6
Capítulo
Método fatorial para determinar
exigências nutricionais
1. Introdução .................................................................... 197
2. Utilização da energia nos animais monogástricos .................... 197
2.1. Partição da energia para manutenção e deposição corporal ..... 198
3. Métodos para determinar as exigências de energia para mantença e
eficiências de utilização da energia .................................... 199
3.1. Produção de calor do animal em jejum ............................ 199
3.2. Técnicas para medir a produção de calor ......................... 200
3.3. Ensaios de alimentação para medir os componentes do balanço
energético .................................................................... 204
4. Métodos para estimar as exigências de proteína para mantença . 206
5. Metodologias para determinar exigências de energia e proteína com
base no método fatorial padronizadas na UNESP-Jaboticabal .... 207
5.1. Protocolo para determinar as exigências para manutenção e
eficiências de utilização da energia ..................................... 207
5.2. Protocolo para determinar a EMm em ensaio com apenas um
nível de alimentação ........................................................ 211
5.3. Fatores que afetam as exigências de energia para
manutenção .................................................................. 212
5.4. Protocolo para determinar exigências de energia para o
crescimento das aves ....................................................... 214
5.5. Protocolo para determinar as exigências de energia para
produção ...................................................................... 218
5.6. Elaboração dos modelos para determinar as exigências
energéticas ................................................................... 220
5.7. Protocolo para determinar exigências de proteína para
mantença ..................................................................... 220
5.8. Exigências de proteína para o crescimento e produção ......... 223
5.9. Elaboração de modelos para determinar exigências de
proteína ....................................................................... 223
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
5.10. Avaliação dos modelos ............................................... 224
6. Modelo para estimar a exigência de energia de porcas em
gestação ...................................................................... 227
7. Utilização dos aminoácidos pelos animais monogástricos .......... 228
7.1. Necessidades de aminoácidos para mantença .................... 228
7.2. Métodos para determinar as exigências de aminoácidos para
mantença ..................................................................... 230
7.3. Protocolo para determinar as exigências de aminoácidos para
mantença e eficiências de utilização dos aminoácidos ............... 231
7.4. Necessidades dos aminoácidos para deposição de tecido
protéico ....................................................................... 234
7.5. Exigências de aminoácidos para produção de ovos .............. 238
8. Metodologia das Tabelas Brasileiras para estimar a exigência
de lisina ....................................................................... 239
8.1. Modelos para estimar as exigências de lisina para frangos de
corte e suínos ................................................................ 239
8.2. Modelo para estimar as exigências de lisina para aves em
postura ........................................................................ 240
8.3. Cálculo das exigências de lisina para suínos em crescimento
pelo método fatorial ........................................................ 242
9. Estudo do crescimento e da composição corporal dos animais .... 243
9.1. Curva de crescimento dos animais .................................. 243
9.2. Estudo da composição corporal dos animais ....................... 246
9.3. Protocolo para avaliar o crescimento e deposição dos
nutrientes corporais nas aves .............................................. 247
10.Aplicação de modelos de crescimento e do método fatorial na
definição das exigências nutricionais .................................. 251
10.1. Uso de modelos de crescimento na definição das exigências
de energia .................................................................... 253
10.2. Uso de modelos de crescimento para estimar a exigência
de lisina ....................................................................... 253
11. Referências bibliográficas ............................................... 256
MétodosMétodos
de pesquisa
de pesquisa
em nutrição
em nutrição
de monogástricos
de monogástricos
Método fatorial para determinar
exigências nutricionais
6
Capítulo
1. Introdução
O método fatorial é baseado no princípio de que a exigência em energia ou
nutrientes do animal é a quantidade a ser fornecida para sua manutenção,
crescimento proteíco, engorda e produção.
Esse método tem sido a base para a elaboração de modelos que estimam as
exigências nutricionais levando em conta as diferenças de pesos, composição
corporal, potencial de crescimento e de produção dos animais, assim como do
ambiente na definição das exigências.
O método fatorial fraciona a exigência total em manutenção, crescimento e
produção, sendo expresso por: CN = Nm + Nc, em que CN é o consumo do nutriente,
Nm e Nc são as demandas de nutrientes para manutenção e crescimento e/ou
produção, respectivamente. Dessa forma, para a elaboração dos modelos
fatoriais, é necessário determinar ou estabelecer, com base na literatura, os
coeficientes ou fatores que expressam as exigências nutricionais.
Os modelos utilizados pelo NRC (1998) para estimar as exigências de energia
e aminoácidos para suínos são baseados no método fatorial. Estes são
estruturalmente simples, fáceis de usar e permitem definir programas nutricionais
para situações específicas.
O método fatorial também representa uma ferramenta para a compreensão
do metabolismo energético e protéico dos animais, importante para os estudos
de modelagem, os quais visam a definição de um sistema adequado para a produção.
Neste capítulo, são abordadas as metodologias para determinar exigências
pelo método fatorial e propostos protocolos experimentais baseados nas
metodologias padronizadas na UNESP de Jaboticabal e na Universidade Federal
de Viçosa.
2. Utilização da energia nos animais monogástricos
A energia utilizada pelos animais para o crescimento dos tecidos, produção,
atividades físicas e manutenção da temperatura corporal é derivada de
carboidratos, gorduras e proteínas da dieta. Dessa forma, a energia consumida
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
198
pelo animal pode ser usada para as atividades, é convertida em calor ou
armazenada nos tecidos corporais. A energia que excede a necessária para
manutenção e deposição de proteína corporal não pode ser excretada do corpo
do animal; então é armazenada como gordura.
2.1 Partição da energia para manutenção e deposição corporal
Blaxter (1972), define a mantença corporal como sendo a situação em que
não ocorrem ganhos nem perdas de nutrientes pelo organismo. Portanto, as
exigências de energia para mantença podem ser definidas como a quantidade
de energia necessária para manter o balanço entre catabolismo e anabolismo,
isto é, quando não há retenção de energia. Entretanto, para Chwalibog (1991),
essa definição é aceitável para animais adultos e não para aqueles em
crescimento, nos quais o equilíbrio energético nunca ocorre. Neste caso,
Chwalibog (1985) define a exigência de energia para mantença como sendo
aquela necessária para manter o equilíbrio do turnover de proteína e gordura, a
temperatura corporal e as atividades normais de locomoção. Dessa forma, difere
da definição clássica da exigência de energia para mantença, pois o equilíbrio
do turnover de proteína e gordura ocorre quando a retenção de gordura é
negativa, enquanto a de proteína é positiva.
Os gastos energéticos para atividade física e manutenção da temperatura
corporal fazem parte da mantença, assim deve ocorrer um balanço entre a
produção e a perda de calor.
As exigências de energia para manutenção são relacionadas ao peso corporal
e expressas pela equação: EMm = aPb, em que Pb é o peso metabólico e “a”
representa a exigência por unidade de tamanho metabólico.
A unidade de tamanho metabólico (UTM) é usada para comparar as taxas
metabólicas de animais em diferentes tamanhos corporais, uma vez que a UTM
é relativa à área de superfície corporal. A área de superfície de dois corpos de
forma e densidade similares, mas de diferentes tamanhos, são proporcionais a
3/4 de seus pesos. Conseqüentemente, as taxas metabólicas são proporcionais
ao peso elevado a 0,75 (P0,75). Este valor se originou da comparação da produção
de calor em jejum de diferentes espécies de animais adultos. Entretanto, quando
o gasto de energia para mantença é comparado para animais de diferentes pesos
da mesma espécie, o expoente pode ser menor que 0,75, sendo às vezes utilizado
0,67, que representa que a área de superfície é 2/3 de seu peso corporal (Resende
et al., 2006). Por outro lado, devido à variação na composição corporal em
gordura e água conforme a idade dos animais, Emmans (1987) recomenda
expressar as exigências para mantença em relação ao peso protéico. Apesar do
peso protéico ser a forma mais precisa para expressar as exigências de mantença,
é necessário o conhecimento da composição corporal em proteína para o cálculo
do peso protéico. Portanto, para a aplicação prática, a melhor forma de expressar
as exigências de mantença é em relação ao peso metabólico.
A EM disponível para a produção (EMp) nos animais em crescimento pode ser
calculada pela diferença entre a EMm e a EM ingerida, expressa pela fórmula:
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Uma parte da EMp é destinada para retenção de proteína (ERp) e outra para
retenção de gordura (ERg).
Para galinhas poedeiras e animais em reprodução, como marrãs e porcas em
gestação ou lactação, a divisão da energia é mais complexa. Em poedeiras, a
energia disponível para produção é dividida para retenção corporal, para os
ovos em crescimento no ovário e para os ovos que estão sendo produzidos. Nos
mamíferos em reprodução, parte da energia é destinada para o corpo, outra
para os fetos e para a produção de leite. Contudo, deve-se considerar também
a mobilização de energia das reservas corporais.
Geralmente, as eficiências de utilização da energia são expressas em termos
de energia metabolizável (EM), considerando que uma parte da EM consumida é
usada para mantença e outra para a produção.
A eficiência de utilização da EM para produção pode ser definida como a
medida da conversão da EM disponível para produção de produtos, como ovos e
leite. A eficiência de utilização da EM para retenção de energia corporal (kgp) é
calculada por:
kgp = ERc/EMp
As eficiências parciais de retenção da energia como proteína (ERp) e como
gordura (ERg):
kp = ERp/EMp
kg = ERg/EMg
Em que: kp e kg são as eficiências para deposição da energia como proteína
e gordura, respectivamente, EMp e EMg, a EM consumida para deposição de
proteína e gordura, respectivamente
Na Figura 1, pode ser visualizada uma representação gráfica da partição da
EM consumida para mantença (EMm) e para o ganho corporal (EMg), e a eficiência
que a energia consumida é utilizada para a deposição corporal (kgp).
3. Métodos para determinar as exigências de energia para
mantença e eficiências de utilização da energia
Entre as metodologias utilizadas para determinar as exigências de energia
para manutenção, podem ser destacadas: medidas da produção de calor do
animal em jejum e os ensaios de alimentação para medir os componentes do
balanço energético.
3.1 Produção de calor do animal em jejum
As exigências de energia para mantença podem ser obtidas pela produção de
calor (PC) no animal em jejum, o qual deve estar em estado pós-absortivo,
mantido em ambiente termoneutro, e com um mínimo de atividade física. A
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
199
EMp = EMI – EMm
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
200
produção de calor medida sob essas condições é proveniente da catabolização
dos tecidos e corresponde à exigência de energia líquida de mantença (ELm)
(Chwalibog, 1991). Para quantificar a EMm, é necessário saber a eficiência de
utilização da energia para mantença (km), calculada pela fórmula:
EMm = PC/km
Figura 1 - Representação da partição da EM consumida para mantença (EMm) e para
o ganho corporal (EMg), e eficiência que a energia consumida é utilizada para a
deposição corporal (kgp).
3.2. Técnicas para medir a produção de calor
A produção de calor é a energia perdida pelo animal, podendo ser mensurada
por calorimetria direta e indireta, ou ainda pela utilização de outros métodos
indiretos, como o método do abate comparativo.
3.2.1. Calorimetria direta
Na calorimetria direta, segundo Resende et al. (2006), o calor desprendido
pelo animal é medido pelo aumento da temperatura de um volume conhecido de
água ou por meio de corrente elétrica gerada pelo calor que passa através de pares
termoelétricos, podendo ser usado o calorímetro adiabático ou de gradiente.
No calorímetro adiabático (Figura 2), o animal é confinado no interior de
uma câmara construída de tal modo que ocorra um mínimo de perda de calor
através das suas paredes. A parede externa é aquecida a uma mesma temperatura
da parede interna, evitando a perda de calor do interior para o exterior. O calor
desprendido pelo animal é removido pela água corrente que circula através de
uma série de tubos colocados no teto da câmara. O volume de água circulante e
as mudanças na temperatura da água permitem calcular as perdas de calor. Esse
calor, mais o calor latente de vaporização de água condensada sobre o aparelho
ou transportada na corrente de ar, fornece as perdas totais de calor.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
3.2.2. Calorimetria indireta
Na calorimetria indireta, a produção de calor é obtida através do quociente
respiratório, o qual é determinado pelo balanço conjunto de oxigênio e carbono,
ou das perdas e ganhos de tecidos pelos animais. Os quocientes respiratórios
(CO2:O2) de carboidratos, proteínas e gordura são 1,0; 0,8 e 0,7, respectivamente
(Resende et al., 2006)
A calorimetria indireta é baseada no princípio de que a produção de calor
metabólico é resultado da oxidação de compostos orgânicos. Dessa forma, se
fossem oxidados completamente todos os compostos, a produção de calor poderia
ser calculada pela quantidade de oxigênio consumida e a quantidade de gás
carbônico produzida.
Existem diversas técnicas para medir as trocas gasosas na respiração, sendo
que todas elas levam em consideração o consumo de O2 e a produção de CO2 por
unidade de tempo. As câmaras de respiração podem ser de circuito aberto ou fechado.
Nas câmaras de respiração de circuito aberto, o ar externo passa através da
câmara sendo ele amostrado na entrada da câmara e a sua composição analisada.
Conhecendo-se a quantidade de ar que passa e a composição dos gases que
saem, podem-se calcular as quantidades de CO2 e metano produzidas e a
quantidade de oxigênio consumida (Figura 3).
Na câmara de respiração de circuito fechado, o ar é recirculado dentro dela,
sendo que a composição do ar que sai é mantida em níveis normais pela adição
de novas quantidades de O2, enquanto o CO2 é retido em absorventes, tais como
hidróxido de sódio ou potássio. A pressão dentro do sistema é mantida através
do suprimento de O2 puro (Figura 4).
Para determinar a produção de calor (PC) por meio das trocas gasosas, Fuller
et al. (1983) recomendam a equação proposta por Romijn e Lokhost (1961):
PC = 3,871 O2 + 1,194 CO2
Em que PC é a produção de calor em quilocalorias e as quantidades de O2 e
CO2 em litros.
Chwalibog (1991) faz várias críticas aos métodos de calorimetria. A primeira
refere-se ao tempo para o animal atingir o estado pós-absortivo, isto é, quando
o QR = 0,7. Nesse caso, o animal usa apenas as reservas energéticas corporais,
que é suposto de 24 a 48 horas. A segunda é a dificuldade de aplicar as estimativas
feitas em um animal em jejum para o animal normalmente alimentado. Os animais
em jejum usam as reservas corporais para manter os processos metabólicos. No
entanto, as eficiências de utilização da energia da gordura corporal não é a
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
201
O calorímetro de gradiente térmico, em vez de utilizar um dispositivo
adiabático para evitar as perdas de calor do interior da câmara para o exterior,
permite que o calor passe através das paredes do calorímetro. Se a espessura e
a condutividade térmica das paredes são uniformes, pode-se dizer que a
quantidade de calor perdida pelo calorímetro é proporcional ao gradiente térmico
(diferença entre as temperaturas externa e interna) do calorímetro.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
202
mesma dos carboidratos, lipídios e proteínas da dieta. Na terceira crítica, a PC
medida em câmaras de metabolismo é reduzida em razão da menor atividade
dos animais. E a quarta, é pelo fato do método requerer o conhecimento do km.
Figura 2 - Medidas da produção de calor por calorimetria direta – calorímetro
adiabático.
Figura 3 - Diagrama esquemático simplificado de uma câmara de respiração de circuito
aberto (Adaptado de Resende et al., 2006).
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
203
Figura 4 - Diagrama esquemático simplificado de uma câmara de respiração de circuito
fechado (Adaptado de Resende et al., 2006).
3.2.3. Técnica do abate comparativo
A produção de calor também pode ser determinada por análise corporal,
denominada calorimetria animal, pela diferença:
PC = EMI – ERc
A EMI é quantificada considerando-se o consumo da dieta e a EM da dieta
determinada em ensaio metabólico; e a ERc é a energia retida corporal
quantificada pela técnica do abate comparativo.
Pela técnica do abate comparativo, a ER corporal durante o ensaio
experimental é quantificada avaliando-se a composição corporal inicial de um
grupo de animais que representam os animais experimentais e a composição dos
animais no final do ensaio. A ER corporal é calculada pela diferença entre a
composição energética corporal final e a inicial.
Para Wolynetz e Sibbald (1987), a metodologia do abate comparativo é baseada
na premissa de que a composição corporal de um grupo de animais pode
representar a composição da população estudada. Dessa forma, a deposição ou
remoção de um determinado nutriente no corpo do animal pode ser estimada
por meio de abates representativos no início e final do período experimental.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
204
Entretanto, esse método tem sido criticado pelo fato dos animais amostrados
não representarem aqueles do ensaio experimental. Portanto, a obtenção de
amostras representativas e homogêneas é essencial para evitar erros
experimentais.
3.3. Ensaios de alimentação para medir os componentes do balanço
energético
3.3.1. Ensaios com apenas um nível de alimentação
O ensaio de alimentação é conduzido para quantificar o consumo de EM e a
ER corporal durante um determinado período. Os animais são alimentados com
uma dieta cujo nível de EM é determinado para quantificar a EM ingerida. Pela
técnica do abate comparativo é quantificada a ERc. Esse método requer o
conhecimento das eficiências de utilização da energia para retenção corporal
(kgp) ou das eficiências para retenção de proteína (kp) e gordura corporal (kg).
A EMm é calculada pelas fórmulas:
EMm = EM ingerida – ERc/kgp
EMm = EM ingerida – ERp/kp – ERg/kg
O problema desse método é a necessidade de conhecer as eficiências de utilização
da energia. Podem-se usar valores da literatura, contudo, esses valores são bastante
variáveis porque são afetados principalmente pela composição das dietas.
3.3.2. Ensaios com diferentes níveis de alimentação
As exigências de mantença e as eficiências energéticas podem ser estimadas
em ensaios com diferentes níveis de alimentação, os quais proporcionam variação
na energia ingerida e retida.
As estimativas da exigência de mantença e da eficiência de utilização da
energia são determinadas pela relação linear da ER (no corpo e/ou produtos)
em função da EM ingerida. Assumindo que um animal em equilíbrio energético
não está ganhando nem perdendo energia, a EMm pode ser calculada como sendo
a EM ingerida quando a ER=0, conforme:
ER = a + b.EMI
Modelo (1)
A inclinação da reta b estima a eficiência de utilização da energia para
retenção de energia corporal (kpg), representa a eficiência total de utilização
da energia para deposição de proteína e gordura em animais em crescimento.
Considerando que: a + b.EMI = 0, a EMm é estimada pela relação do intercepto a e
b, EMm = a/b.
O modelo inverso também pode ser usado:
EMI = a + b.ER
Modelo (2)
Nesse modelo, a EMm representa o intercepto da equação a quando a ER=0,
(EMI = a + b.0) e a eficiência total kpg é o inverso de b, kpg = 1/b.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
kpg = ERc/(EMI – EMm)
Tendo em vista que a EM ingerida (EMI) pode ser fracionada em três
componentes: mantença (EMm), ER como proteína (ERp) e gordura (ERg) nos
animais em crescimento (ou outros componentes como ovo ou leite produzido),
pode ser desenvolvido um modelo de regressão linear múltipla:
EMI = EMm + b1.ERp + b2 .ERg
Modelo (3)
Esse modelo estima as exigências de EM para mantença, e as eficiências parciais
de utilização da EM para deposição de proteína (kp = 1/ b1) e deposição de gordura
(kg = 1/ b2).
A validade do modelo (1) para estimar a eficiência de utilização da EM tem sua
limitação, porque é baseado no princípio que a eficiência de utilização da energia
para a deposição de proteína e gordura é a mesma (kp = kg), entretanto, sabe-se
que kp é menor que kg. Da mesma forma, a proporção ERp:ERg deveria permanecer
constante durante o experimento, contudo, em animais em crescimento, essa
proporção não é constante. Por outro lado, o modelo pode ser usado para animais
adultos, que retêm apenas gordura no corpo, para estimar a eficiência total para o
crescimento e produção de ovos num intervalo limitado de tempo (Chwalibog, 1991).
Ao aplicar essa metodologia, recomenda-se usar variações nos níveis de ingestão
da EM abaixo da mantença para evitar que a EMm seja definida por extrapolação.
Quando a extrapolação para ER=0, para obter a EMm pelo intercepto da regressão
no eixo x, sai da faixa de variação das observações, pode levar a erros na estimativa
da EMm.
Uma outra crítica ao modelo refere-se ao estado de equilíbrio do balanço
energético ER=0, podendo ocorrer com a retenção de proteína e gordura corporal
diferente de zero. Muitas vezes, esta condição ocorre com uma grande mobilização
de gordura.
Por outro lado, a regressão EMI em função da ER (modelo 2) permite obter a
EMm sem usar o princípio da extrapolação ER=0, mas assume que a EM ingerida
é uma variável dependente, quando, na realidade, é independente.
Biologicamente, esse modelo não é válido porque a energia retida é dependente
da ingerida. Um outro problema para o uso desse modelo é a necessidde de
estimar um desvio padrão para o valor estimado de EMm, não sendo possível
obter da regressão da EMI em função da ER (Henckel, 1976).
Segundo Chwalibog (1991), a regressão da EMI em relação a energia retida como
proteína e gordura, requer que a proporção entre a retenção de proteína e gordura
não seja constante. Chwalibog (1990) constatou que houve variação na deposição
de proteína e gordura em galinhas durante o período de produção. Entretanto, para
os animais em crescimento, o problema é mais complexo, porque as diferenças nas
relações ERp:ERg devem ser atribuídas às variações nos níveis de ingestão de EM e
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
205
A eficiência de utilização da EM para deposição corporal também pode ser
calculada pela relação entre a ERc e a EM disponível para a retenção corporal,
a qual é determinada pela diferença entre a EM ingerida e a EMm, representada
pela fórmula:
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
206
não às diferenças entre os pesos corporais. Além disso, as estimativas de EMm
num longo período de crescimento podem ser subestimadas em animais mais
jovens e superestimadas em animais adultos. Dessa forma, as estimativas da
eficiência de utilização da EM para retenção de proteína e gordura devem ser
interpretadas e usadas com cautela, devido ao alto grau de multicolinearidade
existente entre o peso e as taxas de retenção de proteína e gordura em animais
em crescimento. Embora as estimativas de kg permaneçam constantes entre as
espécies (0,7 – 0,8), as de kp e EMm tendem a variar (Eggum et al., 1980).
Os métodos mencionados para determinar os componentes do balanço
energético tem suas vantagens e limitações. As determinações por calorimetria
necessitam de equipamentos, a calorimetria direta é realizada em calorímetros,
e a indireta em câmaras de respiração. O método do abate comparativo, apesar
de trabalhoso, desde que realizado com critérios, é uma alternativa bastante
viável para medir os componentes energéticos, principalmente por proporcionar
uma medida direta da retenção de energia corporal.
4. Métodos para estimar as exigências de proteína para
mantença
A mantença é definida como a situação em que a ave se encontra em equilíbrio
de nitrogênio (N), ou seja, a quantidade de N ingerida deverá ser igual à de N
excretada. Dessa forma, a exigência de N para mantença pode ser estimada
como sendo a quantidade de N ingerida necessária para manter o animal em
equilíbrio de N, ou seja, quando o balanço ou retenção de N for zero (Scott et
al., 1982).
A retenção corporal de N é medida usando-se a técnica do abate comparativo,
pela qual um grupo de animais é abatido no início; e, no final do ensaio, os
animais que receberam dietas com diferentes níveis de N são abatidos para
quantificar a retenção de N.
O balanço de N é determinado pela diferença entre o N excretado e o N
ingerido, medidos em ensaio de metabolismo.
As exigências de N ou PB para mantença podem ser estimadas pelas relações
matemáticas entre a ingestão e retenção corporal de N (Boorman,1981; Albino
et al., 1995) ou do balanço de N em função do N ingerido (MacLeod, 1990;
Basaglia et al., 1998).
Nos primeiros estudos conduzidos na UNESP-Jaboticabal para determinar as
exigências de nitrogênio para mantença pelo método do abate comparativo,
foram encontrados valores superiores (604 mgN/kg0,75/dia para matrizes em
crescimento, 439 mgN/kg 0,75/dia para poedeiras) àqueles relacionados na
literatura (201 a 224 mgN/kg0,75/dia para poedeiras), segundo Scott et al. (1982).
Dessa forma, para determinar as exigências de proteína para mantença nestes
estudos, foi padronizada a Técnica do Balanço de Nitrogênio.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Em estudos realizados na UNESP de Jaboticabal, com a finalidade de estimar
as exigências nutricionais de energia e proteína pelo método fatorial, foram
padronizadas metodologias para determinar as exigências de mantença e
eficiências de utilização da energia em ensaios com vários níveis de
alimentação, com base na técnica do abate comparativo e nos princípios e
conceitos sobre a utilização da energia, comentados anteriormente. A técnica
do balanço de nitrogênio foi utilizada para determinar as exigências de proteína
para manutenção. Para estudar as exigências para o crescimento e produção
de ovos, foram desenvolvidas técnicas para determinar a composição corporal
e dos ovos e as eficiências de utilização dos nutrientes.
A seguir, são apresentados protocolos para determinar exigências pelo
método fatorial, com base nas metodologias padronizadas nestes estudos. As
pesquisas foram realizadas com aves, mas as metodologias podem ser
aplicadas para outros animais monogástricos.
5.1. Protocolo para determinar as exigências para manutenção e
eficiências de utilização da energia
5.1.1. Ensaios com vários níveis de alimentação
Os ensaios podem ser conduzidos em instalações com temperaturas
controladas, utilizando aves da mesma linhagem, idade, sexo e dentro de uma
faixa de variação de peso corporal (PM±10%). As aves são alojadas em gaiolas ou
boxes experimentais durante um período de 6 semanas, sendo 2 semanas para
adaptação às instalações e 4 semanas de coleta de dados. As aves são distribuídas
em um delineamento inteiramente casualizado, com 4 tratamentos (4 níveis de
alimentação), no mínimo 4 repetições e o número de aves por repetição varia
conforme a dimensão das gaiolas e boxes.
As aves são alimentadas com uma dieta formulada para atender as
necessidades nutricionais recomendadas. Cada grupo recebe diferentes níveis
de alimentação: ad libitum, 70%, 50% e 30% em relação ao consumo ad libitum.
A quantidade de ração a ser fornecida aos grupos restritos é baseada no consumo
do grupo ad libitum, o qual deve ser controlado diariamente.
O consumo de ração, o ganho de peso e a produção de ovos (se o ensaio for
com aves em produção) devem ser medidos durante o período experimental.
5.1.2. Determinação da EM das dietas experimentais
O consumo de EM dos grupos de animais submetidos aos diferentes níveis de
alimentação é calculado de acordo com o consumo alimentar e a EM das dietas.
Por causa dos animais aproveitarem a EM da dieta de forma diferente quando
submetidos aos níveis de restrição, é importante determinar a EM das dietas de
acordo com os níveis de alimentação. Conforme resultados obtidos em ensaio
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
207
5. Metodologias para determinar exigências de energia e proteína
com base no método fatorial padronizadas na UNESP-Jaboticabal
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
208
conduzido com matrizes (Tabela 1), as aves submetidas aos maiores níveis
de restrição aproveitam melhor a energia da dieta.
Durante o ensaio de alimentação, se este for conduzido em gaiolas, é possível
realizar as coletas das excretas para determinar a EM das dietas. Entretanto, se
realizado em piso, é necessário conduzir simultaneamente um ensaio de
metabolismo, em gaiolas, nas mesmas condições daquele de alimentação.
Tabela 1 - Valores de energia metabolizável aparente corrigida (kcal/kg) da dieta
experimental determinada com matrizes pesadas, submetidas a diferentes
temperaturas e níveis de alimentação.
Níveis de alimentação
Temperatura (0C)
13
21
30
Médias(1)
Ad libitum
2.773
2.728
2.852
2.784 a
70% do ad libitum
2.840
2.831
2.894
2.855 ab
50% do ad libitum
2.886
2.839
2.864
2.863 ab
30% do ad libitum
2.900
2.916
2.872
2.896 b
Médias
2.850
2.829
2.871
Médias seguidas de letras diferentes na coluna são estatisticamente diferentes (P<0,05)
pelo teste de Tukey. (Rabello, 2001 - Dados da Tese de Doutorado-UNESP-Jaboticabal).
(1)
O método da coleta total das excretas é usado para quantificar o consumo de
ração e a produção de excretas por um período de 4 dias. As aves são tratadas
conforme os quatro níveis de alimentação: ad libitum, 70%, 50% e 30% do ad
libitum.
Os procedimentos de coleta das excretas, análises laboratoriais e cálculos
da EMAn da dieta são descritos no Capítulo 2 (ver Protocolo para Determinar
EMA e EMAn dos Alimentos com Aves – Metodologia de Coleta Total).
5.1.3. Técnica do abate comparativo
A técnica do abate comparativo foi padronizada para quantificar a retenção
de energia corporal durante o período experimental.
Um grupo representativo de animais do ensaio é abatido no início para
quantificar a EBc inicial, e todos aqueles submetidos aos níveis de alimentação
são abatidos no final do período experimental para quantificar a EBc final.
Antes dos abates, os animais são submetidos a um jejum de 36 horas para
limpar o trato digestório, evitar contaminação das amostras com digestas e
obter o peso corporal em jejum (PCJ). O sacrifício das aves deve ser de
acordo com as normas estabelecidas pela comissão de ética local. Após o
sacrifício, as aves são pesadas, é retirada uma amostra representativa de
penas, são depenadas e pesadas novamente para determinar o peso das penas
pela diferença entre a ave com penas e depenada. Recomenda-se separar as
amostras corporais das penas para se obter amostras homogêneas. As aves são
acondicionadas em sacos plásticos identificados e congeladas para serem
processadas posteriormente.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
As aves podem ser processadas por dois procedimentos: moídas em moinho
industrial de carne ou em autoclave. Por causa da temperatura mais elevada na
autoclave (127 oC), não é recomendado esse procedimento para as amostras
destinadas a análises de aminoácidos.
Para o processamento em moinho de carne, recomenda-se moer a ave
depenada para obtenção de amostras homogêneas. As aves congeladas são
serradas em pedaços em serra de fita, moídas em moinho de carne industrial e
uma amostra é armazenada em freezer. As penas são cortadas com tesoura e
amostradas.
Para o processamento em autoclave, não é necessário depenar as aves que
são acondicionadas em autoclave (AV-225, Phoenix) a 127°C e 1 atm, e o tempo
de permanência é de acordo com o tamanho e número delas. Logo após retirálas da autoclave, elas são homogeneizadas em um liquidificador industrial (8L
Skynsen) para obtenção de uma amostra homogênea.
Para secar as amostras recomenda-se a liofilização. As amostras são pesadas
e colocadas em placas de Petri, e submetidas à secagem a vácuo a -50°C, e o tempo de permanência no liofilizador depende do equipamento e tamanho das mesmas.
Após a secagem, as amostras são pesadas novamente para obtenção da matéria
seca e moídas novamente em moinho de bola (MA-350, Marconi, SP) ou em
micromoinho (Ika).
5.1.5. Análises químicas corporais
As amostras corporais e das penas são analisadas para obtenção da composição
em energia, nitrogênio, gordura e matéria seca, segundo metodologia descrita
pela AOAC (1997).
5.1.6. Determinação dos componentes do balanço energético
A energia retida corporal é determinada pela diferença entre a energia corporal
inicial e a final ERc = EBc final – EBc inicial. A produção de calor (PC) é calculada
pela diferença entre a energia metabolizável ingerida (EMI) e a energia retida corporal
(ERc) expressas em (kcal/kg0,75 PCJ/dia), pela fórmula: PC = EMI – ERc.
5.1.7. Dados para calcular a EMm, ELm e as eficiências de utilização da
EM
Na Tabela 2, são apresentados dados obtidos de EMI, energia retida corporal
(ERc), produção de calor (PC), extrato etéreo (EEr) e proteína corporal retida
(PBr) em ensaio conduzido com aves de postura em crescimento.
5.1.8. Modelos para determinar a EMm e eficiências de utilização da
energia
As variáveis, ingestão de energia (EMI), energia retida corporal (ERc) e
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
209
5.1.4. Processamento das aves
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
210
produção de calor (PC) expressas em (kcal/kg PCJ 0,75/dia), são ajustadas
conforme os modelos para a obtenção das exigências de energia metabolizável
para mantença (EMm), energia líquida de mantença (ELm) expressas em (kcal/
kg0,75/dia) e eficiências de utilização da EM da dieta para mantença (km) e
acima da mantença (kgp).
Modelo (1): ER = a + b.EMI, no qual a EMm representa a EMI quando a ER
é zero, calculada por EMm = a/b. Esse modelo baseia-se no princípio de que o
estado de mantença ocorre quando a ave não está retendo energia, isto é,
encontra-se em balanço energético nulo. A inclinação da reta b representa a
eficiência de utilização da EM da dieta para deposição de energia corporal (kgp),
a qual indica a proporção da EMI que foi retida no corpo.
Conforme dados relacionados na Tabela 2, a equação obtida foi: ER = -83,92
+ 0,62.EMI (R2=0,99). A EMm é determinada pelo intercepto da reta no eixo x,
(EMm = 133,97 kcal/kg0,75/dia) e a eficiência de utilização da EM da dieta para
deposição de energia corporal (kgp = 0,62), representada pela inclinação da
reta (Figura 5).
Tabela 2 - Dados obtidos de EM ingerida, energia retida corporal (ERc), produção de
calor (PC), extrato etéreo retido (EEr) e proteína corporal retida (PBr) em aves de
postura alimentadas com diferentes níveis de alimentação.
Grupos
EMI
ER
PC
log PC
EEr
PBr
ERg1
ERp2
(kcal/kg0,75 PCJ/d)
(g/kg0,75 PCJ /d) (kcal/kg0,75 PCJ/d)
1.Ad libitum
208,34 47,25 161,10 5,08
3,42
3,00
32,00 17,00
2. Ad libitum
206,02 52,00 154,02 5,04
3,58
3,02
33,51 17,07
3. Ad libitum
206,32 41,69 164,62 5,10
3,31
2,43
30,99 13,77
4. Ad libitum
204,61 44,69 159,92 5,07
3,86
2,36
36,20 13,35
1.70% ad lb
154,29
8,03 146,27 4,99
0,28
1,29
2,64
7,29
2.70% ad lb
152,50
8,69 143,81 4,97
0,75
1,23
7,01
6,96
3.70% ad lb
153,65
8,83 144,82 4,98
0,59
1,31
5,52
7,39
4.70% ad lb
156,04
9,09 146,95 4,99
0,82
1,68
7,68
9,52
1. 50% ad lb
116,98
-3,79 120,77 4,79
-0,30
0,13
-2,85
0,75
2. 50% ad lb
121,99
-8,05 130,04 4,87
-0,74
0,16
-6,95
0,92
3. 50% ad lb
120,54
-6,80 127,34 4,85
-0,60
0,03
-5,58
0,16
4. 50% ad lb
119,76
-5,03 124,78 4,83
-0,35 -0,07
-3,27
-0,40
1. 35% ad lb
87,15 -29,78 116,93 4,76
-2,42 -0,95 -22,72
-5,35
2. 35% ad lb
86,24 -25,52 111,76 4,72
-1,62 -1,35 -15,21
-7,62
3. 35% ad lb
85,85 -33,87 119,72 4,79
-2,31 -1,67 -21,61
-9,45
4. 35% ad lb
88,38 -29,70 118,09 4,77
-2,05 -1,09 -19,21
-6,18
1
ER como gordura calculada considerando 9,37 kcal/g de gordura. 2 ER como proteína
calculada considerando 5,66 kcal/g de proteína. (Neme, 2004 – Tese de Doutorado - UNESPJaboticabal).
A exigência de energia líquida para mantença (ELm) é determinada pelo
modelo:
log PC = a + b.EMI
Modelo (4)
A ELm representa a produção de calor da ave em jejum, calculada pelo
antilogarítimo da produção de calor, quando a ingestão de EM é extrapolada a
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Energia metabolizável ingerida (kcal/kg0,75/dia)
Figura 5 - ER corporal em função da EMI em
aves de postura em crescimento.
2
REMn
= 0,94
= 134
Energia metabolizável ingerida (kcal/kg /dia)
Conforme dados de EMI, ERg
e ERp, apresentados na Tabela
Figura 6 - Produção de calor em função da EMI
2, a equação determinada foi:
em aves de postura em crescimento.
EMI = 127,48 + 1,24.ERg +
2,41.ERp, R2=0,99. Com base na
equação, a EMm = 127 kcal/kg0,75/dia, kg = 0,81 e kp = 0,42.
0,75
A eficiência de utilização da EM para mantença é calculada pela relação:
km = ELm/EMm
De acordo com os valores determinados, km = 84/134 = 0,63, indicando
que 63% da EMm foi efetivamente usada para mantença.
5.2. Protocolo para determinar a EMm em ensaio com apenas um nível
de alimentação
A EMm pode ser determinada em ensaio conduzido com apenas um nível de
alimentação, no qual é quantificado a EMI, a ERc, e a EMm é determinada pela
diferença: EMm = EMI – ERc/kgp. Para aplicação desse método é necessário o
conhecimento da eficiência de utilização da EM para retenção de energia corporal.
5.2.1. Ensaio de alimentação
As aves são distribuídas em um delineamento com número mínimo de 4
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
Modelo (3): EMI = a + 1/kg
.(ERg) + 1/kp.(ERp), em que a é
a EMm. Representa a EMI quando
a ERg e ERp são iguais a zero;
1/kp é a eficiência da utilização
da EM para deposição de
proteína e 1/kg é a eficiência
da utilização da EM para
deposição de gordura. As
eficiências são calculadas pelo
inverso dos coeficientes em
decorrência da inversão dos
parâmetros no modelo, isto é,
EMI em função da ERp e ERg.
EMm
EMn==134
134
Produção de calor (kcal/kg0,75/dia)
Na Figura 6, é apresentada
a relação da PC e a EMI, conforme
dados da Tabela 2. A equação
obtida foi: PC = 83,93 +
0,374.EMI, R 2 =0,94. A ELm
representa a PC da ave quando a
EMI=0, ELm=84 kcal/kg0,75/dia.
Energia retida (kcal/kg0,75/dia)
211
zero (log PC = a + b.0), ou seja,
PC = antilog de a.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
212
repetições, e o número delas por repetição é definido conforme as instalações
disponíveis. São alimentadas com uma dieta que atenda as exigências nutricionais.
Durante um período de 4 a 6 semanas, deve ser controlado o consumo de ração
e o peso das aves no início e final do ensaio.
A técnica do abate comparativo é usada para quantificar a retenção de energia
corporal no período experimental. Os procedimentos usados são os mesmos
descritos em (5.1.3. Técnica do abate comparativo). Se o ensaio for conduzido
com aves em produção deve ser considerada também a retenção da energia nos
ovos produzidos. Para isso, a produção e o peso dos ovos devem ser controlados
diariamente para quantificar o total de massa de ovos produzida. Semanalmente,
uma amostra de ovos deve ser coletada para análises da composição em energia
dos ovos.
5.2.2. Determinação da EMm
Com base nos parâmetros, EMI, ER e kg, a EMm é calculada pela fórmula:
EMm = EMI – (ER/kgp),
em que:
EMI = energia metabolizável ingerida (kcal/kg0,75/dia);
ER = energia retida no corpo e produtos (kcal/kg0,75/dia); e
kgp = eficiência total de utilização da energia.
5.2.3. Dados obtidos em ensaio com matrizes e determinação da EMm
Exemplo de cálculo da EMm conforme dados obtidos em ensaio realizado
com matrizes em produção é mostrado na Tabela 3.
Tabela 3 - Médias da ingestão de EMAn, energia retida total (corpo e ovos), produção
de calor e EMm obtidas em ensaio realizado com matrizes em produção em diferentes
temperaturas.
Variáveis
Temperatura (0C)
(kcal/kg0,75/dia)
13
21
30
Ingestão de EM
164,98+2
169,15+2
169,94+2
Energia Retida total
20,80+5
33,97+4
33,38+2
Produção de calor1
144,18+6
135,18+6
137,56+3
Exigência de EM para mantença2
130,83+7,0
112,86+8,7
110,97+4,7
PC = EMI – ER. 2 EMm = EMI – ER/kg, (kg = 0,61, 0,60 e 0,57, respectivamente a 13, 21 e
30°C). (Rabello, 2001- Tese de Doutorado UNESP-Jaboticabal).
1
5.3. Fatores que afetam as exigências de energia para manutenção
Entre os fatores que afetam as exigências de energia para manutenção da
ave, estão aqueles relacionados ao ambiente, como temperatura e umidade, e
os que são inerentes ao animal, tais como empenamento, genética e atividade.
Nos estudos da UNESP-Jaboticabal, foi avaliada a temperatura ambiente e
também o empenamento das aves sobre as exigências de energia para mantença.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 4 - Efeito da temperatura ambiente sobre as exigências de energia
metabolizável para mantença, determinado para matrizes, poedeiras e frangos de
corte.
Tipo de Aves
Equações
R2
Aves de postura em crescimento EMm = P0,75. (257,5 – 12,87.T + 0,247.T2) 0,82
Poedeiras em produção
EMm = P0,75. (165,74 – 2,37.T)
0,99
Matrizes em crescimento
EMm = P0,75. (174,15 – 1,88.T)
0,92
Matrizes em produção
EMm = P0,75.(192,76 - 6,32.T + 0,12.T2)
0,72
Frangos de corte
EMm = P0,75.(307,87 – 15,63.T + 0,31.T2)
0,93
EMm = exigência de EM para mantença (kcal/ave/dia); P = peso corporal (kg); T = temperatura
ambiente (ºC). Sakomura, 2004.
Outro estudo conduzido por
Neme et al. (2005) com aves de
postura em crescimento, para
avaliar o efeito da temperatura
(12ºC, 18ºC, 24ºC, 30ºC e 36ºC) e
do empenamento (100%, 50% e 0%
do empenamento normal das aves)
sobre as necessidades energéticas
para mantença. As aves com 50%
de cobertura de penas tiveram o
lado direito do corpo totalmente
depenado com o uso de uma
máquina de tosquia e tesoura. As
aves com 0% de cobertura de Figura 7 - Efeito da temperatura ambiente
penas foram totalmente depena- sobre as exigências de EM para manutenção de
aves de postura, matrizes pesadas e frangos de
das. As EMm foram determinadas corte. (Sakomura, 2004).
conforme protocolo descrito no
item 5.2. O efeito da temperatura e do empenamento sobre as EMm foi
determinado de acordo com os modelos:
EMm = B + d . (TCI - T) + ei, para T < TCI
(Modelo 5)
EMm = B + s . (T - TCI) + ei, para T ≥ TCI
(Modelo 6)
Em que:
TCI = L0 - L1 . E (TCI = Temperatura crítica inferior);
T = Temperatura ambiente (°C);
E = Fração de empenamento (0 a 1);
B, d, s, L0 e L1 = Parâmetros do modelo;
ei = erro aleatório da observação i.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
213
As exigências energéticas de manutenção (EMm) foram determinadas nas
temperaturas abaixo (15oC), acima (35oC) e na zona termoneutra (20 – 24oC) em
ensaios realizados com vários níveis de alimentação, conforme protocolo descrito
no item 5.1. As EMm foram ajustadas em função das temperaturas por meio de
equações de regressão relacionadas na Tabela 4 e representadas graficamente
na Figura 7.
A temperatura crítica inferior foi
estabelecida conforme o grau de
empenamento da ave (TCI=24,54 –
5,65.E), sendo maior para as aves
totalmente depenadas, (TCI=24,54–
5,65x0,0), uma vez que as aves nestas
condições perdem calor com mais
facilidade e respondem mais
rapidamente à redução da temperatura
ambiente. Já, para as aves totalmente
empenadas, a TCI é menor (TCI=24,54–
5,65x1,0).
0% empenamento
50% empenamento
EMm (kcal/dia/kg0,75)
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
214
100% empenamento
Temperatura ambiente (°C)
De acordo com a equação obtida e
Figura 8 - Efeito do empenamento da
demonstrada graficamente na Figura 8, ave e da temperatura ambiente sobre a
observa-se que a TCI está na EMm de aves de postura em crescimento.
dependência do grau de empenamento (Neme et al., 2005).
das aves, sendo maior quanto menor o
empenamento. Ou seja, 19ºC, 22ºC e 24ºC para 100%, 50% e 0% de penas,
respectivamente. A TCI relacionada com o grau de empenamento das aves, indica a
temperatura em que a ave se encontra em conforto térmico, que apresenta menor
gasto energético para manutenção do metabolismo basal.
Segundo o modelo estimado, EMm = P0,75 .92,40 + 0,88.(T–TCI), à medida que
a temperatura aumenta 1ºC, a partir da TCI de cada empenamento, há um
aumento na exigência de mantença na ordem de 0,88 kcal/kg0,75/dia. O aumento
da EMm em temperaturas acima da faixa de termoneutralidade é atribuído aos
gastos energéticos da ativação de mecanismos para perda de calor, sendo o
principal, o aumento na taxa respiratória para perdas evaporativas. Por outro
lado, à medida que a temperatura diminui em relação à TCI de cada
empenamento, há um aumento na exigência de mantença na ordem de 6,73 kcal/
kg0,75/dia para cada 1ºC, segundo o modelo EMm=P0,75 .92,40 + 6,73.(TCI–T).
5.4.Protocolo para determinar exigências de energia para o crescimento
das aves
Nos estudos realizados na UNESP-Jaboticabal, os coeficientes que definem
as exigências de EM por grama de ganho de peso corporal (EMg) foram
determinados, considerando-se as exigências de energia líquida por grama de
peso corporal (ELg) e as eficiências de utilização da EM da dieta para a deposição
de energia corporal (kgp).
5.4.1.Ensaio para determinar as exigências de energia líquida para o
crescimento
As aves são distribuídas em 3 grupos de 20 aves e alimentadas com ração
formulada de acordo com a recomendação da linhagem.
Semanalmente, cada grupo é pesado para obtenção do peso médio corporal
e, com base no peso médio de cada grupo, amostras de aves são abatidas para
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
A energia bruta corporal (EBc) é calculada multiplicando-se o PCJ pelo teor
de EB corporal.
5.4.2. Dados obtidos em ensaio com aves de postura em crescimento
Na Tabela 5, são apresentados dados da composição corporal em energia
(kcal/g) e pesos corporais em jejum (PCJ) e EBc obtidos em um ensaio realizado
com aves de postura em crescimento da linhagem Hy Line marrom de 1 a 18
semanas de idade.
5.4.3. Modelos para determinar as exigências de energia para o
crescimento
Os coeficientes que representam as exigências de energia líquida por grama
de peso corporal podem ser otidos por dois modelos:
EBc = a + b.PCJ
(Modelo 7)
Os dados da composição corporal em energia (EBc) são relacionados com os
pesos corporais (PCJ). A exigência de energia líquida por grama de ganho de
peso (ELg) é obtida pelo coeficiente de regressão b, o qual representa o teor de
energia por grama de peso corporal.
Para exemplificar, as equações obtidas, ajustando-se os dados de EBc em
função dos PCJ apresentados na Tabela 5, estão relacionadas na Tabela 6.
As exigências aumentam com o avançar da idade devido à maior deposição
de gordura corporal. Dessa forma, a exigência média (3,141 kcal/g) obtida de 1
a 18 semanas, não representa as exigências de cada fase. Recomenda-se ao usar
esse modelo, determinar as exigências por fase. As EMg são determinadas
dividindo-se as ELg pela eficiência de utilização da energia kgp.
As exigências de EMg também podem ser determinadas por outro modelo.
A equação alométrica prediz a composição corporal em energia em função
do PCJ:
log10EBc= a + b.log10PCJ
(Modelo 8)
Para estimar a composição energética por unidade de ganho de peso, a
equação é derivada, obtendo-se:
EBc= b.10a.PCJ(b-1)
Aplicando-se o peso corporal (PC) na equação, determina-se a composição
em energia por unidade de ganho de peso (EBc), a e b são parâmetros
determinados pela equação alométrica logaritmizada.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
215
quantificar a energia corporal. Antes do abate, as aves são submetidas a um
jejum de 36 horas para limpeza completa do trato gastrintestinal e obtenção do
PCJ. Em seguida, são sacrificadas, pesadas e, após depenadas, são pesadas
novamente para quantificar as penas. As amostras de penas e carcaças são
processadas para análises da composição corporal, conforme procedimento
descrito no item 5.1.4.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
216
Tabela 5 - Peso corporal (PCJ) e energia bruta
de 1 a 18 semanas de idade.
Idade (sem)
PCJ (g)
EB1 (kcal/g)
1
59,92
1,467
2
109,25
1,556
3
177,92
1,845
4
281,81
1,731
5
369,85
1,784
6
485,05
1,873
7
605,37
1,960
8
717,36
2,078
9
821,77
1,962
10
938,30
2,260
11
1035,30
2,429
12
1.168,46
2,499
13
1.291,04
2,626
14
1.393,98
2,905
15
1.480,95
2,793
16
1.500,50
2,999
17
1.595,10
2,954
18
1.679,22
3,178
1
corporal (EBc) de frangas de postura
EBc
87,90
170,05
328,34
487,90
659,75
908,27
1186,53
1490,47
1612,58
2.120,28
2.514,59
2.920,07
3.389,99
4.048,98
4.136,31
4.500,45
4.712,39
5.336,23
LogPCJ
1,78
2,04
2,25
2,45
2,57
2,69
2,78
2,86
2,91
2,97
3,02
3,07
3,11
3,14
3,17
3,18
3,20
3,23
LogEBc
1,94
2,23
2,52
2,69
2,82
2,96
3,07
3,17
3,21
3,33
3,40
3,47
3,53
3,61
3,62
3,65
3,67
3,73
EB carcaça + EB penas. (Neme, 2004 – Tese de Doutorado - UNESP-Jaboticabal).
Tabela 6 - Equações lineares da EBc em função do PCJ, ELg e EMg determinados para
as diferentes fases de crescimento das aves de postura.
Idade (sem.)
Equações
R2 ELg (kcal/g) EMg1(kcal/g)
1a6
EBc = - 0,39,707 + 1,905.PCJ
0,99
1,905
3,072
7 a 12
EBc = - 805,39 + 3,155.PCJ
0,99
3,155
5,089
13 a 18
EBc = - 2612,8 + 4,675.PCJ
0,96
4,675
7,540
1 a 18
EBc = - 485,67 + 3,141.PCJ
0,97
3,141
5,066
1
EMg = ELg/kgp (kgp=0,62).
As equações alométricas determinadas, conforme dados da Tabela 5, para
cada fase de crescimento estão relacionadas na Tabela 7. Essas equações são
derivadas para estimar a composição energética do ganho de peso. Aplicando-se
o peso médio nessas equações, obtém-se a energia por unidade de ganho (ELg)
(Tabela 7). Para determinar a energia metabolizável para ganho de peso (EMg),
a ELg é dividida pelo coeficiente de utilização da energia (kgp = 0,62).
Tabela 7 – Equações alométricas da EBc e PC, ELg e EMg determinados pela derivada
das equações, para as diferentes fases de crescimento das aves de postura.
Idade Equações alométricas
(sem.)
1a6
log EBc = - 0,0219 + 1,1103 log PCJ
7 a 12 log EBc = - 0,8161 + 1,394 log PCJ
13 a 18 log EBc = - 1,4739 + 1,6107 log PCJ
1
EMg = ELg/0,62.
Derivadas
Peso
ELg
EMg1
Médio (g) (kcal/g)(kcal/g)
EBc = 1,0557.PCJ0,1103 247
1,938 3,126
EBc = 0,2129.PCJ0,394 881
3,080 4,968
EBc = 0,0541.PCJ0,6107 1490
4,689 7,563
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
5.4.4. Eficiências de utilização da energia para deposição corporal
As eficiências de utilização da energia (kgp) podem ser determinadas pelo
modelo 1 (ER = a + b.EMI), em que o coeficiente de regressão b representa a
eficiência de deposição da energia, isto é, a proporção de ER para cada kcal de EM
ingerida.
Um exemplo pode ser observado na Figura 5, considerando-se a equação
obtida (ERc = -83,92 + 0,62.EMI), a eficiência de utilização da EM para deposição
corporal é 62%.
Para galinhas poedeiras e matrizes em reprodução, a grande dificuldade é
separar a eficiência de utilização da energia consumida para deposição corporal
e no ovo. Nos estudos com matrizes em produção, foram conduzidos dois ensaios
para determinar as eficiências de utilização da energia, separadamente, para
deposição corporal (kgp) e no ovo (ko).
5.4.5. Ensaio para determinar eficiência de utilização da energia para
deposição corporal
Para separar a eficiência de utilização da energia para deposição corporal
daquela para deposição no ovo em poedeiras ou matrizes, é preciso evitar que
as aves entrem em produção. Para evitar que as aves produzissem ovos, nestes
estudos, foi fornecido uma dieta com baixo teor de cálcio e evitada a luz artificial.
As aves devem ser alojadas individualmente, em gaiolas, para serem
controladas e eliminar aquelas que entram em produção. São distribuídas em 3
grupos de 20 aves. A ração é formulada para atender as exigências, exceto para o
cálcio (nível abaixo do recomendado) para evitar a produção de ovos. Além disso, as
aves são mantidas somente com luz natural para não estimular a produção.
O peso das aves e o consumo de ração são controlados semanalmente e uma
amostra de aves de cada grupo é abatida para determinar a composição de
energia corporal.
Com base nos dados obtidos, calcula-se a EMI e a ERc. A EMm é determinada
pelo fator: EMm = P0,75 (191,21 – 8,15.T + 0,16.T2), aplicando-se os dados de
peso e temperatura registrados. A EM usada somente para o ganho de peso
(EMg), é obtida pela diferença:
EMg = EMI – EMm
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
217
A diferença básica entre os modelos, é que o modelo 8 prediz as exigências
de energia líquida com base no PC da ave, sendo possível considerar a variação
do peso e, conseqüentemente, a composição corporal para estimar as exigências.
Nesse caso, as exigências (kcal/g de ganho de peso) são obtidas aplicando-se os
pesos médios na equação. Por outro lado, o modelo 7 estima o coeficiente
(kcal/g de ganho de peso). Para determinar os coeficientes expressos em kcal
de EM por grama de ganho de peso, é preciso levar em conta a eficiência de
utilização da EM da dieta para deposição corporal.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
218
A eficiência de utilização de energia para ganho de peso (kgp) é
determinada por meio da relação da energia retida corporal (ERc) e a energia
metabolizável destinada apenas para o ganho de peso (EMg), pela fórmula:
kgp = ERc/EMg
5.4.6. Dados obtidos em ensaio conduzido com matrizes e cálculo da
eficiência
Um exemplo da determinação da eficiência (kgp) com os dados obtidos no
ensaio realizado com matrizes de 26 a 33 semanas é mostrado na Tabela 8.
Tabela 8 - Médias de peso inicial (PI) e final (PF), ingestão de energia metabolizável
(EMI), Energia metabolizável para mantença (EMm), energia metabolizável disponível
para ganho (EMg), energia retida corporal (ERc) e a eficiência de utilização da energia
(kgp).
Grupos
PI (g)
PF (g)
EMI
EMm1
EMg2
ERc
kgp3
kcal/ave/dia (%)
A
2.844+26 3.855+57 339+2,21 221+2,03 118+3,59 61+3,92 51+4,86
B
2.825+83 3.775+160 339+3,07 219+5,98 120+5,78 56+6,92 46+4,81
C
2.956+58 3.849+58 338+2,81 220+5,43 117+3,08 52+1,92 45+0,55
Médias 2.851+71 3.833+127 339+2,62 220+5,20 220+5,20 55+4,99 47+3,71
1
EMm = P0,75 (191,21 – 8,15.T + 0,16.T2). 2EMg = EMI - EMm. 3kgp = ERc/EMg. (Rabello, 2001)
Tese de Doutorado - UNESP-Jaboticabal).
5.4.7. Cálculo das exigências de EM para o crescimento
Considerando-se o coeficiente determinado ELg (kcal/g) e a eficiência de
utilização (kgp), estima-se o coeficiente que define a exigência de EM por grama
de ganho de peso:
EMg = ELg/kgp
Exemplificando com base no coeficiente obtido para as matrizes em produção
(ELg = 3,58 kcal/g) e a eficiência (kgp = 0,47), a exigência de EM para o ganho
de peso pode ser calculada: EMg = 3,58/0,47 = 7,62 kcal/g
5.5. Protocolo para determinar as exigências de energia para produção
5.5.1. Ensaio com aves em produção
As exigências e eficiências de utilização da EM para deposição no ovo são
determinadas em ensaio conduzido com reprodutoras ou poedeiras, alojadas
em gaiolas, por um período de 6 semanas.
As aves são distribuídas em 3 grupos e alimentadas com uma ração formulada
para atender as exigências nutricionais de acordo com as recomendações da
linhagem. O fornecimento de ração é controlado de acordo com as recomendações
do manual da linhagem.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
5.5.2. Determinação das exigências e eficiência de utilização da energia
para deposição no ovo
A exigência de energia líquida para produção de ovos (ELo) é baseada na
composição média de energia do ovo (kcal/g de ovo).
A eficiência de utilização da energia para produção de ovos (ko) é determinada
considerando-se a energia retida no ovo (ERo) dividida pela energia metabolizável
ingerida (EMI), descontando-se a energia metabolizável destinada para mantença
(EMm) e para ganho de peso (EMg).
ko = ERo/[EMI-(EMm + EMg)]
A exigência de energia metabolizável para produção de ovos (EMo) é
determinada considerando-se a composição média de energia dos ovos (ELo) e a
eficiência de utilização (ko):
EMo = ELo/ko
5.5.3. Dados obtidos em ensaio realizado com matrizes em produção e
cálculo da eficiência de utilização da EM para deposição no ovo
Tabela 9 - Médias dos valores da energia bruta dos ovos, EM para mantença (EMm),
EM para o ganho de peso (EMg), EM disponível para a produção de ovos (EMo), energia
retida no ovo (ERo) e eficiência de utilização da EM para produção de ovos (ko) obtidos
em ensaio com matrizes.
Idade
EB ovo
EMm1
EMg2
EMo3
ERo4
ko5
Sem.
kcal/g
(kcal/ave/dia)
31
1,64+0,05
239,82+0,51 50,07+15,70 133,93+16,26 88,81+5,03 66,77+6,62
32
1,48+0,15
240,03+0,49 85,27+16,30 113,50+13,82 85,17+11,27 75,10+0,99
33
1,47+0,11
242,94+0,17 63,50+11,17 132,36+11,31 78,62+6,57 59,59+5,94
34
1,55+0,08
241,94+0,13 52,25+15,39 144,82+14,26 87,97+11,93 65,87+5,76
35
1,52+0,07
243,63+1,13 39,91+15,25 155,26+16,27 86,97+3,21 56,36+5,29
36
1,56+0,04
246,00+0,10 51,16+3,08
145,69+3,18 86,97+7,01 60,33+8,12
Médias 1,54+0,10
242,20+2,18 57,69+19,38 136,61+18,58 85,88+7,70 64,12+8,06
1
EMm = P0,75 (191,21 – 8,15.T + 0,16.T2), P = peso corporal (kg) e T a temperatura (°C);2EMg
= 7,61.G, onde G é o ganho de peso (g). 3EMo = EMI-(EMm+EMg), onde EMI= energia
metabolizável ingerida; 4ERo = 1,54Kcal/g x MO, em que, 1,54 é o valor energético dos ovos
e MO é a massa de ovos. 5ko = ERo/EMo. (Rabello, 2001 Tese de Doutorado, UNESPJaboticabal).
Considerando-se a composição média em energia dos ovos (ELo = 1,54 kcal/
g de ovo) e a eficiência (ko = 64%), pode-se obter o coeficiente que estima as
exigências de EM para produção de ovos:
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
219
Durante o período experimental, são quantificados semanalmente o peso
das aves, a produção e o peso dos ovos. Uma amostra de ovos de cada grupo é
coletada, homogeneizada por 2 minutos em liquidificador e armazenada em
freezer. As amostras são preparadas para análises de matéria seca e energia
bruta, conforme metodologia descrita pela AOAC (1997).
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
220
EMo = 1,54/0,64 = 2,40 kcal/g de ovo
5.6. Elaboração dos modelos para determinar as exigências energéticas
Com base no método fatorial e nos coeficientes determinados para
mantença, crescimento e produção, são elaborados modelos para predição
das exigências de energia.
Para aves em crescimento:
EMI = EMm.P0,75 (T) + EMg.G
EMI = EMm.P
0,75
(T) + ERg.Gg + ERp.Gp
(Modelo 9)
(Modelo 10)
Para as aves em produção:
EMI = EMm.P0,75 (T) + EMg.G + EMo.MO
EMm=
EMg =
EMo =
ERg =
ERp =
G=
Gg =
(Modelo 11)
exigência de EM para mantença, em função do peso metabólico
(P0,75) e da temperatura ambiente (T);
exigência de EM para ganho de peso (kcal/g de ganho de peso);
exigência de EM para produção de ovos (kcal/g de ovo produzido);
energia retida como gordura (kcal/g de gordura);
energia retida como proteína (kcal/g de proteína);
ganho de peso (g/ave/dia) e MO = massa de ovos (g/ave/dia);
ganho de gordura corporal e Gp = ganho de proteína corporal (g/
ave/dia).
5.6.1 Modelos elaborados nos estudos realizados na UNESP-Jaboticabal
Os modelos elaborados considerando os coeficientes determinados nos estudos
são apresentados na Tabela 10.
5.7. Protocolo para determinar exigências de proteína para mantença
5.7.1.Ensaio de metabolismo
A exigência de proteína bruta para mantença (PBm) pode ser determinada
pela Técnica do Balanço de Nitrogênio (BN). Um ensaio de metabolismo é realizado
usando-se a metodologia da coleta total, com duração de 8 dias, sendo 4 dias de
adaptação às dietas experimentais e 4 dias para coleta de excretas. As aves são
alojadas em gaiolas de metabolismo em grupos com número adequado de aves
para cada repetição e, no mínimo, 4 repetições para cada dieta.
Dietas experimentais
As aves são alimentadas com dietas isocalóricas com níveis decrescentes de
proteína, a fim de proporcionar balanço de nitrogênio positivo, próximo a zero
e negativo. As dietas são formuladas para atender as necessidades nutricionais
de todos os nutrientes exceto de proteína e aminoácidos. Para formulação das
dietas com baixo teor protéico é necessário utilizar ingredientes com reduzido
teor protéico, como a farinha de mandioca (1,7% PB) e a fécula de mandioca
(0,05% PB). Exemplos de formulação de rações com níveis de proteína variando
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 10 - Modelos de predição das exigências de energia metabolizável para
matrizes, poedeiras e frangos.
Idade (sem.)
Modelos
Matrizes em crescimento1
3a8
EMI = P0,75 .(174 – 1,88.T) + 2,83.G
9 a14
EMI = P0,75 .(174 – 1,88.T) + 2,50.G
15 a 20
EMI = P0,75 .(174 – 1,88.T) + 3,24.G
Matrizes em reprodução2
EMI = P0,75 .(192,76 – 6,32.T + 0,12.T2) + 7,62.G + 2,40.MO
Aves de postura em crescimento3
1a6
EMI = P0,75 .92,40 + 6,73.(TCI–T) + 3,13.G (T<TCI)
EMI = P0,75 .92,40 + 0,88.(T–TCI) + 3,13.G (T >TCI)
7 a 12
EMI = P0,75 .92,40 + 6,73.(TCI–T) + 4,97.G (T<TCI)
EMI = P0,75 .92,40 + 0,88.(T–TCI) + 4,97.G (T>TCI)
13 a 18
EMI = P0,75 .92,40 + 6,73.(TCI –T) + 7,56.G (T<TCI)
EMI = P0,75 .92,40 + 0,88.(T–TCI) + 7,56.G (T>TCI)
Poedeiras4
EMI = P0,75 .(165,74 – 2,37.T) + 6,68.G + 2,40.MO
Frangos de corte5
EMI = P0,75.(307,87 -15,63.T + 0,3105.T2) + 13,52.Gg + 12,59.Gp
EMI = exigência de EM (kcal/ave/dia); P0.75 = peso metabólico (kg); T = temperatura
(C); G = ganho de peso diário (g); MO = massa de ovos (g); Gg = ganho em gordura
corporal (g); Gp = ganho em proteína corporal (g); TCI = 24,54 – 5,65E; E escore de
empenamento (0 a 1). 1Sakomura et al., 2003; 2Rabelo et al., 2006; 3Neme et al.,
2005; 4Sakomura et al., 2005a; 5Sakomura et al., 2005b).
Tabela 11 - Composições percentuais das dietas experimentais usadas em ensaio
para determinar as exigências de mantença de proteína para poedeiras.
Ingredientes (%)
Níveis de PB das dietas
16%
8%
4%
2%
Milho
56,11
40,41
20,05
12,63
Farelo de soja
24,39
8,68
3,00
Farinha de mandioca
5,43
30,00
48,11
48,18
Fécula de mandioca
2,00
5,65
12,00
18,00
Fosfato bicálcico
1,59
1,95
2,08
2,15
Calcário calcítico
8,48
9,12
9,05
9,04
Óleo de soja degomado
1,08
1,36
2,12
3,52
Sal comum
0,35
0,35
0,35
0,35
DL-Metionina (98%)
0,02
0,09
0,02
0,02
L-Lisina (78%)
0,09
0,09
0,09
Areia lavada
1,80
2,58
5,47
Suplemento Mineral
0,25
0,20
0,25
0,25
Suplemento Vitamínico
0,30
0,30
0,30
0,30
Total
100,00
100,00
100,00
100,00
As dietas são isocalóricas (2.800 kcal/kg), isocálcicas (4% Ca), isofosfóricas (0,42% Pd), e os
aminoácidos variaram conforme os níveis de PB das dietas. (Basaglia, 1999 Tese de
Doutorado, UNESP-Jaboticabal).
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
221
de 2% a 16% PB e mantendo a mesma relação proteína/aminoácidos são
apresentados na Tabela 11.
Coleta total das excretas
Pelo método de coleta total, são controlados o consumo de ração e a
produção total de excretas durante o ensaio. As amostras de excretas são
preparadas e, juntamente com as rações, são encaminhadas ao laboratório
para análises de N e MS. Com base nos dados de consumo e de nitrogênio das
rações, determina-se o consumo de N; e com os dados de excreta produzida e
N das mesmas, calcula-se a excreção de N. O balanço de N é calculado pela
diferença entre o N consumido e o N excretado.
5.7.2. Dados obtidos em ensaio realizado com poedeiras
Tabela 12 - Médias da ingestão de N (NI), excreção de N (NE) e balanço de nitrogênio
(BN) obtidos em ensaio de metabolismo realizado com poedeiras.
Níveis de PB
NI
NE
BN
(%)
(g/kg0,75/dia)
16
2,63 ± 0,13
1,27 ±0,16
1,36 ± 0,25
8
1,04 ± 0,09
0,58 ± 0,07
0,46 ± 0,06
4
0,45 ± 0,04
0,39 ± 0,10
0,054 ± 0,001
2
0,27 ± 0,01
0,28 ± 0,04
0,008 ± 0,004
(Basaglia, 1999. Tese de Doutorado - UNESP-Jaboticabal).
5.7.3. Determinação da Nm, Ne e eficiência de utilização do N
A exigência de nitrogênio para mantença (Nm) é determinada pela regressão
do balanço de nitrogênio (BN) em relação ao nitrogênio ingerido (NI). Essa equação
fornece no intercepto do eixo Y as perdas endógenas de nitrogênio (Ne); e no
intercepto do eixo X, o Nm, o
qual, multiplicado pelo fator de
conversão 6,25, fornece a PBm.
A inclinação da reta representa
a eficiência de utilização do
nitrogênio da dieta.
Balanço de nitrogênio (g/kg0,75/dia)
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
222
A relação do BN com o NI
obtida pelos dados apresentados
na Tabela 12, é expressa pela
equação de regressão linear: BN
= -0,1812 + 0,5894.NI, R2=0,97.
Nitrogênio ingerido (g/kg /dia)
Considerando-se o BN=0, a
exigência de N para mantença,
Nm = 310 mg/kg0,75/dia. As perdas Figura 9 - Relação entre balanço (BN) e
endógenas de N da ave em jejum ingestão de nitrogênio (NI), ambos expressos em
0,75
é representada pelo intercepto da g de N/kg /dia.
equação, Ne = 181,2 mg/kg0,75/
dia e a eficiência de utilização do N da dieta, k = 0,59, conforme mostra a
Figura 9.
0,75
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
As exigências de proteína para o crescimento e produção podem ser
determinadas pelos mesmos procedimentos descritos em 5.4.( Protocolo para
determinar exigências de energia para o crescimento) e 5.5. (Protocolo para
determinar as exigências de energia para produção).
5.9. Elaboração de modelos para determinar exigências de proteína
As exigências de proteína, considerando-se os coeficientes determinados para
manutenção, crescimento e produção, podem ser determinadas pelos modelos:
Para aves em crescimento: PB = PBm.P0,75 + PBg.G
(Modelo 12)
Para aves em produção: PB = PBm.P0,75 + PBg.G + PBo.MO
PBm =
PBg =
PBo =
PB =
P0,75 =
G=
MO =
(Modelo 13)
coeficiente de PB para mantença (g de proteína/P /dia);
coeficiente de PB para ganho de peso (g de PB/g de peso corporal);
coeficiente de PB para produção de ovos (g PB/g de ovo);
consumo de PB (g/ave/dia);
peso metabólico (kg);
ganho de peso diario (g);
massa de ovos produzida por dia (g).
0,75
5.9.1. Modelos elaborados nos estudos realizados na UNESP-Jaboticabal
Os modelos para determinar as exigências de proteína para aves de postura,
corte e reprodutoras, elaborados com base nos estudos realizados na UNESPJaboticabal, são relacionados na Tabela 13.
Tabela 13 - Modelos para predizer as exigências de proteína para matrizes, poedeiras
e frangos.
Idade (sem.)
Modelos
Aves de postura em crescimento1
3a8
PB = 2,39.P0,75 + 0,41.G
9 a 12
PB = 2,39.P0,75 + 0,54.G
13 a 18
PB = 2,39.P0,75 + 0,56.G
Matrizes em crescimento2
3a8
PB = 2,02.P0,75 + 0,350.G
9 a 14
PB = 2,02.P0,75 + 0,406.G
15 a 20
PB = 2,02.P0,75 + 0,463.G
3
Matrizes em Reprodução
PB = 2,282.P0,75 + 0,356.G + 0,262.MO
Poedeiras em Produção4
PB = 1,94.P0,75 + 0,480.G + 0,301.MO
Frangos de corte – Machos5
1a3
PB = 1,32.P0,75 + 0,256.G
4a6
PB = 1,32.P0,75 + 0,277.G
7a8
PB = 1,32.P0,75 + 0,283.G
PB = exigência de PB (g/ave/dia);, P = peso corporal (kg); G= ganho diário de peso (g/ave/
dia);, MO = massa de ovo (g/ave/dia). 1Basaglia et al., 1998; 2Silva et al., 2000; 3Rabello et
al., 2002; 4Sakomura et al., 2002; 5Longo et al., 2001).
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
223
5.8. Exigências de proteína para o crescimento e produção
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
224
5.10. Avaliação dos modelos
Os modelos antes de serem utilizados devem ser validados. Para isso há vários
critérios: os modelos podem ser avaliados em ensaios de desempenho, por
simulação, aplicando-se nos modelos dados de desempenho esperado, e por
comparação dos dados preditos pelo modelo com aqueles observados em ensaios.
5.10.1. Protocolo para avaliar os modelos em ensaios de desempenho
Os modelos desenvolvidos na UNESP-Jaboticabal foram avaliados em ensaios
de desempenho realizados com matrizes pesadas em crescimento, matrizes em
reprodução e poedeiras. Para exemplificar, será descrito o protocolo usado para
avaliar o modelo de predição das exigências de energia em ensaio conduzido
com matrizes em reprodução (Rabello et al., 2006).
Ensaio de desempenho
O experimento foi conduzido com 600 matrizes de corte, fêmeas, Hubbard
Hy-Yield e 60 machos Petterson, com 31 semanas de idade, com duração de 112
dias. As aves foram distribuídas de acordo com o delineamento inteiramente
casualizado, com dois tratamentos (controle e modelo) e 5 repetições com 40
fêmeas e 4 galos. O fornecimento diário de EM para o grupo controle foi de
acordo com o manual da linhagem; e para o outro grupo conforme o modelo:
EM=P0,75(192,76–6,32.T+0,12.T2) + 7,62.G + 2,40.MO.
A ração era fornecida diariamente e a quantidade baseada na exigência de
EM calculada pelo modelo ou conforme a recomendação da linhagem. A exigência
de EM foi determinada aplicando-se no modelo dados de peso corporal médio,
ganho de peso diário, produção de ovos e temperatura ambiente. O peso e a
produção eram controlados semanalmente e a temperatura, diariamente.
Para o fornecimento diário das rações visando ao atendimento das exigências
de EM, conforme os tratamentos e dos demais nutrientes segundo as
recomendações do manual da linhagem, foram formuladas dietas para diferentes
consumos, variando de 145 a 165g/ave/dia (Tabela 14). As dietas foram
formuladas com os mesmos níveis energéticos e diferentes concentrações dos
demais nutrientes, para promover a mesma ingestão dos nutrientes, exceto a
energia que variava com as quantidades fornecidas de ração.
Foi avaliado o desempenho produtivo (peso corporal, consumo diário de
energia, conversão alimentar e energética, produção e peso dos ovos), e as
características reprodutivas (taxa de eclosão, eclodibilidade, fertilidade dos
ovos e o peso dos pintos) (Tabela 15).
Os resultados da Tabela 15 mostram que o grupo de aves alimentadas de
acordo com o modelo, apesar de ter consumido menos energia, tiveram
desempenho produtivo e reprodutivo semelhantes ao do grupo tratado segundo
as recomendações da linhagem. Entretanto, as aves alimentadas conforme o
modelo tiveram melhores conversões alimentar e energética. Os resultados
evidenciam que o modelo foi eficaz em predizer as exigências energéticas das
aves. Além disso, as diferenças entre o desempenho predito e observado do
grupo alimentado conforme o modelo foram pequenas (Tabela 16), indicando
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 14 - Composições nutricionais das dietas formuladas para os fornecimentos
diarios de ração variando de 145 a 165 g/ave/dia.
Rações conforme o fornecimento diário
Níveis nutricionais
165g
160g
155g
150g
145g
Proteína bruta (%)
14,55
15,00
15,48
16,00
16,55
Energia Metabolizável (kcal/kg) 2.870
2.870
2.870
2.870
2,870
Metionina (%)
0,446
0,460
0,475
0,491
0,508
Metionina + Cistina (%)
0,698
0,720
0,743
0,768
0,794
Lisina (%)
0,735
0,758
0,782
0,809
0,836
Cálcio (%)
3,200
3,300
3,406
3,520
3,641
Fósforo disponível (%)
0,407
0,420
0,434
0,448
0,463
Sódio (%)
0,145
0,150
0,155
0,160
0,166
Colina (mg/kg)
1.066
1.100
1.135
1.173
1.213
(Rabello et al., 2006).
Tabela 15 - Resultados do desempenho das matrizes de 31 a 46 semanas de idade.
Variáveis
Controle
Modelo
Consumo de EM (kcal/ave/dia)
455 a
444 b
Produção de ovos (%ave/dia)
83,30
84,15
Massa ovo (g/ave/dia)
52,71
53,14
Conversão alimentar (kg/kg ovos)
3,011 a
2,914 b
Conversão energética (kcal/kg ovos)
8,641 a
8,363 b
Peso corporal às 46 sem. (g)
3.942
3.906
Taxa de eclosão (%)
90,77
91,35
Eclodibilidade (%)
93,36
95,31
Peso dos pintos (g/ave)
44,92
44,92
Médias seguidas de letras diferentes diferem pelo teste F. ( Rabello et al., 2006).
Tabela 16 - Médias do ganho de peso diário (GP) e da produção de massa de ovos
(MO) observadas e preditas e as diferenças entre os valores observados e preditos
para cada tratamento de 31 a 46 semanas de idade.
GPP1
GPO1
Diferenças
MOP1
MOO1 Diferenças
(g/dia)
(g/dia)
GPO-GPP
(g/dia)
(g/dia) MOO-MOP
Controle
3,08
3,61
0,53
52,89
52,71
-0,18
Modelo
3,15
3,50
0,35
53,35
53,14
-0,21
Valores calculados considerando-se o ganho de peso inicial e final observado (GPO) e predito
(GPP) e a massa de ovos observada (MOO) e predita (MOP).
1
5.10.2. Protocolo para avaliar modelos por simulação comparando com
resultados observados
O modelo pode ser avaliado comparando-se os consumos de EM preditos por
ele com os consumos observados em um ensaio experimental ou com outros
modelos da literatura. Os consumos de EM são determinados por simulação,
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
225
o seu bom ajuste. Portanto, o modelo avaliado pode ser recomendado para a
elaboração de programas de alimentação para reprodutoras pesadas.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
226
aplicando-se nos modelos os dados de peso corporal, ganho diário de peso ou
de proteína e gordura corporal e temperatura ambiente.
No exemplo apresentado na Tabela 17, são relacionados os consumos de
EM diários observados em um ensaio realizado com frangos de corte na UNESPJaboticabal e os calculados pela aplicação dos dados de peso, ganhos diários de
proteína e gordura corporal e temperatura ambiente observados durante o ensaio
no modelo UNESP (EM = (307,87-15,63.T + 0,311.T2) P0.75 + 13,52.Gg + 12,59.Gp ), e
nos propostos por Emmans (1989) (ME = 0,275.BP + 11,95.Gp + 13,38.Gg) (BP =
peso protéico, g) e por Chwalibog (1991) (ME = 111,1.P0.75 + 8,03.Gp + 13,38.Gg).
Para comparar os valores preditos pelos modelos com os consumos observados no
ensaio, foram calculadas as diferenças entre eles (P-O) e a soma de quadrados dos
desvios (SQD).
Tabela 17 - Avaliação dos modelos de predição das exigências energéticas para frangos
de corte por simulação comparando-se com valores observados.
Idade
EMI 1
UNESP
P– O5
Emmans
P – O5 Chwalibog P – O5
(dias)
Observados (2005)2
(1989) 3
(1991) 4
kcal/ave/dia
7 a 14
148
154
6
121
-27
127
-21
15 a 21
255
272
17
217
-38
222
-33
22 a 28
401
405
4
331
-70
342
-59
29 a 35
516
536
20
445
-71
448
-68
36 a 42
586
567
-19
465
-121
501
-85
43 a 49
660
713
53
602
-58
619
-41
50 a 56
721
619
-102
513
-208
520
-201
SQD6
14356
73910
59336
EMi = EM consumida observada em ensaio com frangos Ross machos. 2EM = (307.87-15.63 T
+ 0.311 T2) P0.75 + 13.52 Gg + 12.59 Gp. 3Emmans (1989) - ME = 0.275 BP + 11.95 Gp + 13.38 Gg
(BP = peso protéico, g).4Chwalibog (1991) - ME = 111.1 P0.75 + 8.03 Gp + 13.38 Gg 5 Diferenças
entre os valores preditos pelos modelos e os observados. 6 SQD = soma de quadrados dos
desvios.(Longo, 2000 – Dissertação de Mestrado - UNESP-Jaboticabal) .
1
As diferenças entre os valores preditos pelos modelos e os observados no
ensaio foram menores para o modelo UNESP comparados aos de Emmans (1989)
e de Chwalibog (1991). Os valores preditos pelos modelos da literatura foram
inferiores aos observados no ensaio.
5.10.3. Protocolo para avaliar modelos por simulação
Simulações dos cálculos das exigências de EM podem ser feitas aplicando-se
no modelo os dados conforme o objetivo da linhagem e a temperatura ambiente.
Essas simulações podem ser feitas em uma planilha do excel, levando-se em
conta o peso corporal, ganho diário de peso, produção e temperatura ambiente
que são aplicados no modelo (fórmula) para estimar as necessidades diárias de
EM.
Um exemplo de cálculo das exigências de EM para reprodutoras pesadas é
apresentado na Tabela 18. Os dados do desempenho esperado para as matrizes
Ross, conforme a idade das aves e a temperatura ambiente, são colocados na
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 18 - Simulação de cálculos das necessidades diárias de EM pelo modelo UNESP
para reprodutoras Ross de 24 a 40 semanas de idade.
Idade Pi
Pf
GP Temp. PM
PMM Postura Peso Massa Cons. de EM
sem. (g)
(g) (g/dia) (C)
(g) (kg0,75) (%)
ovos (g) Modelo1 Ross2
24
2.950 3.080 18,6
24
3.015 2,29
0,0
0,0
0,0 393
347
25
3.080 3.170 12,9
24
3.125 2,35
3,0
50,0
1,5 360
362
26
3.170 3.260 12,9
24
3.215 2,40 15,0 52,5
7,9 381
387
27
3.260 3.350 12,9
24
3.305 2,45 43,0 54,0 23,2 424
412
28
3.350 3.400 7,1
24
3.375 2,49 71,0 55,5 39,4 423
437
29
3.400 3.450 7,1
24
3.425 2,52 80,0 56,8 45,4 441
462
30
3.450 3.470 2,9
24
3.460 2,54 83,5 58,0 48,4 418
480
31
3.470 3.490 2,9
24
3.480 2,55 84,5 59,0 49,9 422
480
32
3.490 3.507 2,4
24
3.499 2,56 84,0 60,0 50,4 421
480
33
3.507 3.524 2,4
24
3.516 2,57 83,5 60,7 50,7 423
477
34
3.524 3.540 2,3
24
3.532 2,58 82,5 61,5 50,7 423
474
35
3.540 3.552 1,7
24
3.546 2,58 81,0 62,0 50,2 418
471
36
3.552 3.564 1,7
24
3.558 2,59 80,0 62,6 50,1 419
468
37
3.564 3.576 1,7
24
3.570 2,60 78,5 63,1 49,5 418
465
38
3.576 3.588 1,7
24
3.582 2,60 77,0 63,6 49,0 418
462
39
3.588 3.600 1,7
24
3.594 2,61 76,0 64,2 48,8 418
459
40
3.600 3.612 1,7
24
3.606 2,62 75,0 64,6 48,5 418
456
Modelo: EM = P 0,75(192,76–6,32.T+0,12.T 2)+ 7,62.G+2,40.MO. 2Recomendações para
reprodutoras Ross.
1
6. Modelo para estimar a exigência de energia de porcas em
gestação
Um sistema bastante prático para estimar a exigência diária de energia de
porcas em gestação foi apresentado por Close e Cole (2001). Os autores utilizaram
dados de vários pesquisadores para estimar a exigência diária de mantença (106
kcal EM x peso 0,75), para o ganho de peso da porca (4.910 kcal EM/kg) e do
tecido reprodutivo (1.540 kcal EM/kg), em ambiente termoneutro. No caso de
temperaturas menores que a temperatura de conforto térmico, os autores
apresentam as devidas correções.
O sistema é bastante importante, pois as porcas em gestação recebem
quantidades fixas de ração diariamente, para evitar o aumento de peso exessivo
que pode afetar a produtividade futura. Na Tabela 19, são mostrados os cálculos
para estimar a exigência diária de EM nas diversas fases da gestação. A mantença
sempre é o fator mais importante da exigência total, entretanto, no primeiro
terço da gestação, o ganho de peso da porca é mais importante que o ganho de
peso reprodutivo. Essa situação se inverte no terço final, no qual a exigência de
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
227
planilha e considerados no modelo UNESP: EM=P0,75(192,76–6,32.T+0,12.T2) +
7,62.G + 2,40.MO, para o cálculo dos consumos de EM. Na última coluna, são
relacionados os consumos recomendados de acordo com o manual da linhagem.
Observa-se que a maioria dos consumos preditos pelo modelo são inferiores aos
recomendados para a linhagem.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
228
EM para ganho reprodutivo apresenta aumento significativo. Esse sistema
permite elaborar programas de alimentação dos animais de acordo com o
desempenho esperado, por exemplo, o consumo diário de ração recomendado
pode variar de 2.139 g até 2.967 g por porca (Tabela 19).
Tabela 19 - Cálculo da exigência diária de EM de porcas, durante a gestação, de acordo
com o peso, ganho de peso e o número de leitões.
Dias de
Mantença1
Ganho de Peso
Exigência Diária
gestação
Peso kg kcal
Porca2
Reprodutivo3 kcal Ração g4
kg
kcal
kg
kcal
- Peso Inicial = 125 kg – Ganho Total = 70 kg – Leitões = 11 0
125
3.963
0,50
2455
0
0
6418
2139
21
136
4.221
0,46
2259
0,10
154
6634
2211
56
156
4.679
0,42
2062
0,17
262
7003
2334
91
178
5.166
0,35
1719
0,31
477
7362
2454
112
195
5.531
0,25
1228
0,68
1047
7806
2602
- Peso Inicial = 240 kg – Ganho Total = 45 kg – Leitões = 13 0
240
6.463
0,18
884
0
0
0
2449
21
245
6.564
0,16
786
0,11
169
7347
2506
56
256
6.784
0,14
687
0,21
323
7519
2598
91
271
7.080
0,10
491
0,40
616
7794
2729
112
285
7.353
0,08
393
0,75
1155
8187
2967
Exigência EM de mantença = 106 (Peso)0,75. 2. Ganho de peso da porca = 4.910 kcal EM/kg.
Ganho de peso reprodutivo (útero e tecido mamário) = 2,24 kg/leitão ou 1.540 kcal EM /kg.
4
Consumo diário considerando a ração com 3.000 kcal EM/kg. (Adaptado de Close e Cole, 2001).
1.
3
7. Utilização dos aminoácidos pelos animais monogástricos
Os aminoácidos da dieta ingeridos pelos animais são absorvidos no trato
gastrintestinal. Parte dos aminoácidos absorvidos é destinada para repor as perdas
obrigatórias endógenas, como excreção urinária, modificações irreversíveis,
oxidações irredutíveis e as perdas do epitélio. Outra parte vai para a síntese de
substâncias não protéicas, e parte é destinada para deposição de tecidos protéicos
e secreção de produtos, conforme ilustra a Figura 10. Para algumas dessas
funções, embora fisiologicamente essenciais, são necessárias pequenas
quantidades dos aminoácidos; para outras, não vitais fisiologicamente, podem
constituir a maior parte das exigências. Portanto, as exigências dietéticas dos
aminoácidos constituem a soma desses componentes.
7.1. Necessidades de aminoácidos para mantença
A mantença pode ser definida como o estado em que o animal se encontra
em equilíbrio de nitrogênio, no qual a ingestão de N é igual à soma das perdas,
permanecendo constante o conteúdo de N do corpo. Em indivíduos adultos,
significa manter o peso constante, contudo, para os animais em crescimento
manterem o peso constante, eles são impedidos de crescer desde que submetidos
à subnutrição. Nesse caso, a deposição protéica continua ocorrendo enquanto a
gordura corporal é perdida (Fuller et al., 1976).
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Aminoácidos da dieta ingeridos
Aminoácidos absorvidos
Aminoácidos para manutenção
Turnover de proteína corporal
Perda de aminoácidos (pele, penas, pêlos)
Perda endógena do trato gastrintestinal
Síntese de componentes (nitrogênio não
protéico)
Perda de aminoácidos (urina ou ácido úrico)
Aminoácidos para crescimento
Acréscimo de protéina corporal
Produção
Deposição em produtos (ovos,
leite)
Figura 10 - Processos biológicos da utilização dos aminoácidos em animais
monogástricos (adaptado de Moughan, 2003).
Para manter o equilíbrio de N, os aminoácidos devem ser supridos na mesma
taxa em que são perdidos pelo metabolismo, secreção ou excreção do corpo. As
perdas obrigatórias incluem a excreção endógena fecal e urinária, perdas
irreversíveis durante a síntese protéica, síntese de substâncias não protéicas,
taxas de oxidação dos aminoácidos e perdas do epitélio (Fuller, 1994).
A excreção endógena fecal é constituída pelas enzimas digestivas não
absorvidas e pelas proteínas das células do epitélio intestinal. A perda desses
aminoácidos deve ser considerada na mantença (Hurwitz et al., 1983).
Segundo Fuller (1994), na excreção urinária endógena, a eliminação de ácido
úrico resultante do catabolismo do excesso de aminoácidos não deve ser
considerada nas necessidades para mantença. Por outro lado, a excreção de
creatinina pela urina, que é um produto essencial no metabolismo energético,
requer arginina e metionina como parte do metabolismo endógeno de N e,
portanto, representa as perdas irreversíveis desses aminoácidos e devem ser
incluídos nas exigências de mantença.
As perdas irreversíveis durante a síntese de proteína envolvem os aminoácidos
modificados no metabolismo, como a hidroxilação de prolina e lisina na síntese
de colágeno. A histidina também é metilada na síntese de proteína muscular.
Essas perdas irreversíveis, embora não sejam quantitativamente expressíveis,
representam uma pequena parte das perdas obrigatórias, assim como vários
aminoácidos essenciais, como lisina, metionina, cisteína, fenilalanina, tirosina,
histidina e triptofano, que são usados na síntese de hormônios neurotransmissores
e de outros produtos metabolicamente importantes (Fuller, 1994).
As perdas de aminoácidos pela pele, pêlos e penas compreendem a maior parte
das exigências de mantença. O corpo perde constantemente queratina da pele que
contém ao redor de 82% de PB, sendo principalmente cistina (Hurwitz et al., 1983).
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
229
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
230
As exigências de aminoácidos para mantença são expressas com base no peso
metabólico por várias razões: a perda de aminoácidos da pele é proporcional à
superfície da mesma, as perdas endógenas intestinais são proporcionais à
quantidade de alimento ingerido que é determinada pelas necessidades
energéticas, e a produção de creatinina é proporcional à produção de energia
que é em função do peso metabólico corporal. Entretanto, alguns pesquisadores
sugerem expressar as exigências dos aminoácidos em relação ao peso protéico,
porque o peso do animal varia com o conteúdo de água e de gordura corporal.
Conforme mencionado, as exigências dos aminoácidos para mantença diferem
de acordo com as funções de cada aminoácido, composição das secreções e
excreções endógenas. Ousterhot (1960) observou que as aves alimentadas com
dietas deficientes em isoleucina ou valina perderam peso rapidamente seguidos
de mortalidade precoce; mas aquelas alimentadas com dietas deficientes em
histidina ou lisina perderam peso vagarosamente e sobreviveram por mais tempo.
Isso pode ser em decorrência do baixo turnover de lisina comparado aos
aminoácidos de mais rápido turnover, como treonina, metionina e triptofano
(Baker et al., 1996b). A importância dos aminoácidos sulfurados na mantença é
enfatizada pela contribuição para a queratina da pele e penas.
7.2. Métodos para determinar as exigências de aminoácidos para
mantença
Os primeiros estudos sobre exigência de aminoácidos para mantença de aves
foram realizados por Leville e Fisher (1959) e Leville et al. (1960). Nessas
pesquisas, as exigências de aminoácidos para mantença de galos foram
determinadas em ensaios de metabolismo para quantificar o balanço de N a
vários níveis de ingestão dos aminoácidos. As exigências dos aminoácidos foram
determinadas pela regressão do BN em função do aminoácido ingerido por
extrapolação ao balanço zero de N. Posteriormente, usando a mesma
metodologia, Burnham e Gous (1992) encontraram para galos a exigência de
isoleucina para mantença de 60 mg/kg/dia.
Uma outra metodologia para estimar as necessidades de aminoácidos para
mantença tem sido utilizada por diversos pesquisadores (Baker et al., 1996b; Edwards
et al., 1999 a,b; Hruby, 1998 e Sakomura e Coon, 2003). Esse método considera o
acréscimo de proteína corporal em relação aos níveis de ingestão do aminoácido.
As duas metodologias estimam as exigências dos aminoácidos para mantença
baseada no princípio de que a quantidade de aminoácido para mantença é aquela
necessária para manter a ave em equilíbrio de nitrogênio, isto é, quando o
balanço de N ou a deposição protéica for zero.
Em estudo conduzido na University of Arkansas, Sakomura e Coon (2003)
determinaram exigências de aminoácidos para mantença para reprodutoras
pesadas, relacionando a deposição protéica corporal com a ingestão de
aminoácidos. Foram realizados treze ensaios para determinar as exigências de
mantença da metionina, lisina, arginina, leucina, isoleucina, fenilalanina,
treonina, triptofano, valina, cistina, histidina, tirosina e nitrogênio. A seguir, é
descrito o protocolo utilizado no estudo.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
7.3.1. Ensaio de alimentação
Para cada ensaio, 50 matrizes Cobb sexualmente imaturas, com 23 semanas
de idade, foram individualmente colocadas em gaiolas e submetidas a um período
de 8 horas de luz e 16 horas de escuro. As aves foram distribuídas em 5 tratamentos
com 10 repetições de 1 ave.
7.3.2. Dietas experimentais
As aves foram alimentadas com dieta basal purificada (Tabela 20), contendo
uma mistura de aminoácidos cristalinos para atender as exigências em 40% do
recomendado pelo NRC (1994), com exceção do aminoácido estudado, que foi
suplementado com cinco níveis variando de 0,00% a 0,40% da exigência
recomendada. Todas as dietas eram isocalóricas (3.506 kcal EM/kg) e
isonitrogênicas com a suplementação de ácido glutâmico (6,78%PB). As aves
receberam alimentação controlada (109g/ave/dia).
Tabela 20 - Composição da dieta basal e da mistura de aminoácidos cristalinos.
Dieta Basal1
Mistura de aminoácidos2
Ingredientes
%
Aminoácidos
%
Amido
até 100
L-Glutamato
3,129
Sacarose
17,00
L-Glicina
0,798
Óleo de milho
6,50
L-Alanina
0,947
Celulose
7,96
DL-Metionina
0,152
Fosfato bicálcico
2,22
L-Cistina
0,136
Sulfato Mg
0,35
L-Arginina
0,440
Carbonato K
0,35
L-Lisina-HCl
0,400
Cloreto de sódio
0,30
L-Leucina
0,436
Cloreto colina -60
0,26
L-Isoleucina
0,292
Bicarbonato de sódio
0,20
L-Fenilalanina
0,260
Mistura vitamínica
0,13
L-Tirosina
0,228
Mistura mineral
0,06
L-Treonina
0,296
Etoxiquim
0,02
L-Valina
0,328
Mistura de aminoácidos2
8,04
L-Histidina
0,128
L-Triptofano
0,072
Total
100
Total
8,042
Composição nutricional da dieta: 3.506kcalEM/kg;, 6,78% de proteína equivalente aos
aminoácidos cristalinos e 0,49% Ca. 2 Mistura de aminoácidos conforme 40% da recomendação
do NRC (1994). (Sakomura e Coon, 2003).
1
7.3.3. Abate comparativo para determinar deposição protéica corporal
No início do ensaio, um grupo de 20 aves com pesos médios semelhantes às
matrizes do ensaio foram submetidas ao jejum de 36 horas e sacrificadas por asfixia
(CO2). As aves que permaneceram no ensaio foram alimentadas por um período de
21 dias. No final, todas foram sacrificadas e imediatamente congeladas a -4 oC.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
231
7.3. Protocolo para determinar as exigências de aminoácidos para
mantença e eficiências de utilização dos aminoácidos
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
232
7.3.4.Processamento das aves e análises corporais
Oito aves de cada tratamento foram processadas em autoclave para se obter
amostras corporais homogêneas. As aves foram colocadas individualmente em
bandejas e mantidas em autoclave a 120 oC por 16 horas. Depois foram
homogeneizadas em um misturador industrial (Waring Laboratory heavy duty
model 38BL62) e as amostras foram congeladas a -20 oC. Após, foram secas por
liofilização (Virtis Instrument). O nitrogênio corporal foi analisado pelo método
da combustão de Dumas.
Para analisar aminoácidos, não é recomedado processar as aves em autoclave
porque a temperatura elevada (120 oC) pode interferir nas análises de
aminoácidos. Dessa forma, duas aves de cada tratamento foram moídas em um
processador de alimentos (Hobart Bowl Choper), as amostras foram armazenadas
a -20 oC e, posteriormente, foram secas por liofilização. Após, foram moídas
novamente com nitrogênio líquido em micromoinho (Waring commercial blender
model 38BL54). As amostras foram desengorduradas, em extrato etéreo por 16
horas, conforme AOAC (1997). Depois de desengorduradas foram moídas
novamente em micromoinho. A composição em aminoácidos foi determinada
após uma hidrólise em HCl (6mol/l), por 24 horas, por cromatografia de troca
iônica (Beckman 119 CL).
7.3.5. Dados obtidos de consumo do aminoácido, retenção protéica e
de aminoácido corporal
Os dados da retenção protéica e de aminoácidos corporais foram calculados
pela diferença entre a composição corporal final e inicial e expressos em (g/ave/
dia, g/kg P0.75/dia, e g/kg PB/dia), conforme apresentado para lisina na Tabela 21.
Tabela 21 - Deposição de proteína e de lisina em reprodutoras pesadas, alimentadas
com níveis crescentes de lisina.
Nivel
Consumo
lisina
dieta
g/100g
g/a/d
0,00
62,06
0,10
80,91
0,20
106,22
0,30
109,00
0,40
109,00
mg/a/d
0,00
79,65
212,44
327,00
436,00
Consumo
de lisina
mg/kg0,75/d mg/kgP/d
0,00
0,00
45,49
158,47
116,39
397,50
175,91
603,00
235,43
811,85
Acréscimo de
lisina corporal
mg/a/d mg/kg0,75/d mg/kgP/d
-85,01
-50,06 -172,28
-60,43
-33,77 -120,36
30,88
17,32
62,34
50,24
27,61
97,58
155,38
83,75
293,08
Acréscimo de
proteína corporal
g/a/d
g/kg0,75/d g/kgP/d
-1,968
-1,165 -4,003
-1,632
-0,933 -3,300
0,500
0,272
0,874
1,177
0,625
2,061
0,752
0,406
1,390
(Sakomura e Coon, 2003).
7.3.6. Determinação das exigências para mantença e eficiências
Os dados foram ajustados pelas regressões polinomiais da proteína retida ou
lisina corporal retida em função dos níveis de lisina ingeridos. As exigências de
mantença foram determinadas pelo intercepto da reta no eixo X, representando
a ingestão de lisina quando a retenção de proteína ou de lisina for zero. A
eficiência de utilização da lisina foi considerada o coeficiente de regressão da
reta determinada pela deposição de lisina em função do consumo de lisina.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 22 - Regressões da deposição da proteína corporal, deposição de lisina corporal
(Y) em função do consumo de lisina (X), exigências de lisina para mantença e eficiências
de utilização da lisina para deposição corporal.
Regressões
R2
Lisina mantença Efic.
(mg/dia)
(%)
Deposição de proteína corporal1
Ave
Y = -2,338 + 0,0177 X - 0,000024 X2
0,51
175,0 (ave)
Peso metabólico Y = -1,369 + 0,0188 X - 0,000046 X2
0,51
94,2 (kg0,75)
0,50
333,3 (kg PP)
Peso protéico
Y = -4,722 + 0,0191 X - 0,000014 X2
Deposição de lisina corporal2
Ave
Y= -90,809 + 0,5408 X
0,76
167,9 (ave)
54
Peso metabólico
Y = -52,538 + 0,5564 X
0,76
94,4 (kg0,75)
56
Peso protéico
Y = -184,875 + 0,5583 X
0,75
331,1 (kg PP)
56
Resultados com 40 aves, 8 aves para cada nível. 2Resultados considerando-se 10 aves, 2
aves para cada nível (Sakomura e Coon, 2003).
1
O método utilizado para estimar as exigências dos aminoácidos para mantença
é baseado no conceito de que a deposição protéica está relacionada com a
suplementação de um aminoácido limitante na dieta. De acordo com os resultados
obtidos (Tabela 22), as estimativas das exigências de lisina para mantença com
base no acréscimo de proteína e de lisina foram semelhantes, indicando que é
possível determinar as exigências dos aminoácidos para mantença, levando-se
em conta a deposição de proteína corporal. Isso é importante para realizar
pesquisas para determinar exigências dos aminoácidos, pois as análises de PB,
além de serem mais fáceis de analisar, os custos são inferiores aos aminogramas.
As exigências são expressas, por ave, por quilograma de peso metabólico ou
por quilograma de peso protéico. Normalmente, a literatura tem apresentado
os coeficientes em relação ao peso metabólico; entretanto, a vantagem de
expressar em relação ao peso protéico é devido ao fato da composição corporal,
principalmente em gordura, variar de acordo com a idade e alimentação. Dessa
forma, quando os coeficientes são expressos com base no peso protéico, é possível
fazer comparação entre aves de diferentes idades e pesos corporais. Os
coeficientes de regressão das equações (0,54, 0,56 e 0,56) representam as
eficiências de utilização da lisina para deposição corporal.
Na Tabela 23, encontram-se as exigências de mantença dos aminoácidos
obtidas neste estudo, segundo Fisher (1998) para matrizes, Baker et al. (1966),
Baker e Allee (1970) e Fuller et al. (1989) para suínos em crescimento; Edwards
e Baker (1999a,b), Baker et al. (1996) e Hruby (1998) para frangos de corte e
Leveille (1959 e 1960) para galos.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
233
Na Tabela 22 são apresentadas as equações para estimar as exigências de lisina
para mantença e as eficiências de utilização da lisina para deposição corporal.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
234
Tabela 23 - Estimativas das exigências de aminoácidos para mantença (mg/kgP0.75/d)
para aves e suínos de acordo com a literatura.
Autores
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Aminoácidos Matrizes Matrizes Frangos Frangos10 a 21d Galos Suínos Suínos
Lisina
94
73
114 – 89
0
29
36
25
Arginina
173
50
104
120
Metionina
56
25
9 – 15
19
90
9
26
Leucina
117
32
38
124
23
Isoleucina
92
50
56
72
16
30
Fenilalanina
163
16
27
60
18
21
Treonina
130
40
46
31
74
53
39
Histidina
44
10
4
0
Valina
106
60
49 – 32
36
61
20
21
Triptofano
11
10
6
19
11
5
Sakomura e Coon (2003); 2Fisher (1998) - Aminoácidos expressos (mg/kgP/d). 3Edwards e
Baker (1999 a,b), Baker et al. (1996 a,b); 4Hruby (1998); 5Leveille (1959); 6Fuller (1989);
7
Baker et al. (1966), Baker e Allee (1970).
1
Conforme os resultados obtidos por esses autores, verifica-se que certos
aminoácidos, como arginina, leucina, isoleucina, fenilalanina, treonina e valina
parecem ser mais importantes para a mantença do que os demais. As exigências
diferem segundo a espécie, os suínos possuem menores necessidades do que as
aves. Maior divergência entre os resultados é de lisina para aves. Hruby (1998)
não detectou qualquer valor, e Leveille (1959) encontrou baixa exigência. Em
contraste, Fisher (1998), Edwards et al. (1999b) e Sakomura e Coon (2003),
determinaram valores mais elevados. A variação entre os resultados indica a
importância de padronizar um método adequado para os estudos das exigências
de mantença dos aminoácidos.
No geral, os resultados parecem concordar com os achados de Kino e Okumura
(1986). Os autores, baseados nos resultados obtidos nos estudos com pintos
submetidos à deficiência de um único aminoácido, sugeriram dividir os
aminoácidos essenciais em quatro grupos: o primeiro grupo foi para aqueles que
tiveram menor efeito da deficiência (histidina, lisina e triptofano); o segundo
(leucina, fenilalanina e tirosina); o terceiro (treonina, valina, arginina e
isoleucina) e o último que proporcionou maior efeito no crescimento das aves e
balanço de N (metionina+cistina).
7.4. Necessidades dos aminoácidos para deposição de tecido protéico
Nos animais em crescimento, a maior parte das exigências dos aminoácidos é
para a deposição de proteína corporal, a qual aumenta desde o nascimento até
atingir o máximo crescimento e depois declina, como pode ser visualizado na
curva de deposição da proteína corporal de várias linhagens de postura de 1 a 18
semanas (Figura 11). As exigências de aminoácidos para o crescimento corporal
são estreitamente relacionadas com a composição da proteína corporal (Fuller,
1989 e Fisher, 1998).
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
A composição em aminoácidos
da proteína corporal não varia. Os
dados de composição corporal em
aminoácidos de suínos, com pesos
variando de 4,9 a 100 kg,
apresentados por Fuller (1994), de
frangos de corte segundo Emmans
e Fisher (1986) e de matrizes
conforme Sakomura e Coon (2003)
indicam que a composição em
aminoácidos da proteína corporal
desses animais é semelhante e
pode representar as exigências dos
aminoácidos para deposição de
proteína corporal (Tabela 24).
Figura 11 - Deposição de proteína corporal
em diversas linhagens de postura de 1 a 18
semanas de idade (Neme et al., 2006).
Tabela 24 - Composição em aminoácidos (%) da proteína corporal de frangos de corte,
matrizes pesadas e suínos em crescimento.
Frangos de corte1
Matrizes2
Suínos3
Aminoácidos
Carcaça
Penas
Carcaça + penas
Corpo Total
Arginina
6,8
6,5
6,03
6,27
Histidina
2,6
0,8
2,17
2,91
Lisina
7,5
1,8
6,15
6,58
Triptofano
1,0
0,7
0,78
Fenilalanina
4,0
4,5
3,62
3,92
Metionina
2,5
0,6
1,86
1,92
Treonina
4,2
4,4
3,85
3,90
Leucina
7,1
7,0
6,89
7,22
Isoleucina
4,0
4,0
3,96
3,50
Valina
4,4
6,0
4,72
4,83
Composição corporal em aminoacidos segundo Emmans e Fisher (1986). 2 Sakomura e Coon
(dados não publicados). 3 Composição determinada em suínos de 20kg segundo Zhang et al.
1
(1986), Campbell et al. (1988) e Batterham et al. (1990), mencionados por Fuller (1994).
Entretanto, nem todos os aminoácidos da dieta que são absorvidos são
utilizados para deposição de proteína corporal. Isso ocorre, em parte, em virtude
das perdas obrigatórias de aminoácidos. Em outras palavras, para o animal reter
um grama de proteína corporal, a dieta deve suprir não somente os aminoácidos
daquela proteína, mas ter um adicional para cobrir as perdas, as quais resultam
em redução da eficiência de utilização dos aminoácidos. Dessa forma, a
determinação dessas eficiências é importante para aplicação do método fatorial
para estimar as exigências dos aminoácidos.
7.4.2. Eficiência de utilização dos aminoácidos
As eficiências de utilização dos aminoácidos podem ser estimadas pelo
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
235
7.4.1. Composição corporal
de aminoácidos
DL = -53,967 + 0,549 CL (R2 = 0,97)
0,75
/dia)
acréscimo dos aminoácidos na deposição corporal em função do seu consumo.
O coeficiente de inclinação da reta representa a eficiência de utilização do
aminoácido, isto é, a proporção do aminoácido ingerido que foi depositado no
corpo da ave (Figura 12).
Deposição de lisina (mg/kg
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
236
Consumo de lisina (mg/kg
0,75
/dia)
Figura 12 - Relação entre a deposição de lisina corporal e consumo de lisina. A
inclinação da reta (0,549) representa a eficiência de utilização da lisina da dieta para
deposição corporal (Sakomura e Coon, 2003).
No estudo realizado na University of Arkansas, as eficiências determinadas
com matrizes variaram de 43% para isoleucina a 65% para valina (Tabela 25).
Por outro lado, pesquisadores do grupo de Illinois (Baker et al., 1996; Edwards
et al., 1999 a,b) encontraram para frangos de corte eficiências variando de 52%
a 82% (Tabela 25). Fuller (1994) estimou as eficiências de utilização dos
aminoácidos para suínos em crescimento pela relação entre a composição corporal
dos aminoácidos e as exigências dos aminoácidos, ambas expressas por grama
de proteína, conforme dados relacionados na Tabela 25. O NRC (1998) de suínos
considera o conteúdo de lisina da proteína corporal de suínos em crescimento
de 0,065 a 0,075 g/ g de proteína, e recomenda usar o valor de 0,12 g de lisina
digestível verdadeira da dieta por grama de proteína corporal depositada acima
da mantença. A partir desses dados, é possível calcular a eficiência de utilização
da lisina digestível para suínos variando entre 54% e 62%, sendo o valor médio de
58%.
Os resultados apresentados mostram uma grande variação nas eficiências.
Devido à importância de se obter dados precisos para a elaboração de modelos
que estimam as exigências de aminoácidos, é necessário padronizar técnicas
adequadas para a determinação das eficiências de utilização dos aminoácidos.
Em estudo realizado na UFV com objetivo de determinar as eficiências de
utilização da lisina, Brito (2007) avaliou semanalmente o desempenho e a
deposição de proteína e de lisina em frangos de corte machos e fêmeas, Ross, no
período de 1 a 42 dias, alimentados com diferentes níveis de lisina.
Posteriormente, o autor ajustou os dados à equações de Gompertz para estimar
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
1
Dados calculados pela relação aminoácido corporal/exigência (Fuller,1994). 2,3 Coeficientes
da regressão entre a quantidade de aminoácidos retidos e aminoácidos ingeridos. 2 Sakomura
e Coon (dados não publicados). 3 Grupo de Illinois (Baker et al., 1996; Edwards et al., 1999
a,b).
a quantidade de lisina corporal depositada (g/dia). Considerando-se a exigência
de mantença como sendo 0,1 (Peso0,75) e os dados de peso, ganho de lisina e
consumo de lisina, foram estimadas as eficiências de utilização da lisina digestível
da dieta (Tabela 26). Os valores de eficiência de utilização da lisina digestível
da dieta, estimados a partir das equações de Gompertz, seguiram a tendência
da eficiência de utilização calculada a partir dos dados observados, sendo para
os machos de 55%, 58%, 78% e 68% (média de 64,75%) e para as fêmeas de 58%,
57%, 83% e 63% (média de 65,25%), respectivamente, para os períodos de 1 a 7,
8 a 21, 22 a 35 e 36 a 42 dias de idade, com média geral de 65%.
Tabela 26 - Peso médio, ganho de lisina corporal, consumo de lisina dig, lisina digestível
para mantença e eficiência de utilização para frangos de corte, Ross machos, no
período de 7 a 42 dias de idade, utilizando valores ajustados com a equação de
Gompertz.
Idade
dia
Peso Médio1
kg
Ganho Lisina1
g/dia (b)
Consumo
Lisina Dig
Eficiência
Mantença2
Utilização
Lisina1
g/dia (c)
g/dia (d)
Lis. Dig3 %
7
0,080
0,118
0,253
0,015
49,6
14
0,279
0,397
0,616
0,038
68,7
21
0,659
0,760
1,044
0,073
78,3
28
1,189
1,007
1,450
0,114
75,4
35
1,784
1,048
1,733
0,154
66,4
42
2,359
0,931
1,851
0,190
56,1
1
Valores obtidos pela equação de Gompertz. 2 Lis. dig. mantença= 0,1(Peso)0,75. 3 Eficiência
de utilização (%) = [b/(c-d)]x100. (Dados adaptados de Brito, 2007 Tese de Doutorado UFV).
Segundo a literatura, a eficiência de utilização da lisina digestível média em
aves, seria de 70%. Fatufe et al. (2004), avaliando dois genótipos de aves,
tipo corte e postura, e utilizando como critério a deposição de proteína e de
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
237
Tabela 25 - Estimativas das eficiências de utilização de aminoácidos para suínos em
crescimento, frangos de corte e para matrizes pesadas.
Suínos em crescimento
Matrizes Frangos
Aminoácidos
Exigências g/g
Composição
Eficiência
de corte
de proteína corporal (g/16gN) marginal1% Efic.2%
Efic.3%
Treonina
4,69
3,79
81
82
Valina
5,25
4,18
80
65
73
Met+Cis
3,58
2,87
80
52
Isoleucina
4,30
3,20
74
43
Leucina
7,80
6,80
87
Fen+Tir
8,42
6,28
75
Lisina
6,81
6,51
96
55
79
Triptofano
1,21
0,78
64
Arginina
61
Fenilalanina
44
-
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
238
lisina, observaram que as aves para corte apresentaram eficiência de utilização
da lisina de 71%, e as aves tipo postura, eficiência de 61%, apesar de não haver
diferenças na digestibilidade da lisina entre os genótipos. Considerando que
esses genótipos se destinam a objetivos diferentes, pode-se dizer que a proporção
de massa muscular, número de fibras musculares e o diâmetro das fibras
musculares são diferentes entre eles, o que sugere turnover protéico diferenciado.
7.4.3. Exigência dietética de aminoácidos para deposição de proteína
corporal
As exigências dietéticas dos aminoácidos para deposição de proteína corporal
podem ser determinadas levando em conta a composição em aminoácido por
grama de proteína corporal e a eficiência de utilização. Em estudo realizado
com matrizes de corte na University of Arkansas, Sakomura e Coon (2003)
encontraram (6,15%) de lisina em relação a proteína corporal, ou seja, 61,5 mg
de lisina por grama de proteína corporal. Considerando a eficiência de utilização
da lisina digestivel para deposição corporal de 55%, conforme Figura 12, podese calcular a exigência de 112 mg de lisina por grama de proteína corporal
(61,5/0,55).
O NRC (1998) de suínos, baseado nos resultados de 18 experimentos com
suínos em crescimento, apresenta a equação Y (Lis. Dig.) = 0,207 + 0,123X
(Deposição Proteína Corporal) e recomenda usar o valor de 120 mg de lisina
digestível verdadeira da dieta por grama de proteína corporal depositada acima
da mantença.
7.5. Exigências de aminoácidos para produção de ovos
As exigências de aminoácidos para a produção de ovos também podem ser
determinadas considerando-se a composição em aminoácidos dos ovos e os
coeficientes de utilização do aminoácido da dieta para deposição no ovo. Segundo
Fisher (1998), há uma pequena variação na composição em aminoácidos dos
ovos de acordo com a idade e linhagem da ave; entretanto, não é necessário
considerá-las para determinar as exigências.
Na Tabela 27, é apresentada a composição em aminoácidos do ovo (em mg de
aminoácidos por grama de ovo), conforme McDonald e Morris (1985), e a composição
em aminoácidos em relação à proteína do ovo, de acordo com Fischer (1998) e
Leeson e Summer (2001). Segundo Fisher (1998), a eficiência de utilização dos
aminoácidos para produção de ovos tem gerado dúvidas complexas que não têm
sido completamente resolvidas e, além disso, poucas pesquisas têm sido realizadas
para determinar a eficiência de utilização dos aminoácidos. McDonald e Morris
(1985) estimaram as exigências de mantença e utilização dos aminoácidos usando
dados obtidos em ensaios de alimentação e o modelo que descreve as respostas da
produção de ovos em função da ingestão de aminoácidos, descrito por Fisher et al.
(1973) e Curnow (1973), denominado Reading. Os autores obtiveram eficiências
variando de 74% para metionina a 83% para valina. Huyghebaert et al. (1991)
determinaram a eficiência de 68% para isoleucina. De maneira semelhante,
Huyghebaert e Butler (1991) encontraram a eficiência de 66% para treonina.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Valores médios estimados por McDonald e Morris (1985). 2 Composição considerando que o ovo
contém 1,89 gN/100g (Fisher, 1998). 3 Leeson e Summers (2001).
1
8. Metodologia das Tabelas Brasileiras para estimar a exigência
de lisina
8.1. Modelos para estimar as exigências de lisina para frangos de corte
e suínos
A metodologia utilizada nas Tabelas Brasileiras (Rostagno et al., 2005) para
estimar as exigências de lisina digestível de aves e suínos está baseada no
conhecimento prévio do desempenho animal (peso, ganho e consumo), que são
aplicados em equações para estimar as exigências de lisina digestível (g/dia) para
mantença e ganho de peso. Posteriormente, conhecendo-se o consumo diário do
animal, determina-se a porcentagem de lisina digestível da ração. As exigências dos
outros aminoácidos essenciais são calculadas aplicando-se o conceito da proteína
ideal, considerando-se a lisina digestível como padrão (100%).
As exigências diárias de lisina digestível (g/animal) para mantença são
determinadas usando-se dados da literatura, considerando para aves = 0,1 (Peso
Médio)0,75 e para suínos = 0,036 (Peso Médio)0,75 .
Para estimar a quantidade de lisina digestível para produzir um kg de ganho
de peso em frangos de corte e suínos, em primeiro lugar foram catalogados
todos os experimentos dose-resposta para determinar exigência de lisina
realizados na UFV. Com base nos dados obtidos de 30 experimentos com frangos
de corte (24 com machos e 6 com fêmeas), 17 experimentos com suínos em
crescimento (9 com fêmeas e 8 com machos castrados), foram calculados o
consumo diário de lisina digestível, a quantidade de lisina necessária para
mantença e as quantidades de lisina digestível por kg de ganho nas diversas
fases de crescimento dos animais.
Na Tabela 28, são mostrados exemplos do procedimento usado para
determinar a quantidade de lisina/kg de ganho de peso, em experimentos
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
239
Tabela 27 - Composição em aminoácidos do ovo expressa por grama de ovo e em relação
à proteína do ovo.
Aminoácidos
mg /g ovo1
% da proteína2
% da proteína3
Lisina
9,99
8,30
7,1
Metionina
4,77
3,96
3,2
Met + Cis
6,89
5,4
Treonina
8,703
5,73
5,0
Triptofano
2,62
2,17
1,4
Arginina
7,39
6,4
Valina
8,90
7,39
6,5
Isoleucina
7,97
6,61
5,0
Leucina
10,37
8,3
Histidina
2,74
2,3
Fenilalanina
6,31
4,7
Fen + Tirosina
11,20
—
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
240
realizados na UFV, por Toledo (2004), com frangos de corte; e por Fontes et
al. (2000) com suínos em crescimento.
Tabela 28 - Exemplo dos cálculos para estimar a quantidade de lisina digestível / kg
de ganho com dados obtidos em experimentos dose-resposta com frangos de corte e
suínos em crescimento.
Variáveis
Frangos de Corte1
Suínos Fêmeas2
% de Lisina dig. na ração
1,04
0,95
Peso Médio, kg
1,398
77,5
Ganho, kg/dia
0,0868
0,949
Consumo ração, g/dia
149,3
2340
Consumo lisina dig., g/dia
1,456
22,18
Mantença lisina dig, g/dia
0,128
0,940
Lisina dig. para ganho, g/dia
1,424
21,24
g lisina dig. / kg ganho
16,40
22,38
Dados obtidos do melhor tratamento do experimento com 5 níveis de lisina dig., exigência
de mantença = 0,1 (Peso)0,75. 2 Dados obtidos do melhor tratamento do experimento com 5
níveis de lisina dig., exigência de mantença = 0,036 (Peso)0,75 . Experimentos com frangos
de corte1 (Toledo, 2004 - Tese de Doutorado UFV) e com suínos2 (Fontes et al., 2000 Tese de
Doutorado UFV).
1
As equações obtidas para estimar as exigências diárias de lisina digestível de
frangos de corte e suínos em crescimento são mostradas na Tabela 29.
Tabela 29 - Modelos para estimar as exigências de lisina digestível verdadeira para
frangos de corte e suínos em crescimento, conforme Tabelas Brasileiras.
Frangos de Corte Machos e Fêmeas
Lis. Dig. (g/dia) = 0,1.P0,75 + (14,28 + 2,0439.P).G
Suínos Machos Castrados
Lis. Dig. (g/dia) = 0,036.P0,75 + (11,467 + 0,2505.P – 0,0016.P2).G
Suínos Fêmeas
Lis. Dig. (g/dia) = 0,036.P0,75 + (5,9314 + 0,5545.P – 0,0045.P2).G
P = Peso Corporal Médio em kg; G = Ganho / dia em kg
Adaptado de Rostagno et al. (2005).
Exemplos do cálculo das exigências nutricionais de lisina digestível de
frangos de corte machos e suínos fêmeas, nas diversas fases de criação, estão
na Tabela 30. Os modelos propostos nas Tabelas Brasileiras para estimar a
lisina digestível permite calcular as exigências de acordo com o desempenho
esperado e adequado para cada produtor, evitando assim excessos que
aumentam a contaminação ambiental, ou deficiências que reduzem a
produtividade.
8.2. Modelo para estimar as exigências de lisina para aves em postura
Nas Tabelas Brasileiras (Rostagno et al., 2005), a exigência de lisina digestível
das galinhas poedeiras é determinada a partir de dados de peso, ganho, massa
de ovo e consumo. Esses dados são aplicados na equação para estimar as
exigências de lisina digestível (g/dia) para mantença, ganho de peso e massa de
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 30 - Cálculo das exigências de lisina digestível para frangos de corte e suínos,
utilizando-se a metodologia das Tabelas Brasileiras.
Id.dia
Peso1
Lisina
Ganho1 g Lis./kg Lisina / Exig. Lis. Consumo Exig.
kg
Mantença kg/dia Ganho3 Ganho4
Dieta5
g/dia6 Lisina
g/dia
g/dia
%
g/dia2
Frangos de Corte Machos
7
0,184 0,028
0,0259
14,66
0,379
0,407
32
1,273
14
0,419 0,052
0,0445
15,14
0,674
0,725
63
1,152
21
0,788 0,084
0,0633
15,89
1,006
1,089
98
1,112
28
1,278 0,120
0,0779
16,89
1,316
1,436
133
1,080
35
1,851 0,159
0,0858
18,06
1,550
1,709
164
1,042
42
2,459 0,196
0,0869
19,30
1,677
1,873
189
0,991
Suínos Fêmeas
56
18,2
0,317
0,542
14,53
7,876
8,2
809
1,013
70
26,8
0,424
0,671
17,56
11,783
12,2
1212
1,008
84
37,0
0,540
0,781
20,29
15,840
16,4
1647
0,995
105
54,8
0,725
0,890
22,80
20,296
21,0
2285
0,920
119
67,5
0,848
0,932
22,86
21,303
22,1
2515
0,880
140
87,3
1,028
0,932
20,041 18,680
19,7
2656
0,742
Podem ser os valores observados ou preditos pela equação de Gompertz. 2Lis. Mantença
Frangos de corte = 0,1 (Peso) 0,75; Suínos= 0,036 (Peso) 0,75. 3Equações g Lis/kg Ganho, Frangos:
Y=(14,28+2,0439 Peso); Suínos Fêmeas: Y= [(5,9314+0,5545 (Peso) – 0,0045 (Peso)2]. 4Lis.Dig
/Ganho = (Ganho diário x g Lis./kg Ganho). 5Exig. Lis. Dig. diária= (2+4). 6Exigência %= (5/
6) x 100. Adaptado de Rostagno et al. (2005).
1
A lisina digestível para ganho de peso foi estimada em 0,020 g / g de ganho
diário, levando-se em consideração os resultados dos experimentos com frangos de
corte e a exigência diária para mantença de (0,1 Peso0,75). Para a produção de 1 g de
massa de ovo, foi determinado o valor de 0,0115 g de lisina digestível, utilizando-se
os resultados de 11 experimentos dose-resposta realizados na UFV, sendo 5 com
poedeiras leves, 4 com poedeiras semipesadas e 2 com matrizes pesadas.
Para exemplificar o procedimento usado para determinar a quantidade de lisina
dig. (g/g de massa de ovo), são mostrados, na Tabela 31, os resultados obtidos em
experimento realizado na UFV com galinhas poedeiras leves, por Carvalho (2005).
Nesse experimento, o valor encontrado foi de 0,011 g lis. dig. / g de massa de ovo.
O modelo recomendado nas Tabelas Brasileiras para estimar a exigência de
lisina digestível de aves em postura é mostrado a seguir:
Lis Dig.(g/ave/dia)= 0,1 P0,75 + 0,020.G + 0,0115.Ovo
Modelo (14)
Em que, P= Peso em kg; G= Ganho em g /dia; Ovo= Massa de ovo em g/dia.
Exemplos do cálculo das exigências nutricionais de lisina digestível para
galinhas poedeiras (leves e semipesadas) e para matrizes pesadas nas diversas fases
de postura estão na Tabela 32. O modelo permite ajustar as exigências de lisina
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
241
ovo. Posteriormente, sabendo-se o consumo diário do animal, calcula-se a
porcentagem de lisina digestível da ração. As exigências dos outros aminoácidos
essenciais são estimadas aplicando-se o conceito da proteína ideal.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
242
digestível na dieta de acordo com o peso, ganho e massa de ovo e, levando-se em
conta o consumo de ração, pode ser calculada a porcentagem de lisina na ração.
Tabela 31 - Exemplo dos cálculos para estimar a quantidade de lisina digestível (g /
g de massa de ovo) em experimento dose-resposta com galinhas poedeiras.
Variáveis
Poedeiras Leves1
% de Lisina dig. na ração
0,72
Peso médio das galinhas, kg
1,375
Consumo ração, g/dia
93
Massa de ovo, g/dia
49,4
Consumo lisina dig., g/dia
0,670
0,127
Mantença lisina dig, g/dia2
Ganho, g/dia
0,20
g lisina dig. / g ganho3
0,020
Lisina dig. para ganho, g/dia
0,004
g lisina dig. para massa ovo, g/dia4
0,543
g lisina dig. / g ovo5
0,011
Dados obtidos do melhor tratamento do experimento com 5 níveis de lisina dig. 2Lis. para
mantença = 0,1 (Peso) 0,75. 3Para aves de postura valor fixo de 0,020 g/g ganho. 4Diferença
do consumo de lis. menos a mantença e o ganho. 5Relação entre g lis. para massa de ovo e
a massa de ovo. (Adaptado de Carvalho, 2005 - Tese de Doutorado UFV).
1
Tabela 32 - Cálculo da exigência de lisina digestível para aves em postura, utilizando
a metodologia das Tabelas Brasileiras.
Idade Peso Lisina Ganho Lisina/ Massa Exig. Lis. Exig. Consu- Exig.
sem. kg1 Mantença g/dia1 Ganho3 de Ovo M. ovo
Lis.
mo
Lisina6
g/dia2
g/dia g/dia1
g/dia4
g/dia5 g/dia1
%
Poedeiras Leves
30
1,57
0,140
0,9
0,018
54,4
0,626
0,784 104
0,754
50
1,63
0,144
0,2
0,004
54,2
0,623
0,771 108
0,714
70
1,65
0,146
0,1
0,002
47,2
0,543
0,691 104
0,664
Poedeiras Semipesadas
30
1,83
0,157
0,5
0,010
55,2
0,635
0,802 112
0,716
50
1,87
0,160
0,2
0,004
53,0
0,610
0,773 115
0,673
70
1,89
0,161
0,1
0,002
47,4
0,545
0,708 112
0,632
Matrizes Pesadas
30
3,35
0,248
3
0,060
47,6
0,547
0,855 160
0,535
50
3,72
0,268
2
0,040
43,6
0,501
0,809 166
0,488
65
3,89
0,277
1
0,020
34,8
0,400
0,697 163
0,428
Podem ser os valores observados ou obtidos pela equação de Gompertz. 2Lis. Mantença =
0,1 (Peso) 0,75. 3Valor fixo 0,020 g lis. / g de ganho. 4Massa de ovo x 0,0115 (g lis. / g ovo).
5
Exigência lis. g/dia = Lis para Mantença + Ganho + Massa Ovo. 6Exigência % = (Exigência lis.
g / dia / Consumo) x 100 . Adaptado de Rostagno et al. (2005).
1
8.3. Cálculo das exigências de lisina para suínos em crescimento pelo
método fatorial
Para ilustrar o cálculo da exigência de lisina para suínos em crescimento pelo
método fatorial, serão usados dados médios obtidos de 5 tratamentos do
experimento conduzido com leitoas na fase de 60 a 95 kg, por Fontes et al.
(2000). As exigências de lisina para mantença e para deposição de proteína
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Tabela 33 - Exemplo do uso do método fatorial para estimar a exigência de lisina
digestível de suínos em crescimento.
Valores Determinados
Peso médio, kg
77,5
Consumo de lisina dig., g/dia
20,427
Taxa de deposição de proteína, g/dia
156,5
Valores Calculados
0,940
Lisina dig. para mantença, g/dia1
Lisina dig. depositada como proteína, g/dia2
19,457
Exigência de lisina dig., g/dia
20,397
Lisina dig. para mantença = 0,036 (Peso)0,75. 2Usando a equação Y(Lis. dig)= 0,207 + 0,123
X (Proteína depositada) (NRC,1998). Adaptado de Fontes et al. (2000) média dos 5
tratamentos experimentais.
1
9. Estudo do crescimento e da composição corporal dos animais
“Para o entendimento do complexo aninal-nutrição, pode-se começar pelo
conhecimento do crescimento animal, do consumo de alimentos, da eficiência de
utilização dos nutrientes e da composição corporal e como estes estão
interrelacionados” (Robert, 1979), mencionado por Emmans (1987). Segundo esse
autor, a maneira racional para calcular as exigências nutricionais e predizer o consumo
alimentar de aves em crescimento é iniciar com o conhecimento do potencial de seu
crescimento. Leeson e Summers (1997) também afirmam que as exigências dos
nutrientes e o crescimento do animal estão estreitamente relacionados.
9.1. Curva de crescimento dos animais
O animal criado sem restrições de ambiente e alimentação irá se desenvolver
até atingir seu peso adulto, seguindo uma curva de crescimento sigmóide, que
pode ser descrito pela equação alométrica Y = aXb, em que Y é o peso do animal
e b a idade.
O crescimento dos animais de acordo com a idade pode ser expresso por
meio de modelos matemáticos. Há diversos modelos que são usados para descrever
o crescimento animal (Gompertz, Richards, Logística, Bertalanfly), no entanto,
a escolha de uma função de crescimento deve-se basear na análise de, no mínimo,
três itens: possibilidade de interpretação biológica dos parâmetros, qualidade
do ajuste e dificuldades na sua elaboração (Fitzhugh Jr., 1976). De acordo com
Knizevotá et al. (1991), a função Gompertz, além de permitir um ajuste dos
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
243
são estimadas, aplicando-se as equações citadas pelo NRC (1998). A estimativa
da exigência diária de lisina digestível para suínos em crescimento foi muito
próxima ao consumo médio de lisina digestível determinado
experimentalmente (Tabela 33). Apesar da determinação da deposição
protéica ser muito trabalhosa e pouco prática, deve-se ressaltar que, na
atualidade, existem equações desenvolvidas por vários pesquisadores para
estimar a deposição diária de proteína a partir de vários parâmetros de carcaça
mais facilmente determinados.
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
244
dados de forma semelhante ao obtido com outras funções de crescimento
mais complexas, possibilita calcular as taxas de crescimento para os
componentes corporais (penas, gordura, proteína, cinzas, água), que auxiliam
na definição de relações alométricas entre esses componentes. Entre outras
vantagens da função de Gompertz, Fialho (1999) menciona que ao contrário
das outras funções, a massa corporal inicial é sempre superior a zero, o que
indica que o animal já nasce com algum peso, além de possuir propriedades
desejáveis para expressar a curva de crescimento do animal. Segundo o autor,
a função Gompertz tem três parâmetros, o mesmo número da quadrática, no
entanto, ajusta melhor as curvas de crescimento dos animais.
Dessa forma, a equação de Gompertz tem sido a mais usada para descrever
o crescimento dos animais, dos componentes corporais, órgãos e tecidos (Freitas
et al., 1983; Hruby et al., 1996; Gous et al., 1999; Sakomura et al., 2005; Neme
et al., 2006).
A função de Gompertz pode ser expressa de várias maneiras. Segundo Fialho (1999):
(Modelo 15)
Em que: M = massa corporal ou de tecido (kg); t = idade (dias); A = massa
na maturidade (kg); B = crescimento relativo no ponto de inflexão (kg/dia por
kg); C = idade no ponto de inflexão (dias); e = 2,718281828459.
As taxas de crescimento são calculadas pela derivada desta função:
− B(t − C)
dM
= A.B.e −B(t − c) − e
dt
A taxa de crescimento relativo (R) é definida como sendo a taxa de crescimento
dividida pela massa corporal. R é expressa por uma função exponencial negativa simples:
R=
dM/dt
= B.e −B(t − C)
M
A aceleração do crescimento é definida pela variação na taxa de crescimento
ao longo do tempo, écalculada pela derivada da taxa de crescimento (derivada
segunda da massa):
d2 M
− e − B(t − C)
= A.B 2 .e −B(t − C)
.(e −B(t − C) − 1)
2
dt
Na Figura 13, é representada graficamente a curva de Gompertz obtida
considerando os pesos corporais de frangos de corte machos Ross de 1 a 112 dias
de idade em ensaio realizado na UNESP-Jaboticabal, cujos parâmetros são:
A=6050g, B=0,0389 g/dia; C=39 dias. Verifica-se que o peso corporal tende a
atingir um valor máximo dado pelo parâmetro A (A=6050g). A principal
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Figura 13 - Curva de crescimento e taxas de
crescimento obtidas para frangos de corte machos
da linhagem Ross (Sakomura et al., 2005).
A Figura 14 mostra as
taxas de crescimento relativo (R) e aceleração do crescimento calculadas com
base na equação obtida para os frangos machos Ross. O valor de R decresce ao
longo do tempo. No ponto de inflexão, R é igual a B; B é a taxa de crescimento
relativo em kg/dia por kg de peso corporal, no ponto em que o crescimento é
máximo. Nesse caso, para que a ave atinja uma taxa de crescimento máxima de
86,58 g/dia com o peso
corporal de 2.225,67g, o valor
de B = 0,0389.
Pode ser observado na
Figura 13, que a taxa de
crescimento é assimétrica em
torno do ponto de inflexão. Isso
também pode ser verificado na
Figura 14, comparando-se os
valores extremos da taxa de
aceleração antes e depois do
ponto de inflexão. Em termos
absolutos, a aceleração inicial
do crescimento é maior do que
a desaceleração após o ponto
de inflexão.
Figura 14 - Crescimento relativo e taxa de
aceleração do crescimento em relação à idade,
usando-se os parâmetros obtidos para a curva de
crescimento dos frangos machos Ross.
Conforme Fialho (1999), a função Gompertz, quando expressa como função
do peso corporal, o parâmetro C deixa de ser utilizado; e a equação passa a
ter dois parâmetros e pode ser expressa pelo modelo:
Yt = W0 .e(L/K) .(1−e
− k.t )
(Modelo 16)
Yt = Peso estimado, em g, no tempo t, em dias; W0 = estimativa do peso ao
nascimento; L = taxa de crescimento inicial específica; K = taxa de maturidade;
e = base do logarítimo neperiano.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos
Método fatorial para determinar exigências nutricionais
245
característica da curva de
Gompertz é o ponto de
inflexão, no qual a taxa de
crescimento é máxima e, a
partir desse ponto, tende a
reduzir. O parâmetro C é a
idade em que ocorre o ponto
de inflexão (C=39 dias).
Nesse ponto, o peso corporal
é igual a A/e (6.050/2,7182=
2.225,67g), e a taxa de
crescimento é igual a AxB/e
(6.050x0,0389/2,7182
=
86,58g).
Sakomura, N.K. & Rostagno, H.S.
246
Uma outra forma de expressar o modelo de Gompertz usada por Freitas e
Costa (1982) para estimar a curva de crescimento de suínos:
Yt = e A -B.k t
(Modelo 17)
Yt = Peso estimado, em kg, no tempo t, em dias; e = base do logarítmo
neperiano; A = peso assintótico superior, estima o peso médio do animal adulto;
B = constante de crescimento; K = taxa de maturidade pós-natal, valores altos
indicam maturidade precoce e, baixos, maturidade tardia.
Métodos de pesquisa em nutrição de monogástricos