater doenças de pele, mais
especificamente, sarnas, tumores, feridas, erisipelas e alergias em geral. Este mesmo
tratamento é aplicado contra pulgas e piolhos de cachorros, em cavalos, aves e como
compressas contra dor de cabeça, em seres humanos (Baggio & Heuveldop, 1982). No
estado mexicano de Yucatán, vários componentes da gliricídia são usados medicinalmente
por suas possíveis propriedades anti-histamínicas (alergias), anti-térmicas e diuréticas
(Mendieta & Amo, 1981).
A aparente qualidade das folhas da gliricídia, combinada com a alta e sustentável
produção de biomassa, deveria torná-la pelo menos uma forragem tão importante quanto a
leucena, mas seu uso é severamente limitado por problemas de palatabilidade em relação à
possibilidade de toxidez. Estes efeitos são bem conhecidos na América Central, onde
folhas ou vagens, misturadas com milho cozido, são tradicionalmente usadas como raticida
(Standley & Steyermark, 1946). Esta toxicidade deve-se à conversão da cumarina a
dicumarol - composto hemorrágico -, realizada por bactérias durante a fermentação. Tem
11
sido reportada também, inibição no crescimento em outros animais monogástricos
incluindo-se aí os cavalos (Raharjo et al. 1987) e coelhos (Cheeke & Raharjo 1987).
Existem poucas pesquisas a respeito dos prováveis efeitos tóxicos nos ruminantes
alimentados com folhas frescas ou emurchecidas de gliricídia quando comparada com
outras leguminosas arbóreas (p.e. Calliandra calothyrsus). De acordo com Lowry (1990),
o único fator preocupante é em relação a sua palatabilidade. Os animais parecem recusar as
folhas da gliricídia sem ao menos experimentá-las, o que sugere que o problema está
relacionado com determinados compostos secundários voláteis liberados da superfície das
folhas.
Stewart et al. (1996) citam que concentrações de ácido cianídrico (HCN) acima de
4,0 mg/kg podem estar presentes na gliricidia. Níveis altos de nitratos (durante a estação
chuvosa) são suspeitos de causar a síndrome da “queda do gado” na Colômbia, mas estes
níveis tendem a decrescer no período seco; esta leguminosa pode funcionar como
acumuladora deste nutriente, além de produzir alcalóides ainda não identificados.
Existem evidências sobre a toxicidade desta planta em relação à alimentação
animal. No entanto, as mesmas são ainda muito limitadas. Stewart et al. (1996) explicam
que a gliricídia pode vir a ser tóxica para não-ruminantes, mas que existem ainda muitas
dúvidas sobre a sua toxicidade para os ruminantes sob condições normais de pastejo.
A Ensilagem da Cana-de-açúcar
A ensilagem da cana-de-açúcar como uma forma de estocagem de volumoso em
local próximo aos animais, e ainda pela facilidade de sua oferta, em relação às colheitas
12
diárias de material fresco no campo, surge como uma proposta natural para a sua utilização
(Valvasori et al. 1995).
Ainda segundo estes autores, a cana-de-açúcar também pode ser ensilada como
outras forrageiras, pois contém as principais características necessárias para o processo de
produção de silagem, tais como teor de matéria seca em torno de 25 a 30% (sendo o ideal
próximo a 34%); teor de carboidratos solúveis próximo a 10% da matéria natural; e menor
capacidade tamponante, que permite a queda do pH para valores próximos a 3,5 nos
primeiros dias após o fechamento dos silos. Todavia, o alto teor de carboidratos solúveis,
os quais promovem rápida proliferação de leveduras com produção de etanol, gás
carbônico e água, pode consistir em consideráveis perdas da matéria seca.
Tem-se demonstrado que a ensilagem da cana-de-açúcar de forma exclusiva
ocasiona redução acentuada no seu valor nutritivo (Kung Jr. & Stanley 1982; Andrade et
al. 2001), em decorrência da rápida transformação dos açúcares solúveis em álcool etílico
pelas leveduras, um processo de fermentação secundário e ineficiente.
A presença de amônia numa silagem também é utilizada como parâmetro de sua
avaliação. McDonald et al. (1991) afirmou que a falta de estabilidade da silagem resulta na
transformação do ácido lático em butírico e na degradação extensiva dos aminoácidos em
amônia, CO2 e aminas. A extensão da degradação dos aminoácidos nas silagens de baixo
pH depende, principalmente, do grau pelo qual a atividade clostrídica tenha sido
suprimida, e isto está relacionado com a taxa de produção de ácido lático e queda do pH.
Entende-se, afinal, que a qualidade das silagens pode ser estimada por meio da
concentração de ácidos orgânicos (mais particularmente o ácido butírico), do nitrogênio
amoniacal e, até certo ponto, do pH.
Portanto, para melhorar a eficiência do processo de ensilagem da cana-de-açúcar a
utilização de aditivos torna-se uma alternativa importante.
13
Microbiologia de Silagens de Cana-de-açúcar
Considera-se uma boa fermentação aquela na qual bactérias desejáveis
(Lactobacillus) são estimuladas a converter açúcares presentes na planta em ácido lático.
Uma boa fermentação pode ser garantida pela adoção correta das técnicas de ensilagem
para eliminar rapidamente o oxigênio do meio, possibilitando fermentação adequada nesta
etapa do processo. Por outro lado, má fermentação é aquela na qual a quantidade de ácido
produzido não é suficiente para prevenir a ação de bactérias indesejáveis (Clostridium), as
quais produzem ácido butírico como fermentação secundária, elevam as perdas de matéria
seca, aumentam a quebra de proteína e conseqüentemente diminuem a aceitação da
silagem pelos animais (Pereira, 2004).
Em situações adversas de ensilagem, deve-se estimular a produção de ácido lático,
inibindo a fermentação secundária. A presença de açúcares, assim como a população de
bactérias láticas, são importantes neste processo. As silagens preparadas com forrageiras
de clima tropical e subtropical são caracterizadas pelas altas concentrações de ácido
acético, o que sugere deficiência de bactérias produtoras de ácido lático (Cai et al., 2001).
No entanto, algumas dessas silagens apresentam inicialmente altas concentrações de ácido
lático, mas tornam-se instáveis e de baixa qualidade durante período mais longo de
armazenamento.
A maioria das enzimas que degrada proteína é ativa somente com pH acima de 5,0.
A rápida acidificação do meio irá desnaturar essas enzimas, reduzir as perdas de proteínas
da silagem e melhorar a aceitação pelos animais. Uma vez esgotado o oxigênio do meio, as
bactérias anaeróbias prevalecem e a fermentação se torna adequada ao processo.
No caso dos fungos, segundo Edds (1983), todos os animais são sensíveis à ação das
micotoxinas, podendo ocorrer lesões agudas que são provocadas pela ingestão de doses
14
relativamente elevadas destas, ocasionando lesões hepáticas graves de efeito quase sempre
letal, e ou crônicas, que produzem lesão progressiva, severa depressão no crescimento
corporal e alterações hepátomas após um período prolongado de ingestão destes alimentos.
Dentre estas doenças, a aspergilose - causada por toxinas produzidas por Aspergillus flavus
-, é bastante conhecida pela comunidade científica e agropecuária.
Já em relação aos organismos do reino monera, os gêneros Clostridium e Listeria,
também são responsáveis por graves problemas aos animais, podendo levá-los a uma
diminuição no consumo voluntário com perda de desempenho e até à morte. Dentre as
patologias mais conhecidas, podem ser citadas o Botulismo e a Listeriose, respectivamente.
Quanto à presença e desenvolvimento das leveduras, algumas são preocupantes em
relação à saúde animal e humana, podendo ainda elevar as perdas de matéria seca da
silagem pela produção de etanol. Dentre elas, podem ser citadas as dos gêneros
Hansenulla, Torulopsis e Candida.
A Estabilidade Aeróbica de Silagens de Cana-de-açúcar
De acordo com Igarasi (2002) a resistência ao aumento da temperatura da silagem
em relação à temperatura ambiente após a abertura do silo e conseqüente contato da mesma
com o ar, denomina-se estabilidade aeróbica. A perda de nutrientes da silagem durante a
exposição da camada superior1 ou lateral do material estocado no silo, a retirada e
fornecimento para o animal, bem como a exposição ao ambiente aeróbico no cocho, é
muito significativa.
1
Alguns autores citam, em trabalhos mais recentes, que é mais aconselhável a retirada de fatias
da silagem no sentido horizontal do silo ao invés de o fazê-lo na vertical.
15
Ranjit e Kung Jr. (2000) demonstram que quando as silagens são expostas ao ar,
microrganismos oportunistas que se encontravam em latência iniciam intensa atividade
metabólica com produção de calor e consumo de nutrientes, resultando em perdas que,
segundo McDonald et al. (1991), podem chegar a 15%.
Balsabolobre et al. (2001), mencionam que a estabilidade aeróbia pode ser
mensurada como o tempo gasto para que a temperatura da silagem exposta ao ambiente
ultrapasse em 2ºC em relação à variação da temperatura ambiente. Keady & O´Kiely
(1996) sugerem outra metodologia, na qual recomendam a diferença acumulada entre a
temperatura da silagem e a temperatura ambiente por cinco dias após a abertura do silo.
Pedroso (2003) trabalhando com silagens de cana-de-açúcar, exclusivas e ou
inoculadas, armazenadas por até 180 dias, utilizou esta mesma metodologia para avaliação
da estabilidade aeróbia, só que ao invés de analisaram as mesmas por cinco dias, a fizeram
por 10 dias também, denominando tais metodologias como ADITE-5 e ADITE-10,
respectivamente.
O uso de aditivos que previnam as fermentações indesejáveis na fase aeróbia das
silagens está sendo amplamente estudado. No entanto, os experimentos têm mostrado que
quando um aditivo é eficiente durante a anaerobiose, o mesmo não apresenta tal eficácia na
aerobiose. A presença de oxigênio devido à entrada de ar durante o período de estocagem
ou na abertura do silo, favorece o crescimento de microrganismos aeróbios. Esses
microrganismos utilizam vários substratos derivados diretamente da forragem ou
indiretamente da fermentação. O resultado dessa atividade é a perda de nutrientes e
conseqüentes reduções no valor nutritivo da silagem (Honig & Woolford, 1980).
Williams et al. (1994) ressaltam que as perdas ocorridas durante a deterioração
aeróbia são provocadas pela atividade microbiana, mas essa atividade é limitada,
16
normalmente, por fatores químicos e físicos, como fornecimento de oxigênio e alterações
da temperatura.
A suscetibilidade da silagem à deterioração parece ser governada mais pela
população dos fungos do que pela composição química da silagem (Woolford, 1990). A
respiração dos microrganismos aeróbios pode ser considerada como um dos principais
agentes que influenciam a qualidade da silagem. Entretanto, o substrato utilizado para a
respiração depende da classe a qual o microrganismo pertence, ou seja, as leveduras
consomem apenas compostos solúveis (açúcares e produtos da fermentação), enquanto os
fungos degradam uma ampla variedade de nutrientes, inclusive carboidratos estruturais e
lignina (McDonald et al. 1991).
A atividade destes, após a exposição aeróbia, além de ocasionar uma diminuição na
quantidade de nutrientes presentes nas silagens afetando a sua qualidade, faz com que
sejam produzidos compostos de aroma que podem influenciar negativamente no consumo
voluntário animal; causar aumento do pH, favorecendo o desenvolvimento de
microrganismos intolerantes à acidez; e produzir compostos químicos que afetem a
palatabilidade da massa ensilada (Cai et al. 2001)
Dinâmica Fermentativa de Silagens de Cana-de-açúcar
Atualmente, uma grande variedade de aditivos está sendo recomendada para
melhorar a qualidade da silagem. Um ponto fundamental, quando se utiliza um aditivo, é
conhecer o quanto ele pode melhorar o consumo e a produção animal, e se,
economicamente, é viável. Infelizmente, são poucos os trabalhos na literatura que abordam
17
todos estes parâmetros; normalmente, eles se detêm apenas nos aspectos qualitativos das
silagens (Vilela, 2000).
No processo de ensilagem de cana-de-açúcar, o principal problema são as perdas
decorrentes da elevada produção de álcool etílico e gás carbônico pelas leveduras. De
acordo com Woolford (1984), os principais fatores que possibilitam o rápido
desenvolvimento de leveduras nas silagens de cana são os baixos teores de matéria seca
(20 a 30%) e a elevada concentração de açúcares solúveis.
Andrade et al. (2001) observaram redução na produção de etanol à medida que
níveis mais altos de rolão-de-milho foram aplicados na ensilagem da cana-de-açúcar,
demonstrando que o aumento do teor de matéria seca inibe a produção de etanol. Foi
observada redução de 99% na produção de etanol com a elevação do teor de matéria seca
de 20,9 para 27,7%. Além disso, dependendo da qualidade nutricional do material utilizado
como aditivo absorvente, pode-se melhorar não só o padrão de fermentação, como também
o valor nutritivo da silagem.
Evangelista et al. (2002) concluíram que a adição de farelo de soja na ensilagem da
cana-de-açúcar proporcionou melhoria significativa nas características nutricionais por
meio da redução do crescimento e da sobrevivência de leveduras durante a fase anaeróbica
e após a exposição ao ar (Driehuis et al. 1999; 2001; Weinberg et al. 1999). A degradação
anaeróbica do ácido láctico a ácido acético a 1,2-propanodiol é um importante princípio
deste efeito (Oude Elferink et al. 2001).
Um pH entre 3,8 e 4,2 é o que se pode esperar de uma silagem considerada bem
preparada. No entanto, isoladamente, o pH não pode ser considerado como critério seguro
para a avaliação das fermentações, pois seu efeito inibidor sobre as bactérias depende da
velocidade do declínio da concentração iônica e do grau de umidade do meio (Woolford,
1984). Entretanto, deve-se ressaltar que, conforme o tratamento que se dá à forragem antes
18
da ensilagem, ou segundo o tipo de aditivo adicionado, o pH pode ser elevado, o que não
significará que a silagem obtida seja inadequada.
Quanto aos ácidos orgânicos das silagens, os comumente determinados são o ácido
acético, propiônico, isobutírico, valérico, isovalérico, succínico, fórmico e lático. O
acético, o butírico e o lático são os mais importantes (McDonald, 1981). Todos estes
ácidos contribuem para a acidez final da massa armazenada, porém, o ácido lático, em face
de sua maior constante de dissociação, possui papel capital no processo fermentativo da
silagem, pois é o responsável pela queda do pH a níveis inferiores a 4,2. Neste pH ocorrerá
a inibição das bactérias do gênero Clostridium, responsáveis pelas fermentações
indesejáveis no produto.
Segundo Woolford (1984), os ácidos lático e acético produzidos pelas bactérias
láticas (homo e heterofermentativas) desencadeiam, devido ao abaixamento do pH, a
inibição da atividade das bactérias esporuladas. Assim, nas silagens de boa qualidade o
ácido lático aparece em altas percentagens, enquanto o ácido butírico percentualmente
apresenta-se baixo ou não-detectável.
19
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24
Capítulo 2
Similaridade Nutricional de Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
25
Similaridade Nutricional de Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a similaridade nutricional de silagens de canade-açúcar var. RB-92579, colhida aos 370 dias após o plantio e aditivadas com gliricídia,
utilizando a análise de componentes principais (Yi), de agrupamentos e de otimização
experimental. Adotou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado num
esquema fatorial [(2x3x4) + 4], onde as 24 silagens em triplicata de cana-de-açúcar (C)
foram constituídas pela adição de gliricídia não emurchecida (GNE) ou emurchecida (GE),
em três níveis (25, 50 e 75%), armazenadas durante 15, 45, 90 e 120 dias, além de mais
quatro silagens confeccionadas exclusivamente com cana-de-açúcar. Utilizou-se como
silos experimentais baldes plásticos, vedados por lona plástica e fita adesiva. As variáveis
discriminatórias foram matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro
(FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, cinza, carboidratos solúveis em água
(CHO) e digestibilidade in vitro da MS (DIVMS). Verificou-se (P<0,05) para todas as
variáveis em função do emurchecimento, adição de gliricídia e armazenamento. A
avaliação nutricional das silagens baseou-se nos três primeiros Yi, explicando 79,33% da
variação total. A PB e CHO foram as variáveis de menor importância para explicar a
variabilidade nutricional das silagens. A MS, DIVMS e lignina; FDA e cinza, e FDN,
pertencentes ao Y1, Y2 e Y3, apresentaram menor dispersão dos escores nos referidos Yi.
A análise de otimização forneceu as quatro melhores misturas em relação aos fatores e
variáveis analisadas.
Palavras-chave:
agrupamentos,
desejabilidade, otimização
componentes
principais,
ensilagem,
índice
de
26
Nutritional Similarity of Sugarcane (Saccharum officinarum L.) Silages added with
Gliricidia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
ABSTRACT
The objective of this work was evaluate the nutritional similarity of variety RB92579 sugarcane silages, harvested after 370 days growing and added with gliricidia, using
principal components, clusters by Tocher test and experimental optimization. The adopted
experimental design was entirely randomized in outline [(2x3x4) + 4], where the 24 silages
in replicates of sugarcane (C) were composed by the addition of fresh gliricidia (GNE) or
wilted (GE), in three levels (25, 50 and 75%), storage during 15, 45, 90 and 120 days,
more 4 exclusive sugarcane silage, under the same experimental conditions. It was used as
experimental silos plastic boxes, sealed with sailcloth and adhesive ribbon. The
discriminatory variables were dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber
(NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin, ash, water-soluble carbohydrates (WSC) and
digestibility in vitro of DM (IVDDM). It was observed different significant P<.05) for all
variables in function to wilting, gliricidia addition and storage. The nutritional evaluation
of the silages based in the three first principal components, which explain 79.33% of total
variation. The CP and WSC were the variables with lesser importance to explain the
nutritional variability of the silages. The DM, IVDDM and lignin; ADF and ash; and NDF,
belonged to Y1, Y2 and Y3, presented lower dispersion of the scores in the referred Yi.
The optimization analyze offered the four best mixtures in relation to factors and variables
tested.
Keywords: Desirability index, ensilage, grouping, optimization, principal components,
27
INTRODUÇÃO
De acordo com Pedroso (2003), a utilização da cana-de-açúcar, colhida diariamente
e fornecida fresca aos animais, é tradicional e de amplo conhecimento dos pecuaristas,
porém, o manejo industrial de canaviais exige que o corte dos talhões seja realizado de
forma concentrada, para aumentar a eficiência dos tratos culturais. Além disso, o corte
diário torna-se problemático quando se deseja utilizar a cana como forragem durante o ano
todo, devido à dificuldade de colheita em dias de chuva e à perda no seu valor nutritivo
durante o verão.
Valvasori et al. (1995) citam que a cana-de-açúcar também pode ser ensilada com
outras forrageiras, pois possui as principais características necessárias para o processo de
produção de silagem, tais como teores de matéria seca variando de 25 a 30%; teores de
carboidratos solúveis próximos a 10% da matéria natural; e menor capacidade tamponante,
que permite a diminuição do pH para valores próximos a 3,5 nos primeiros dias após o
fechamento dos silos. Todavia, os altos teores de carboidratos solúveis, os quais promovem
rápida proliferação de leveduras com produção de etanol, gás carbônico e água, podem
resultar em consideráveis perdas da matéria seca.
Como principal ingrediente da ração de bovinos, a cana-de-açúcar possui sérias
limitações do ponto de vista nutricional, devido ao desequilíbrio de nutrientes, teores muito
baixos de proteína bruta e de minerais, principalmente o fósforo, o que acarreta baixa
ingestão de matéria seca (MS) e utilização da energia digerida, apesar da digestibilidade
(54 a 65% da MS) ser considerada como de valor intermediário (Boin & Tedeschi, 1993).
Segundo Barbosa et al. (2003), a variedade da cana-de-açúcar RB-92579 possui
alto teor de açúcares totais recuperáveis e teor médio de fibra bruta. Sendo uma variedade
lançada recentemente, a literatura atual ainda apresenta escassos resultados relacionados às
28
análises físico-químicas, microbiológicas e de dinâmica fermentativa mais detalhadas.
Também não se tem conhecimento do uso desta variedade na forma de silagem exclusiva
ou aditivada, o que desperta a atenção dos pesquisadores do Programa de Melhoramento
Genético da Cana-de-açúcar-PMGCA para a sua conservação pós-colheita.
Trabalhos avaliando a adição de milho desintegrado com palha e sabugo e casca de
café (Evangelista et al. 2002a), farelo de soja e farelo de algodão (Evangelista et al.
2002b), farelo de trigo e polpa cítrica (Lima et al. 2002a) na ensilagem de cana-de-açúcar,
não apresentaram, em geral, efeitos sobre o perfil de fermentação, e os valores
apresentados estiveram dentro dos padrões aceitáveis para silagens de boa qualidade. No
entanto, estes autores verificaram que os aditivos protéicos testados contribuíram para a
elevação do valor nutritivo destas silagens.
A gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.] é uma planta da família
Fabaceae (alt. Leguminosae), nativa de vários países como o México, Costa Rica, El
Salvador, Guatemala, Honduras e Nicarágua, dentre outros. Apresenta boa tolerância a
secas e está adaptada a uma pluviosidade anual de 650 a 3.500 mm. É normalmente usada
como forragem, mas raramente os animais ruminantes a utilizam como pastagem devido a
algumas restrições quanto a sua palatabilidade, a exceção dos caprinos. Pesquisas sugerem
que a diminuição do consumo desta leguminosa in natura deve-se a compostos voláteis
produzidos principalmente nas folhas jovens. No entanto, a adoção da técnica de
emurchecimento por 12 a 24 horas pode aumentar o consumo pelos poligástricos. Na
Indonésia, Sri Lanka, Colômbia ou Guatemala, este problema não é reportado já há algum
tempo (NAS, 1980a).
Segundo Roskoski et al. (1980) ao estudarem gliricídia de origem mexicana,
relataram que as folhas contêm 21,96% de matéria seca, 12,09% de cinza, 19,92% de
proteína bruta, 11,04% de fibra bruta, 42,65% de carboidratos solúveis e 69,69% de
29
digestibilidade in vitro da matéria seca. As análises fitoquímicas revelaram baixos teores
de alcalóides em sementes e saponinas nas folhas, mas esta planta ainda é usada como
forragem. Allen & Allen (1981) citam dados sugerindo que as folhas desprendidas dos
ramos emitem determinados odores devido à ocorrência de cumarina produzida nas
mesmas.
Atualmente uma grande variedade de aditivos está sendo recomendada para
melhorar a qualidade da silagem. Pedroso (2003) cita que aditivos químicos e inoculantes
microbianos têm sido utilizados com o intuito de melhorar o padrão de fermentação e
conservação das silagens, promovendo o desenvolvimento dos microrganismos benéficos,
como as bactérias produtoras de ácido lático e a inibição dos indesejáveis, como as
leveduras e os clostrídeos.
Objetivou-se com este estudo avaliar a similaridade nutricional de silagens de canade-açúcar var. RB-92579, colhida aos 370 dias após o plantio e aditivadas com gliricídia
armazenadas por diferentes períodos.
30
MATERIAL E MÉTODOS
A variedade industrial de cana-de-açúcar (RB-92579) utilizada foi fornecida pelo
Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar - PMGCA em convênio com a
Universidade Federal de Alagoas - UFAL, Campus Delza Gitaí, Rio Largo, AL. O corte e
a ensilagem da cana-de-açúcar foram realizados no dia 26 de janeiro de 2005, após
aproximadamente 12 meses de crescimento (primeiro corte). A cana foi colhida
manualmente e picada, com a retirada parcial da palhada e completa das folhas, através de
uma picadora de forragens modelo estacionário, regulada para corte com tamanho de
partícula médio de 1,0 cm.
O aditivo vegetal utilizado foi composto de ramos jovens de gliricídia fresca e ou
emurchecida ao sol por aproximadamente 6 horas, que foram coletados de um campo
formado por gliricídia no Campus Delza Gitaí. O corte do material amostrado também foi
realizado na mesma picadora, mas o tamanho médio das partículas foi de
aproximadamente 2,0 cm.
Foram confeccionadas misturas (tratamentos) exclusivas de cana-de-açúcar (C),
cana-de-açúcar mais gliricídia fresca (GNE) e cana-de-açúcar mais gliricídia emurchecida
(GE) (Tabela 1). Após a ensilagem, os silos foram transportados para o Departamento de
Fitotecnia da UFAL, em Rio Largo, AL, onde permaneceram em local coberto até o
momento das aberturas previamente definidas para 15, 45, 90 e 120 dias após a ensilagem,
o que caracterizou os respectivos tempos de armazenamento do material ensilado.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em
esquema fatorial [(2x3x4) + 4] gerando 28 tratamentos, utilizando três repetições. As
datas de abertura dos silos foram: 10/fevereiro, 12/março, 26/abril e 26/maio de 2005.
31
Tabela 1 – Descrição das silagens exclusivas de cana-de-açúcar e das aditivadas com
gliricídia sem e com emurchecimento
Table 1 – Description of the exclusive sugarcane silages and of them without and with wilted gliricidia
Trat
amento
Treat
ment
Canade-açúcar
Gl
iricídia
Sugarca
ne
Emurchec
imento
Gli
ricidia
(%)
(%
Armazena
mento
Wilting
Storage
(horas/hou
(dias/days
rs)
)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
MV)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
100,0
100,0
100,0
100,0
75,0
75,0
75,0
75,0
50,0
50,0
50,0
50,0
25,0
25,0
25,0
25,0
75,0
75,0
75,0
75,0
50,0
50,0
50,0
50,0
25,0
25,0
25,0
28
0,0
0,0
0,0
0,0
25,0
25,0
25,0
25,0
50,0
50,0
50,0
50,0
75,0
75,0
75,0
75,0
25,0
25,0
25,0
25,0
50,0
50,0
50,0
50,0
75,0
75,0
75,0
25,0
7
6
120
5,0
Como silos experimentais foram utilizados baldes plásticos de 10 L, cobertos com
lona PVC e lacrados com fita adesiva para evitar a entrada de ar. A ensilagem foi
32
realizada, compactando-se cerca de 4,0 a 4,5 kg do material com uma ferramenta de
madeira em camadas de 5 a 10 cm de espessura, buscando-se atingir uniformização da
densidade das silagens entre os silos de aproximadamente 450 kg/m3.
Nos dias de amostragem procedeu-se a abertura dos silos e foram obtidas amostras
compostas de duas a três porções retiradas da parte central da massa de forragem contida
em cada silo. As amostras destinadas à determinação de pH, dos teores de etanol e
carboidratos solúveis em água, foram colocadas em sacos plásticos e estocadas em
congelador (-10ºC) e as amostras utilizadas para as demais análises bromatológicas foram
colocadas em sacos de papel e secas em estufa com ventilação forçada a 50ºC por 72 h.
As amostras secas de silagem foram moídas contra peneira de malha de 1 mm e
posteriormente analisadas para: a matéria seca (MS) em estufa a 105ºC por 8 horas; a
proteína bruta (PB) segundo AOAC (1990); a fibra em detergente neutro (FDN), fibra em
detergente ácido (FDA), digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e a lignina
foram avaliadas segundo Van Soest et al. (1985); a cinza foi obtida por incineração em
mufla a 600ºC por 3 horas (Silva e Queiroz, 2002).
Os teores de carboidratos solúveis (CHOsol) foram determinados em extratos
aquosos das amostras das silagens, obtidos segundo método descrito por Kung Jr. (1996).
O pH foi determinado nos extratos, antes da filtragem, através de um potenciômetro
digital da marca TecNal®. As determinações dos teores de CHOsol foram realizadas pelo
método colorimétrico segundo Dubois et al. (1956), diluindo-se os extratos aquosos das
amostras de silagens, na proporção de 1 mL de extrato para 20 mL de água destilada.
Após a obtenção dos dados, aplicou-se análise univariada e de superfície de
resposta (RSM), componentes principais e agrupamento pelo método de Tocher. Para a
escolha das quatro melhores silagens, a otimização foi baseada no índice de
33
desejabilidade (D), sugerido por Derringer & Suich, (1980)2. Para a obtenção dos valores
ótimos de cada variável analisada neste experimento adotou-se intervalos colhidos em
vários estudos.
Para
a
variável
PB,
que
não
apresentou
distribuição
normal
e
ou
homocedasticidade, foi realizada a transformação Inversa [y´ = 1 / (y + k)] com λ igual a
1,0 e k = 0.
2
D = m√ d1d2...dm
34
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A composição bromatológica dos componentes vegetais in natura e emurchecidos
antes da ensilagem encontra-se na Tabela 2. A MS e a cinza, da gliricídia emurchecida
por seis horas ao sol, obtiveram-se incrementos de 27,63 e 16,48%, respectivamente. Para
a PB, CHOsol e DIVMS, verificou-se perdas de 19,5; 46,19 e 7,94%, respectivamente,
com base na MS. Para as outras variáveis não se observou diferença acentuada.
A cana-de-açúcar utilizada para a ensilagem apresentou teores elevados de MS e de
CHOsol (34,96 e 29,92%) (Tabela 2) em relação à média dos valores relatados em
trabalhos de pesquisa sobre ensilagem no Brasil, nos quais foram encontrados valores
próximos de 27,0% de MS e 17,8% de CHOsol (Coan et al. 2002; Bernardes et al. 2002).
Alguns trabalhos realizados no exterior indicam valores mais altos, como 52,0% de
CHOsol na MS para cana colhida aos 7,5 meses de crescimento (Alli & Baker, 1982) ou
34,0% de CHOsol para cana colhida aos 16,5 meses, contendo 37,0% de MS (Alli et al.
1983).
Utilizando aditivos químicos e microbianos em silagem de cana-de-açúcar, Pedroso
(2003) encontrou para a MS valor de 34,5%; este corrobora o encontrado neste estudo
(34,96%). Entretanto, os teores médios de FDN (49,6%) e FDA (32,5%) foram superiores
aos obtidos neste experimento (37,63 e 22,51%).
Dados publicados sobre o conteúdo de nutrientes de gliricídia indicam a presença
de teores elevados de PB (17,0 a 23%) e FDN (45%) (Smith & Van Houtert, 1987).
Segundo Kabaija & Smith (1989) a concentração de MS das folhas na estação seca varia de
24 a 27%. Para cinza, estes mesmos autores citam 9,8%. Estes resultados são semelhantes
aos encontrados neste trabalho (Tabela 2).
35
Cabral et al. (2003), analisando gliricidia emurchecida por seis horas, relataram
valores superiores aos encontrados neste estudo para a PB (19,6%) a FDN (60,92%) e para
a DIVMS (72,14%) sendo que para a MS (25,69%) este valor foi inferior (Tabela 2).
Tabela 2 - Composição química dos componentes antes da
ensilagem
Table 2 – Chemical composition of the components before ensilage process
1
Variáveis
Cana-de-açúcar
Variables
(%)
Sugarcane
MS (DM )
PB2 (CP)
FDN3 (NDF)
FDA4 (ADF)
Lignina (Lignin )
Cinza (Ash)
CHOsol5 (WSC)
DIVMS6 (IVDDM)
34,96
5,05
37,63
22,51
3,85
3,11
29,92
64,5
Gliricídia
fresca
Gliricídia
emurchecida
Fresh gliricidia
Wilted gliricidia
23,63
16,15
41,38
25,09
4,24
6,37
30,48
68,78
30,11
13,00
40,20
25,61
4,12
7,42
16,40
63,32
1
Matéria seca (Dry matter); 2Proteína bruta (Crude protein); 3Fibra em detergente
neutro (Neutral detergent fiber); 4Fibra em detergente ácido (Acid detergent fiber);
5
Carboidratos solúveis (Water-soluble carbohydrates); 6Digestibilidade in vitro da
MS (DM in vitro digestibility).
A Tabela 3 apresenta as equações de regressão e os respectivos coeficientes de
determinação para a MS, PB, FDN, FDA, lignina, cinza, CHOsol e DIVMS. Através da
metodologia de superfície de resposta, a apresentação dos resultados foi realizada
considerando-se separadamente o aditivo fresco (GNE) e o que sofreu emurchecimento
(GE). O teste usado para a significância dos coeficientes de regressão foi o F de Snedecor
(P<0,1). Para manter a hierarquia dos termos de algumas das equações de regressão,
alguns destes foram adicionados às referidas equações, mesmo apresentando-se não
significativos.
36
Tabela 3. Equações de regressão e coeficientes de determinação (R2) para a matéria seca
(MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em
detergente ácido (FDA), lignina, cinza, carboidratos solúveis (CHOsol) e
digestibilidade in vitro da MS (DIVMS) em função do armazenamento (A) nas
silagens de cana com gliricídia fresca (C+GNE) e emurchecida (C+GE).
Table 3. Equations of Regression and determination coefficients (R2) for dry matter (DM), crude protein (CP),
neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin, ash, water soluble carbohydrates
(WSC) and digestibility in vitro of dry matter (IVDDM) in function to storage (A) of the sugarcane
silages added with fresh gliricidia (C+GNE) and wilted gliricidia (C+GE).
Equações de regressão
R2
(%)
Variable
Equations of regression
MS
ŷ = 0,35127 C + 0,2685 G – 0,001388** CG – 0,001804** CA – 92,12
DM
0,002068** GA + 0,000009207** CA2 + 0,000009343ns GA2 +
0,0007131ns CGA – 0,0000004608** CGA2
C+GE
ŷ = 0,38996 C + 0,2705 G – 0,001381** CG – 0,001413** CA – 99,74
0,002068** GA + 0,000009207** CA2 + 0,000009343ns GA2 +
0,0007131ns CGA – 0,0000004608** CGA2
PB
C+GNE ŷ = 0,04537 C + 0,19319 G + 0,001055** CG + 0,0003031** CA - 94,63
2
2
CP
0,0004235** GA - 0,000003203** CA - 0,000008629** GA 2
0,00004139* CGA + 0,0000003719** CGA
C+GE
ŷ = 0,1215 C + 0,2191 G - 0,002764** CG + 0,0005946** CA + 94,29
2
2
0,0007579** GA - 0,000003203** CA - 0,000008629** GA 2
0,00005959** CGA + 0,0000003719** CGA
FDN
C+GNE ŷ = 0,0001320 C + 0,00004198 G + 0,000003133** CG + 0,0000001926** 61,20
2
NDF
CA + 0,000001905** GA + 0,0000000001457ns CA - 0,000000008116ns
2
2
GA - 0,00000005524* CGA + 0,0000000003771ns CGA
C+GE
ŷ = - 0,0001043 C - 0,0001865 G + 0,00001475** CG + 0,000002361** 99,9
CA + 0,000003968** GA + 0,0000000001457ns CA2 - 0,000000008116ns
GA2 - 0,0000001394* CGA + 0,0000000003771ns CGA2
FDA
C+GNE ŷ = 0,4388 C + 0,1908 G + 0,001174** GA
44,89
ADF
C+GE
ŷ = 0,3337 C + 0,2259 G + 0,001174** GA
51,65
Lignina
C+GNE ŷ = 0,10399 C + 0,077908 G + 0,0005432* CG - 0,0004311 ns CA - 86,98
2
Lignin
0,0009543** GA + 0,000004661* GA - 0,00000209* CGA
C+GE
ŷ = 0,02764 C + 0,07693 G + 0,003359* CG + 0,0003331ns CA - 93,90
0,0004708** GA + 0,000004661* GA2 - 0,00003533* CGA
Cinza
C+GNE ŷ = 0,04427 C + 0,04781 G + 0,0004321** CG - 0,00007744** CA - 94,63
Ash
0,00001344** GA
C+GE
ŷ = 0,04981 C + 0,04596 G + 0,0004321** CG - 0,00007744** CA - 93,45
0,00001344**GA
ns
85,14
CHOsol C+GNE ŷ = 0,3369 C + 0,4501 G - 0,006701* CG - 0,0008153** CA - 0,006645
2
2
WSC
GA - 0,0000004426ns CA + 0,00004388** GA + 0,0001714□ CGA 2
0,000001131** CGA
C+GE
ŷ = 0,2424 C + 0,2955 G - 0,001949* CG - 0,0008153** CA - 0,005519ns 63,28
2
2
GA - 0,000004426ns CA + 0,0004388** GA + 0,0001714□ CGA 2
0,00000113** CGA
DIVMS C+GNE ŷ = 0,7870 C + 0,7377 G - 0,0006209* CA - 0,00143** GA
51,76
IVDDM
C+GE
ŷ = 0,8846 C + 0,7052 G - 0,0006209* CA - 0,00143** GA
64,03
□
= (P<0,1). * = (P<0,05). ** = (P<0,01). *** = (P<0,001) pelo teste F. □ means (p<.1). * means (p<.05). ** means
Variável
Mistura
Mix
C+GNE
(p<.01). *** means (p<.001) by F test.
37
Observa-se que as silagens aditivadas com GNE apresentaram menores teores de
MS (35,13% para C e 26,85% para G). As interações CG, CA e GA apresentaram perdas
(P<0,01) da ordem de 0,001388; 0,001804 e 0,002068 ponto percentual a cada dia de
armazenamento. No entanto, após aproximadamente 50 dias da ensilagem, pode-se inferir
que houve pequena recuperação de MS. Para as silagens que receberam GE, os teores de
MS e as perdas para as mesmas interações foram maiores, destacando-se que os dois
componentes da mistura apresentaram maiores teores de MS (38,99 e 27,05%,
respectivamente). Coan et al. (2002) avaliando a composição química da cana-de-açúcar
madura (12 meses de rebrota) ensilada em silos de PVC, durante 55 dias, relataram
diminuição no teor de MS de 27,3 para 20,9%. Molina et al. (2002), através da
amostragem de silagens de cana com 1, 3, 5, 7, 14, 28 e 56 dias de conservação,
detectaram redução no teor de MS da silagem, entre o primeiro e o último dia
considerados, de 27,94 para 21,58%. Pedroso (2003) cita que entre 15 e 120 dias após a
ensilagem de cana-de-açúcar obteve valores para a MS de 27,2; 26,1; 25,4 e 26,6%;
ratificando que há uma perda deste nutriente, mas posteriormente pode haver uma
tendência de recuperação dos respectivos teores.
Para a PB (Tabela 3), a contribuição foi maior quando houve maior acréscimo de
GE, o que sugere ter havido menor proteólise devido ao menor teor de MS neste material.
Observa-se que a interação C+GNE proporcionou incremento positivo (P<0,01) da ordem
de 0,001055 ponto percentual a cada dia de armazenamento; o que não ocorreu com a
mistura C+GE, que proporcionou perdas de 0,002764 ponto percentual no mesmo período.
Porém ao observar o valor do coeficiente de regressão da interação GA (0,0007579;
P<0,01), este sugere recuperação da PB e conseqüente melhoria na qualidade nutricional
da massa ensilada. Molina et al. (2002), através da amostragem de silagens com 1 a 56
dias de conservação, não detectou redução no teor de PB da silagem, obtendo valores
38
iguais a 2,30 a 2,70%, respectivamente. Pedroso (2003) encontrou valores de PB iguais a
2,52; 2,82; 2,89 e 3,07% para os respectivos tempos de armazenamento 15, 45, 90 e 120
dias.
A FDN das silagens confeccionadas à base de C+GNE apresentou incremento
quadrático (P<0,01) para as interações CG, CA e GA, com valores iguais a 0,000003131;
0,0000001926 e 0,000001905 ponto percentual a cada dia de armazenamento,
respectivamente (Tabela 3). Isto ocorreu nos primeiros 15 dias de armazenamento quando
o percentual de GNE estava em torno de 62,0% nas silagens; após isto, a FDN teve um
decréscimo de mesmo grau, chegando a valores próximos aos do dia da ensilagem à
medida que o percentual de GNE ia aumentando até chegar a 75%. Observou-se um
comportamento linear positivo (P<0,01) para esta variável, em relação ao tempo de
armazenamento.
Para as silagens que receberam GE, também foi observado um
comportamento quadrático em relação à adição de GE, porém os valores de FDN quando a
proporção de cana na mistura foi de 25,0% nos primeiros 15 dias de armazenamento,
foram bem superiores aos das que receberam GNE. Em relação ao armazenamento,
observou-se um incremento linear positivo à medida que se aumentava tal processo e que
praticamente houve uma constância (ver coeficientes de regressão para CA2 e GA2 que se
apresentam não significativos) desta variável aos 120 dias após a ensilagem. Coan et al.
(2002) observou aumento nos constituintes da parede celular, com maiores concentrações
de FDN (42,1 vs. 54,95%). Entretanto, Pedroso (2003), para um intervalo entre 15 e 120
dias encontrou valores para a FDN em silagens exclusivas de cana-de-açúcar que variaram
de 58,9 a 70,6%.
Para a FDA (Tabela 3) observou-se decréscimo linear negativo (P<0,01) para a
adição de GNE gerando perdas de aproximadamente 50,0% na FDA, enquanto que houve
acréscimo linear positivo para maiores tempos de armazenamento. Observa-se ainda que
39
além de iguais para todos os tempos de armazenamento, foram também os maiores para as
silagens exclusivas de cana-de-açúcar. Para as que receberam GNE os incrementos lineares
positivos (P<0,01) foram da ordem de 0,001174 ponto percentual a cada dia de
armazenamento. Para as silagens que receberam GE, observou-se que os teores de FDA
foram superiores nos 15 dias após a ensilagem em 22,59% em relação às que receberam
GNE (19,08%), mas que, posteriormente, apresentaram o mesmo comportamento - linear
negativo quanto à adição de GE e linear positivo quanto ao aumento do armazenamento -,
das silagens de C+GNE. A exceção ocorreu aos 120 dias de armazenamento quando se
pode observar um incremento da FDA em relação ao aumento percentual da GE. Alli et al.
(1983) observaram aumento no teor de FDA de 29,9 para 43,1% da MS em apenas 10 dias
após a ensilagem de cana-de-açúcar. Coan et al. (2002), após 55 dias do material exclusivo
de cana-de-açúcar ser ensilado, observaram aumento nas concentrações de FDA (39,4 vs.
43,8%). Resultados superiores foram encontrados por Pedroso (2003), ao avaliar silagens
de cana com 12 meses após o primeiro plantio, onde aos 15, 45, 90 e 120 dias após a
ensilagem, a FDA já apresentava 43,4; 45,0; 44,6 e 44,7%, mostrando uma tendência de
aumento ao longo do armazenamento.
Houve diminuição da lignina tanto em relação à adição de GNE quanto ao
armazenamento nas silagens aditivadas com GNE. A interação GA causou uma perda
linear (P<0,05) da ordem de 0,0009543 ponto percentual, fazendo com que os respectivos
valores chegassem a quase 100,0% menores (120 dias de armazenamento) que os
encontrados com 15 dias após a ensilagem (de 9,91 a 4,14% de lignina, respectivamente).
Para as silagens que receberam GE, ocorreu o inverso em relação aos teores inicial e final
deste nutriente nas silagens aditivadas com GNE. A interação CG foi positiva (P<0,05) e
da ordem de 0,003359 ponto percentual e para GA - da ordem de 0,0004708 ponto
percentual (P<0,01) -, a interação foi linear, mas negativa. As silagens exclusivas de cana-
40
de-açúcar
apresentaram
valores
para
a
lignina
de
3,26%,
aumentando
para
aproximadamente 12,37% quando aditivadas com 50,0% de GE, decrescendo
quadraticamente para 9,34% com adição de 75% deste aditivo (Tabela 3). Coan et al.
(2002) observaram aumento nos teores de lignina, com maiores concentrações deste
composto fenólico de 6,8 vs. 7,2% após 55 dias de ensilagem da cana-de-açúcar. Pedroso
(2003) também encontrou aumentos para esta variável após 15, 45, 90 e 120 de ensilagem
de, respectivamente, 6,03; 6,62; 6,63 e 6,63%.
A cinza teve comportamento quadrático similar em relação à adição de GNE e do
armazenamento, onde apresentou incremento quadrático (P<0,01) positivo, com valores
iniciais na ordem de 4,3% aos 15 dias de armazenamento (sem adição de GNE) a até pouco
mais de 5,0% (com 75,0% de GNE) aos 120 dias de armazenamento. Mesmo assim, pôdese observar perdas (P<0.01) deste nutriente ao longo do armazenamento para a interação
GA em 0,00001344 ponto percentual com base na MS. Em relação à adição de GE às
silagens de cana-de-açúcar, resultados muito próximos dos obtidos (4,9 a 5,2%) foram
observados (P<0,05) em relação ao acréscimo de GE e do armazenamento. Mais uma vez a
interação CG e GA foi quadrática (P<0,01), crescente até os 120 dias de armazenamento e
na mesma ordem da mistura anterior (Tabela 3). De acordo com Pedroso (2003), os teores
de cinza também tiveram aumento linear, apresentando valores iguais a 4,01; 4,15; 4,19 e
4,23% à medida que o tempo de armazenamento passou de 15 para 120 dias.
Houve resposta quadrática (P<0,01) para CHOsol nas silagens de C+GNE, onde se
observou menor concentração nas misturas que receberam 25 a 50% de GNE, mas com
recuperação deste nutriente nos armazenamentos por 45 a 90 dias. No geral, pode-se
afirmar que à medida que se adicionou 75% de GNE houve recuperação de CHOsol e que
houve perda significativa deste (32,46 para 28,17%) dos 15 aos 120 dias de
armazenamento. As interações CG e CA contribuíram para esta perda na ordem de
41
0,006701 (P<0,05) e 0,0008153 (P<0,01) ponto percentual, respectivamente, à diminuição
de 1,0% de cana-de-açúcar na mistura e um dia de armazenamento das silagens (Tabela 3).
Resultados inferiores foram encontrados por Pedroso (2003) ao avaliar silagens exclusivas
de cana-de-açúcar após ½; 1, 2, 3, 7, 15, 45, 90, 120 e 180 dias. Para os tempos de
armazenamento entre 15 e 120 dias, este autor encontrou valores que decresceram na
ordem de 9,02 a 5,98%; mostrando a necessidade da incorporação de novos aditivos para a
manutenção e ou o aumento destes teores.
Para a DIVMS no material que recebeu GNE, observou-se diminuição nos
respectivos valores tanto para as interações CA (0,0006209; P<0,05) e GA (0,00143;
P<0,01) ponto percentual a cada dia de armazenamento. No entanto, pode-se afirmar que
esta variável obteve maiores valores - lineares positivos -, à medida que maiores foram os
períodos de armazenamento. Ao passo que, em relação ao aditivo, os melhores valores
situaram-se para os percentuais de 25 a 55% de adição de GNE. Para o que recebeu GE, as
perdas foram as mesmas das interações anteriores, com um diferencial que a cana usada
nas misturas com GE apresentaram-se com um valor superior aos da que recebeu GNE
(88,46 vs. 78,7%); o contrário aconteceu com os aditivos que apresentaram pequenas
perdas em relação ao emurchecimento aplicado (73,77 vs. 70,52%) (Tabela 3). O mesmo
comportamento ocorreu para as misturas que receberam GE e às exclusivas de cana-deaçúcar.
A diminuição do valor nutritivo da cana-de-açúcar com a ensilagem foi relatada por
Alcântara et al. (1989) que observaram redução na digestibilidade in vivo da MS (66,4 vs.
55,3%) em carneiros machos alimentados com silagem, em relação aos que receberam a
forragem fresca, tendo sido as dietas suplementadas com uréia e minerais. Ao avaliar a
DIVMS em novilhas da raça holandesa alimentadas com rações completas contendo (% da
MS) 45,9% de silagem de cana; 15,0% de polpa cítrica peletizada; 35,7% de grão moído de
42
milheto; mais uréia (1,55%) e suplementação mineral (1,84%), Pedroso (2003) observou
que a DIVMS inicial da cana-de-açúcar, que era semelhante à de variedades que têm sido
recomendadas para alimentação de bovinos (Rodrigues et al. 2001), sofreu redução de
25,0% até o 45º dia de armazenamento, sendo que após esse período a silagem sofreu
redução na sua digestibilidade de apenas 3,6%, até o 180º dia. Neste mesmo estudo, o
padrão de redução nos valores da digestibilidade refletiu o aumento da concentração de
FDN e FDA na MS da silagem, que apresentaram aumento em suas concentrações de 42,5
e 38,5%, respectivamente, até o 45º dia e tendência de estabilidade desse ponto até o
último dia de amostragem (180 dias). Ainda com relação às variáveis analisadas neste
trabalho, as frações lignina e cinza da silagem, bem como a FDN e a FDA, tornaram-se
mais concentradas na MS da silagem ao passar do tempo. Isso foi decorrente da perda de
nutrientes na forma de gases, e pelo efluente, durante a ensilagem. O teor de PB também
apresentou maior concentração na MS a partir do 15º dia de ensilagem, devido ao mesmo
motivo; no entanto pode-se notar que houve diminuição na concentração deste nutriente até
o 3º dia após o fechamento do silo. Tal fato pode ser creditado à perda de amônia
produzida
A Tabela 4 apresenta os coeficientes de correlação de Pearson (R) para as variáveis
analisadas durante a armazenagem das 28 silagens de cana-de-açúcar aditivadas com
gliricídia fresca ou emurchecida por seis horas ao sol.
43
Tabela 4 - Coeficientes de correlação de Pearson (r) para as variáveis
quantitativas das silagens de cana-de-açúcar aditivadas ou
não com gliricídia fresca e emurchecida
Table 4 - Pearson’s coefficients of correlation to analyzed quantitative variables from
the sugarcane silages non-added and added with fresh or wilted gliricidia
MS
DIVMS CHOsol
PB
FDN FDA Lignina Cinza
DM
IVDDM
CP
NDF ADF
Lignin
Ash
WSC
MS
1,00
DIVMS
0,47*
1,00
0,27
1,00
CHOsol 0,33
PB
-0,56*
-0,22
-0,25
1,00
FDN
0,09
0,27
0,20
0,11 1,00
FDA
-0,04
-0,09
0,06
-0,27 0,12
1,00
Lignina
0,54*
0,43*
0,28
-0,21 0,35 -0,51*
1,00
Cinza
-0,02
0,02
-0,21
0,28 -0,24 -0,69*
0,33
1,00
MS = matéria seca; DIVMS = digestibilidade in vitro da MS; CHO = carboidratos
solúveis em água; PB = proteína bruta; FDN = fibra em detergente neutro; FDA =
fibra em detergente ácido; lignina e cinza. DM = dry matter; IVDDM = Digestibility in
vitro of DM; WSC = water soluble carbohydrates; CP = crude protein; NDF = neutral
detergent fiber; ADF = acid detergent fiber; lignin and ash.
* = (P<0,05). * means (p<.05).
Verificou-se significância (P<0,05) diretamente proporcional para DIVMS com MS
e lignina e lignina com MS. No entanto houve correlação significativa (P<0,05) e
inversamente proporcional para PB com MS; lignina com FDA e cinza com FDA (Tabela
4). Pedroso (2003) estudando algumas destas variáveis em silagens exclusivas de cana-deaçúcar, cita que a percentagem de CHOsol foi inversamente proporcional a FDN (r = 0,97) e manteve relação diretamente proporcional com a DIVMS (r = 0,97).
Similaridade nutricional
A avaliação da similaridade nutricional das 28 silagens em estudo baseou-se nos
três primeiros componentes principais, uma vez que a variância acumulada nos dois
primeiros componentes explicou apenas 58,37% da variância total (Tabela 5), inferior ao
limite de 70% sugerido por Jollife (1986) para a viabilidade do uso dessa técnica com
apenas os dois primeiros componentes principais. Os três primeiros componentes
principais explicaram 73,58% da variação total.
44
Tabela 5 - Componentes principais da análise de variáveis relacionadas com o valor
nutricional das 28 silagens deste estudo
Table 5 - Principal components from the analysis of variables related to the 28 silages studied in this
research
Variância
EVT
VA
(autovalor) (%)
(%)
Autovetores
CPi
Variance
TEV
AV
PCi
Eigenvectors
(eigenvalue)
(%)
(%)
MS DIVMS CHOsol PB
FDN FDA Lig Cinza
DM IVDDM
WSC
CP NDF ADF
Lig
Ash
Y1
2,56
32,03 32,03 0,82
0,56
0,02
0,71
-0,53 0,36 -0,19 0,79
Y2
2,11
26,34 58,37 0,10
-0,01
0,28
-0,46 0,16 0,89 -0,42 -0,89
Y3
1,22
15,21 73,58 -0,32
0,14
0,13
0,58 0,84 0,03 0,12 -0,17
CPi = componentes principais; EVT = explicação da variância total; VA = variância acumulada; MS =
matéria seca; DIVMS = digestibilidade in vitro da matéria seca; CHOsol = carboidratos solúveis; PB =
proteína bruta; FDN = fibra em detergente neutro; FDA = fibra em detergente ácido; Lig = lignina. PCi =
principal components; TEV = Percentage of total variance; DM = dry matter; IVDDM = digestibility in
vitro of DM; WSC = water soluble carbohydrates; CP = crude protein; NDF = neutral detergent fiber;
ADF = acid detergent fiber; Lig = lignin.
Com base no princípio de que a importância relativa dos componentes principais
decresce do primeiro para o último, tem-se que os últimos componentes são responsáveis
pela explicação de uma fração mínima da variância total disponível (Cruz & Regazzi,
1997). É possível verificar na Tabela 5 que a FDN, FDA e cinza (0,84; 0,89 e - 0,89;
respectivamente) foram as três variáveis que apresentaram maiores coeficientes de
ponderação (autovetor), em valor absoluto, nos componentes de menor autovalor (menor
proporção de variação explicada), sendo assim, considerada de menor importância para
explicar a variabilidade nutricional das silagens de cana-de-açúcar relacionadas à parte da
fração fibrosa e mineral.
Considerando os dois últimos componentes principais, observa-se variáveis
passíveis de descarte (invariantes) entre as silagens estudadas, e ou redundantes, por
estarem correlacionadas com as outras variáveis. A possibilidade de descarte das variáveis
que contribuem pouco para a discriminação do material avaliado é importante, pois
permite a redução da mão-de-obra, do tempo e do custo despendido na experimentação
(Cruz, 1990; Cruz & Regazzi, 1997). Embora a técnica de componentes principais indique
45
que as variáveis citadas sejam de menor importância nesta avaliação, estas não foram
descartadas por estarem significativamente correlacionadas - no caso da FDA (Tabela 4),
com a lignina (r = - 0,51) e a cinza (r = - 0,69). No caso da FDN, a mesma é necessária
para a avaliação do padrão de fermentação de silagens, a exemplo da relação
FDN:CHOsol, o que não justificaria sua eliminação. Azevedo et al. (2003), também
adotaram este procedimento quanto ao descarte da variável FDN. Segundo estes autores, a
mesma não pôde ser descartada devido à necessidade da obtenção das variáveis
hemicelulose, fração indegradável da FDN e taxa de degradação da fração potencialmente
da FDN.
Pela dispersão dos escores referentes à posição de cada tratamento (24 silagens de
cana-de-açúcar aditivadas com GNE ou GE mais as quatro silagens sem aditivo), pode-se
observar que, após a classificação final, os tratamentos 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 16 e 19;
os tratamentos 20, 21, 22, 23 e 24; e os tratamentos 6, 9, 17, 18 e 26, compuseram,
respectivamente, os grupos 1, 2 e 3, devido à menor dispersão dos escores, nos três
primeiros componentes principais, tendo sido considerados dentro de cada grupo, como os
mais similares. É importante ressaltar que a formação dos grupos pela análise de
agrupamentos foi baseada na distância euclidiana média, em que os tratamentos foram
considerados similares devido à menor distância.
A Tabela 6 apresenta os valores médios, relativos às variáveis MS, DIVMS,
CHOsol, PB, FDN, FDA, lignina e cinza para os três primeiros grupos de tratamentos.
46
Tabela 6 - Valores médios para as variáveis analisadas nas
silagens selecionadas com menor grau de
divergência nutricional nos grupos 1, 2 e 3
Table 6 - Average values for the analyzed variables from selected
silages with lower nutritional divergence degree in the
groups 1, 2 and 3
1
Variável
Grupos de tratamentos
Variable
Treatment Groups
(%)
MS (DM)
DIVMS2 (IVDDM)
CHOsol3 (WSC)
PB4 (CP)
FDN5 (NDF)
FDA6 (ADF)
Lignina (Lignin)
Cinza (Ash)
G1
24,41
66,26
26,41
7,49
54,95
39,36
5,54
5,15
G2
27,65
59,42
27,32
7,17
68,60
40,89
7,92
4,49
G3
26,22
66,51
24,17
8,91
41,28
31,69
7,09
5,39
1
Matéria seca (dry matter); 2digestibilidade in vitro da MS (digestibility
in vitro of DM); 3carboidratos solúveis (water soluble carbohydrates);
4
proteína bruta (crude protein); 5fibra em detergente neutro (neutral
detergent fiber); 6fibra em detergente ácido (acid detergent fiber).
Otimização experimental
De acordo com Barros Neto et al. (2002) é através de um planejamento
experimental que se obtém com custo e tempo mínimos, as informações que se desejam a
respeito do efeito das proporções de cada componente presente na mistura sobre as
características do produto final resultante desta mistura. Além disto, conhece-se o erro
experimental associado à informação de que se dispõe, podendo-se estabelecer o grau de
confiança da mesma.
Heinsman e Montgomery (1995), tratando da otimização de produtos usando
experimentos com misturas (EM) argumentam sobre a relevância de tais projetos. Estes
autores ao citarem que o desenvolvimento de fórmulas para diversos produtos é
tradicionalmente feito por tentativas e erros, tendo-se que sempre variar as proporções de
47
um dos ingredientes por vez. Isto pode consumir muito tempo e não permite uma
compreensão das interações que possam existir entre os diversos ingredientes.
Com base nesta técnica, definiu-se as quatro melhores misturas (Tabela 7),
permitindo assim, a continuidade das análises com maior economia e menor tempo. Os
intervalos definidos em relação ao ponto ótimo para cada uma das variáveis analisadas
pelo pacote estatístico utilizado foram retirados de diversos trabalhos constantes na
literatura atual.
A Tabela 7 mostra as quatro silagens que melhor apresentaram seus valores ótimos
dentro dos intervalos fixados a priori (para os componentes cana-de-açúcar e gliricídia); e
a posteriori (armazenamento e variáveis analisadas) de acordo com o índice de
desejabilidade (Derringer & Suich, 1980). Pode-se observar que a maior freqüência foi
para a mistura onde houve predominância média de 75% de cana-de-açúcar + 25% de
gliricídia; o emurchecimento da gliricídia por seis horas ao sol apresentou-se como melhor
alternativa para a confecção das respectivas silagens; de um intervalo pré-fixado de 15 a
120 dias de armazenamento, houve predominância média para as quatro primeiras silagens
com períodos próximos de 120 dias. Respectivamente, as mesmas misturas (silagens)
apresentaram índices de desejabilidade iguais a 1,0.
48
Tabela 7 - Otimização para as quatro silagens com maior valor nutritivo
Table 7 - Optimization to the four best silages with higher nutritive value
Componentes (%)
Components
Cana-de-açúcar
Mistura 1
Mistura 2
Mistura 3
Mistura 4
Mix1
Mix 2
Mix 3
Mix 4
Intervalo1 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2
Range Optimal Value
25,0-100,0
66,13
Optimal Value
67,11
Optimal Value
65,82
Optimal Value
65,45
32,89
34,18
34,55
Sugarcane
0,0-75,0
Gliricídia
33,87
Gliricidia
Fatores
Factors
Emurchecimento (horas)
Intervalo1 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2
Range
0-6
Optimal Value
6
Optimal Value
6
Optimal Value
6
Optimal Value
6
15-120
112
118
111
110
Wilting (hours)
Armazenamento (dias)
Storage (days)
Variáveis (%)
Variables
MS (DM)
PB (CP)
FDN (NDF)
FDA (ADF)
Lignina (Lignin)
Cinza (Ash)
CHOsol (WSC)
DIVMS (IVDDM)
Intervalo3 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2
Range Optimal Value
30,0-33,2
30,08
3,1-16,2
5,72
37,8-67,0
54,88
20,2-56,1
36,24
3,9-12,7
5,76
3,4-5,9
5,19
20,5-32,9
24,23
68,8-88,8
72,3
Optimal Value
30,08
5,87
54,64
36,98
5,53
5,14
23,38
72,01
Optimal Value
30,05
5,68
54,86
36,11
5,79
5,20
24,37
72,3
Optimal Value
30,01
5,64
54,84
35,97
5,82
5,18
24,51
72,28
Índice de desejabilidade
0,0-1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Desirability Index
1
Valores intervalares definidos a priori na base de procedimentos do programa estatístico adotado. Defined values
by the used statistical program a priori. 2Melhor valor encontrado para a respectiva variável. Best value for each
3
variable. Intervalos definidos segundo literatura atual. Ranges defined according to actual literature.
Isto sugere que a técnica de otimização de misturas foi aplicada com sucesso e que
análises posteriores consideradas de maior importância, de custos mais elevados - como as
referentes à dinâmica da fermentação, atividade enzimática e bioensaios com fungos,
leveduras e bactérias -, e que o fator tempo seja preponderante, poderão ser realizadas com
maior eficiência científica, acurácia e inferência estatística.
49
CONCLUSÕES
A análise de Experimentos com Misturas através do Índice de desejabilidade
indicou que as melhores silagens de cana com diferentes níveis de gliricídia são as
confeccionadas na proporção aproximada de 75 e 25% de cana e gliricídia emurchecida,
com armazenamento em torno de 120 dias.
50
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54
Capítulo 3
Microflora epífita em silagens de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
aditivadas com gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
55
Microflora epífita em silagens de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
aditivadas com gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
RESUMO
Objetivou-se com este trabalho caracterizar a microflora epífita da cana-de-açúcar
(C), da gliricídia fresca (GNE) e emurchecida (GE) e das misturas ensiladas com os
respectivos componentes. Este estudo foi desenvolvido na Universidade Federal de
Alagoas-UFAL, de janeiro a dezembro de 2005. O delineamento experimental foi o
inteiramente casualizado em esquema fatorial [(2x3x4) + 4]. As silagens de cana-de-açúcar
aditivadas com GNE e GE foram confeccionadas nas proporções: 100/0, 75/25, 50/50 e
25/75. Os 28 tratamentos, com três repetições cada, foram acondicionados em silos
experimentais (baldes plásticos de 10L), vedados com lona de PVC e mantidos sob
condições controladas de temperatura, umidade e proteção da presença de roedores. Os
tempos de armazenamento das silagens foram: 15, 45, 90 e 120 dias, nos quais foram
abertos para a coleta de amostras. A análise multivariada mostrou-se significativa para os
efeitos dos fatores e variáveis analisadas (P<0,1). A avaliação microbiológica das silagens
baseou-se nos dois primeiros componentes principais (Yi), explicando 83,09% da variação
total. As leveduras, os fungos e as bactérias totais, incluídos no Y1, explicaram 64,23% .
Os bacilos tiveram menor importância para explicar a variabilidade na microflora epífita
das silagens, ficando no Y2 e explicaram somente 18,86% da variação total. A análise de
otimização forneceu as quatro melhores misturas em relação aos fatores e variáveis
analisadas. Desta forma, 25% de gliricídia emurchecida pode vir a ser um aditivo vegetal
controlador da fermentação microbiana indesejável em silagens de cana-de-açúcar.
Palavras-chave: Bacilos, bactérias, ensilagem, fungos, leveduras
56
Epiphytic microflora on sugarcane (Saccharum officinarum L.) silages added
with gliricidia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
ABSTRACT
The objective of this work was characterizes the epiphytic micro flora of sugarcane,
fresh gliricidia (GNE), wilted gliricidia (GE) and mixtures ensilaged with the respective
components. This study was conducted at the Universidade Federal de Alagoas-UFAL,
from January thru December, 2005. The used experimental design was entirely randomized
in outline [(2x3x4) + 4)]. The sugarcane silages added with GNE or GE was made in the
referred percentages: 100/0; 75/25; 50/50 and 25/75. The 28 treatments, each one with
three replications, were kept in experimental silos (plastic boxes), sealed with sailcloth and
adhesive ribbon, and maintained under temperature controlled, humidity and saved from
rodent presence. The storage periods were 15, 45, 90 and 120 days, where occurred the
silos opening and sampling. In relation to effects of factors and variables tested, the
multivariate analyze showed significant differences (P<.1).The microbiologic analyze of
the studied silages was based in the two first principal components (Yi), which explained
83.09% of the total variation. The yeast, fungus and total bacteria, included in the Y1,
explained 64.23%. The bacilli had lower importance to explain the epiphytic micro flora
variability of the silages, and were included in the Y2, explaining 18.86% of the total
variation only. The 25% of gliricidia may be a effective additive and it could be used with
success to control undesirable secondary fermentation in sugarcane silages.
Keywords: Bacilli, bacteria, ensilage, fungus, yeast
57
INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é muito difundida no Brasil, tem
elevada produtividade de massa verde (80 a 120 t/ha), baixo custo por unidade de matéria
seca, capacidade de manter seu valor nutritivo por até seis meses e ter seu período de
colheita coincidindo com o de escassez de forragem nas pastagens (Silva, 1993). No
entanto, ocorrem grandes perdas na matéria seca devido às fermentações indesejáveis
causadas por microrganismos que levam a redução no teor de carboidratos solúveis, ácidos
lático e acético e aumento relativo no teor de FDA das silagens (Alli et al. 1983).
Segundo Pedroso (2003), os microrganismos naturalmente presentes nas plantas
forrageiras, chamados de microflora epífita, são responsáveis pela fermentação das
silagens, afetando também a sua estabilidade aeróbia e a eficiência dos inoculantes
microbianos. O número de microrganismos epífitas é variável, de acordo com o tipo de
forragem, estádio de maturidade das plantas, clima, corte e condicionamento das
forrageiras (Lin et al. 1992), bem como pela ocorrência de incêndio prévio (Bernardes et
al. 2002).
Geralmente, os microrganismos existentes em maior número nas plantas forrageiras
são as enterobactérias, as leveduras e os fungos, que competem com os lactobacilos pelos
açúcares durante a ensilagem, sendo considerados indesejáveis (Bolsen et al. 1992). Além
disso, a presença de leveduras, na ordem de 106 UFC/g de forragem (Alli et al. 1983), é
prejudicial ao processo de ensilagem, porque estes microrganismos não contribuem para a
acidificação e estão associados com a deterioração aeróbia das silagens (Driehuis et al.
1999) e não são inibidas pelo pH normalmente encontrado nas silagens.
Rotz e Muck (1994) consideram que, sempre que houver penetração de ar nas
silagens, as leveduras e mofos, além de causarem a deterioração aeróbica e perdas no valor
58
nutritivo da forragem, promovem a elevação do pH, aumentando o risco de
desenvolvimento de microrganismos patogênicos, como a Listeria monocytogenes. A
população de bactérias láticas epífitas é muito variável; oscila de nenhuma a diversos
milhões de unidades formadoras de colônias (UFC) por grama de forragem (Satter et al.
1988). Tem-se estimado que o número e tipos apropriados de organismos que se encontram
na natureza são menores que 25% do ideal que se pode obter (Pedroso, 2003).
Ainda são poucos os trabalhos que avaliam o efeito de aditivos vegetais ricos em
proteína e carboidratos nas silagens de cana-de-açúcar. Também são escassos os estudos
sobre a contagem de leveduras nestas mesmas silagens, podendo ser citados os de
González e McLeod (1976) e Alli et al. (1983) e raríssimos os que procuraram caracterizar
a população epífita da cana. Dentre estes, pode-se citar o de Lopez et al. (1988).
É necessário considerar que além das alterações na composição química dos
alimentos, o desenvolvimento de fungos pode ser prejudicial à saúde dos animais e das
pessoas que manuseiam estes ingredientes ou alimentos. Segundo Edds (1983), todos os
animais são sensíveis à ação das micotoxinas, podendo ocorrer lesões agudas que são
provocadas pela ingestão de doses relativamente elevadas destas, ocasionando lesões
hepáticas graves de efeito quase sempre letal, e, ou, crônicas, que produzem lesão
progressiva, severa depressão no crescimento corporal e alterações hepátomas após
período prolongado de ingestão destes alimentos. Dentre estas doenças, a aspergilose causada por toxinas produzidas por Aspergillus flavus -, é bastante conhecida pela
comunidade científica e agropecuária. Segundo Sabino (1987), os gêneros Aspergillus,
Penicillium e Fusarium, capazes de crescer em diversos substratos e sob condições
ambientais variáveis, são produtores de micotoxinas (p.e. aflatoxinas) que ocasionam
patologias nos animais. Os fungos A. glaucus e A. fumigatus, ambos patogênicos,
produzem esporos que provocam doença respiratória maléfica em eqüinos e aves, além de
59
causar problemas digestivos com o comprometimento do desempenho destes animais
(Pregnolato, 1985).
Já em relação aos organismos do reino monera, Muck (1992) cita que os gêneros
Clostridium e Listeria, como responsáveis por graves problemas em animais, podendo
ocasionar diminuição no consumo voluntário, perda de desempenho e ou levá-los à morte.
Dentre as patologias mais conhecidas, podem ser citadas o Botulismo e a Listeriose,
respectivamente.
Quanto à presença e desenvolvimento das leveduras, algumas são preocupantes em
relação à saúde animal e humana, podendo ainda elevar as perdas de matéria seca da
silagem pela produção de etanol. Dentre elas, podem ser citadas as dos gêneros ácidometabolizantes como Candida e Hansenulla - as mais preocupantes -, e as fermentativas
Torulopsis e Saccharomyces (Mahanna, 1994).
A gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.] é uma leguminosa
originária da América Central e já é cultivada em várias regiões do Brasil. Esta planta,
além de possuir alto valor protéico (Atta-Krah, 1987), sintetiza fitoquímicos que atuam
como poderosos agentes micostáticos, bactericidas e malaricidas (Ignatushchenko et al.
1997), o que sugere ter a mesma um grande potencial no controle de fermentações
indesejáveis em silagens de cana-de-açúcar.
Com base no exposto, objetivou-se com este trabalho caracterizar e quantificar a
microflora epífita das silagens de cana-de-açúcar aditivadas com gliricídia.
60
MATERIAL E MÉTODOS
Este experimento foi conduzido no Laboratório de Fitopatologia e Fitossanidade, da
Universidade Federal de Alagoas-UFAL, de janeiro a dezembro de 2005. A cana-de-açúcar
var. RB-92579 foi cedida pelo Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcarPMGCA/UFAL. Os ramos jovens de gliricídia foram colhidos numa área já existente da
Universidade Federal de Alagoas-UFAL. A cana-de-açúcar desfolhada e sem palhada não
sofreu pré-secagem, ao passo que os ramos jovens da gliricídia colhidos foram utilizados
sob o estádio fresco ou emurchecido, por aproximadamente 6 horas de exposição ao sol.
Foram coletadas amostras dos componentes da mistura antes da ensilagem para posteriores
análises.
Os tratamentos foram: a) silagens exclusivas contendo 100% de cana-de-açúcar
(C); b) silagens compostas de 75% de cana-de-açúcar + 25% de gliricídia fresca (GNE) ou
emurchecida (GE); c) silagens compostas de 50% de cana-de-açúcar + 50% de GNE ou
GE; e d) silagens compostas de 25% de cana-de-açúcar + 75% de GNE ou GE. Os tempos
de armazenamento do material ensilado foram: 15, 45, 90 e 120 dias (Tabela 1).
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial
[(2 x 3 x 4) + 4] com três repetições. A mistura ocorreu após trituração em máquina
forrageira com tamanho de partícula de aproximadamente 1,0 cm para cana-de-açúcar e de
2,5 cm para a GNE ou GE. Procurou-se manter uma densidade média de 450 kg/m3 durante
o processo de compactação do material. Os silos foram identificados, vedados utilizandose lona plástica e fita adesiva e armazenados em galpão protegidos contra roedores.
Durante a abertura dos silos foram colhidas amostras (± 25g) de cada uma das 28
silagens, acondicionadas em tubos de ensaio previamente esterilizados, fechados e
61
mantidos resfriados em caixas de poliestireno (“isopor”) contendo bolsas de gelo, para
serem encaminhados para o laboratório.
Tabela 1 – Descrição das silagens exclusivas de cana-de-açúcar e das aditivadas com
gliricídia sem e com emurchecimento
Table 1 – Description of the exclusive sugarcane silages and of them without and with wilted gliricidia
Tratamento
Treatment
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Cana-de açúcar
Gliricídia
Emurchecimento
Armazenamento
Sugarcane
Gliricidia
Wilting
Storage
(%)
(%)
(horas/hours)
(dias/days)
0,0
0,0
0,0
0,0
25,0
25,0
25,0
25,0
50,0
50,0
50,0
50,0
75,0
75,0
75,0
75,0
25,0
25,0
25,0
25,0
50,0
50,0
50,0
50,0
75,0
75,0
75,0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
120
15
45
90
6
120
100,0
100,0
100,0
100,0
75,0
75,0
75,0
75,0
50,0
50,0
50,0
50,0
25,0
25,0
25,0
25,0
75,0
75,0
75,0
75,0
50,0
50,0
50,0
50,0
25,0
25,0
25,0
25,0
75,0
O isolamento e a contagem dos microrganismos deram-se segundo Lin et al.
(1992). Amostras das silagens (25,0 g) foram pesadas em béqueres esterilizados contendo
250 mL de água destilada, trituradas em liquidificador e filtradas em papel de filtro
62
Whatman N0. 10. As diluições em série (partindo-se de 10-1 a até 10-4) foram realizadas
adicionando-se 1 mL do extrato filtrado obtido em tubos de ensaio contendo 9 mL da
solução de cloreto de sódio (NaCl) a 0,85%. Utilizou-se um aparelho de ultra-som durante
10 minutos a 28°C para a homogeneização das sub-amostras. A inoculação foi realizada
em placas de Petri contendo os meios de cultura seletivos para cada um dos
microrganismos. Para quantificação de bacilos, adotou-se a mesma metodologia (Lin et al.
1992), no entanto, para a inoculação destes, retirou-se os tubos de ensaio do aparelho de
ultra-som após 20 minutos e banho-maria a 80°C.
Após a obtenção dos dados, aplicou-se análise multivariada (análise de
componentes principais e de agrupamentos por Tocher). Para a escolha das silagens com os
valores ótimos, a otimização foi baseada no índice de desejabilidade, sugerido por
Derringer & Suich (1980). Para a obtenção dos valores ótimos de cada variável analisada
neste experimento, adotou-se intervalos sugeridos por Mahanna (1994). Todas as variáveis
analisadas não apresentaram distribuição normal e ou homocedasticidade. Sendo assim,
foram realizadas as transformações: Inversa [y´ = 1 / (y + k)] com λ igual a -1,0 e k =
74032,4 (leveduras); raiz quadrada [√X + 0,6] com λ igual a 0,5 e k = 0,6 (fungos); raiz
quadrada [√X + 0,5] com λ igual a 0,5 e k = 0 (bacilos e bactérias totais).
63
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados obtidos quanto à análise microbiana da cana-de-açúcar, gliricídia fresca e nos
emurchecidos por 6 horas antes da ensilagem encontram-se apresentados na Tabela 2.
Tabela 2. Microflora epífita (log UFC/g MV) da cana-de-açúcar e da
gliricídia antes da ensilagem
Table 2. Epiphytic micro flora (log CUF/g GM) of the components sugarcane, fresh
gliricidia and wilted gliricidia before ensilaging
Componentes
Fungos Leveduras Bactérias totais Bacilos
Components
Cana-de-açúcar
Sugarcane
Gliricídia fresca
Fresh gliricidia
Gliricídia emurchecida
Wilted gliricidia
Fungi
Yeast
Total bacteria
Bacilli
1,43
7,03
9,0
6,78
0,22
0,0
8,53
0,0
0,82
0,0
8,41
6,58
A Tabela 3 apresenta as equações de regressão e os respectivos coeficientes de
determinação para leveduras, fungos, bacilos e bactérias totais. A apresentação dos
resultados foi realizada considerando-se separadamente o aditivo fresco (GNE) e o que
sofreu emurchecimento (GE). O teste usado para a significância dos coeficientes de
regressão foi o F de Snedecor (P<0,1). Para manter a hierarquia dos termos de algumas
das equações de regressão, alguns destes foram adicionados às referidas equações, mesmo
apresentando-se não-significativos.
64
Tabela 3. Equações de regressão e coeficientes de determinação (R2) para leveduras, fungos,
bacilos e bactérias totais em função do armazenamento (A) das silagens aditivadas
com gliricídia fresca (C+GNE) e emurchecida (C+GE)
Table 3. Equations of Regression and determination coefficients (R2) for yeast, fungi, bacilli and total bacteria in
function to storage of the sugarcane silages added with fresh gliricidia (C+GNE) and wilted gliricidia
(C+GE)
Variável
Mistura
Variable
Mix
Leveduras
Yeast
C+GNE
C+GE
Fungos
Fungi
C+GNE
C+GE
Bacilos
Bacilli
C+GNE
C+GE
Bact. totais
Total bacteria
C+GNE
C+GE
ns
ns
Equações de regressão
Equations of regression
ŷ = - 0,000000002427 C - 0,00000005253 G + 0,000000001189***
CA + 0,000000005421*** GA - 0,00000000004285*** GA2
ŷ = - 0,00000002427 C – 0,00000008446 G + 0,000000001189***
CA + 0,000000006753*** GA – 0,00000000004285*** GA2
ŷ = 0,07943 C - 0,01154 G + 0,0005803ns CG - 0,0002797** CA +
0,0008031ns GA – 0,00001755** CGA
ŷ = 0,12035 C + 0,1197 G - 0,004699ns CG - 0,00132** CA 0,001449ns GA+ 0,00006403** CGA
ŷ = 0,2352 C - 0,01241 G + 0,00593** CG - 0,0002343ns CA +
0,008763* GA - 0,000000675ns CA2 - 0,00007302* GA2 - 0,0002591▫
CGA + 0,000001967** CGA2
ŷ = 0,51772 C + 0,6566 G + 0,00917** CG + 0,001361 ns CA +
0,01518* GA - 0,000000675ns CA2 - 0,00007306* GA2 - 0,000396▫
CGA + 0,000001967** CGA2
ŷ = 318,5425 C + 264,0832 G - 1,6258ns CG – 1,39282** CA 3,1224** GA + 0,01178** GA2 + 0,024430** CGA
ŷ = 344,1199 C + 268,2 G - 4,6799ns CG - 2,2648** CA 3,5776** GA + 0,01177** GA2 + 0,06421** CGA
R2
%)
78,25
84,36
86,33
91,11
87,28
89,77
77,38
9,01
= (P≥0,1). □ = (P<0,1). * = (P<0,05). ** = (P<0,01). *** = (P<0,001).
means (p≥.1). □ means (p<.1). * means (p<.05). ** means (p<.01). *** means (p<.001).
Observa-se que, em relação ao emurchecimento do aditivo vegetal utilizado nas
silagens de cana-de-açúcar, houve efeito significativo (P<0,05), visto que a análise de
Experimentos com Misturas realizadas para todos os microrganismos, gerou modelos
preditivos tanto para as que receberam gliricídia fresca (GNE) quanto para as que
receberam a pré-seca (GE) ao sol por 6 horas aproximadamente (Tabela 3).
Em relação às leveduras, as silagens de C + GNE apresentaram diferença
significativa para a interação cana (C) e armazenamento (A), com incremento positivo no
número de unidades formadoras de colônia por grama de matéria verde (UFC/g MV) na
ordem de 0,0002941 ponto percentual a cada dia de armazenamento e incremento
percentual de cana. Ao passo que, com relação à interação gliricídia fresca (GNE) e
65
armazenamento, ocorreu o inverso, ou seja, um decréscimo na população de leveduras na
ordem de 0,00002562 ponto percentual. Estes resultados sugerem que há influência da
adição da gliricídia na silagem de cana-de-açúcar devido ao seu poder micostático através
de seu metabolismo secundário.
Os resultados para a adição de GE nas silagens de C mostram que o
desenvolvimento da referida população de leveduras foi menor em relação à interação
CxA (0,0003417%) e GxA (0,0001279%), indicando que ao aumentar o teor de matéria
seca nas silagens, aumenta-se a pressão osmótica do meio e consequentemente, dificultou
a proliferação destes microrganismos ao longo do armazenamento.
Para a população de fungos observa-se que à medida que aumentou o percentual da
GNE nas silagens de cana-de-açúcar, houve diminuição significativa quadrática (P<0,05)
na referida população destes microrganismos, onde foi observada ausência ou seus esporos
estavam em latência.
Em relação ao armazenamento, observa-se que nas silagens exclusivas de cana-deaçúcar houve diminuição linear (P<0,05) da ordem de 0,0002797 ponto percentual a cada
dia de armazenamento. Nas silagens com maior adição de GNE o percentual de fungos
sofreu incremento linear (P<0,05) chegando a valores próximos de 4,5%. Aos 120 dias de
armazenamento das silagens pode-se verificar menor porcentagem fúngica para a relação
percentual 50:50, mas que aumentou a partir deste ponto, o que sugere que esta seja a
melhor relação quando o aditivo não for pré-secado. Quando a adição foi feita com GE nas
silagens de cana-de-açúcar, ocorreu o mesmo efeito negativo e quadrático para fungos
(P<0,05), onde houve diminuição de 0,00132% para a interação CxA e nenhuma diferença
(P≥0,05) para a interação GxA.
Para a quantificação de bactérias totais observaram-se maiores valores (24.145,0
UFC/g MV) para as silagens exclusivas de cana-de-açúcar e decréscimo linear (P<0,05) de
66
1,3928% a cada dia de armazenamento. À medida que se aumentou o percentual de GNE
nas silagens de cana-de-açúcar observou-se um decréscimo de 89,7% na população destes
microrganismos até a proporção C/GNE atingir 25/75%, quando atingiu-se um valor de
8.009,0 UFC/g MV. Quando o aditivo sofreu emurchecimento, houve o mesmo
comportamento, porém a diminuição dos valores referentes a quantificação de bactérias
totais foi de aproximadamente 25%. As interações CxA e GxA foram significativas e
negativas (P<0,01) e influenciaram no número de UFC/g MV das silagens na ordem de
2,2648 e 3,5776%, a cada adição de GE e dia de armazenamento, respectivamente. Mais
uma vez, obteve-se maior população de bactérias totais nas silagens exclusivas de cana-deaçúcar, sugerindo que o aditivo vegetal utilizado também pode controlar estes
microrganismos.
Para a população de bacilos nas silagens exclusivas de cana-de-açúcar não se
observou variação no número de unidades formadoras de colônias por grama de matéria
verde. Para as que receberam GNE e GE houve decréscimo à medida que se aumentou o
percentual do referido aditivo e o armazenamento das respectivas silagens. Ficou
evidenciado que a gliricídia pode ser utilizada como controladora de bactérias
degradadoras de proteínas, as chamadas comumente de proteolíticas, ao observar os
valores encontrados para os coeficientes referentes às interações CA2, GA2 e CGA, 0,000000675, - 0,00007302 e - 0,0002591▫, respectivamente, para ambos os teores de MS
da gliricídia.
Nas silagens com adição de 75% de GNE se observou as menores populações de
bactérias totais tanto nos primeiros dias quanto nos últimos dias após a ensilagem do
material. Quando a gliricídia sofreu emurchecimento, os resultados sugerem que houve
contaminação do material ao entrar em contato com o solo. O incremento foi positivo e
linear (P<0,01) e se deu em maior destaque aos 120 dias após a ensilagem. Neste caso, os
67
resultados sugerem que, mesmo com o aumento da pressão osmótica, do percentual de GE
nas silagens e do tempo de armazenamento, a população de bacilos não foi controlada
pelos metabólitos secundários da gliricídia e que provavelmente houve perdas de matéria
seca e valor nutritivo do material ensilado.
Percebe-se que a gliricídia influenciou significativamente na microflora epífita das
silagens analisadas neste estudo, pois a mesma sintetiza fitoquímicos (fenóis totais,
saponinas, xantonas, dentre outros) que atuam como poderosos agentes micostáticos,
bactericidas e malaricidas (Ignatushchenko et al. 1997).
A Tabela 4 apresenta os coeficientes de correlação de Pearson (R) para as variáveis
analisadas durante a armazenagem das 28 silagens de cana-de-açúcar aditivadas com
gliricídia fresca ou emurchecida por seis horas ao sol.
Tabela 4 - Coeficientes de correlação de Pearson (r) da contagem
da microflora epífita das silagens de cana-de-açúcar
aditivadas ou não com gliricídia fresca e emurchecida
Table 4 - Pearson’s coefficients of correlation to analyzed quantitative epiphytic
micro flora from the sugarcane silages non-added and added with fresh
or wilted gliricidia
Leveduras Fungos Bacilos Bactérias totais
Leveduras
Yeast
Fungos
Fungus
Bacilos
Bacilli
Bactérias totais
Total bacteria
ns
ns
Yeast
Fungus
Bacilli
Total bacteria
1,00
-
-
-
0,52**
1,00
-
-
-0,31ns
-0,49**
1,00
-
0,67**
0,73**
-0,38*
1,00
= (P≥0,1). * = (P<0,05). ** = (P<0,01).
means (p≥.1). * means (p<.05). ** means (p<.01).
Observou-se correlação linear e diretamente proporcional para leveduras e fungos
(r = 0,52; P<0,01) e leveduras e bactérias totais (r = 0,67; P<0,01). Em relação a fungos e
bacilos, observou-se correlação linear inversamente proporcional (r = - 0,49; P<0,01), o
68
que sugere algum tipo de controle populacional por parte dos fungos estabelecidos nas
silagens analisadas sobre a população de bacilos. Para a correlação linear entre bactérias
totais e bacilos observou-se a mesma tendência (r = - 0,38; P<0,05). Isto sugere que a
acidificação dos substratos causada por determinados gêneros incluídos no grupo das
bactérias totais (hetero e ou homofermentativas) pode ter exercido efeito controlador sobre
os bacilos.
Similaridade microbiológica
A avaliação da similaridade microbiana das 28 silagens em estudo baseou-se nos
dois primeiros componentes principais que explicaram 83,1% da variação total.
Tabela 5 - Componentes principais da análise de variáveis relacionadas
com a microflora epífita nas 28 silagens
Table 5 - Principal components from the analysis of variables related to the 28 silages
studied in relation to epiphytic micro flora
CPi
PCi
Variância
(autovalor)
EVT
(%)
VA
(%)
Variance
(Eigenvalue)
TEV
(%)
AV
(%)
Leveduras
Yeast
Y1
2,57
64,23 64,23
0,31
Y2
0,75
18,86 83,09
0,51
CPi = componentes principais; EVT = explicação
acumulada. PCi = principal components; TEV
accumulated variance.
Autovetores
(Eigenvectors)
Fungos Bacilos
Fungus Bacilli
0,34
-0,25
-0,07
0,98
da variância total;
= Percentage of
Bactérias Totais
Total bacteria
0,35
0,32
VA = variância
total variance,
Com base no princípio de que a importância relativa dos componentes principais
decresce do primeiro para o último, tem-se que os últimos componentes são responsáveis
pela explicação de uma fração mínima da variância total disponível (Cruz & Regazzi,
1997). É possível verificar na Tabela 5 que os bacilos (0,98) foram a variável que
apresentou maior coeficiente de ponderação (elemento do autovetor), em valor absoluto,
69
nos componentes de menor autovalor (menor proporção de variação explicada), sendo
assim, considerada de menor importância para explicar a variabilidade microbiológica das
silagens de cana-de-açúcar relacionadas às fermentações primária (desejável) e secundária
(indesejável).
A dispersão dos escores referentes à posição de cada tratamento (24 silagens de
cana-de-açúcar aditivadas com GNE ou GE mais as quatro silagens sem aditivo), em
relação a sua ortogonalidade cartesiana, pode ser observada após a classificação final, onde
os tratamentos 7, 8, 10, 11, 12, 14, 18, 21, 25 e 26 e os tratamentos 4, 15, 16, 19, 20, 22,
23, 24, 27 e 28 compuseram, respectivamente, os grupos Y1 e Y2, devido à menor
dispersão dos escores, nos dois primeiros componentes principais, tendo sido considerados
dentro de cada grupo, como os mais similares.
A Tabela 6 apresenta os valores médios, relativos às variáveis leveduras, fungos,
bacilos e bactérias totais para os dois primeiros grupos de tratamentos.
Tabela 6 – Valores médios das variáveis analisadas nas
silagens dos grupos 1 e 2
Table 6 – Average values for the analyzed variables from selected
silages with lower microbiological divergence degree
in the groups 1 and 2
Variável
Grupos de tratamentos
Variable
Treatment Groups
(log UFC/g MV)
Leveduras
Yeast
Fungos
Fungus
Bacilos
Bacilli
Bactérias Totais
Total bacteria
G1
G2
4,54
3,28
4,00
1,02
2,44
2,71
8,26
6,98
Os dados da Tabela 6 explicam em termos de média aritmética -, que praticamente
a população de bacilos manteve-se a mesma nos dois primeiros grupos, ou seja, os
70
respectivos tratamentos apresentaram populações de bacilos semelhantes corroborando a
hipótese de que foram controlados pelos outros microrganismos durante a fase anaeróbica.
Otimização experimental
De acordo com Barros Neto et al. (2002) é através de um planejamento
experimental que se obtém com custo e tempo mínimos, as informações que se desejam a
respeito do efeito das proporções de cada componente presente na mistura sobre as
características do produto final resultante desta mistura. Além disto, conhece-se o erro
experimental associado à informação de que se dispõe, podendo-se estabelecer o grau de
confiança da mesma.
Heinsman e Montgomery (1995), tratando da otimização de produtos usando
experimentos com misturas (EM) argumentam sobre a relevância de tais projetos. Estes
autores ao citarem que o desenvolvimento de fórmulas para diversos produtos é
tradicionalmente feito por tentativas e erros, tendo-se que sempre variar as proporções de
um dos ingredientes por vez. Isto pode consumir muito tempo e não permite uma
compreensão das interações que possam existir entre os diversos ingredientes.
Com base nesta técnica, definiu-se as quatro melhores misturas (Tabela 7),
permitindo assim, a continuidade das análises com maior economia e menor tempo. Os
intervalos definidos para o ponto ótimo para cada uma das variáveis analisadas pelo pacote
estatístico utilizado foram retirados de diversos trabalhos constantes na literatura científica.
A Tabela 7 mostra as quatro silagens que apresentaram valores ótimos dentro dos
intervalos fixados a priori (para os componentes cana-de-açúcar e gliricídia); e a posteriori
(para os fatores emurchecimento e armazenamento; e variáveis analisadas) de acordo com o
índice de desejabilidade (Derringer & Suich, 1980). Pode-se observar que houve
predominância média de 75% de cana-de-açúcar + 25% de gliricídia.
71
O aditivo vegetal pré-secado por seis horas ao sol, apresentou-se como sendo a
melhor alternativa para a confecção das respectivas silagens, porém, observou-se a
presença de bacilos no material emurchecido. Este tipo de contaminação acontece
normalmente quando o substrato utilizado para a pré-secagem da forragem contém uma
quantidade de matéria orgânica rica em húmus ou serrapilheira, ou que foram anteriormente
utilizadas para pastejo.
De um intervalo pré-fixado de 15 a 120 dias de armazenamento, houve
predominância média para as quatro primeiras silagens com períodos próximos de 110 dias.
Respectivamente, as mesmas misturas (silagens) apresentaram índices de desejabilidade
iguais a 1,0.
O autor desta tese de doutorado sugeriu um número aproximado de 108 UFC/g MV
de bactérias totais para que fosse realizada tal otimização. Esta sugestão baseou-se no fato
de que, na maioria dos trabalhos envolvendo adição de inoculantes microbianos em
silagens de cana-de-açúcar, somente em relação ao número de bactérias produtoras de ácido
lático e ou ácido acético – excluindo-se outras espécies homo e heterofermentativas -, a
quantidade normalmente sugerida é de 106 UFC/g MV, o que sugere que não está sendo
considerada a microflora original das forragens envolvidas na ensilagem nem a provável
contaminação por máquinas colheitadeiras e picadoras, e ou o substrato no qual as plantas
são emurchecidas.
72
Tabela 7 - Otimização para as quatro silagens com valores microbiológicos ótimos em relação ao
percentual de cana-de-açúcar, gliricídia e emurchecimento
Table 7 - Optimization to the four best silages with optimal microbiological values in relation to percentage of
sugarcane and gliricidia, and wilting
Componentes (%)
Components
Cana-de-açúcar
Intervalo1
Mistura 1
Mistura 2
Mistura 3
Mistura 4
Mix1
Mix 2
Mix 3
Mix 4
Range
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
25,0-100,0
Optimal
Value
63,39
Optimal
Value
60,34
Optimal
Value
79,17
Optimal
Value
74,0
0,0-75,0
36,61
39,66
20,83
26,0
Intervalo1
Range
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
0-6
Optimal
Value
6
Optimal
Value
6
Optimal
Value
6
Optimal
Value
6
15-120
93
118
97
114
Intervalo3
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Valor
Ótimo2
Optimal
Value
Optimal
Value
Optimal
Value
Optimal
Value
<105
104
104
103
103
<105
103
103
102
102
<105
102
102
103
103
<108*
108
108
107
107
Sugarcane
Gliricídia
Gliricidia
Fatores
Factors
Emurchecimento (horas)
Wilting (hours)
Armazenamento (dias)
Storage (days)
Variáveis
Variables
Leveduras (UFC/g MV)
Yeast (FCU/g GM)
Fungos (UFC/g MV)
Fungi (FCU/g GM)
Bacilos (UFC/g MV)
Baccilli (FCU/g GM)
Bact. totais (UFC/g MV)
Total bacteria (FCU/g GM)
Índice de otimização
Desirability
Range
0,0-1,0
1,
1,0
1,0
1,0
0
1
Valores intervalares definidos a priori na base de procedimentos do programa estatístico adotado. Defined values by
the used statistical program a priori. 2Melhor valor encontrado para a respectiva variável. *Número de bactérias sugerido
por este autor baseado nos encontrados nas silagens. Best value for each variable.3Intervalos definidos segundo
literatura atual. Ranges defined according to actual literature.*Author suggestion based in gained results in the silages.
Desta forma, a técnica de otimização de misturas foi aplicada com sucesso, e
análises posteriores, consideradas de maior importância e de custos mais elevados - como
as referentes à identificação das espécies epífitas mais patogênicas (Clostridium botulinum,
Bacillus sp. Listeria monocytogenes, A. flavus, Fusarium moniliforme, Penicillum ssp.
73
Hansenula ssp. e Candida ssp.), das de maior benefício (Lactobacillus plantarum e
Lactobacillus buchneri) e dos bioensaios utilizando-se extratos em diferentes níveis do
aditivo vegetal (gliricídia) no controle destes microrganismos (por cromatografia de
camada delgada - TLC), sem deixar de ser considerado o fator tempo -, poderão ser
realizadas com maior eficiência e acurácia nas quatros misturas/silagens indicadas.
74
CONCLUSÕES
A análise de Experimentos com Misturas através do Índice de desejabilidade
indicou que as melhores silagens de cana com diferentes níveis de gliricídia são as
confeccionadas na proporção aproximada de 75 e 25% de cana e gliricídia emurchecida,
com armazenamento em torno de 90 a 120 dias.
75
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78
Capítulo 4
Estabilidade Aeróbica em Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
79
Estabilidade Aeróbica em Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
RESUMO
Objetivou-se com este trabalho avaliar a estabilidade aeróbica (EA) de silagens de
cana-de-açúcar var. RB-92579 sem aditivo vegetal (SA) e aditivadas com 25, 50 e 75 % de
gliricídia fresca ou emurchecida, previamente armazenadas por 45, 90 e 120 dias. O
delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial (2 x 3 x 3) + 3,
totalizando 21 tratamentos. Foram colocados cerca de 300 g do material sem compactação
em garrafas PET sem tampa e mantidos em galpão coberto. Cada unidade experimental e o
referido ambiente tiveram suas temperaturas mensuradas às 8, 15 e 20 horas durante 10
dias consecutivos. Para tal, foram utilizados um termômetro digital com haste metálica e
um com bulbo de mercúrio, respectivamente. As silagens SA com 45 dias de
armazenamento (DA), bem como as com 25 % do aditivo não-emurchecido com 45 e 120
DA, apresentaram 120 horas de EA (P<0,05). As silagens com 25 % de aditivo
emurchecido apresentaram EA de 168 horas (P<0,05), aos 45 e 90 DA. Isto sugere que o
emurchecimento, o aditivo vegetal e ou a variedade da cana utilizada, podem ter
influenciado nas variáveis analisadas. De uma forma geral, as silagens exclusivas de cana e
as que receberam GNE apresentaram incremento para MS e pH, e decréscimo para CHO e
leveduras. As que foram aditivadas com GE na ordem de 25% e armazenadas por 90 e 120
dias apresentaram comportamento semelhante aos preconizados pela literatura.
Palavras-chave: ADITE-5, ADITE-10, aditivo vegetal, conservação de forragens,
ensilagem.
80
Aerobic Stability of Sugarcane (Saccharum officinarum L.) Added with Gliricidia
[Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
ABSTRACT
This study had the objective to evaluate the aerobic stability of sugarcane var. RB92579 silages added with 25, 50 and 75 % of non wilted (WWA) and wilted (WA)
gliricidia, previously storage by 45, 90 and 120 days. The experimental design was entirely
randomized in outline (2x3x3) + 3, adding up 21 treatments. They were put about 300.0
grams of silage without pressure into PET bottles and them, storage in a barn. Each
experimental unit and the referred environmental had their temperatures taken at 8:00 AM,
3:00 and 8:00 PM during 10 consecutive days. For that, were used a digital thermometer
with a linked metal stick and one with mercury bulb, respectively. The silages WA and 45
DS, as well as those with 25 % of WWA with 45 and 120 DS presented 120 hours of AS
(p<.05). The silages with 45 and 90 DA and 25 % of WA presented AS around 168 hours
(p<.05). This suggests that the wilting, the used additive and or the adopted sugarcane
variety may have influenced in the analyzed variable. By and large, the exclusive
sugarcane silages and the added with WWA showed increase in the DM and pH; although
the CHO and yeast decreased in the same mixtures. The silages which were added with
25% of WA gliricidia and storage by 90 and 120 days presented analogous behavior in
relation to literature cited.
Keywords: ADITE-5, ADITE-10, ensilage, forage conservation, vegetable additive
81
INTRODUÇÃO
De acordo com Vilela (1994) as forrageiras de clima tropical apresentam contraste
entre valor nutritivo e produtividade devido principalmente ao efeito adverso das
condições climáticas à época do corte. Sendo assim, com o aumento da matéria seca ao
longo do tempo, as forrageiras tem seu valor nutritivo reduzido.
A cana-de-açúcar pode ser incluída neste grupo por apresentar problemas de
colheita à época das chuvas - devido ao encharcamento do solo -, dificultando o acesso das
máquinas colheitadeiras, além de uma maior probabilidade do aparecimento de doenças e
pragas; ora por alterações bromatológicas, como queda no valor de sacarose, aumento nos
teores de matéria seca, fibra e lignina; e até por perdas devido ao flechamento ou
pendoamento à época da seca (Pedroso, 2003).
Em relação aos altos percentuais de umidade das gramíneas – normalmente as
forrageiras são colhidas para serem ensiladas, quando ainda apresentam-se em seu estádio
vegetativo -, Muck (1990) sugere a utilização da técnica de emurchecimento, pois a mesma
possibilita o armazenamento de forragens cortadas com baixo teor de matéria seca, no
qual, as fermentações secundárias ocorridas durante a conservação da silagem, são
controladas com maior eficiência por meio do aumento da pressão osmótica.
Muck & Kung Jr. (1997), além de outros autores, citam que na ensilagem, o
primeiro passo é manter as condições anaeróbias, haja vista que o processo aeróbico
converterá açúcares em dióxido de carbono, água e calor, o que é uma forma de energia
perdida. Após a abertura dos silos, a presença de oxigênio poderá interferir nas perdas de
nutrientes, devido ao metabolismo de açúcares e produtos da fermentação por bactérias,
fungos e leveduras. Este é um processo que geralmente se dá na camada superior do
material ensilado que fica em contato com o meio externo.
82
Segundo Igarasi (2002) a perda de nutrientes da silagem durante a exposição do
painel no silo, a retirada e fornecimento para o animal, bem como a exposição ao ambiente
aeróbico no cocho, é muito significativa. Ranjit & Kung Jr. (2000) demonstram que
quando as silagens são expostas ao ar, microrganismos oportunistas iniciam atividade
metabólica, produzindo calor e consumindo nutrientes, resultando em perdas, às quais,
segundo McDonald et al. (1991), podem chegar a 15% com base na matéria seca. A
resistência ao aumento da temperatura da silagem no painel do silo e durante toda a oferta
ao animal no cocho, é denominada como estabilidade aeróbia.
Balsabolobre et al. (2001), mencionam que a estabilidade aeróbia pode ser
mensurada como o tempo gasto para que a temperatura da silagem exposta ao ambiente
ultrapasse em 2ºC em relação à variação da temperatura ambiente. Keady & O´Kiely
(1996) sugerem outra metodologia, na qual recomendam a diferença acumulada entre a
temperatura da silagem e a temperatura ambiente por cinco dias após a abertura do silo.
Pedroso (2003) trabalhando com silagens de cana-de-açúcar, exclusivas e ou
inoculadas, armazenadas por até 180 dias, utilizou esta mesma metodologia para avaliação
da estabilidade aeróbia, só que ao invés de analisaram as mesmas por cinco dias, a fizeram
por 10 dias também, denominando tais metodologias como ADITE-5 e ADITE-10,
respectivamente.
O uso de aditivos que previnam as fermentações indesejáveis na fase anaeróbia e
aeróbia das silagens está sendo amplamente estudado. No entanto, os experimentos têm
mostrado que quando um aditivo é eficiente durante a anaerobiose, o mesmo não apresenta
tal eficácia na aerobiose. A presença de oxigênio devido à entrada de ar durante o período
de estocagem ou na abertura do silo, favorece o crescimento de microrganismos aeróbios.
Esses microrganismos utilizam vários substratos derivados diretamente da forragem ou
83
indiretamente da fermentação. O resultado dessa atividade é a perda de nutrientes e
conseqüentes reduções no valor nutritivo da silagem (Honig & Woolford, 1980).
Williams et al. (1994) ressaltam que as perdas ocorridas durante a deterioração
aeróbia são provocadas pela atividade microbiana, mas essa atividade é limitada,
normalmente, por fatores químicos e físicos, como fornecimento de oxigênio e alterações
da temperatura.
A suscetibilidade da silagem à deterioração parece ser governada mais pela
população dos fungos do que pela composição química da silagem (Woolford, 1990). A
respiração dos microrganismos aeróbios pode ser considerada como um dos principais
agentes que influenciam a qualidade da silagem. Entretanto, o substrato utilizado para a
respiração depende da classe a qual o microrganismo pertence, ou seja, as leveduras
consomem apenas compostos solúveis (açúcares e produtos da fermentação), enquanto os
fungos degradam uma ampla variedade de nutrientes, inclusive carboidratos estruturais e
lignina (McDonald et al. 1991).
A atividade destes, após a exposição aeróbia, além de ocasionar uma diminuição na
quantidade de nutrientes presentes nas silagens afetando a sua qualidade, faz com que
sejam produzidos compostos de aroma que podem influenciar negativamente no consumo
voluntário animal; causar aumento do pH, favorecendo o desenvolvimento de
microrganismos intolerantes à acidez; e produzir compostos químicos que afetem a
palatabilidade da massa ensilada (Cai et al. 2001)
A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é muito difundida no Brasil, tem
uma alta produtividade de massa verde (80 a 120 t/ha), baixo custo por unidade de matéria
seca, capacidade de manter seu valor nutritivo por até seis meses e ter seu período de
colheita coincidindo com o de escassez de forragem nas pastagens (Silva, 1993). Ao ser
ensilada, acontecem grandes perdas de matéria seca e quando a silagem da mesma entra
84
em contato com o ar, rapidamente as leveduras presentes produzem etanol, e
conseqüentemente, devido ao forte odor alcoólico, há diminuição no seu consumo pelos
ruminantes.
A gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.] é uma leguminosa
originária da América Central e já é cultivada em várias regiões do Brasil. Esta planta,
além de possuir alto valor protéico (Atta-Krah, 1987), sintetiza fitoquímicos que atuam
como poderosos agentes micostáticos, bactericidas e malaricidas (Ignatushchenko et al.
1997), o que sugere ter a mesma um grande potencial no controle de fermentações
indesejáveis em silagens de cana-de-açúcar.
Durante o período das águas, ocorre normalmente uma baixa aceitação de
seus ramos e galhos pelos animais, sendo, nesta época, indicada para uso como adubação
verde. Na estação seca ocorre a diminuição da qualidade do capim e a gliricídia passa a ser
um bom complemento alimentar (Rangel et al. 1998). Entretanto, com o avançar do
período seco, a gliricídia perde suas folhas; por essa razão não pode ser a principal fonte de
proteína para este período.
A gliricídia não costuma ser aceita de imediato nas primeiras vezes em que
é fornecida in natura para os animais, sobretudo aos bovinos; mas essa preferência varia de
animal a animal. Normalmente, é necessário um período de adaptação para que haja o
consumo, o que pode ser acelerado com o emurchecimento da folhagem, procedimento que
melhora sua palatabilidade (Carvalho Filho et al. 1999).
A conservação da biomassa (folhas e ramos tenros) produzida por espécies
vegetais no início da estação seca no semi-árido sob a forma de silagem, é uma estratégia
de grande valor para a suplementação de vacas de leite alimentadas com palma forrageira
como volumoso básico no período da estiagem. Segundo Carvalho Filho (1999), a silagem
85
de gliricídia enriquecida com uréia é uma das formas de reduzir custos de alimentação com
a compra de concentrados.
Depois da leucena (Leucaena leucocephala), a gliricídia é certamente a
leguminosa multifuncional mais utilizada em cultivos na América Central, onde em muitos
casos pode produzir uma biomassa superior a leucena (Stewart et al. 1992). Uma das
razões para esta recente popularidade deve-se a sua completa resistência à mariposa
Heteropsylla cubana, que vem devastando a leucena em muitas partes dos trópicos do
planeta.
Assim, a possibilidade de realizar experimentos com esta leguminosa
desempenhando o papel de aditivo controlador de fermentações indesejáveis durante as
fases envolvidas na conservação anaeróbia e aeróbia vem despertando o interesse de alguns
pesquisadores.
Esta leguminosa apresenta-se como importante controladora da germinação de
esporos de Clostridium botulinum, na qual, a inibição destas bactérias se dá pela quelação
dos nitratos produzidos pela gliricídia às mesmas, protegendo assim, os referidos
consumidores (Miller, 1980; Sofos & Busta, 1980). Outros metabólitos secundários como
fenóis totais, xantonas e saponinas, podem influenciar positivamente na estabilidade
aeróbia de silagens de cana-de-açúcar.
Desta forma, objetivou-se com este experimento avaliar a estabilidade aeróbica de
silagens de cana-de-açúcar aditivadas com gliricídia fresca ou emurchecida, sob diferentes
percentuais de inclusão no material ensilado.
86
MATERIAL E MÉTODOS
Este experimento foi conduzido no Laboratório de Biotransformação de Produtos
Naturais e Bromatologia e Laboratório de Fitopatologia e Fitossanidade, ambos
pertencentes à Universidade Federal de Alagoas-UFAL, em 2005. As silagens foram
compostas por cana-de-açúcar var. RB-92579 e gliricídia provenientes do município de
Murici e Rio Largo-AL, respectivamente.
O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial [2 x 3
x 3) + 3], totalizando 21 tratamentos e em três repetições (Tabela 1). Não foram analisados
os tratamentos com 15 dias após a ensilagem por haver a possibilidade de ainda não terem
obtido estabilidade anaeróbia.
A cana foi colhida manualmente aos 12 meses após o primeiro plantio, sem queima,
despontada, despalhada e não sofreu pré-secagem; ao passo que em relação à gliricídia,
ramos jovens foram utilizados no estado in natura ou pré-secos por aproximadamente 6
horas de exposição ao sol.
Como silos experimentais foram utilizados baldes plásticos de 10 L, cobertos com
lona PVC e lacrados com fita adesiva para evitar a entrada de ar. A ensilagem foi realizada
compactando-se cerca de 4,0 a 4,5 kg do material com uma ferramenta de madeira em
camadas de 5 a 10 cm de espessura, buscando-se atingir valores médios de densidade das
silagens de aproximadamente 450 kg/m3.
A abertura dos silos e coleta de amostras (± 400 g) procederam-se em 12/março,
26/abril e 26/maio de 2005, respectivamente. As mesmas foram acondicionadas em sacos
plásticos, mantidas resfriadas em caixas de poliestireno (“isopor”) contendo bolsas de gelo,
e encaminhadas para o referido laboratório e conservadas em freezer a -18 ºC.
87
Tabela 1 – Descrição das silagens exclusivas de cana-de-açúcar e das aditivadas com
gliricídia sem e com emurchecimento
Table 1 – Description of the exclusive sugarcane silages and of them without and with wilted gliricidia
Tratamento
Treatment
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Cana-de-açúcar
Sugarcane
(%)
100,0
100,0
100,0
75,0
75,0
75,0
50,0
50,0
50,0
25,0
25,0
25,0
75,0
75,0
75,0
50,0
50,0
50,0
25,0
25,0
Gliricídia
Gliricidia
(%)
0,0
0,0
0,0
25,0
25,0
25,0
50,0
50,0
50,0
75,0
75,0
75,0
25,0
25,0
25,0
50,0
50,0
50,0
75,0
75,0
21
25,0
75,0
Emurchecimento
Wilting
(horas/hours)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Armazenamento
Storage
(dias/days)
45
90
120
45
90
120
45
90
120
45
90
120
45
90
120
45
90
120
45
90
120
A estabilidade aeróbica das silagens (expressa em horas) foi avaliada através do
controle da temperatura das silagens expostas ao ar, segundo método adaptado de Kung Jr.
(2000). Amostras únicas de aproximadamente 300 g das silagens armazenadas por 45, 90 e
120 dias foram colocadas sem compactação em garrafas tipo “Pet” sem tampa e mantidas
em local fechado para evitar grandes variações na temperatura ambiente.
As temperaturas foram tomadas três vezes ao dia (8:00, 15:00 e 20:00 horas) por
meio de um termômetro digital com haste de alumínio sempre inserindo-a no centro
geométrico da massa de forragem de cada garrafa. Considerou-se o início da deterioração
quando a temperatura das silagens atingiu 2ºC acima da temperatura ambiente tomada nos
mesmos intervalos através de leituras em um termômetro localizado próximo. Foi
88
considerado também o acúmulo de cinco e 10 dias da diferença média diária entre a
temperatura das silagens expostas ao ar e a temperatura ambiente (ADITE-5 e ADITE-10,
expressas em °C).
Foram também determinados os valores da matéria seca (MS), pH e contagem de
leveduras, para melhor inferência sobre o processo de deterioração aeróbica. Amostras de
silagem em média de 70 g foram levados para estufa com circulação forçada de ar a 40ºC
por 72 horas e em seguida à secagem, foram moídas contra peneira de 1 mm para posterior
determinação da MS a 105ºC por 8 horas. O pH foi determinado em extratos aquosos
(Kung Jr. 1996), antes da filtragem, através de um potenciômetro digital. O isolamento e a
contagem das leveduras deram-se segundo Lin et al. (1992).
Amostras das silagens (25,0 g) foram pesadas em recipientes esterilizados contendo
250 mL de água destilada, trituradas em liquidificador e filtradas em papel de filtro
Whatman N0. 10. As diluições em série (partindo-se de 10-1 a até 10-4) foram realizadas
adicionando-se 1 mL do extrato filtrado obtido em tubos de ensaio contendo 9 mL da
solução de cloreto de sódio (NaCl) a 0,85%. Utilizou-se um aparelho de ultra-som durante
10 minutos a 28°C para a homogeneização das sub-amostras. A inoculação foi realizada
em placas de Petri contendo o meio de cultura Batata Dextrose Agar (BDA), sendo
incubadas em 25 a 30ºC por 2 a 4 dias.
A análise estatística foi composta de análise univariada e teste F, antecedida dos
testes de normalidade dos resíduos (Lilliefors) e homocedasticidade (Cochran). Para a
verificação da existência ou não de significância estatística entre as misturas (silagens)
utilizou-se o teste de Tukey (HSD; P<0,05) e para os valores médios obtidos antes e depois
da exposição aeróbia, utilizou-se o teste t de Student para dados pareados (P<0,05). Os
dados
obtidos
de
leveduras
foram
transformados
heterocedasticidade detectada nos valores originais.
para
Log
(xi)
devido
à
89
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As temperaturas ambientais (oC) durante o período experimental foram coerentes
com as esperadas para esta época do ano (Figura 1). Além do mais, não foram observados
picos acentuados que ultrapassassem valores acima de 30ºC. Estes valores são favoráveis à
proliferação de leveduras e bactérias patogênicas (Lin et al. 1992).
8:00 h
15:00 h
20:00 h
Temp. ambiente (°C)
29,00
28,00
27,00
26,00
25,00
24,00
23,00
22,00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Exposição das silagens (em dias )
Figura 1 – Temperaturas ambientais médias diárias obtidas durante o
período experimental.
Figure 1 – Daily means of environmental temperatures gained during the
experimental essay.
Para o aditivo fresco, pode-se observar que as silagens/tratamentos que
apresentaram 120 horas de EA, ADITE-5 de 6,57 horas e ADITE-10 de 19,8 horas foram:
a) cana sem aditivo e com 45 dias de armazenamento; e b) cana aditivada com 25% de
gliricídia com 45 e 120 dias de armazenamento. À medida que aumentou o percentual de
gliricídia nas silagens de cana, houve uma forte diminuição (P<0,05) na EA, bem como
maiores valores para ADITE-5 E ADITE-10 (Tabela 2).
90
Tabela 2 - Estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 das silagens de
cana-de-açúcar sem e com adição de gliricídia não emurchecida
Table 2 – Aerobic stability, ADITE-5 and ADITE-10 of the sugarcane silages without and
with addition of fresh gliricidia
Misturas
Mixtures
0 0 45
0 0 90
0 0 120
0 25 45
0 25 90
0 25 120
0 50 45
0 50 90
0 50 120
0 75 45
0 75 90
0 75 120
Estabilidade aeróbia
(horas)
Aerobic stability
(hours)
120 a
96 b
72 c
120 a
96 b
120 a
96 b
72 c
48 d
48 d
24 e
24 e
ADITE-5
6,6 j
6,6 i
8,9 d
6,4 l
8,9 d
8,0 g
8,8 e
7,9 h
10,0 b
9,5 c
10,5 a
8,8 f
ADITE-10
19,8 i
18,5 j
21,4 i
18,3 l
22,6 e
27,7 a
21,4 g
20,4 h
22,3 f
24,7 c
27,3 b
23,0 d
Letras diferentes para a mesma variável, indicam diferença significativa pelo teste de
Tukey (HSD; P<0,05). Different letters for the same variable, indicate significant
difference by Tukey test (HSD; p<.05).
Em relação ao aditivo emurchecido, sua adição em 25 % e armazenamento de 45 e
90 dias, obteve-se EA de 168 horas, ADITE-5 de 6,03 horas e ADITE-10 de 17,98 horas
(P<0,05), ou seja, um incremento de 48 horas em relação às silagens aditivadas com
gliricídia fresca. No entanto, observou-se a mesma tendência ao aumentar o percentual do
aditivo nas respectivas silagens. O ADITE-5 e o ADITE-10 apresentaram-se de forma
inversamente proporcional (P<0,05) (Tabela 3).
91
Tabela 3 - Estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 das silagens de
cana-de-açúcar com adição de gliricídia emurchecida
Table 3 – Aerobic stability, ADITE-5 and ADITE-10 of the sugarcane silages added with
wilted gliricidia
Misturas
Mixtures
6 25 45
6 25 90
6 25 120
6 50 45
6 50 90
6 50 120
6 75 45
6 75 90
6 75 120
Estabilidade aeróbia
(horas)
Aerobic stability
(hours)
168 a
168 a
144 b
144 b
144 b
96 c
48 d
48 d
24 e
ADITE-5
ADITE-10
6,0 f
5,6 h
5,9 g
6,0 f
6,5 e
8,4 d
10,0 a
9,7 c
9,7 b
18,0 g
17,1 h
17,1 i
18,3 e
18,1 f
21,3 d
24,2 c
24,7 a
24,3 b
Letras diferentes para a mesma variável, indicam diferença significativa pelo teste de
Tukey (HSD; P<0,05). Different letters for the same variable, indicate significant
difference by Tukey test (HSD; p<.05).
Os resultados sugerem que o emurchecimento por 6 horas da gliricídia, bem como
suas proporções (na ordem de 25 a 50 %) proporcionaram maiores tempos de estabilidade
aeróbica. Isto ocorreu também em relação à soma das diferenças das temperaturas do
ambiente e das silagens, onde apresentaram acúmulos, aos cinco e dez dias, inferiores às
outras silagens.
Em recente trabalho realizado por Pedroso (2003) foram observados tempos de
estabilidade para silagens de cana-de-açúcar na ordem de 48 horas, ADITE-5 de 41 ºC e
ADITE-10 de 89 ºC. Foram encontrados também valores na ordem de 37 ou 38 horas para
a silagem de milho (Higginbotham et al. 1998; Ranjit et al. 2002) e de até 183 horas em um
experimento com silagem de capim azevém (Driehuis et al. 2000).
A Tabela 4 apresenta os resultados para a MS, pH, CHOsol e contagem de
leveduras antes e após a exposição aeróbia das silagens de cana-de-açúcar aditivadas com
gliricídia fresca.
92
Tabela 4 - Valores médios da matéria seca (MS), pH, CHOsol e leveduras das
silagens aditivadas com gliricídia fresca e expostas ao ar por até 10
dias
Table 4 - Average means to dry matter (DM), pH, WSC and yeast of the silages added with
fresh gliricidia and exposed to air during until 10 days
Variáveis
MS
Variables
DM
(%)
PEO21
O2EP
(dias/days)
pH
CHOsol
Leveduras
WSC
(%)
(Log UFC)
Yeast
(Log CFU)
0
10
0
10
0
10
0
10
27,87a
29,08a
26,68a
27,89a
25,69a
24,38a
26,66a
24,44a
23,46a
23,64a
21,03a
34,72b
30,58b
29,08b
36,85b
29,17b
35,06b
36,17b
41,05b
29,68b
50,31b
24,87b
3,71a
3,87a
3,26a
4,10a
3,75a
3,76a
3,99a
3,87a
3,84a
5,14a
6,68a
3,80a
6,35b
3,39a
4,12a
7,25b
5,13b
6,98b
4,65a
8,02b
6,17b
9,96b
8,61a
7,71a
2,11a
5,63a
0,85a
1,55a
5,10a
0,77a
0,67a
1,53a
1,59a
3,35b
3,21b
1,02b
4,05b
0,06a
0,04b
3,08b
0,00a
0,00a
0,00b
0,00b
7,87a
7,55a
0,00a
7,83a
7,53a
0,00a
7,81a
7,53a
7,40a
7,80a
7,51a
1,26b
7,99a
3,96b
2,97b
3,99b
3,24b
2,68b
4,68b
7,14a
7,26a
7,54a
18,41a 28,71b
11a
99a
,98a
,74b
,40a
7,66a
Tratamentos2
Treatments
0 0 45
0 0 90
0 0 120
0 25 45
0 25 90
0 25 120
0 50 45
0 50 90
0 50 120
0 75 45
0 75 90
0 75 120
Diferentes letras para cada variável nas linhas significam haver diferença estatística pelo teste t
de Student; P<0,05). Different letters for each variable means have statistical difference by t
test (p<.05).
1
Períodos de exposição ao oxigênio. Oxygen exposure periods.
2
Ver Tabela 1. See Table 1.
Houve aumento no teor da MS nos tratamentos que tiveram maior estabilidade
aeróbica (1 e 6; 168 horas) na ordem de 6,85 e 10,68%, do primeiro ao décimo dia de
exposição aeróbia; mantendo-se na faixa preconizada como ótimas pela literatura, mesmo
apresentando diferença significativa (P<0,05).
Para o tratamento 1, formado por silagens exclusivas de cana-de-açúcar, não foi
verificada variação significativa para o pH (3,71 a 3,81). Isto sugere que determinadas
espécies de bactérias como Lactobacillus reuteri possam ter produzido substâncias como a
reuterina e o diacetil (Talarico & Dobrogosz, 1989), controlando ou diminuindo a
93
população de leveduras e causando um gasto energético (redução de CHOsol). Uma
explicação para a manutenção do pH dentro dos limites aceitáveis é que pode ter havido
uma produção maior de ácido acético ou propiônico produzidos pela microflora bacteriana
heterofermentativa da respectiva silagem de cana-de-açúcar. Pode ter havido uma alta
produção de etanol, contribuindo na diminuição das leveduras, e ou, o estabelecimento de
fungos aeróbios antagônicos do gênero Trichoderma (Cabral Jr., 2003).
Para o tratamento 6, o número de leveduras no primeiro dia de exposição ao ar
igual a 0,0 UFC/g MV talvez possa ser devido à produção de reuterina e diacetil por
lactobacilos controlando tais microrganismos (Talarico & Dobrogosz, 1989), à
amostragem ou à fase de isolamento no laboratório -, mas o fato é que, apesar desta
diferença estatística (P<0,05), a variação foi de 0,0 (ou n.d.) a 3,24 log, o que ainda é um
número muito baixo para causar grandes transformações do açúcar em etanol e CO2 com
conseqüente perda de MS. No entanto houve decréscimo de CHOsol na ordem de 99,9%;
tal diminuição pode ser atribuída pela utilização deste nutriente como fonte de energia para
a respiração de microrganismos (Driehuis et al. 1999) ou diluído e lixiviado na forma de
efluentes depositados no fundo dos silos. O aumento do pH até o décimo dia sugere que a
microflora epífita possa ter utilizado parte do lactato e ou do acetato, tornando o meio
menos ácido; ou que seguiu a mesma tendência de aumento da MS. Esta tendência também
foi observada por Castro et al. (2001) e Coan et al. (2001) ao estudarem silagens de Tifton
(Cynodon sp.) tendo encontrado pH de 5,36 e 30,0% MS, e capim Tanzânia (Panicum sp.),
pH de 4,8 e 31,3% MS, respectivamente.
Em relação aos tratamentos 3, 4 e 5, apesar de menor estabilidade aeróbica (na
ordem de 140 horas) as inferências aplicadas aos dois tratamentos anteriores podem ser
aqui adotadas. Mesmo assim, observa-se recuperação de MS, valores de pH praticamente
iguais, à exceção do tratamento 5, onde pode ter havido desenvolvimento de outros
94
microrganismos consumidores de lactato e acetato juntamente com CHO, além da
diminuição do número de UFC de leveduras.
Para os demais tratamentos que receberam GNE (silagens de número 6, 7, 8, 9, 10
11 e 12), houve grande oscilação nos teores de MS, traduzindo-se como aumento no teor
de MS, aumentos significativos nos valores de pH do 1º ao 10º dia e consumo dos CHOsol
residuais. Em contrapartida, observou-se uma diminuição da população de leveduras
(tratamentos 7, 8, 9 e 10) e uma tendência de aumento no número destas (tratamentos 11 e
12). Tais aumentos podem ser atribuídos à maior percentagem (50,0 e 75,0%) do aditivo
nas silagens analisadas, haja vista estar este em estádio fresco, tamanho maior das
partículas e consequentemente maior aeração da massa exposta.
Observa-se que nos tratamentos 2, 9, 10, 11 e 12, o número de leveduras alcançou a
ordem de 106 UFC/g MV. Alli et al. (1983), relatam que a presença de leveduras, na ordem
de 106 UFC/g de forragem é prejudicial ao processo de ensilagem, porque estes
microrganismos não contribuem para a acidificação, e estão associados com a deterioração
aeróbia das silagens (Driehuis et al. 1999). Além disto, o desenvolvimento das leveduras
pode ser prolongado, e seu controle é dificultado, por não serem inibidas pelo pH
normalmente encontrado nas silagens. Para a maioria das espécies o pH ótimo encontra-se
entre 3,5 e 6,5, sendo que algumas espécies são capazes de sobreviver em silagens com pH
igual ou inferior a 2,0 (McDonald et al. 1991).
A Tabela 5 apresenta os resultados para a MS, pH, CHOsol e contagem de
leveduras antes e após a exposição aeróbia das silagens de cana-de-açúcar aditivadas com
gliricídia emurchecida por aproximadamente 6 horas.
95
Tabela 5 - Valores médios para a matéria seca (MS), pH e leveduras das
silagens aditivadas com gliricídia emurchecida e expostas ao ar
por até 10 dias
Table 5 - Average means to dry matter (DM), pH and yeast of the silages added with wilted
gliricidia and exposed to air during until 10 days
Variáveis
MS
Variables
DM
(%)
PEO21
O2EP
(dias/days)
pH
CHOsol
Leveduras
WSC
(%)
Yeast
(Log UFC)
0
10
0
10
0
10
0
10
32,65a
31,99a
30,45a
28,90a
28,14a
25,67a
24,68a
25,57a
32,36a
32,04a
33,70b
36,98b
39,24b
44,64b
48,27b
47,85b
4,20a
4,02a
3,89a
4,60a
4,35a
4,09a
4,11a
4,14a
4,77a
4,14a
4,80b
4,96a
4,68a
6,57b
6,69b
6,12b
6,11a
4,28a
1,63a
7,87a
7,13a
5,45a
5,33a
5,39a
5,45a
4,02a
1,21a
7,65a
6,96a
2,57b
2,36b
3,33b
7,53a
7,28a
0,00a
7,58a
7,28a
0,00a
7,63a
7,60a
2,66b
2,98b
0,76a
5,65a
5,12a
6,66b
6,26b
6,34b
23,69a 42,68b 4,08a ,72b
,48a
,00a
19a
,91a
Tratamentos2
Treatments
6 25 45
6 25 90
6 25 120
6 50 45
6 50 90
6 50 120
6 75 45
6 75 90
6 75 120
Diferentes letras para cada variável nas linhas significa diferença estatística pelo teste t de
Student (P<0,05). Different letters for each variable means have statistical difference by t test
(p<.05).
1
Períodos de exposição ao oxigênio. Oxygen exposure periods.
2
Ver Tabela 1. See Table 1.
Para os tratamentos 13 e 14, que de acordo com a Tabela 5, apresentaram a maior
estabilidade aeróbia (168 horas), não foram observadas diferenças significativas para MS,
pH e CHOsol. Tal tendência de manutenção de estabilidade aeróbica e na qualidade destas
silagens pode estar associada à diminuição observada no número de leveduras em ambos
os tratamentos (de 7,53 a 2,66 log; 7,28 a 2,98 log). Os valores encontrados no último dia
de exposição ao ar estão próximos do máximo preconizado por Alli et al. (1983) que é da
ordem de 106 UFC/g MV. Isto pode ser explicado talvez pela ação do emurchecimento
sobre o aditivo utilizado, aumentando a pressão osmótica e diminuindo a fermentação
secundária. Uma outra hipótese é que o etanol tenha controlado tais microrganismos
(Gutierez, 1991).
96
Simões et al. (2000) afirmam que produção de metabólitos secundários por
leguminosas, dentre elas a gliricídia (NAS, 1980; Villanueva, 1984), pode também ter
exercido redução no número de UFC de leveduras. Alguns destes metabólitos não são
facilmente volatilizados durante a exposição aeróbia da massa ensilada devido à interação
dos mesmos com determinados nutrientes (p.e. taninos condensados, furanocumarinas,
ligninas e saponinas).
Para os tratamentos 15, 16 e 17 que apresentaram estabilidades aeróbicas iguais a
140 horas (Tabela 5), apesar de apresentarem diferença estatística (P<0,05) para MS e pH,
observa-se que as mesmas foram muito pequenas, mantendo as respectivas silagens dentro
dos intervalos preconizados pela literatura em relação a sua qualidade. Não se observou
diminuição nos teores de CHOsol, o que pode ser atribuído a ausência de demanda
energética por microrganismos ou pelo aumento da pressão osmótica devido ao aumento
do teor de MS pelo emurchecimento do aditivo.
A população de leveduras manteve-se estatisticamente igual (P≥0,05), podendo ter
sido controlada por metabólitos secundários oriundos do aditivo ou pela ação enzimática
sobre a lignina (lignanas e neolignanas) exercida pelas polifenoloxidases produzindo fenóis
(Barbosa Filho, 1999). De acordo com McDonald et al. (1991), a hidrólise da hemicelulose
pode ser realizada por hemicelulases provenientes da planta e das bactérias, e também por
ácidos orgânicos produzidos na fermentação, o que faz com que esta atuação resulte em
outra forma de contribuição energética.
Os tratamentos 18, 19, 20 e 21 foram os que apresentaram uma menor estabilidade
aeróbica (decrescendo de aproximadamente 90 horas a até menos de 20 horas); maiores
aumentos de MS e pH; e decréscimos diretamente proporcionais em relação ao CHOsol e
leveduras. Mais uma vez o tamanho das partículas juntamente com a conseqüente maior
aeração da massa ensilada exposta ao ar parece ter contribuído para uma menor
97
estabilidade aeróbica destes tratamentos. No entanto, deve-se ressaltar a mesma tendência
no controle de leveduras, mesmo quando o aditivo, agora emurchecido, teve uma maior
participação percentual nas silagens de cana-de-açúcar.
McDonald et al. (1991) relata que os fungos, em especial as leveduras, são os
microrganismos mais frequentemente associados à deterioração aeróbia das silagens.
Enquanto isto, Henderson et al. (1979) reforça a hipótese de que somente a contagem de
leveduras não explica as diferenças na estabilidade da massa ensilada e exposta ao ar.
Brookes (1990) sugere que um número de leveduras maior que 105 UFC/g MS associado
ao incremento da produção de gás carbônico (CO2) são indicativos de deterioração
aeróbica. Enquanto isto, Henderson (1993) cita que silagens com menores populações de
leveduras também podem apresentar características de uma rápida deterioração, bastando
para tal que enterobactérias se estabeleçam e metabolizem o lactato a acetato, no que
causaria aumento no pH do meio e consequentemente a proliferação de fungos oportunistas
como Aspergillus sp., Fusarium sp. e Trichoderma sp., encontrados principalmente no topo
dos silos (McDonald et al. 1991).
98
CONCLUSÕES
O armazenamento mais prolongado das silagens e a percentagem de gliricídia
emurchecida na ordem de 25% apresentaram silagens de cana-de-açúcar com melhor
qualidade e controlou a população de leveduras aumentando o período de exposição
aeróbica das silagens analisadas.
99
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Capítulo 5
Dinâmica Fermentativa de Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
106
Dinâmica Fermentativa de Silagens de Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.)
Aditivadas com Gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
RESUMO
Objetivou-se com este estudo avaliar silagens exclusivas de cana-de-açúcar (SEC)
variedade RB-92579 e o efeito causado nestas pela adição de 25% de gliricídia
emurchecida (SC+GE) sobre as características fermentativas e a qualidade do material
ensilado após armazenamento de 45, 90 e 120 dias. O experimento foi conduzido em um
delineamento inteiramente ao acaso, com três repetições, sendo a cana colhida após 12
meses (1º corte) e os ramos jovens foram procedentes de gliricídias adultas, emurchecidos
ao sol por aproximadamente 6 horas. As misturas foram ensiladas em baldes plásticos de
10 litros sem válvula de escape e dispositivos para colheita de efluentes. Foram obtidos
valores comparativos entre as SEC e as SC+GE em relação à variação da matéria seca,
etanol, ácidos orgânicos e fenóis totais, além da microflora epífita. Houve diferenças
(P<0,05) para matéria seca, carboidratos solúveis, etanol, ácidos orgânicos, pH e
microflora epífita. Para a capacidade tamponante e fermentativa houve aumento
significativo (P<0,05); enquanto que para fibra em detergente neutro não houve diferença
significativa (P≥0,05). A população de leveduras mostrou-se altamente correlacionada com
maiores concentrações de ácido acético, fenóis totais e etanol. O emurchecimento mostrouse eficiente, enquanto o armazenamento apresentou oscilações quadráticas positivas ou
negativas para a microflora epífita das silagens.
Palavras-chave: bromatologia, ensilagem, microflora epífita, padrão de fermentação
107
Fermentative Dynamic of Sugarcane (Saccharum officinarum L.) Added with
Gliricidia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.]
ABSTRACT
The major objective of this trial was to evaluate exclusive sugarcane (RB-92574
variety) silages (ESS) and the effect caused on these by the addition of 25% of wilted
gliricidia (SS+WG) on the fermentative characteristics and the nutritional quality of the
ensiled material after 45, 90 and 120 days. The experiment was conducted in an entirely
randomized design with three replications, where the sugarcane was harvest after twelve
months plantation (1st cut) and the younger stems were proceeded from adult gliricidias,
wilted by six hours approximately under the sunshine. The mixtures were ensiled in plastic
buckets with 10 liters of volumetric capacity unprovided of valves for gases release and
device for effluent collection. Comparative values were obtained among the ESS and the
SS+WG in relation to dry matter variation, ethanol, organic acids and total phenols, yonder
epiphytic micro flora. There were differences (p<.05) of dry matter, water soluble
carbohydrates, ethanol, organic acids, pH and epiphytic micro flora. To Buffering and
Fermentative Capacities presented significant difference (p<.05); whereas for neutral
detergent fiber did not occur significant difference (p≥.05). The yeast population showed
highly correlated with bigger concentrations of acetic acid, total phenols and ethanol. The
wilting showed efficient, while the tested storage presented positive or negative squared
oscillations to the epiphytic micro flora of the analyzed silages.
Index words: chemical analyzes, ensilage, epiphytic micro flora, fermentation pattern
108
INTRODUÇÃO
A silagem pode ser definida como um produto fermentado em meio anaeróbico
onde, após acidificação, é utilizada para a preservação de produtos - dentre os quais,
gramíneas e leguminosas -, para nutrição de animais nas épocas de escassez de alimentos.
O rápido enchimento e fechamento do silo, além de uma boa compactação do material, é a
garantia da referida condição de anaerobiose.
De acordo com Rees (1997) a exclusão do ar entre as partículas do material
ensilado, facilita o crescimento de organismos anaeróbicos resultando na produção de
etanol e numa variedade de ácidos orgânicos como o acético, butírico e o lático. Um dos
principais objetivos deste processo é o favorecimento do crescimento de bactérias
produtoras de ácido lático bem como a inibição do desenvolvimento de outros
microrganismos potencialmente danosos ao meio e ou ao animal. Estes organismos,
principalmente clostrídeos, listérias e enterobactérias, degradam aminoácidos e sintetizam
ácido butírico de baixíssima palatabilidade (Lindgren et al. 1987) e podem também causar
doenças como Botulismo e Listeriose.
Uma boa silagem apresenta alta produção de ácido lático e um pH em torno de 4,0,
a qual é normalmente suficiente para inibir a maioria dos microrganismos, particularmente
pelo efeito direto dos íons de hidrogênio, mas principalmente pela intensificação dos
efeitos tóxicos dos ácidos orgânicos. O resultado é uma considerável redução na atividade
microbiana e, enquanto a não entrada de ar no silo estiver garantida, maior será o tempo de
armazenamento da silagem.
A fermentação dos produtos colhidos para a produção de silagem, é considerada
como um processo complexo, envolvendo vários fatores bióticos e abióticos, alguns destes
incontroláveis. O silo uma vez aberto, caso contenha silagem de baixa qualidade devido a
109
alguma deterioração, certamente causará efeitos negativos na produção de leite, ganho de
peso e na saúde dos animais (Brookes & Buckle, 1992). Por esta razão, existe uma pressão
comercial muito forte para que haja o desenvolvimento de técnicas que proporcionem
silagens de alto valor nutricional.
Atualmente, uma grande variedade de aditivos está sendo recomendada para
melhorar a qualidade da silagem. Um ponto fundamental, quando se utiliza um aditivo, é
conhecer o quanto ele pode melhorar o consumo e a produção animal, e se
economicamente o mesmo é viável. Infelizmente, são poucos os trabalhos na literatura que
abordam todos estes parâmetros. Geralmente eles se detêm apenas nos aspectos
qualitativos das silagens (Vilela, 1985).
Aditivos ricos em carboidratos foram usados na ensilagem de forrageiras com
níveis de carboidratos solúveis abaixo do nível crítico estabelecido para forrageiras
tropicais. O capim-elefante, cortado com idade inferior a 60 dias, é uma destas forrageiras,
e o uso de estimulantes da fermentação, como melaço, farelos e, particularmente, o milho e
a mandioca, ocuparam lugar de destaque nas pesquisas com aditivos.
O rolão de milho (Andrade, 1995), assim como o grão triturado (Lopes & Monks,
1983), foram empregados na ensilagem do capim-elefante, proporcionando silagens com
fermentações adequadas. No entanto, é sob a forma de fubá que no passado foi
exaustivamente pesquisado; neste particular, existem dúvidas se é o milho ou a mandioca a
melhor fonte de açúcares a ser fermentada, uma vez que é o amido a principal fonte de
carboidrato destes aditivos.
Por outro lado, o autor verificou que o fubá aumentou os teores de MS e a
digestibilidade in vitro da MS das silagens. Muniz et al. (1972) verificaram a influência do
uso de 4% de fubá de milho como aditivo na ensilagem do capim-elefante cv. Mineiro, e
concluíram que o aditivo não alterou as características da fermentação da silagem e não foi
110
economicamente vantajoso, uma vez que os ganhos de peso dos novilhos alimentados com
as silagens, com ou sem aditivo, não diferiram (169 a 148 g/cab/dia).
A mandioca, normalmente usada sob a forma de raspa, também não parece
contribuir como fonte de carboidratos solúveis facilmente fermentáveis, pois, segundo
Godoy, citado por Farias & Gomide (1973), 75,7% dela é constituída por amido. Estes dois
autores estudaram os efeitos do emurchecimento e da adição da raspa de mandioca sobre a
ensilagem do capim-elefante e verificaram que o aditivo aplicado na dose de 75 kg/t de
massa verde, elevou os teores de MS, carboidratos solúveis e digestibilidade in vitro da MS
das silagens. No entanto, a raspa da mandioca não se revelou uma fonte de carboidratos
facilmente fermentáveis pelos Lactobacillus.
A cana-de-açúcar pode ser ensilada com outras forrageiras, pois contém as
principais características necessárias para o processo de produção de silagem: teor de
matéria seca em torno de 25 a 30% (sendo o ideal próximo a 34%); teor de carboidratos
solúveis próximos a 10% da matéria natural e baixo poder tampão, que permite a queda do
pH para valores próximos a 3,5. Todavia, o alto teor de carboidratos solúveis, os quais
promovem rápida proliferação de leveduras com produção de etanol e gás carbônico,
resulta em perdas na matéria seca consideráveis (Valvasori et al. 1995). Tem-se
demonstrado que a ensilagem exclusiva de cana-de-açúcar ocasiona redução acentuada no
seu valor nutritivo (kung Jr. & Stanley, 1982; Andrade et al. 2001), em decorrência da
rápida fermentação dos açúcares solúveis em etanol pelas leveduras, um processo
fermentativo indesejável.
Freitas et al (2006) cita que, para melhorar a eficiência do processo de ensilagem da
cana-de-açúcar, a utilização de aditivos torna-se uma importante alternativa. Estes autores
utilizaram como aditivo na ensilagem de cana-de-açúcar, o resíduo da colheita de soja e
concluíram que tal associação melhorou a qualidade nutritiva da silagem, promovendo
111
menores perdas de matéria seca e carboidratos solúveis devido à redução na produção de
etanol e menor acúmulo dos componentes da parede celular. No entanto, observaram uma
redução na digestibilidade da forragem ensilada.
A inclusão de leguminosas como a soja, a leucena e a gliricidia durante a ensilagem
de forrageiras tropicais, tem melhorado o valor nutritivo das silagens de milho
(Eichelberger et al. 1996; Iglesias et al. 1992), do capim-elefante (Ojeda et al. 1990) ou
mesmo de outras forrageiras como o capim-guiné, a grama bermuda e o capim-pangola
(Tjandraatmadja et al. 1993; Ojeda et al. 1990).
Pedroso (2003) cita que aditivos químicos e inoculantes microbianos têm sido
utilizados com o intuito de melhorar o padrão de fermentação e conservação destas
silagens, promovendo o desenvolvimento dos microrganismos benéficos, como as
bactérias produtoras de ácido lático e a inibição dos indesejáveis, como as leveduras e
clostrídeos. Este e outros autores (Driehuis et al. 1999; 2001; Weinberg et al. 1999) têm
demonstrado que a adição de inoculantes contendo Lactobacillus buchneri melhora a
estabilidade aeróbica de silagens de cana-de-açúcar por meio da redução do crescimento e
da sobrevivência de leveduras durante a fase anaeróbica e após a exposição ao ar. A
degradação anaeróbica do ácido lático a ácido acético e propiônico é um importante
princípio deste efeito (Oude Elferink et al. 2001).
Trabalhos avaliando a adição de milho desintegrado com palha e sabugo e casca de
café (Evangelista et al. 2002a), farelo de soja e farelo de algodão (Evangelista et al.
2002b), farelo de trigo e polpa cítrica (Lima et al. 2002a) na ensilagem de cana-de-açúcar,
não apresentaram, em geral, efeitos sobre o perfil de fermentação, e os valores
apresentados estiveram dentro dos padrões aceitáveis para silagens de boa qualidade. No
entanto, estes mesmos autores verificaram que os aditivos protéicos testados contribuíram
para a elevação do valor nutritivo destas silagens.
112
A gliricídia [Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.] é uma planta da família
Fabaceae (alt. Leguminosae). É nativa de vários países como o México, Costa Rica, El
Salvador, Guatemala, Honduras e Nicarágua, dentre outros. Apresenta boa tolerância à
secas e está adaptada a uma pluviosidade anual de 650 a 3.500 mm. É normalmente usada
como forragem, mas raramente os animais ruminantes a utilizam como pastagem exclusiva
devido a restrições quanto a sua palatabilidade, à exceção dos caprinos. Pesquisas sugerem
que a diminuição do consumo desta leguminosa in natura deve-se a compostos sintetizados
pelo metabolismo secundário, produzidos principalmente nas folhas mais jovens. No
entanto, a adoção da técnica de emurchecimento por 12 a 24 horas pode aumentar o
consumo pelos poligástricos. Na Indonésia, Sri Lanka, Colômbia ou Guatemala, este
problema não é reportado já há algum tempo (NAS, 1980a).
Segundo Roskoski et al. (1980) estudando a gliricídia de origem mexicana,
observaram que as folhas contêm 11,96% de umidade, 12,09% de cinza, 19,92% de
proteína bruta, 11,04% de fibra bruta, 42,65% de carboidratos solúveis e 69,69% de
digestibilidade in vitro da matéria seca. As análises fitoquímicas revelaram baixos níveis
de alcalóides, fenóis totais e saponinas nas folhas. Allen e Allen (1981) citam dados
sugerindo que as folhas desprendidas dos ramos emitem determinados odores devido à
ocorrência de ácido p-cumárico e furanocumarinas produzidos pelas mesmas, o que sugere
que esta planta pode ter uma forte influência na dinâmica fermentativa de silagens, além de
melhorar o valor nutritivo da massa ensilada.
A conservação da biomassa da gliricídia - produzida no final da estação chuvosa no
semi-árido -, sob a forma de silagem, tem sido uma estratégia de grande valor para a
suplementação de vacas de leite alimentadas com palma forrageira como volumoso básico
no período da estiagem. Segundo Carvalho Filho (1999), a silagem de G. sepium
113
enriquecida com uréia é uma das formas de reduzir custos de alimentação com a compra de
concentrados.
Depois da L. leucocephala, a gliricídia é certamente a leguminosa
multifuncional mais utilizada em cultivos na América Central, onde em muitos casos pode
produzir uma biomassa superior à leucena (Stewart et al. 1992). Uma das razões para esta
recente popularidade deve-se a sua completa resistência à mariposa Heteropsylla cubana,
que vem devastando a leucena em muitas partes dos trópicos do planeta.
A possibilidade de realizar experimentos com a gliricídia avaliando seu papel de
aditivo como controlador das fermentações indesejáveis durante as fases envolvidas na
conservação anaeróbia e aeróbia vem despertando o interesse de alguns pesquisadores.
Objetivou-se com este estudo avaliar a dinâmica fermentativa de silagens de canade-açúcar e o efeito da adição de gliricídia emurchecida desempenhando a função de
aditivo vegetal sobre as características fermentativas e a qualidade do material ensilado.
114
MATERIAL E MÉTODOS
Este experimento foi conduzido no Laboratório de Biotransformação de Produtos
Naturais e Bromatologia do Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de
Alagoas-UFAL, em 2006.
As silagens foram compostas de cana-de-açúcar var. RB-92579 e gliricídia,
provenientes dos municípios de Murici-AL e Rio Largo-AL, respectivamente. A cana-deaçúcar não sofreu queima antes do corte para garantir seu teor de sacarose, foi colhida aos
12 meses de idade (1º corte), despontada (sem as folhas verdes), despalhada (sem as folhas
secas do colmo mediano) e ensilada in natura. A gliricídia (ramos jovens colhidos de
plantas adultas) utilizada neste estudo desempenhou a função de aditivo vegetal nas
silagens de cana-de-açúcar e foi emurchecida ao sol por aproximadamente 6 horas antes da
ensilagem.
Foram escolhidos quatro tratamentos provenientes de um experimento anterior a
este, cujo delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial do
tipo [2 x 3 x 3) + 3] totalizando 21 tratamentos com três repetições. Dentre estes, um foi
eleito para atuar como tratamento referência3 (silagens exclusivas de cana-de-açúcar
armazenadas por 120 dias e que apresentaram maior semelhança no declínio do pH em
relação à supracitada); os outros três foram silagens compostas por 75% de cana-de-açúcar
+ 25% de gliricídia emurchecida e armazenadas por 45, 90 e 120 dias).
Para tal, adotou-se a metodologia descrita por Derringer & Suich, (1980)
(Tabela 1), ajustando os valores citados na referida tabela em relação ao fator “tempo
de armazenamento” para os utilizados no planejamento experimental deste estudo; bem
como a avaliação da estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 (Tabela 2), para a
3
Escolha segundo critério deste autor.
115
escolha das respectivas silagens. Além destes, as silagens armazenadas por 15 dias
foram descartadas devido à possibilidade de ainda não apresentarem estabilidade
anaeróbica.
As misturas constantes da Tabela 1 foram escolhidas a partir da Análise de
Componentes Principais (PCA) considerando a similaridade nutricional e à
quantificação da microflora epífita das silagens analisadas (Tabelas 3 e 4).
116
Tabela 1 - Otimização das silagens com base no valor nutritivo ótimo
Table 1 – Optimization of the silages based in the optimal nutritive value
Componentes (%)
Components
Cana-de-açúcar
Sugarcane
Gliricídia
Gliricidia
Fatores
Factors
Emurchecimento (horas)
Wilting (hours)
Armazenamento (dias)
Storage (days)
Variáveis
Variables
MS (%)
(DM%)
FDN (%)
(%NDF)
FDA (%)
(%ADF)
Lignina (%)
(%Lignin)
Cinza (%)
(%Ash)
DIVMS (%)
(%IVDDM)
Leveduras (UFC/g MV)
Yeast (FCU/g GM)
Fungos (UFC/g MV)
Fungi (FCU/g GM)
Bact. totais (UFC/g MV)
Total bacteria (FCU/g GM)
Índice de desejabilidade
1
Intervalo
1
Silagem 1
Silagem 2
Mix1
Mix 2
Valor Ótimo
2
Valor Ótimo
Silagem 3
Mix 3
2
Valor Ótimo2
Range
Optimal Value
Optimal Value
Optimal Value
25,0-100,0
73,32
76,56
79,87
0,0-75,0
26,68
Intervalo
1
Valor Ótimo
23,44
2
Valor Ótimo
20,13
2
Valor Ótimo2
Range
Optimal Value
Optimal Value
Optimal Value
0-6
6
6
6
45-120
112
98
47
Intervalo3 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2 Valor Ótimo2
Range
Optimal Value
Optimal Value
Optimal Value
30,0-33,2
30,08
32,34
34,98
37,8-67,0
44,88
54,64
55,21
20,2-56,1
46,24
36,98
35,14
3,9-12,7
3,96
5,53
4,96
3,4-5,9
5,19
5,14
4,12
68,8-88,8
72,3
72,01
73,54
≤105
104
104
104
≤105
103
103
103
≤108
108
108
107
0,0-1,0
1,0
1,0
0,97
Desirability Index
Valores intervalares definidos a priori na base de procedimentos do programa estatístico adotado.
Defined values by the used statistical program a priori.
2
3
Melhor valor encontrado para a respectiva variável. Best value for each variable.
Intervalos definidos segundo literatura atual. Ranges defined according to actual literature.
117
Tabela 2 - Estabilidade aeróbica, ADITE-5 e ADITE-10 das silagens de
cana-de-açúcar com adição de gliricídia emurchecida
Table 2 – Aerobic stability, ADITE-5 and ADITE-10 of the sugarcane silages added with
wilted gliricidia
Estabilidade aeróbia
(horas)
Aerobic stability
(hours)
6 25 45
168 a
6 25 90
168 a
6 25 120
144 b
6 50 45
144 b
6 50 90
144 b
6 50 120
96 c
6 75 45
48 d
6 75 90
48 d
6 75 120
24 e
Misturas
Mixtures
ADITE-5
ADITE-10
6,0 f
5,6 h
5,9 g
6,0 f
6,5 e
8,4 d
10,0 a
9,7 c
9,7 b
18,0 g
17,1 h
17,1 i
18,3 e
18,1 f
21,3 d
24,2 c
24,7 a
24,3 b
Letras diferentes para a mesma variável, indicam diferença significativa pelo teste de
Tukey (HSD; P<0,05). Different letters for the same variable, indicate significant
difference by Tukey test (HSD; p.<.05).
Tabela 3 - Componentes principais da análise de variáveis relacionadas com o valor
nutricional das 28 silagens deste estudo
Table 3 - Principal components from the analysis of variables related to the 28 silages studied in this work
CPi
PCi
Variância EVT
VA
(autovalor)
(%)
(%)
Variance
(eigenvalue)
TEV
(%)
AV
(%)
Autovetores
Eigenvectors
MS
DM
Y1
Y2
Y3
2,56
2,11
1,22
32,03 32,03 0,82
26,34 58,37 0,10
15,21 73,58 -0,32
DIVMS CHOsol
PB
FDN FDA
Lig
Cinza
IVDDM
WSC
CP
NDF
ADF
Lig
Ash
0,71
-0,01
0,14
0,56
0,28
0,13
-0,53
-0,46
0,58
0,36
0,16
0,84
-0,19
0,89
0,03
0,79
-0,42
0,12
0,02
-0,89
-0,17
CPi = componentes principais; EVT = explicação da variância total; VA = variância acumulada; MS = matéria
seca; DIVMS = digestibilidade in vitro da matéria seca; CHO = carboidratos solúveis; PB = proteína bruta;
FDN = fibra em detergente neutro; FDA = fibra em detergente ácido; Lig = lignina. PCi = principal
components; TEV = Percentage of total variance; DM = dry matter; IVDDM = digestibility in vitro of DM;
WSC = water soluble carbohydrates; CP = crude protein; NDF = neutral detergent fiber; ADF = acid
detergent fiber; Lig = lignin.
118
Tabela 4 - Componentes principais da análise de variáveis relacionadas com a
microflora epífita nas 28 silagens deste estudo
Table 4 - Principal components from the analysis of variables related to the 28 silages
relation to epiphytic micro flora
CPi
PCi
Variância EVT
VA
(autovalor)
(%)
(%)
Variance
(eigenvalue)
TEV
(%)
AV
(%)
studied in
Autovetores
Eigenvectors
Leveduras Fungos Bacilos Bactérias Totais
Y1
Y2
2,57
0,75
64,23 64,23
18,86 83,09
Yeast
Fungus
Bacilli
Total bacteria
0,31
0,51
0,34
-0,07
-0,25
0,98
0,35
0,32
CPi = componentes principais; EVT = explicação da variância total; VA = variância acumulada. PCi
= principal components; TEV = Percentage of total variance, accumulated variance.
As determinações químico-bromatológicas, microbiológicas e algumas das
variáveis relacionadas ao poder fermentativo das silagens foram: Matéria seca (MS)
segundo AOAC, 1990; Fibra em detergentes neutro (FDN) e ácido (FDA), lignina e
digestibilidade in vitro da MS (Van Soest et al. 1985); Carboidratos solúveis em água
(Dubois et al. 1956); Poder tamponante (Playne & McDonald, 1966); Relação CHOsol:PT
(Weissbach, 1968); Etanol (densímetro digital); Ácidos orgânicos (cromatografia gasosa);
pH (potenciômetro digital); Capacidade fermentativa (CF)4 (Weissbach & Honig, 1996);
Fenóis totais (FT) (método com reagente Folin-Ciocalteu) e isolamento e quantificação da
microflora epífita (Lin et al. 1992).
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, antecedida dos testes de
normalidade dos resíduos (Teste de Lilliefors) e homocedasticidade da variância dos erros
(Teste de Cochran). Para a verificação da existência ou não de significância entre as
médias dos tratamentos utilizou-se o teste de Tukey (HSD; P<0,05).
4
CF = MS + [8 (CHOsol/PT)].
119
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela 5 apresenta os resultados encontrados nos componentes constituintes das
silagens escolhidas para comparação e análise.
O pH entre 3,8 e 4,2 é o que se pode esperar de uma silagem considerada bem
preparada. No entanto, isoladamente, o pH não pode ser considerado como critério seguro
para a avaliação das fermentações, pois seu efeito inibidor sobre as bactérias depende da
velocidade do declínio da concentração iônica e do grau de umidade do meio (Woolford,
1984).
As variáveis empregadas como critério de classificação para silagens com bom
padrão de fermentação abrangem, dentre as mais destacadas pela literatura, a matéria seca,
o pH, os ácidos orgânicos, os carboidratos solúveis, a capacidade tamponante e a
microflora epífita da mesma (Mahanna, 1994).
De acordo com Pereira et al. (2004) a avaliação dos componentes, in natura ou présecados, que irão participar da confecção da silagem, é extremamente importante para o
sucesso na produção da mesma. A eficiência na preservação e o valor da silagem
produzida são relevantes, mas a escolha da cultura, a época e as formas da colheita e a
variabilidade bromatológica do produto a ser ensilado, mesmo que o mesmo esteja em
condições aparentemente similares quanto a alguns parâmetros, são também de extrema
significância.
120
Tabela 5 - Características químico-bromatológicas e microflora epífita nos
componentes antes da ensilagem
Table 5 – Chemical and epiphytic microflora characteristics in the components before ensilage
process
Sugarcane
Gliricídia
fresca
Gliricídia
emurchecida
Fresh gliricidia
Wilted gliricidia
34,96
23,63
30,11
37,63
41,38
40,20
29,92
30,48
16,40
37,30
127,79
114,57
0,80
0,24
0,14
1,26
1,36
2,45
nd7
nd
Nd
nd
nd
Nd
nd
nd
Nd
nd
nd
Nd
nd
nd
Nd
pH
5,5
6,26
6,18
CF5
41,36
25,55
31,23
0,43
15,19
9,20
108
0,0
0,0
107
106
107
108
108
108
Cana-de-açúcar
1
MS (%)
DM (%)
FDN2 (% MS)
NDF (% DM)
CHOsol3 (% MS)
WHC (% DM)
PT4 (e.mg/100g MS)
BC (e.mg/100g MS)
CHOsol:PT
WHC:BC
FDN:CHOsol
NDF/WSC
Etanol (%MS)
Ethanol (DM%)
Ac. lático (%MS)
Latic acid (DM%)
Ác. acético (%MS)
Acetic acid (DM%)
Ac. butírico (%MS)
Butiric acid (DM%)
Ac. propiônico (%MS)
Propionic acid (DM%)
FC
FT6 (g/kg MS)
TP (g/kg DM)
Leveduras (UFC/gMV)
Yeast (CFU/gGM)
Fungos (UFC/gMV)
Fungus (CFU/gGM)
Bactérias totais (UFC/gMV)
Total bactéria (CFU/gGM)
1
Matéria seca; 2Fibra em detergente neutro; 3Carboidratos solúveis em água;
tamponante; 5Capacidade fermentativa; 6Fenóis totais; 7não determinado.
1
4
Poder
Dry matter; 2Neutral detergent fiber; 3Water soluble carbohydrates; 4Buffering capacity; 5Fermentative
capacity; 6Total phenols; 7non-determined.
121
Entretanto, deve-se ressaltar que, conforme o tratamento que se dá à forragem antes
da ensilagem, o emurchecimento realizado por 6 horas, e, ou, segundo o tipo de aditivo
adicionado - 25% de gliricídia, uma planta leguminosa de elevado poder tamponante; o pH
pode ser elevado, o que não significará que a silagem obtida seja de qualidade inadequada.
A mistura que mais similarmente se comportou e que mostrou-se com maior padrão
de constância em relação ao pH, foi a silagem confeccionada com 75% de cana-de-açúcar
e 25% do aditivo gliricídia emurchecido (75%C+25%GE) (Figura 1).
122
75%C+25%GNE
50%C+50%GNE
100%C
100%C
6,5
6,5
6,0
5,5
6,0
5,5
5,0
4,5
5,0
4,5
4,0
3,5
4,0
3,5
0
0,5
1
3
7
0
15
100%C
6,5
6,0
5,5
6,0
5,5
5,0
4,5
5,0
4,5
4,0
3,5
4,0
3,5
0,5
1
3
7
15
0
D i a s a pós a e nsi l a ge m
50%C+50%GE
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
5,0
4,5
4,0
3,5
4,0
3,5
1
3
7
D i a s a pós a e n si l a g e m
15
0,5
1
3
100%C
7
25%C+75%GE
100%C
6,0
5,5
0,5
7
15
D i a s a pós a e nsi l a ge m
6,5
0
3
75%C+25%GE
6,5
0
1
D i a s a pós a e nsi l a ge m
D i a s a pó s a e m si l a ge m
25%C+75%GNE
0,5
15
0
0,5
1
3
100%C
7
15
D i a s a p ós a e nsi l a ge m
Figura 1 – Variação do pH nas silagens exclusivas de cana-de-açúcar (C) e as
aditivadas com gliricídia fresca (GNE) ou emurchecida (GE) nos
primeiros 15 dias após o fechamento do silo.
Figure 1 - pH variation in the exclusive sugarcane silages (100% C) and the added with fresh
(GNE) and wilted gliricidia (GE) in the first 15 days after silo closing.
Este comportamento corrobora os critérios anteriormente adotados para a escolha
dos melhores tratamentos para a avaliação da dinâmica da fermentação. Os resultados
obtidos neste estudo para a silagem de cana-de-açúcar exclusiva são similares aos obtidos
123
por Pedroso (2003) em um experimento analisando a mesma espécie (variedade RB835486) sob os tempos pós-ensilagem iguais a ½, 1, 2, 3, 7 e 15, 45, 90, 120 e 180 dias.
Em relação às silagens de cana-de-açúcar aditivadas com GE (25% de aditivo
emurchecido) pode-se inferir que o emurchecimento, associado a fatores como tamanho de
partícula, estádio de maturidade, teor elevado de carboidratos solúveis, dentre outros,
provocou declínio similar às silagens exclusivas de cana-de-açúcar. Tal ocorrência, pode
não ter causado alterações na qualidade destas silagens.
Segundo Muck & Bolsen (1991), a preservação da forragem na forma de silagem é
baseada no processo de conservação em meio ácido, sob rápido decréscimo do pH levando
à redução da atividade proteolítica, mediada por enzimas da própria planta, cessando o
crescimento de microrganismos anaeróbios indesejáveis, em especial enterobactérias e
clostrídeos.
De acordo com McDonald et al. (1991), há queda mais acentuada até o terceiro dia
de abertura dos silos, com tendência à estabilidade no décimo quarto dia, podendo ocorrer
tal estabilidade ainda antes do décimo dia, quando se trabalha com forragens que
apresentam altos teores de açúcar e baixos teores de proteína.
A Tabela 6 apresenta os valores médios obtidos para as silagens exclusivas de cana
(S1) e para as aditivadas com 25% de gliricídia emurchecida aos 45 (S2), 90 (S3) e 120
dias de armazenamento (S4).
O valor encontrado para a MS das silagens exclusivas de cana-de-açúcar (S1) aos
120 dias de armazenamento (26,02%) foi menor que o encontrado antes da ensilagem desta
gramínea (34,96%). Este resultado corrobora o encontrado por Pedroso (2003) de 26,6%
sob o mesmo período de conservação da silagem de cana-de-açúcar. Valores maiores para
MS (27,4; 28,6 e 28,3%) foram encontrados por Coan et al. (2002), Freitas et al. (2006) e
Molina et al. (2002), respectivamente. No entanto, Valvasori et al. (1995) citam que o ideal
124
deve estar em torno de 34%. Woolford (1984) explica que um dos principais fatores que
possibilitam o rápido desenvolvimento de leveduras nas silagens de cana são os baixos
teores de MS (20 a 30%).
As silagens S1 apresentaram diferença significativa (P<0,05) em relação às silagens
aditivadas (Tabela 6). O armazenamento não influenciou (P≥0,05) a MS das S2, S3 e S4,
que apresentaram teores iguais a 32,60; 31,94 e 31,60%, respectivamente. Freitas et al.
(2006) analisando silagens de cana aditivadas com 10% de resíduo da colheita de soja após
45 dias de armazenamento, encontraram valor igual a 28,0% para MS, discordando com os
encontrados neste estudo. A adição de 25% de gliricídia emurchecida manteve os teores de
MS dentro da faixa de 25 a 35%, considerada por Cheeke (1999) como o ideal para a
obtenção de silagens de qualidade adequada.
Para a FDN não foi observada diferença significativa (P≥0,05) para as quatro
silagens analisadas (Tabela 6). Os valores desta variável nas silagens exclusivas de cana
(64,91%) foram inferiores aos encontrados (70,6%) por Pedroso (2003) sob o mesmo
tempo de armazenamento e maiores que os 60,3% de MS citados por Freitas et al. (2006).
Este mesmo autor encontrou para FDN na silagem de cana aditivada com resíduo de soja
valores na ordem de 52,5% na MS. No presente estudo foram encontrados resultados
superiores para as silagens aditivadas com 25 % de gliricídia (64,32; 63,16 e 55,52%), mas
que de uma maneira geral, estão próximos aos encontrados na literatura para silagens de
cana aditivadas com outras leguminosas.
De acordo com Van Soest (1994), a fração fibrosa do material ensilado pode ser
acrescida percentualmente em condições de intensa formação de efluentes durante o
processo fermentativo, no qual os componentes solúveis em água são reduzidos
proporcionalmente ao aumento da fração menos fermentável insolúvel em água,
particularmente os constituintes da parede celular.
125
Tabela 6 – Valores médios para as silagens exclusivas de cana (S1) e
das aditivadas com 25% de gliricídia emurchecida aos 45
(S2), 90 (S3) e 120 dias de armazenamento (S4)
Table 6 - Average means to the exclusive sugarcane silages (S1) and of the silages
added with 25% of wilted gliricidia by 45 (S2), 90 (S3) and 120 days of
storage (S4)
Tratamentos
Treatments
Variáveis
S1
S2
S3
S4
26,02 b8
32,60 a
31,94 a
31,60 a
64,91 a
64,32 a
63,16 a
55,52 a
20,89 b
26,10 a
24,34 a
21,53 b
58,01 c
89,83 b
87,85 b
110,20 a
0,36 a
0,29 b
0,28 b
0,20 c
38,8 a
3,5 b
2,1 b
1,4 b
6,1 c
9,7a
8,4b
7,9 b
12,5 a
7,1 c
9,4 b
9,6 b
0,04 b
0,16 a
0,15 a
0,03 b
0,4 a
0,3 a
0,4 a
0,4 a
3,3 b
4,1 a
3,9 a
3,9 a
29,1 b
34,9 a
34,2 a
33,2 b
10,9 a
3,5 c
8,3 b
12,4 a
Variables
MS1 (%)
DM (%)
FDN2 (% MS)
NDF (% DM)
CHOsol3 (% MS)
WHC (% DM)
PT4 (e.mg/100g MS)
BC (e.mg/100g MS)
CHO:PT
WHC:BC
Etanol (%MS)
Ethanol (DM%)
Ác. lático (%MS)
Latic acid (DM%)
Ác. acético (%MS)
Acetic acid (DM%)
Ác. butírico (%MS)
Butiric acid (DM%)
Ác. propiônico (%MS)
Propionic acid (DM%)
pH
CF5
FC
FT6 (g/kg MS)
TP (g/kg DM)
Leveduras (UFC/gMV)
102 b
104 a
103 a
10 b
Yeast (CFU/gGM)
Fungos (UFC/gMV)
105 a
10 b
10 b
105 a
Fungus (CFU/gGM)
Bactérias totais (UFC/gMV)
108 a
108 a
108 a
107 b
Total bactéria (CFU/gGM)
1
Matéria seca; 2Fibra em detergente neutro; 3Carboidratos solúveis em água; 4Poder
tamponante; 5Capacidade fermentativa; 6Fenóis totais. 1Dry matter; 2Neutral detergent
fiber; 3Water soluble carbohydrates; 4Buffering capacity; 5Fermentative capacity; 6Total
phenols; 7non-determined.
8
Letras iguais na mesma linha indicam ausência de significância estatística pelo teste
de Tukey (HSD; P≥0,05). Same letters at the line indicate absence of statistic
significance by Tukey test (HSD; P≥.05).
126
Pedroso (2003) cita que a maior concentração dos componentes da fibra na MS das
silagens deve-se à perda de CHOsol na forma de gases durante a fermentação, o que resulta
também na produção de água, diminuindo o teor de MS da forragem. Esses efeitos
corroboram a afirmação de Zago (1991) quanto às modificações ocorridas durante o
processo fermentativo, reduzindo o teor de MS em conseqüência à produção da “água de
metabolismo”, aumentando a porcentagem de FDN na MS. Em relação à não existência de
diferenças significativas para FDN nas respectivas silagens, Merchem & Bourquin (1994)
citam que o método de conservação (ensilagem) normalmente tem pouco efeito na
composição dos carboidratos estruturais das forragens. Segundo Merchen e Satter (1983), a
extensão e o local da digestão dos carboidratos fibrosos não diferem significativamente
entre fenos e silagens.
O teor de CHOsol para a S1 (20,89%; Tabela 6) foi muito superior aos citados por
Pedroso (2003) e Freitas et al. (2006) que encontraram 5,98 e 6,4% na MS,
respectivamente. No entanto, alguns trabalhos encontraram 52,0% de CHOsol na MS para
cana aos 7,5 meses de idade (Alli & Baker, 1982) e 34% de CHOsol para as com 16,5
meses (Alli et al. 1983).
Um aspecto importante a ser ressaltado é o de que a relação encontrada entre os
percentuais de FDN e CHOsol revelou um índice de 3,11. Segundo Rodrigues et al. (2001),
o valor da relação entre os teores de FDN e de sacarose tem sido utilizado na avaliação da
qualidade nutritiva da cana-de-açúcar, considerando-se valores menores ou iguais a 3,0
como indicativos de que o teor de FDN não será limitante ao consumo de MS pelos
animais e, conseqüentemente, de açúcares que fornecem a maior parte da energia digerível
para os animais alimentados com esta forragem. Para as S2, S3 e S4 obteve-se índices
iguais a 2,44; 2,60 e 2,58; o que demonstra que a adição de GE na silagem de cana não
comprometeria tal consumo de MS também.
127
Pode-se verificar que, para as respectivas silagens, foram obtidos valores referentes
aos CHO de 26,10; 24,34 e 21,53% na MS (Tabela 6). A S4 foi semelhante à silagem
exclusiva de cana; este mesmo comportamento foi verificado entre a S2 e a S3 (P≥0,05).
Freitas et al. (2006) encontrou na massa ensilada de cana aditivada com restos da cultura
de soja um teor de 9,8% na MS. Vale ressaltar que estes teores quando calculados com
base na matéria verde apresentam valores absolutos maiores.
Pode-se inferir que, mesmo ocorrendo perdas de CHOsol durante o processo de
fermentação, os percentuais de CHOsol na gliricídia emurchecida antes da ensilagem
(16,40%) contribuíram para a manutenção deste nutriente na massa ensilada. Isto reforça a
teoria de que o emurchecimento aumenta a pressão osmótica do conteúdo celular e
minimiza a fermentação indesejável que gera perda de MS na forma de gases ou efluentes.
O poder tamponante (PT) é determinado pela quantidade de ácido requerida para
baixar o pH da forragem no interior do silo a um nível estável. Assim, a resistência à
alteração do pH durante o processo de fermentação é devida à capacidade de
tamponamento da planta, que é característica de cada forrageira e se altera com os seus
estádios de maturação (Moisio & Heikomen, 1994). Os valores encontrados para o poder
tampão nas silagens de cana exclusivas e nas aditivadas estão apresentados na Tabela 6.
Das quatro silagens analisadas, a S1 apresentou o menor valor (58,01 e.mg HCl/100mL).
Quanto às outras três silagens, valores bem superiores (P<0,05) foram encontrados (89,83;
87,85 e 110,20 e.mg HCl/100mL).
As variações calculadas para o poder tampão em relação a S1 ficaram dentro do
intervalo de 51,44 a 89,97%. Estes resultados foram menores que os citados por
Evangelista et al. 2002a, para a adição do farelo de soja na silagem de cana (361,0% de
variação). Estes autores, apesar de ressaltarem tal magnitude, citam ainda que os mesmos
estejam dentro dos padrões aceitáveis para silagens de boa qualidade. Fica evidente que a
128
inclusão da gliricídia, na silagem de cana-de-açúcar elevou a capacidade tamponante.
Outro aspecto a ser considerado é que a mesma foi pré-secada e aumentou os teores de MS
da massa ensilada. De acordo com Bernardes et al. (2002) isto também aconteceu, quando
o mesmo aumentou a adição de milho debulhado com palha e sabugo (MDPS) para 10%
ao ensilar esta mesma gramínea.
A análise da capacidade tamponante de silagens durante a sua conservação torna-se
importante, pois está relacionada à estabilidade anaeróbia, pouco estudada por
pesquisadores nacionais. Nussio et al. (2003) cita que aos 252 dias, o efeito preservador
causado pelo ácido lático desapareceu em decorrência da deterioração de silagens feitas
com azevém, sendo este um fato não comumente observado, mas possível de acontecer.
Segundo Keady & Steen (1995) outra explicação provável seria a de que na ausência de
substrato fermentescível, linhagens de Lactobacillus plantarum são capazes de fermentar
lactato a acetato, o que leva ao aumento no pH e permite que microrganismos indesejáveis
como clostrídeos se tornem ativos.
De acordo com Igarasi (2002) para um rápido abaixamento do pH é imprescindível
que exista no ambiente quantidade suficiente de CHOsol a ser fermentado pelas bactérias,
e que o poder tampão não seja capaz de impedir o abaixamento do pH aos níveis
desejáveis. Assim, a relação entre o teor de carboidratos solúveis e o poder tampão da
forragem é mais uma variável, segundo Wiessbach et al. (1974) para prever a qualidade de
produtos ensilados.
Os valores encontrados neste estudo apresentaram decréscimo significativo
(P<0,05) para a S1 até a S4 de 0,36 a 0,20. Estes valores ficaram bem abaixo do
recomendado por Weissbach (1968), que menciona um valor crítico mínimo igual a 3,0. Os
baixos resultados obtidos desta relação deveram-se mais ao poder tampão; entretanto, os
teores de CHOsol favoreceram o processo fermentativo, uma vez que maiores
129
concentrações destes açúcares também favorecem o rápido declínio do pH (McDonald et
al. 1991).
As silagens exclusivas de cana-de-açúcar armazenadas por 120 dias (S1)
apresentaram 38,8% de etanol na MS, valor este que pode ser considerado alto, pois os
valores encontrados na literatura para estes mesmos tempos de estocagem situam-se entre
5,5 e 15,5% de etanol na MS (Preston et al. 1976; Kung Jr. & Stanley, 1982). Entretanto
deve-se levar em consideração o tipo de silo utilizado neste experimento; os mesmo não
dispunham de válvulas de escape para gases nem para efluentes, o que pode certamente ter
concentrado tal produto em maior quantidade.
McDonald et al. (1991) cita que apesar de potencialmente aproveitável como
substrato energético, o etanol produzido nas silagens de cana é rapidamente volatilizado no
silo e no cocho, podendo acarretar perdas de até 48% de MS. Pedroso (2003) encontrou,
para silagens sob condições similares as deste estudo, 6,12% de etanol na MS. Bernardes et
al. (2002) também detectaram teores de etanol em torno de 7% na MS em silagens
conservadas por 55 dias. Já Freitas et al. (2006), após ensilarem cana por 45 dias,
encontraram valores de etanol na ordem de 17,8% na MS.
Para S2, S3 e S4, detectou-se níveis similares, porém bem inferiores (3,5; 2,1 e
1,4% na MS) para etanol (P≥0,05). Freitas et al. (2006) observaram um decréscimo de
aproximadamente 43,0% na concentração de etanol (17,8 a 7,6% na MS) na ensilagem de
cana após a adição do resíduo de soja. Os resultados obtidos no presente estudo podem ser
explicados pela provável ação controladora de determinados fitoquímicos produzidos pela
gliricídia sobre a população de leveduras (Nussio et al. 2003). Este mesmo efeito
controlador sobre as leveduras pode ser atribuído à elevada concentração do ácido acético;
à MS; à presença de fungos antagonistas (p.e. Trichodema spp.) no topo do silo; produção
de diacetil (Jay, 1982) e ou à reuterina (Talarico & Dobrogosz, 1989) – substâncias
130
inibidoras de microrganismos, produzidas por algumas cepas de lactobacilos; enzimas,
como as polifenoloxidases (PPOs) - pela metabolização das ligninas da parede celular
sintetizando fenóis (Cheynier & Moutounet, 1992) e atuando como fungiostáticos
(Ignatushchenko et al. 1997) na massa ensilada com GE.
Verificou-se maiores valores (P<0,05) de ácido lático para S2, S3 e S4 (9,7; 8,4 e
7,9% na MS) em relação à S1 (6,1% na MS) (Tabela 6). Os valores encontrados neste
estudo estão de acordo com os recomendados por Kung Jr. (2001), o que caracteriza que as
referidas silagens apresentaram boa capacidade de conservação. Freitas et al. (2006) citam
teores de lactato próximos a 4,3 e 4,8% na MS, respectivamente para a silagem controle
(cana) e as aditivadas com 10% de resíduo de colheita de soja. Os valores obtidos por esses
autores podem ter sido inferiores aos encontrados neste estudo devido ao menor percentual
do aditivo pelos mesmos, bem como sua composição bromatológica e o estágio avançado
da maturidade da soja, além da microbiologia do solo em que se encontrara tal cultura.
O ácido acético foi maior na S1 (12,5%) em relação às S2 (7,1%), S3 (9,4%) e S4
(9,6%) (Tabela 6). Estes valores são considerados elevados se comparados aos verificados
por Andrade et al. (2001) que variaram de 0,9 a 2,2% de ácido acético na MS e aos citados
por Freitas et al. (2006) que mostraram uma variação de 3,5% (silagem controle) para
3,1% de ácido acético na silagem aditivada com resíduo de soja. Essa maior concentração
de ácido acético indica a presença de bactérias heterofermentativas (p.e. Lactobacillus
buchneri) (Driehuis et al. 2001).
Por outro lado, McDonald et al. (1991) sugerem que a elevada produção de ácido
acético pode ser indício da atuação de enterobactérias, que ocorrem durante os primeiros
estágios pós-ensilagem, causando forte competição por nutrientes juntamente com as
bactérias produtoras de ácido lático. Estes microrganismos têm pouca atividade
131
proteolítica, porém são capazes de degradar alguns aminoácidos, contribuindo para a
produção de amônia e aminas biogênicas, a exemplo dos clostrídeos.
Amos et al. (1996) reforça que existe perda seletiva de aminoácidos durante a
ensilagem, decorrente da proteólise e deaminação. Os aminoácidos que menos foram
recuperados após a ensilagem foram a arginina, a histidina, a lisina e a treonina, quando
avaliados em silagens de alfafa, trigo e milho. Em um segundo experimento esses autores
observaram que os aminoácidos de cadeia ramificada foram mais resistentes à degradação
anaeróbica. Tais citações, além de mostrarem o benefício do ácido acético quanto ao
controle de perdas de MS pelas leveduras, alertam para a necessidade do uso de
suplementos protéicos que aumentam a ingestão de MS e a produção animal (Wilkins et al.
1999).
Woolford (1984) preconiza que os teores de ácido butírico nas silagens de boa
qualidade não devem ultrapassar 0,2% na MS. Enquanto isto, Kung Jr. (2001) definiu que
em silagens de capins tropicais os teores deste ácido deveriam ser iguais a 0%. Este
trabalho revelou teores de 0,04; 0,16; 0,15 e 0,03% na MS em relação ao butirato (P<0,05).
Observa-se que estes valores foram menores que os preconizados por Woolford (1984),
porém maiores que os preconizados por Kung Jr. (2001).
Em recente estudo realizado por Freitas et al. (2006) não foi detectada a presença
de ácido butírico em nenhuma das silagens exclusivas de cana ou aditivadas com resíduo
de soja. Os valores para esta variável são explicados pela análise microbiológica realizada
nas plantas usadas, onde foi identificada a presença de bacilos, tanto no aditivo
emurchecido antes da ensilagem quanto nas próprias silagens. Baixos níveis deste ácido
são devido ao fato das bactérias deste gênero ter pouca ou nenhuma atividade em meio
ácido e anaeróbico (Rees, 1997). No entanto, Katz & Demain (1977) citam que um número
conhecido de espécies deste gênero também é produtor de compostos antifúngicos, e que
132
durante a fase de exposição aeróbica da silagem, os bacilos podem contribuir para uma
maior estabilidade pós-abertura do silo.
Woolford (1975) relata que os ácidos graxos saturados, contendo de 1 a 12
carbonos, apresentam propriedades antimicrobianas, onde, o aumento dessa atividade é
diretamente proporcional ao aumento da cadeia carbônica nos ácidos e inversamente
correlacionado com a diminuição do pH. Segundo este autor, o ácido butírico é um efetivo
inibidor de leveduras, no entanto, a depender da sua concentração, pode fazer com que as
silagens sejam rejeitadas por possuírem odor desagradável.
O ácido propiônico foi detectado nas quatro silagens analisadas, respectivamente
sob concentrações similares (P≥0,05) iguais a 0,4; 0,3; 0,4 e 0,4% na MS. Woolford (1975)
ressalta que em silagens sob pH 3 e 4, o efeito inibitório sobre mofos e leveduras foi
aumentado. Neste caso, a efetividade deste ácido, intensificada com o aumento da sua
cadeia, o tornou mais eficiente. Além disto, as concentrações de propionato nas silagens
analisadas neste estudo encontraram-se dentro da faixa de 0 a 1%, citada por Mahanna
(1994) para classificação de silagens de boa qualidade.
Teores de propionato superiores (1,6%) aos verificados na S1 (0,4%) foram citados
por Freitas et al. (2006) após 45 dias da ensilagem de cana exclusiva e da ordem de 0,7%
na MS quando as mesmas foram aditivadas com resíduo de soja. Já Driehuis et al. (2001)
encontraram ácido propiônico variando de 1,5 a 1,7% na MS de silagens aditivadas com
Lactobacillus buchneri após 119 dias de armazenamento. Além da Lactobacillus buchneri
(Freitas et al. 2006), os únicos microrganismos responsáveis pela formação de ácido
propiônico presentes nas silagens são os clostrídeos e as espécies de Propionibacterium
(McDonald et al. 1991). Estas bactérias produzem o ácido propiônico pela fermentação do
ácido lático. Uma vez detectada a presença de ácido propiônico nas silagens analisadas, tal
133
fato permite inferir que estas bactérias se desenvolveram na massa ensilada, mesmo sem a
adição de inoculantes contendo seus esporos.
A capacidade fermentativa (CF) é mais um instrumento que pode proporcionar
melhores estratégias de manejo com a finalidade de otimizar as características das plantas,
e assim proporcionar adequada fermentação no processo de conservação da forragem
(Igarasi, 2002). Oude Elferink et al. (1999) relatam que a CF está diretamente proporcional
aos teores de MS e de CHO, e inversamente proporcional ao PT. As S2 e S3 apresentaram
maior CF (34,9 e 34,2) (P<0,05) que as S1 e S4 (29,1 e 33,2) (P≥0,05). Não foi possível
estabelecer relação entre os teores de MS, CHO e PT das silagens analisadas (Tabela 6). O
que sugere coerência em relação às S1, o mesmo não acontece em relação à S4 – era de se
esperar uma menor CF para este tratamento -, visto que esta apresentou PT maior (110,20
e.mg) aos 120 dias de armazenagem do que a S1, mesmo tendo sido observado teores
similares de CHO (P≥0,05).
De acordo com Carvalho et al. (2000) os fenóis totais (p.e. ligninas, taninos,
cumarinas) estão amplamente distribuídos no reino vegetal e nos microrganismos. Trata-se
de um sólido incolor, cristalino, com ponto de ebulição de 182ºC, solúvel em etanol e
parcialmente solúvel em água, alta capacidade acidificante e biocida, inibindo
determinados processos biológicos (Butler et al. 1984). No presente estudo, a análise de
fenóis totais (FT) revelou diferença significativa (P<0,05) entre as S2, S3 e S4 (3,5; 8,3 e
12,4g/kg de MS) (Tabela 6).
Observou-se em todos os tratamentos com GE um incremento (P<0,05) em relação
ao tempo de armazenamento utilizado, em paralelo à diminuição do teor de etanol (r = 0,73) e do número UFC de leveduras (r = - 0,90). Para S1 foi observado, apesar do seu alto
teor de etanol produzido, concentrações de FT iguais à da S4 (P<0,05); o que ratifica a
hipótese de que tempos mais prolongados de armazenamento influenciam nesta variável.
134
Uma provável explicação está na lenta degradação das ligninas pelas polifenoloxidades,
com conseqüente produção de FT. Os valores de pH (Tabela 6) ao serem correlacionados
linearmente com FT, comportamento inversamente proporcional (r = - 0,55).
Não foram encontrados números elevados de UFC para leveduras nas quatro
silagens analisadas (Tabela 6). A menor quantidade de UFC destes microrganismos nas S1
(102) e S4 (10) provavelmente pode ser explicada pela ação inibidora do etanol, acetato e
FT, além do maior tempo de armazenamento (120 dias) e MS. Tal inferência pode ser
admitida também para as S2 (104) e S4 (103) ao correlacionar-se linearmente às maiores
quantidades encontradas para leveduras com menores concentrações de etanol, acetato e
FT e aos maiores valores para CHO e lactato. Pode-se observar também que nestas
silagens a concentração de propionato foi menor, o que pode ratificar tal incremento.
Freitas et al. (2006) citam que nas silagens de cana com ou sem resíduo de soja, não
foi possível estabelecer uma relação coerente entre a população de leveduras com a
concentração oscilante de etanol. No entanto, resultados mais consistentes do efeito dos
ácidos graxos de cadeia curta (p.e. acético e propiônico) sobre as leveduras e fungos
podem ser observados em ensaios avaliando a estabilidade aeróbia de silagens (Ohyama et
al. 1975; Britt et al. 1975; Mann & McDonald, 1976). Jonsson & Pahlow (1984) citam que
em condições anaeróbicas estritas, há um decréscimo no grupo de leveduras utilizador de
lactato para cerca de 102 UFC/g de MS, preservando assim, maiores teores deste ácido nas
silagens.
Ainda segundo estes autores, tal grupo representa cerca de 15% da população final
de leveduras e citam como membros principais as espécies Candida lambica e
Saccharomyces exiguus. O restante da população de leveduras é representado em sua
maioria pelo gênero Saccharomyces, no qual são fermentativas, mas não podem oxidar o
135
lactato sob estas condições de anaerobiose, tendo-se como exemplo S. dairensis
(Middlehoven & Franzen, 1986).
Os fungos apresentaram comportamento inverso em relação às leveduras (Tabela
6). As maiores quantidades de UFC por grama de matéria seca foram encontradas nas S1
(105) e S4 (105) (P≥0,05). Estas silagens foram armazenadas por 120 dias, o que corrobora
Rotz & Muck (1994) ao citarem que estes microrganismos têm crescimento mais lento que
as leveduras, e normalmente apresentam menor população durante a armazenagem, devido
a sua maior sensibilidade à falta de oxigênio. Mesmo assim, o número de UFC por grama
de MS está dentro do intervalo 0 a 105 sugerido por Mahanna (1994) para silagens de boa
qualidade. Pode-se inferir que a instalação de fungos antagonistas no topo do silo (p.e.
Trichoderma) diminuiu a população de Aspergillus, Fusarium e Penicillum nas S1, S2 (10
UFC/g de MS), S3 (10 UFC/g de MS) e S4; ou que a mesma foi controlada por bactérias
ácido-láticas (BAL) devido à produção de compostos antifúngicos (Hill, 1989;
Karunaratne et al. 1990; Haikara et al. 1994) e ou pela menor concentração de etanol e
acetato nestas silagens.
Para bactérias totais foram observados valores iguais a 108 para as S1, S2 e S3
(P≥0,05); enquanto que para a S4, detectou-se valor menor na ordem de 107 (P<0,05). À
exceção dos bacilos, que foram detectados separadamente, podem estar incluídas neste
grupo várias das espécies envolvidas durante o processo anaeróbico da ensilagem. Mesmo
a literatura citando que deste grupo, 70% aproximadamente é de bactérias ácido-láticas
(BAL) os números encontrados neste trabalho foram maiores que 105 UFC/g de MS
sugeridos por Mahanna (1994). No entanto, Keady & Steen (1995) sugerem que em
tempos prolongados de armazenamento, as espécies comumente encontradas nas silagens
geram novas cepas ácido-tolerantes fazendo com que este número aumente acompanhado
da diminuição de lactato (Tabela 6).
136
Observou-se neste estudo que o número de UFC por grama de MS foi maior
também na GE, supondo-se que além da provável contaminação durante a colheita e
picagem, houve inoculação involuntária devido ao tipo de solo utilizado durante tal présecagem.
137
CONCLUSÕES
9 O emurchecimento da gliricídia aumentou a MS nas silagens de cana aditivadas,
manteve teores semelhantes para FDN, CHO, etanol e ácido propiônico.
9 O armazenamento mais prolongado aumentou as concentrações de fenóis totais, de
acetato e a população de fungos.
9 Os ácidos orgânicos, o etanol e os fenóis controlaram as leveduras nas silagens.
138
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Até bem pouco tempo atrás - se for levado em consideração alguns anos antes da
assinatura do Protocolo de Kyoto e a Conferência RIO-92 -, cientistas e ambientalistas de
países pertencentes aos grupos denominados de primeiro mundo e emergentes (onde se
inclui aí o Brasil), já alertavam para os problemas do aquecimento global no planeta Terra.
Em paralelo a tais fóruns, outros aconteciam por todo mundo e o centro das
discussões era a fome, a pobreza e a miséria da população mundial, principalmente em
países menos emergentes, considerados anteriormente à época atual, como países de
terceiro mundo.
Hoje, o foco discursivo dessa comunidade científica, agora corroborada pela
maioria dos governantes dos mesmos países citados acima, é a produção de “energia
limpa”; dentre a tal, combustíveis que possam vir a substituir o petróleo e produzir menos
contaminantes emitidos para a atmosfera. Dentre estes, está o uso da cana-de-açúcar como
matéria primária para a produção de etanol, comumente conhecido como álcool
combustível.
Diante do exposto acima, todos os esforços realizados para a confecção desta tese
de doutorado, buscando melhores tecnologias e silagens de cana-de-açúcar para o consumo
e desempenho animal, e, conseqüentemente, o aumento da oferta de carne, leite e seus
derivados para o homem, parecem ínfimos, ou mesmo, porque não, fora do atual contexto
global.
No entanto, não podemos deixar de ressaltar que existe um outro viés para esta
questão, que é a necessidade urgente de novos métodos para o incremento e melhoria dos
sistemas de produção agropecuários no nordeste brasileiro, particularmente nas zonas semiáridas e áridas; áreas cujas condições edafo-climáticas são especiais e a maioria da
148
população encontra-se abaixo da linha da pobreza. Toda esta discussão fica ainda mais
“especial” quando constatamos que estes habitantes não podem ser incluídos e nem
responsabilizados por tais problemas ambientais; mas sim, segundo pesquisas destes
mesmos cientistas, que estão sendo vítimas de práticas adotadas pelos que fazem a
agricultura e a pecuária atuais.
Neste sentido, sinto-me à vontade de fazer algumas considerações finais em relação
a este estudo de tese realizado.
Em primeiro lugar, e aproveitando algumas considerações de ordem ambiental
supracitadas, pode-se observar ser possível a obtenção de silagens de cana-de-açúcar
quando aditivadas com gliricídia, e de até mesmo quando não aditivadas, através da
mensuração das respectivas estabilidades anaeróbicas e aeróbicas, que houve uma menor
emissão de CO2 na atmosfera e, provavelmente, menor produção de efluentes no solo, pois
quanto maior é a citada estabilidade, implica-nos a dizer que menor foi a conversão de
açúcares - na massa ensilada e na exposta ao ar -, por microrganismos a etanol, gás
carbônico e água.
No campo da extensão rural, um aspecto importante é o tocante à possibilidade da
melhoria das condições sócio-econômicas daquela população. Todos sabem que muito
pouco esta população é lembrada e, menos ainda, tem acesso a tais tecnologias. Assim, a
conservação de forragens sob a forma de silagem utilizando a cana-de-açúcar e a gliricídia,
guardadas as suas devidas proporções, é viável e de fácil manejo, sem envolver grandes
investimentos e áreas.
No campo da pesquisa fica evidenciado que, a aplicação dos conceitos químicobromatológicos, por si só, não são suficientes para a avaliação qualitativa das silagens e
posterior escolha das melhores misturas. Necessário se faz ter o envolvimento
multidisciplinar de profissionais de diversas áreas tais como a Biologia, a Química e a
149
Estatística, pois são inúmeros os processos que envolvem tal forma de conservação póscolheita.
Neste estudo tivemos a felicidade de conseguir tal envolvimento e podermos fazer
algumas observações abaixo mencionadas:
9 De um intervalo pré-fixado de 15 a 120 dias de armazenamento, houve
predominância média para as quatro primeiras silagens com períodos próximos de
110 dias. Respectivamente, as mesmas misturas (silagens) apresentaram índices de
desejabilidade máximos, o que converge para os objetivos deste trabalho e ratifica
que a utilização da técnica estatística denominada “Experimentos com Misturas”
pode ser facilmente aplicada à forragicultura.
9 Esta mesma técnica sugere que em análises posteriores, consideradas de grande
importância, mas de custos elevados - como as referentes à identificação (por
ribotipagem/eletroforese) das espécies epífitas mais patogênicas (Clostridium
botulinum, Bacillus sp. Listeria monocytogenes, Arpergillus flavus, Fusarium
moniliforme, Penicillum ssp. Hansenula ssp. e Candida ssp., etc.) e das de maior
benefício (Lactobacillus plantarum e Lactobacillus buchneri, dentre outras), de
bioensaios utilizando-se de fitoquímicos sob diferentes concentrações produzidos
pelo metabolismo secundário da gliricídia no controle destes e de outros
microrganismos (por cromatografia de camada delgada - CCD), da identificação e
quantificação de micotoxinas de origem fúngica e ou bacteriana (por cromatografia
líquida de alta eficiência – CLAE), dos processos que envolvem a atividade
enzimática degradando nutrientes (por espectrofotometria), sem deixar de ser
considerados os fatores tempo e mão-de-obra -, poderão ser realizadas com maior
eficiência, acurácia e inferência estatística nas respectivas misturas/silagens.
150
9 Ao término desta pesquisa, fica claro aos envolvidos na mesma, principalmente a
mim e aos meus orientadores que, muito ainda se tem a fazer. Novos estudos como
o consumo e desempenho animal, a influência na integridade dos tecidos e órgãos
dos animais após consumirem tais silagens, bem como a qualidade dos produtos
(carne, leite e seus derivados) podem servir como idéias ou hipóteses para novos
trabalhos.