METODOLOGIAS DE ESTIMATIVA DO CONSUMO E APLICAÇÃO DO
MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM), EM VACAS LEITEIRAS EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM., CV. NAPIER)
MIRTON JOSÉ FROTA MORENZ
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ
DEZEMBRO – 2004
METODOLOGIAS DE ESTIMATIVA DO CONSUMO E APLICAÇÃO DO
MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM), EM VACAS LEITEIRAS EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM., CV. NAPIER)
MIRTON JOSÉ FROTA MORENZ
Tese apresentada ao Centro de Ciências e
Tecnologias
Agropecuárias
da
Universidade
Estadual
do
Norte
Fluminense, como parte das exigências
para obtenção do título de Doutor em
Produção Animal
Orientador: Prof. José Fernando Coelho da Silva
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE
CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ
DEZEMBRO – 2004
METODOLOGIAS DE ESTIMATIVA DO CONSUMO E APLICAÇÃO DO
MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM), EM VACAS LEITEIRAS EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM., CV. NAPIER)
MIRTON JOSÉ FROTA MORENZ
Tese apresentada ao Centro de Ciências e
Tecnologias
Agropecuárias
da
Universidade
Estadual
do
Norte
Fluminense, como parte das exigências
para obtenção do título de Doutor em
Produção Animal
Aprovada em
de novembro de 2004
Comissão Examinadora:
___________________________________________________________________
Dr. Luiz Januário Magalhães Aroeira (Ph.D., Nutrição de Ruminantes)-Embrapa
Gado de Leite
___________________________________________________________________
Dr. Fermino Deresz (Ph.D., Forragicultura)-Embrapa Gado de Leite
___________________________________________________________________
Prof. Hernan Maldonado Vasquez (DSc., Forragicultura)-UENF
___________________________________________________________________
Prof. José Fernando Coelho da Silva (Ph.D., Nutrição de Ruminantes)-UENF
(Orientador)
”Amanhecer é uma lição do Universo,
Que nos ensina que é preciso renascer,
O novo amanhece”...
(Renato Teixeira)
“Não há saber mais ou menos: há saberes diferentes”.
(Paulo Freire)
À minha Mãe, exemplo de dedicação, pelo amor, carinho, amizade, incentivo e
paciência.
Ao meu Pai.
Às minhas irmãs.
Aos meus sobrinhos.
À Ana, meu amor.
Aos parentes e amigos.
DEDICO
AGRADECIMENTOS
À minha mãe, Maria José Frota Morenz, pelo incentivo, apoio e confiança,
minha eterna gratidão, admiração e amor.
Ao meu pai, Irton da Veiga Morenz.
Às minhas irmãs, Elizabeth, Eliana e Rose, pelo amor, incentivo e carinho.
Aos meus sobrinhos, Celso e Marcos, pela amizade e companheirismo.
À Ana Cristina, pelo carinho, respeito, companheirismo e amor.
Ao professor José Fernando Coelho da Silva, pela orientação, paciência,
amizade e confiança.
Ao Dr. Luiz Aroeira, pela orientação, apoio e amizade.
Ao Dr. Domingos Sávio Campos Paciullo e ao Dr. Fernando César Ferraz
Lopes, pela amizade, conselhos, orientações e convívio durante a execução deste
trabalho.
Ao professor Hernan Maldonado, pelas sugestões, atenção, apoio e
incentivo ao longo do curso.
Ao Dr. Fermino Deresz, pelas sugestões, atenção e apoio prestados durante
a execução deste trabalho.
Ao Dr. Pedro Arcuri e ao Dr. Jailton Carneiro, pelo apoio e amizade.
Ao Dr. Rui da Silva Verneque, pela valiosa contribuição estatística.
Ao Dr. Pedro Malafaia e ao Dr. Luciano Cabral, pela amizade, incentivo,
confiança e apoio.
À amiga Fernanda Valentim, pelo convívio e amizade.
À equipe do “Biogás” (Coronel Pacheco): José Luiz do Nascimento, José
Moreira, José Placidino (Zezé “Placentino”) e Rosemeire (Meirinha), pelo apoio,
amizade, atenção e convívio, fundamentais na execução deste trabalho.
Ao responsável pelo Laboratório de Análises de Alimentos (Embrapa Gado
de Leite), José Roberto Ferreira, pela amizade, atenção e apoio.
À equipe do Laboratório de Análises de Alimentos (Embrapa Gado de Leite):
Nilva Gaudereto Martins, Edmar B. Almeida, e Mário B. Tristão pela atenção, apoio,
amizade e convívio.
Ao técnico Hernani Guilherme, sem o qual a realização das leituras no
cromatógrafo seria impossível, muito obrigado pela dedicação e amizade.
Ao Dr. Dimas Estrásulas de Oliveira, pela valiosa e indispensável
contribuição nas determinações dos n- alcanos.
A Sra. Sandra Tassi (SRH), pela atenção e paciência.
Aos amigos Emanoel Elzo (Elzinho), Dra. Lara Toledo, Fabinho (Brinde),
Afonso (Magrelo), Enilson e Jovana.
Aos amigos Dedi (Éder Sebastião), Arnaldo José (Lilico), Cristiane Fonseca
(Doutora), Marco Aurélio (Presidente) e Evaristo Sebastião (Canela), pela amizade e
fraternal convívio.
Aos amigos Dr. Marcílo Azevedo, Dr. Alberto Magno, Dr. Ricardo Vieira e Dr.
Edenio Detmann.
Aos zootecnistas do LZNA, Cláudio Lombardi e Maria Beatriz Mercadante.
À Juliana Miacci Vidal, pelo apoio e convívio.
Ao Dr. Luis Orlindo Tedeschi, pela colaboração nas avaliações do CNCPS.
Aos amigos Paulo Eduardo Spinelli (Mun-Ha), Fabio Erthal e Zé Miguel,
pelas noites de violas, embora cada vez mais raras.
Às secretárias Etiene (Pós-Graduação) e Simone (LZNA).
Aos professores do Curso de Pós-Graduação em Produção Animal da
UENF, pelos valiosos ensinamentos, e aos professores da U.F.RuralR.J. e do CTUR,
por todos os ensinamentos.
A todos aqueles que, direta ou indiretamente contribuíram para a execução
deste trabalho.
Aos animais experimentais.
À Universidade Estadual do Norte Fluminense, pela oportunidade de
realização deste curso e à Faperj/UENF, pela concessão de bolsa de estudo.
BIOGRAFIA
Mirton José Frota Morenz, filho de Maria José Frota Morenz e Irton da Veiga
Morenz, nasceu na cidade do Rio de Janeiro – RJ, em 29 de junho de 1971.
Concluiu o curso Técnico em Agropecuária em 1989, pelo Colégio Técnico da
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (CTUR). Em 1997, concluiu a
graduação em Zootecnia, pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, onde
foi monitor de da disciplina Química Analítica e bolsista IC-CNPq, durante o ano de
1994. Em 1998, ingressou no programa de Pós-Graduação (Mestrado), da
Universidade Estadual do Norte Fluminense-Darcy Ribeiro, tendo obtido o título de
Mestre em Produção Animal em 2000, sob a orientação do professor José Fernando
Coelho da Silva. Ainda em 2000, ingressou no curso de Doutorado em Produção
Animal, do Programa de Pós-Graduação da Universidade Estadual do Norte
Fluminense-Darcy Ribeiro, concluindo o curso em 2004.
CONTEÚDO
RESUMO .........................................................................................................
ABSTRACT ......................................................................................................
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................
2. REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................
2.1.Uso do capim-elefante na alimentação animal .....................................
2.2. Estimativa do consumo de matéria seca de bovinos manejados a
xi
xiii
1
3
3
pasto................................................................................................................
2.2.1. Medidas diretas ........................................................................
2.2.2. Medidas indiretas .....................................................................
2.3. Utilização de indicadores na estimativa do consumo ..........................
2.3.1. Óxido crômico ...........................................................................
2.3.2. n-Alcanos ..................................................................................
2.4. Equações de predição do consumo de matéria seca ..........................
2.5. ModeloCNCPS ....................................................................................
2.5.1. Frações nitrogenadas e de carboidratos...................................
2.5.2. Estimativa da cinética de degradação dos carboidratos...........
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................
4.TRABALHOS ................................................................................................
COMPARAÇÃO DA METODOLOGIA DO ÓXIDO CRÔMICO E DOS NALCANOS NA ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA DE
VACAS HOLANDÊS X ZEBU EM LACTAÇÃO, EM PASTO DE CAPIMELEFANTE CV. NAPIER .................................................................................
RESUMO .........................................................................................................
4
4
5
5
5
6
10
11
14
16
19
26
.
ABSTRACT ......................................................................................................
INTRODUÇÃO .................................................................................................
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................
Local do experimento .................................................................................
27
27
28
29
30
30
Manejo da pastagem .................................................................................
Estimativa da forragem consumível ............................................................
Animais experimentais ................................................................................
Obtenção e preparo das amostras de forragem consumida ......................
Obtenção e preparo das amostras de fezes ...............................................
Estimativa do consumo de matéria seca utilizando indicadores .................
Técnica do oxido crômico.......................................................................
Técnica dos n-Alcanos ..........................................................................
Análises estatísticas ...................................................................................
Comparação dos métodos de estimativa de consumo em diferentes
horários de coleta ............................................................................................
Comparação dos métodos de estimativa de consumo de matéria seca
RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................
n-Alcanos presentes no capim-elefante .....................................................
Estimativa de forragem disponível ..............................................................
Métodos de estimativa de consumo de matéria seca .................................
CONCLUSÕES ................................................................................................
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................
ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA DE VACAS MESTIÇAS
EM PASTAGEM DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER, UTILIZANDO OS
PARÂMETROS DE DEGRADAÇÃO RUMINAL IN SITU .................................
RESUMO .........................................................................................................
ABSTRACT ......................................................................................................
INTRODUÇÃO .................................................................................................
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................
Local do experimento .................................................................................
Obtenção e preparo das amostras para incubação in situ .........................
Estimativa do consumo utilizando óxido crômico .......................................
Cinética digestiva ........................................................................................
Cinética de degradação ruminal in situ .................................................
Taxa de passagem de partículas ..........................................................
Equações de predição do consumo de matéria seca .................................
Análises estatísticas ...................................................................................
Equações de estimativa do consumo de matéria seca .........................
RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................
CONCLUSÕES ................................................................................................
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................
AVALIAÇÃO DO MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE
AND PROTEIN SYSTEM) NA ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA
SECA E DA PRODUÇÃO DE LEITE DE VACAS HOLANDÊS X ZEBU EM
PASTAGEM DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER ..........................................
RESUMO .........................................................................................................
ABSTRACT ......................................................................................................
INTRODUÇÃO .................................................................................................
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................
Local do experimento .................................................................................
Estimativa da forragem consumível ............................................................
Animais experimentais ................................................................................
Obtenção, preparo e análise das amostras de forragem consumida .........
Estimativa do consumo de matéria seca utilizando óxido crômico .............
Taxa de passagem de partículas ................................................................
Determinação das Frações Nitrogenadas e de Carboidratos .....................
Cinética de degradação das frações de carboidratos ................................
31
31
32
32
33
33
33
34
37
37
39
40
40
42
42
50
50
55
55
56
57
58
58
58
59
59
59
60
61
62
62
64
68
68
71
71
72
73
75
75
75
76
76
77
78
79
80
Cinética de degradação das frações nitrogenadas .................................... 81
Avaliação do modelo CNCPS ..................................................................... 81
Análises estatísticas ................................................................................... 84
Composição bromatológica e frações nitrogenadas e de carboidratos
84
Avaliação do modelo CNCPS versão 5.0 .............................................. 85
RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................... 87
Composição bromatológica, frações de nitrogenadas e de carboidratos, e
taxas de digestão das frações de carboidratos ................................................ 87
Avaliação do modelo CNCPS na predição do consumo de matéria seca .. 90
Avaliação do modelo CNCPS na predição da produção de leite de vacas
Holandês x Zebu a pasto ................................................................................. 97
CONCLUSÕES ................................................................................................ 104
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 104
5. CONCLUSÕES
110
GERAIS ..............................................................................
5.1. Estimativa do consumo de matéria seca a
110
pasto..................................
5.2. Avaliação do modelo CNCPS...............................................................
111
RESUMO
MORENZ Mirton José Frota, D.S. Universidade Estadual do Norte Fluminense;
dezembro 2004; metodologias de estimativa do consumo e aplicação do modelo
CNCPS (Cornell Net Carbohydrate and Protein System), em vacas leiteiras em
pastagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum., cv. Napier); Professor
Orientador: Prof. José Fernando Coelho da Silva. Conselheiros: Dr. Luiz Januário
Magalhães Aroeira, Prof. Hernan Maldonado Vasquez e Dr. Fermino Deresz
Este trabalho objetivou estudar algumas metodologias de predição do consumo de
bovinos a pasto, determinar o valor nutritivo do capim-elefante sob pastejo e avaliar
o modelo matemático CNCPS versão 5.0 em condições tropicais. No primeiro
experimento, os consumos de matéria seca (CMS) por vacas Holandês x Zebu em
lactação, em pasto de capim-elefante, foram obtidos por meio da técnica do óxido
crômico/digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e da técnica dos n-alcanos
(C31:C32 e C33:C32). O Cr2O3 forneceu valores de consumo mais próximos aos
estimados para forragem consumível (2,6% do peso vivo, PV) e dos valores das
tabelas de exigências (NRC, 2001), 2,7% PV (valor tabelado). Além disso, a técnica
apresenta vantagens referentes à simplicidade dos procedimentos analíticos e ao
baixo custo. No segundo experimento, foi avaliado o CMS de vacas mestiças
(Holandês x Zebu), por meio de equações de predição do consumo que utilizam os
parâmetros de degradação in sítu, obtidos utilizando-se o modelo matemático
descrito por ØRSKOV e MCDONALD (1979). A equação proposta por MADSEN et
al. (1997) gerou valores próximos àqueles estimados pelo método indireto
(Cr2O3/DIVMS), apresentando resultados que podem ser considerados satisfatórios.
O terceiro experimento foi realizado com o objetivo de avaliar o modelo CNCPS v.5.0
na predição do CMS e da produção de leite de vacas Holandês x Zebu, a pasto. O
modelo CNCPS foi capaz de fornecer estimativa acurada de consumo. No entanto,
não foi eficiente na predição da produção de leite de vacas mestiças em sistemas de
pastejo.
Palavras-chave: CNCPS, consumo de matéria seca, degradabilidade in situ, vacas
em lactação
ABSTRACT
MORENZ Mirton José Frota, D.S. Universidade Estadual do Norte Fluminense;
december 2004; Methodologies to estimate dry matter intake and evaluation of the
CNCPS model (Cornell Net Carbohydrate and Protein System), with grazing lactating
crossbred Holstein x Zebu cows on elephant grass pasture (Pennisetum purpureum
Schum., cv. Napier); Adviser: Prof. José Fernando Coelho of Silva. Committee
members: Dr. Luiz Januário Magalhães Aroeira, Prof. Hernan Maldonado Vasquez
and Dr. Fermino Deresz.
This work was carried out to study some methodologies to predict DMI of lactating
cows on pasture, to determine the nutritional value of the elephant grass pasture, and
to evaluate the CNCPS mathematical model version 5.0 under tropical conditions. In
the first experiment, the DMI of Holstein x Zebu lactating cows, on elephant grass
pasture, was estimated through the technique of chromium oxide/in vitro dry matter
digestibility (IVDMD) and the n-alkanes (C31:C32 and C33:C32) technique. Cr2O3
methodology estimated intake values closer to those estimated based on the
available forage (2.6% of live weight, LW) and near to the values given by NRC
(2001), 2.7% LW (fixed value). Besides, the technique presents advantages
regarding the simple analytical procedures and lower cost. In the second trial, DMI of
crossbred Holstein X Zebu lactating cows was evaluated through equations to predict
intake based on parameters of in sítu degradability, obtained using the mathematical
model described by ØRSKOV and MCDONALD (1979). The equation proposed by
MADSEN et al. (1997) estimated DMI closer to the values estimated by the indirect
method (Cr2O3/IVDMD), presenting results that can be considered satisfactory,
deserving larger attention in future studies, in tropical conditions. The third
experiment was carried out to evaluate the CNCPS model v.5.0 in the prediction of
the DMI and milk production of crossbred Holstein x Zebu grazing cows. The CNCPS
model predicted accurate values for DMI. However, it was not efficient in the
prediction of the milk production of grazing crossbred cows. Keywords: CNCPS, dry
matter intake, in situ degradability, lactating cows
1. INTRODUÇÃO
O crescente aumento da população mundial implica o aumento da demanda
por alimentos. Estima-se que a demanda mundial por carne e leite terá aumento de
cerca de 3,0%/ano, entre os anos de 1993 e 2020 (BRADFORD, 1999; DELGADO et
al., 1999, apud TEDESCHI et al., 2002). A este crescente aumento da demanda por
alimentos está associada a questão ambiental. As regiões tropicais têm sido
apontadas como de extrema importância no desenvolvimento de estratégias, que
visem a atender ao aumento da demanda por alimentos. No entanto, em regiões
tropicais, os sistemas de criação de bovinos têm como base a utilização de
pastagens como principal e, muitas vezes, única fonte de nutrientes para os animais.
As vantagens econômicas da utilização do pasto como fonte primária de energia na
dieta de vacas leiteiras é indiscutível, tendo como limitação o conhecimento do
quanto das exigências do animal são atendidas pela forragem ingerida. VAN SOEST
(1994) atribuiu o baixo desempenho dos rebanhos à qualidade das forragens
tropicais, uma vez que a ingestão destas forragens é geralmente menor do que
aquela necessária para suprir as exigências do animal, especialmente no caso de
forrageiras de baixa qualidade, onde o nível de ingestão de matéria seca (MS) é
controlado pelo fator físico de enchimento ruminal, exercido principalmente pela
fração fibrosa da forrageira.
Para melhorar a eficiência econômica e produtiva dos rebanhos, com
redução das perdas energéticas e nitrogenadas decorrentes dos processos de
digestão e absorção, é necessário melhorar o manejo nutricional, por meio da
formulação de dietas mais eficientes. Para isso é necessário compreender os fatores
que regulam o consumo de MS de animais manejados em condições de pastejo,
bem como da cinética de degradação ruminal dos nutrientes contidos no alimento
ingerido. O estudo do consumo de MS e do valor nutritivo das forrageiras permite
identificar as principais causas dos baixos níveis de produção do rebanho nacional,
possibilitando o desenvolvimento de estratégias de suplementação e a aplicação de
modelos matemáticos de predição do desempenho produtivo do rebanho.
Este trabalho teve como objetivos estudar algumas metodologias de
predição do consumo de MS de bovinos manejados em condições de pastejo,
determinar o valor nutritivo do capim-elefante cv. Napier e avaliar o modelo
matemático Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) versão 5.0 em
condições tropicais.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Uso do capim-elefante na alimentação animal
O capim-elefante (Pennisetum purpureum) é uma gramínea forrageira
tropical, perene, de crescimento cespitoso e de elevado potencial de produção
(DERESZ, 2001; LOPES, 2002). Segundo FARIA (1994), é a gramínea tropical que
apresenta maior potencial de produção de matéria seca, desde que manejada sob
condições adequadas, sendo amplamente utilizada na alimentação de bovinos
leiteiros, mais freqüentemente na forma de capineira, podendo contribuir com 100%
da dieta ou ser utilizada como complemento da ração diária.
A busca por sistemas de produção economicamente eficientes, baseados na
produção de leite a pasto, faz com que o desenvolvimento de estudos sobre a
utilização de forrageiras tropicais nestes sistemas tenha como principal objetivo
determinar quanto das exigências do animal são atendidas pela forragem ingerida,
desenvolvendo estratégias de alimentação/suplementação, avaliando a viabilidade e
aplicabilidade destes sistemas.
DERESZ et al. (1994), MARTINS et al. (1994), COSER et al. (1996),
DERESZ et al. (1997), AROEIRA et al. (1999), DERESZ (2001) e LOPES (2002) têm
avaliado o desempenho de vacas em lactação mantidas em pastagem de capimelefante cv. Napier com ou sem suplementação, tendo obtido resultados
satisfatórios, reportando produções de leite entre 10.000 e 15.000 kg/ha, durante os
180 dias do período das águas, demonstrando o potencial desta forrageira na
produção de leite.
2.2. Estimativa do consumo de matéria seca de bovinos manejados em
condições de pastejo
Um importante fator que limita a eficiente utilização de alimentos fibrosos
pelos ruminantes é o consumo voluntário de matéria seca pelo animal (HOVELL et
al., 1986). Vários métodos têm sido empregados para estimar o consumo de MS
(CMS) utilizando animais a pasto (medidas diretas e indiretas). No entanto, a
estimativa do consumo voluntário em condições de pastejo é tão complexa, que
todos os métodos possuem limitações e comprometimentos que podem induzir a
erros (MINSON, 1990; OWENS e HANSON, 1992; apud AROEIRA, 1997).
2.2.1. Medidas diretas
Medidas diretas do consumo podem ser obtidas por meio da diferença de
peso dos animais antes e após o pastejo, sendo necessárias correções para perdas
invisíveis (respiração), perdas de peso referentes às excreções de fezes e urina,
bem como para o aumento de peso decorrente da ingestão de água (AROEIRA,
1997; ASTIGARRAGA, 1997; OLIVEIRA, 2003).
Também podem ser obtidas por meio da diferença da biomassa de forragem
antes e após o pastejo. Neste caso, seriam necessários ajustes para as perdas de
forragem, ocasionadas por pisoteio e excreção fecal; correções para o crescimento
da forragem durante o período de pastejo, além de grande número de amostras da
área (amostra representativa) e a altura de corte adequada (AROEIRA, 1997,
ASTIGARRAGA, 1997; OLIVEIRA, 2003).
Outro método utilizado é aquele no qual a atividade de ingestão é
monitorada, e o consumo obtido pelo produto: tamanho do bocado x número de
bocados x tempo de pastejo. Estas variáveis podem ser medidas por meio de
observação dos animais por um longo período de tempo ou com auxílio de sistemas
automatizados que armazenam os dados, onde medidores acoplados aos cabrestos
são capazes de computar o tempo total de pastejo, tempo gasto com ruminação,
número de “boli” ruminados, número total de movimentos mandibulares e número de
bocados na ingestão (AROEIRA, 1997, ASTIGARRAGA, 1997).
2.2.2. Medidas indiretas
No método indireto, o consumo (C) é estimado a partir de medidas de
produção fecal (PF) e da digestibilidade da dieta (D), utilizando-se a fórmula: C=PF/
(1-D). A produção fecal pode ser obtida pelos métodos direto e indireto.
No método direto são utilizados arreios e bolsas coletoras, com o objetivo de
realizar a coleta total de fezes. Este método é pouco recomendado, pois além de ser
trabalhoso, possui uma série de limitações, tais como: proporcionar desconforto aos
animais, alterando o comportamento de pastejo, podendo ocasionar redução no
consumo; subestimar a produção fecal, em função das eventuais perdas do
conteúdo das bolsas coletoras; e, quando se trabalha com fêmeas, há a
necessidade de cateterizar os animais, evitando contaminação das fezes com urina
(AROEIRA, 1997; OLIVEIRA, 2003).
Este método seria uma alternativa menos laboriosa, que proporcionaria
menor grau de interferência no comportamento do animal, gerando valores
estimados de produção fecal, teoricamente, mais corretos. Esta metodologia utiliza
um indicador externo e, com base na relação da quantidade do indicador fornecido e
sua concentração nas fezes, estima-se a produção fecal.
2.3. Utilização de indicadores na estimativa do consumo
2.3.1. Óxido crômico
O método mais comum é baseado na utilização do óxido crômico (Cr2O3)
como indicador externo, e na digestibilidade in vitro da forragem (MALOSSINI et al.,
1996; AROEIRA, 1997; ASTIGARRAGA, 1997). Consiste na aplicação de duas
doses diárias, em quantidades conhecidas de Cr2O3 (5 gramas/dose), em horários
pré-definidos, efetuando as coletas de fezes nos mesmos horários das aplicações.
Tem duração de 10 dias, sendo os primeiros cinco dias para que a concentração do
indicador nas fezes atinja o ponto de equilíbrio (steady state) e as coletas de fezes
realizadas nos últimos cinco. Embora seja amplamente utilizado, este método é
considerado trabalhoso e pode ocasionar estresse nos animais, provocado,
principalmente, pela aplicação do indicador, que pode interferir de maneira direta no
consumo de MS (AROEIRA, 1997). Além disso, há uma variação em torno do
coeficiente de digestibilidade, pelo fato de que um único valor de digestibilidade é
utilizado para um grupo de animais (BERRY et al., 2000; GEDIR e HUDSON, 2000),
e, finalmente, embora a toxicidade do Cr2O3 seja bastante reduzida, não é um
material muito agradável de ser manuseado (MALOSSINI et al., 1996).
2.3.2. n-Alcanos
O uso dos hidrocarbonetos alifáticos saturados (n-alcanos de cadeia longa),
constituintes naturais das ceras cuticulares das plantas, foi proposto por MAYES et
al. (1986) como método de estimativa do consumo, sendo recomendado como
ferramenta eficiente na estimativa do consumo de forragens pelos ruminantes
(DOVE e MAYES, 1996; MALOSSINI et al., 1996; BERRY et al., 2000; GEDIR e
HUDSON, 2000). DOVE e MAYES (1996) reportaram que a utilização dos n-alcanos
tem levado a resultados acurados na predição do consumo. Os n-alcanos
apresentam mínima absorção pelos ruminantes e sua análise é relativamente fácil
(GEDIR e HUDSON, 2000), oferecendo vantagens sobre outros métodos utilizados
para estimar a digestibilidade da MS e o consumo de forrageiras (DOVE e MAYES,
1996; MAYES et al., 1986).
Os n-alcanos que ocorrem naturalmente nas ceras das plantas são
predominantemente de cadeia ímpar, com comprimento de cadeia variando de C25 a
C35 (OLIVEIRA et al., 1997; GEDIR e HUDSON, 2000), sendo sua recuperação nas
fezes diretamente proporcional ao comprimento da cadeia carbonada (MAYES et al.,
1986; LOPES et al., 2001; OLIVEIRA, 2003).
A técnica dos n-alcanos (DOVE e MAYES, 1991; MALOSSINI, 1996) é uma
aplicação especial do método de duplo indicador e baseia-se na combinação de um
n-alcano de cadeia ímpar, naturalmente encontrado nas plantas, com um n-alcano
comercial de cadeia par como indicador externo. Segundo GEDIR e HUDSON
(2000), os n-alcanos considerados mais viáveis como indicadores externos são o
dotriacontano (C32) e o hexatriacontano (C36), por serem os alcanos sintéticos de
menor custo, de fácil obtenção na forma pura e estarem presentes em baixas
concentrações nas plantas. O n-alcano de cadeia ímpar, para ser utilizado como
indicador interno de digestibilidade da MS, deve estar presente na forragem em uma
concentração de, no mínimo, 50 mg/kg MS (LAREDO et al., 1991).
São descritos na literatura diferentes métodos de administração dos nalcanos em bovinos. Atualmente, recomenda-se o uso das cápsulas de gelatina ou
das cápsulas de liberação controlada (Controlled Release Capsules-CRC). As
cápsulas de gelatina são aplicadas duas vezes ao dia, efetuando-se as coletas de
fezes concomitante às aplicações, como descrito para o Cr2O3. No caso da utilização
de CRC, faz-se uma única aplicação no primeiro dia do experimento, sendo as
coletas de fezes realizadas, pelo menos, duas vezes ao dia, em horários prédefinidos. A duração média do procedimento, em ambos os tipos de cápsulas, é de
12 dias. Sendo os primeiros sete dias para alcançar o steady state e, nos últimos
cinco ou seis, as coletas de fezes.
O método dos n-alcanos apresenta algumas vantagens. Teoricamente, a
estimativa do consumo não é influenciada pela digestibilidade individual da ração ou
pela recuperação dos indicadores, desde que estes sejam similares (DOVE e
MAYES, 1991; MALOSSINI, 1996). Segundo DOVE e MAYES (1991), as
recuperações fecais incompletas dos n-alcanos de cadeia ímpar (contidos na
forragem) e daqueles de cadeia par (fornecidos oralmente) não têm efeito desde que
sejam iguais, fazendo com que os erros associados com as recuperações fecais
incompletas sejam anulados na equação.
Portanto, somente é exigida nas fezes a relação das concentrações dos nalcanos naturais da forragem e o sintético fornecido oralmente. Se essas forem
estimadas com “erros” semelhantes (vícios), estes se anularão. Sendo assim, utilizar
um par composto por n-alcanos que apresentem taxas de recuperações fecais
semelhantes é pré-requisito para obtenção de estimativas mais acuradas do
consumo de forragem.
Outro aspecto importante, na estimativa de valores de consumo confiáveis, é
a obtenção de amostras representativas do alimento consumido. Recomenda-se o
uso de animais providos de fístulas esofágicas para coleta das amostras de
forragem. A dificuldade de simular a seleção do alimento, realizada pelos animais
durante o pastejo (MAYES et al., 1986, REEVES et al., 1996; LOPES et al., 2001), e
a variação nos teores e no perfil de n-alcanos, que pode ocorrer em função da idade,
parte e até mesmo altura da planta, implica a inconveniência da utilização de
material obtido por meio de corte ou pastejo simulado.
Em um dos primeiros estudos, MAYES et al. (1986) pesquisaram a aplicação
do método dos n-alcanos, utilizando os pares: C27:C28, C29:C28, C31:C32 e C33:C32. O
ensaio foi realizado com ovinos em gaiolas metabólicas, e o par C33:C32 estimou
consumos idênticos aos observados. Os demais pares avaliados tenderam a
subestimar o consumo.
OLIVÁN e OSORO (1995) avaliaram o par C33:C32 na estimativa do consumo
de matéria seca por vacas mantidas em gaiolas de metabolismo, onde o consumo
estimado pelos n-alcanos (C33:C32) foi, em média, 11% menor que o observado. Os
autores justificaram esta subestimativa em função dos baixos níveis de consumo
observados, o que, provavelmente, ocasionou o fluxo lento da digesta ao longo do
trato digestório. Este maior tempo de retenção de partículas pode proporcionar maior
absorção do n-alcano natural (que estaria associado à fase sólida da dieta) em
relação ao n-alcano fornecido (associado à fase líquida, que tende a passar mais
rapidamente pelo trato digestório), promovendo menor recuperação fecal do nalcano C33, subestimando o consumo.
REEVES et al. (1996) obtiveram dados de consumo de Pennisetum
clandestinum por vacas em lactação manejadas a pasto, utilizando o par C33:C32. Os
valores estimados (12,6 kg/dia de MS) foram próximos aos obtidos utilizando-se
tabelas de exigências (12,3 kg/dia de MS), relatando que a técnica dos n-alcanos foi
um método preciso na estimativa do consumo de MS em condições de pastejo.
UNAL et al. (1997), trabalhando com vacas em lactação, em um sistema de
confinamento, utilizaram os pares de n-alcanos C33:C32 e C36:C32 para estimar o
consumo de MS de feno. O par C33:C32 foi eficiente na estimativa do consumo de
matéria seca, enquanto o par C33:C36 subestimou o consumo, provavelmente em
função da menor taxa de recuperação do C33 em relação ao C36.
GEDIR e HUDSON (2000) utilizaram os pares C31:C32 e C33:C32 para estimar
o consumo de forragem em fêmeas de wapiti (Cervus elaphus canadensis). A
ingestão de matéria seca estimada utilizando-se o par C33:C32 foi ligeiramente mais
acurada (P>0,05) do que a estimada utilizando-se o par C31:C32, todavia C31:C32
(R2=0,84) foi ligeiramente mais preciso que C33:C32 (R2=0,71), na estimativa desta
variável.
BERRY et al. (2000) testaram a acurácia do uso de n-alcanos em cápsulas
de liberação controlada (CRC). Os autores relataram que as estimativas utilizando
C33:C32 (12,67 kg/dia de MS) foram mais próximas aos valores observados (12,70
kg/dia de MS), concordando com GEDIR e HUDSON (1999) e DOVE et al. (2000).
BERRY et al. (2000) atribuíram a subestimativa do consumo pelo par C31:C32 à
menor recuperação do C31 (0,76) em relação ao C32 (0,87).
GENRO et al. (2000) testaram duas formas de administração de n-alcanos
para estimar o consumo de gramíneas tropicais (B. brizantha, cv. Marandu, P.
maximum, cv. Mombaça e P. purpureum cv. Cameroon) em bovinos de corte, a
pasto. Segundo os autores, não houve diferença entre as formas de administração
(pellet ou CRC), porém ressaltam as vantagens do uso das CRC’s por minimizar os
distúrbios ocasionados aos animais, durante a administração do indicador.
MOLINA et al. (2004) testaram a acurácia de dois tipos de cápsulas de nalcanos para estimar o consumo de Panicum maximum (cv. Tobiatã), em vacas
leiteiras confinadas. Não foram reportadas diferenças entre os tipos de cápsulas. O
par C31:C32 apresentou maior variação na estimativa do consumo, enquanto as
estimativas de consumo obtidas com o par C33:C32, foram mais acuradas.
OLIVEIRA (2003), também utilizando o par C33:C32, estimou o consumo em
novilhos nelore, mantidos em gaiolas metabólicas, recebendo dietas contendo
silagem de milho como volumoso. O autor não encontrou diferença (P>0,05) entre os
valores médios observado e estimado (5,0 e 4,9 kg /dia de MS, respectivamente).
Alguns autores, mencionados a seguir, têm comparado as técnicas dos nalcanos e do óxido crômico na estimativa do consumo de matéria seca. No entanto,
a grande limitação destes contrastes é que os consumos verdadeiros em condições
de pastejo são desconhecidos, e todas as metodologias apresentam fontes de erros,
mesmo aquelas amplamente utilizadas, como é o caso do Cr2O3.
PIASENTIER et al. (1995) compararam os dois métodos (n-alcanos versus
Cr2O3), utilizando ovinos manejados em condições de pastejo e estabulados. Em
animais estabulados, onde o consumo real é conhecido, o Cr2O3 superestimou o
consumo em 5%, enquanto os n-alcanos subestimaram em 3%. No ensaio em
condições de pastejo, os valores de consumo estimados pelo Cr2O3 foram maiores
do que aqueles estimados pelos n-alcanos. Os autores não puderam concluir, a
pasto, qual dos indicadores foi o mais adequado, pelo fato do desconhecimento dos
valores reais de consumo, nestas condições.
MALOSSINI et al. (1996) compararam as técnicas do Cr2O3 com a dos nalcanos na estimativa do consumo a pasto. Estes autores reportaram que ambos os
métodos são conceitualmente corretos e, em função desta capacidade similar em
estimar o consumo, o critério de escolha ficaria baseado na disponibilidade de
recursos e de mão-de-obra. No entanto, citam que a utilização dos n-alcanos
proporcionou menor variabilidade na concentração dos n-alcanos nas fezes, o que
permite a coleta de um menor número de amostras diariamente, além da
possibilidade de se administrar o indicador uma única vez ao dia. Além disso, a
metodologia do óxido crômico requer um procedimento que determine in vitro ou in
vivo a digestibilidade, enquanto que a técnica dos n-alcanos baseia-se em um único
procedimento químico.
SOARES et al. (1999; 2004), avaliando a metodologia do Cr2O3 na estimativa
do consumo de vacas em lactação, observaram que a metodologia superestimou em
13,9% e 9,25% (1999 e 2004, respectivamente) o consumo real, medidos em cochos
do tipo “cala-gates”.
2.4. Equações de predição do consumo de matéria seca
Com o principal objetivo de economizar tempo e dinheiro, sem perder a
acurácia na estimativa do consumo de forrageiras em sistemas de produção a pasto,
tem-se estudado a aplicação de equações de predição do consumo. CHENOST et
al. (1970), apud
RSKOV et al. (1988), foram os primeiros a relatar a relação entre
as medidas obtidas através de incubações no rúmen, utilizando sacos de náilon, e o
consumo voluntário. Observou-se que, dados referentes à degradação da MS in situ
(12 horas) apresentaram melhor correlação com o consumo voluntário (r = 0,82) do
que aqueles obtidos com a digestibilidade in vivo da MS (r = 0,79).
Os parâmetros cinéticos de degradação dos alimentos podem ser obtidos
por meio de incubações in situ e in vitro, e têm sido utilizados em equações de
predição de consumo. Estes parâmetros podem ser obtidos por meio de ensaios
utilizando-se técnicas gravimétricas (in situ ou in vitro) ou metabólicas (produção
cumulativa de gases).
Para predizer consumo voluntário, HOVELL et al. (1986),
RSKOV et al.
(1988), e SHEM et al. (1995) utilizaram os parâmetros “a” (fração solúvel), “b” (fração
potencialmente degradável) e “c” (taxa de degradação da fração b), obtidos por meio
da equação: Dp
(t)
= a + b (1- e–ct), descrita por RSKO V e MCDONALD (1979),
estimando a degradação da matéria seca in situ.
De acordo com MADSEN et al. (1997), este método possui limitações, já que
alguns alimentos não apresentam padrões de degradação que seguem o modelo
proposto, e que os parâmetros a, b e c estão interrelacionados. Para superar este
problema, MADSEN et al. (1997) e STENSING et al. (1994) desenvolveram um
método que utiliza os parâmetros da degradação ruminal da FDN, no qual a taxa de
degradação do alimento no rúmen é combinada com sua taxa de passagem, com o
objetivo de se estimar o enchimento físico do órgão (rumen fill). Esta equação parece
ser mais adequada às condições tropicais, onde os ruminantes são alimentados com
forragens de digestibilidades mais baixas, com elvado teor de FDN, sendo o controle
físico do consumo (rúmen fill) ainda mais pronunciado do que aquele proveniente de
pastagens de clima temperado (MADSEN et al., 1997).
O consumo pode ser predito, dividindo-se a capacidade de ingestão do
animal (kg) pelo enchimento do rúmen (dias). Como o enchimento do rúmen é
causado, principalmente, pela fração fibrosa do alimento (FDN), as variáveis de
degradação e a taxa de passagem são baseadas no teor de FDN da forrageira
avaliada (MADSEN et al., 1997). De acordo com MADSEN et al. (1994), o efeito
físico de enchimento (fill) pode ser entendido como o tempo médio de retenção
(dias) da fração FDN no rúmen.
2.5. Modelo CNCPS
O sistema de proteínas e carboidratos “líquidos” ou “CNCPS - The Cornell
Net Carbohydrate and Protein System” (FOX et al., 1992; RUSSELL et al., 1992;
SNIFFEN et al., 1992; O’CONNOR et al. 1993) foi desenvolvido com o objetivo de
avaliar a qualidade da dieta e o desempenho do rebanho bovino. O Modelo utiliza os
princípios básicos da função ruminal, crescimento microbiano, cinética digestiva do
alimento (ração) e estado fisiológico do animal, assim como variáveis ambientais e
de manejo, o que permite estimativas mais acuradas do desempenho dos rebanhos
e da excreção de nutrientes, em diferentes situações (FOX et al., 2003; 2004).
O CNCPS está em desenvolvimento há mais de 10 anos e, como a maioria
dos sistemas, foi desenvolvido utilizando-se requerimentos nutricionais de animais
de raças européias especializadas, criados em condições controladas (confinados),
e com valores de alimentos oriundos de clima temperado. Este modelo usa relações
mecanicistas e empíricas no diagnóstico nutricional e para formulação e avaliação
de dietas para bovinos (FOX et al., 1995). A partir de características nutricionais dos
ingredientes da dieta e de suas interações com os requerimentos do animal e
práticas de manejo, permite, sob diferentes condições de produção, uma predição
confiável do desempenho de bovinos. Fundamenta-se na sincronização da digestão
ruminal de proteínas e carboidratos, visando o máximo desempenho do hospedeiro
e comunidades microbianas ruminais, redução das perdas de nitrogênio e de energia
decorrentes da fermentação ruminal e minimização da excreção de nutrientes (FOX
et al., 2000).
Embora o CNCPS baseie-se em uma estrutura biológica e mecanicista que,
teoricamente, permite sua aplicação em diversas condições de ambiente e manejo,
com diferentes raças e alimentos, sua aplicação em condições tropicais deve ser
estudada, antes do modelo ser recomendado para estes sistemas de produção
(MOLINA et al., 2004), onde as raças e seus graus de sangue, os alimentos e o
manejo são, na maioria das vezes, muito diferentes daqueles adotados em regiões
de clima temperado.
A composição e estrutura da parede celular das forrageiras tropicais difere
muito das espécies temperadas, sendo, geralmente, de menor qualidade, pois
apresentam menor digestibilidade e maior teor de fibra em detergente neutro (FDN).
Além disso, o ambiente ao qual os animais estão submetidos pode fazer com
que os requerimentos de mantença e a ingestão de matéria seca variem
consideravelmente (FOX e TYLUTKI, 1998). Em regiões tropicais, estas variações
podem ser decorrentes do maior desgaste causado por altas temperaturas e maior
insolação, maior gasto energético para obtenção de alimento (sistemas de pastejo) e
possíveis adaptações às forragens de baixa qualidade.
Nos trópicos, os animais são criados basicamente a pasto, e a produtividade
dos rebanhos é, em geral, menor, seja pela baixa qualidade das forrageiras, seja
pela falta de tecnologia empregada. No entanto, ressalta-se a importância destas
regiões na estratégia de atender o aumento da demanda por produtos de origem
animal (TEDESCHI et al., 2002). O aumento da demanda por alimentos, decorrente
do crescimento constante da população mundial, associada à questão ambiental,
implica a melhoria da eficiência econômica e produtiva dos rebanhos, a um menor
custo, e com redução das perdas energéticas e nitrogenadas que ocorrem nos
processos de digestão e absorção (TAMMINGA, 1992; 2003). A melhoria do manejo
nutricional é o mais importante meio para obter o aumento da produtividade
(TEDESCHI et al., 2002).
Na elaboração da versão 4.0 houve uma série de modificações, com o
objetivo de ajustar o modelo às condições tropicais. Foram adicionados ajustes
como: requerimentos de energia líquida de mantença (NEm), peso ao nascimento e
pico de lactação para um maior numero de raças tropicais, incluindo raças
denominadas de duplo-propósito (Bos taurus x Bos indicus); equação de predição do
consumo de matéria seca, proposta por TRAXLER (1997), para vacas de duplopropósito; e adição de um banco de dados de alimentos tropicais (TEDESCHI et al.,
2002).
No entanto, a aplicação do modelo em condições tropicais necessita de
prévia validação e de ajustes, para sua otimização, principalmente quanto à
caracterização das frações nitrogenadas e de carboidratos de forrageiras tropicais e
suas respectivas taxas de degradação. FOX et al. (2000) chamaram a atenção para
a falta de informações referentes aos alimentos tropicais, sugerindo a realização de
pesquisas nesta área, para atualizar e possibilitar o uso mais confiável do banco de
dados de alimentos tropicais para as predições do CNCPS. Porém, poucos trabalhos
têm sido realizados com o objetivo de avaliar e/ou validar a utilização do modelo em
condições tropicais, sendo, em sua maioria, simulações.
LAGUNES et al. (1999) utilizaram o modelo CNCPS versão 3.0 para simular
o desempenho de 15 gramíneas tropicais na produção de leite por vacas 3/4
Holandês x 1/4 Zebu. Foi estudado o efeito da composição das forrageiras na
habilidade do modelo em predizer a produção de leite, onde os teores de FDN (%
MS) e lignina (% FDN), as taxas de digestão dos carboidratos não-fibrosos (CNF) e
da FDN, e o teor de proteína bruta (PB) (% MS) e de proteína solúvel (PS) (% PB)
variaram. Os autores observaram que a produção de leite, baseada na energia
metabolizável (EM) fornecida pela dieta, diminuiu 35% quando o teor de FDN subiu
de 60 para 80%.
FERNANDES et al. (2001) observaram grande influência da fração fibrosa na
predição do desempenho de vacas mestiças lactantes pelo CNCPS versão 3.0.
MOLINA et al. (2004) avaliaram o Modelo CNCPS versão 5.0 na predição do
consumo de matéria seca, com vacas da raça Holandesa e mestiças em condições
tropicais. Observaram que o modelo gerou estimativas de consumo de matéria seca
acuradas para animais em confinamento. No entanto, para animais a pasto, o
modelo não foi eficiente.
KOLVER et al. (1998) aplicaram o modelo CNCPS em vacas em lactação
recebendo pasto como dieta base. A produção de leite estimada pelo modelo foi
influenciada, principalmente, pela lignina, fibra efetiva e taxa de digestão da fibra. Os
autores relataram que a energia metabolizável limitou a produção de leite quando os
animais foram alimentados exclusivamente com forragem de alta qualidade (sem
concentrado).
PAIVA et al. (2004) avaliaram a habilidade do modelo CNCPS v. 5.0 em
predizer a produção de vacas da raça Holandesa suplementadas em pastagem de
“coast-cross”, com base no banco de dados de Forrageiras Tropicais do CNCPS,
onde foram feitos pequenos ajustes para os teores de PB e FDN. O modelo não foi
eficiente na predição do desempenho, onde a energia metabolizável limitaria a
produção de leite em 13,4 kg/animal/dia, enquanto que a observada foi de 16,3
kg/animal/dia.
SAMPAIO et al. (2001; 2002) e BRITO et al. (2002), estudando sistemas de
avaliação de dietas para bovinos em um sistema de produção intensivo de carne,
reportaram que o modelo foi eficiente na predição do ganho de peso em bovinos de
corte.
2.5.1. Frações de nitrogenadas e de carboidratos
O CNCPS objetiva avaliar dietas completas, visando reduzir as perdas de
nutrientes e buscar a máxima eficiência de crescimento dos microrganismos
ruminais (VAN SOEST, 1994).
O conteúdo protéico dos alimentos foi expresso, durante muito tempo, em
termos de proteína bruta (PB), acreditando-se que a PB era uma fração homogênea
e que tinha a mesma taxa de degradação ruminal, sendo, então, convertida em
proteína metabolizável com igual eficiência em todas as dietas (NRC, 1996). No
entanto, a representação do conteúdo protéico dos alimentos em termos de PB não
é suficiente para determinar a dinâmica da fermentação ruminal e as perdas
potenciais de compostos nitrogenados (N) (SNIFFEN et al., 1992), fazendo-se
necessário conhecer também a degradabilidade ruminal da proteína (NRC, 1996).
O valor nutritivo da proteína dos alimentos varia inversamente à sua
degradação no rúmen (CHALMERS E SYNGE, 1954, apud KRISHNAMOORTHY et
al., 1983). Conhecer o teor de compostos nitrogenados degradáveis e nãodegradáveis no rúmen é um ponto importante na utilização dos sistemas melhorados
para otimizar a utilização desses compostos (KRISHNAMOORTHY et al., 1983).
De acordo com o CNCPS, os alimentos são constituídos de proteína,
carboidrato, gordura, cinza e água, sendo que as proteínas e carboidratos são
subdivididos de acordo com suas características químicas, físicas e pela degradação
ruminal e digestibilidade pós-ruminal (SNIFFEN et al., 1992). Este modelo visa
adequar a digestão ruminal de proteínas e carboidratos para que ocorra o máximo
desempenho teórico dos microrganismos ruminais, reduzir as perdas no rúmen e,
também, estimar o escape de nutrientes (RUSSELL et al., 1992; SNIFFEN et al.,
1992; MALAFAIA, 1997), com base na utilização de modelos mecanicistas para
descrever a relação entre a composição bromatológica dos alimentos e a predição
do desempenho animal. A teoria mecanicista objetiva explicar fenômenos naturais,
baseados em pressuposições ou nos princípios de teorias biológicas, químicas e
físicas sobre um determinado sistema (MERTENS, 1993).
Para a perfeita caracterização dos alimentos, SNIFFEN et al. (1992)
sugeriram que o N total seja subdividido na fração A, que corresponde aos
compostos nitrogenados não-protéicos (NNP), e é prontamente solubilizada no
rúmen; na fração B1 , que corresponde às proteínas solúveis e de rápida degradação
ruminal; na fração B2, a qual é composta de proteínas insolúveis e de degradação
ruminal intermediária; na fração B3, representada por proteínas insolúveis do grupo
das extensinas (proteínas ligadas à parede celular), que apresentam lenta taxa de
degradação ruminal e na fração C, que corresponde às proteínas associadas à
lignina e produtos da reação de Maillard, sendo a mesma indigerível ao longo do
trato digestivo.
Os carboidratos podem ser classificados como carboidratos estruturais (CE)
e não-estruturais (CNE), de acordo com o seu comportamento no trato gastrintestinal
(TGI). Os CE são os polímeros que compõem a parede celular vegetal, que,
juntamente com a lignina, desempenham funções de sustentação e proteção,
representados basicamente pela celulose e hemicelulose, os quais são lenta e
parcialmente disponíveis e ocupam espaço no TGI. Os CNE, representados pelos
açúcares solúveis em água (mono e dissacarídeos), amido e pectina, são rápida e
completamente digeríveis no TGI (MERTENS, 1987; MERTENS, 1996). Entretanto,
o CNCPS classifica os carboidratos totais, de acordo com suas taxas de digestão,
nas frações A, representada pelos açúcares solúveis, os quais são prontamente
fermentados no rúmen; B1, que compreende o amido e a pectina, os quais
apresentam taxas intermediárias de digestão; B2, que corresponde à fração lenta e
potencialmente digerível da parede celular; e C, representada pela porção indigerível
ao longo do TGI (SNIFFEN et al. 1992).
2.5.2. Estimativa da cinética de degradação dos carboidratos
Os carboidratos são a principal fonte de energia para o crescimento
microbiano. A proteína microbiana é a principal fonte de aminoácidos para o
hospedeiro e, as variações em suas frações, bem como nas suas taxas de digestão,
podem afetar o fluxo de proteína microbiana para o intestino delgado e,
conseqüentemente, o desempenho animal. O estudo da cinética de digestão dos
carboidratos é fundamental, para obtenção de dietas adequadas, com o objetico de
sincronizar a disponibilidade de energia e N no rúmen, permitindo o máximo
desempenho das populações microbianas (Russell et al., 1992).
A cinética da degradação ruminal, determinada através da técnica do saco
de náilon, foi proposta por MEHREZ e ∅RSKOV (1977), e é a base para predição da
digestão em vários sistemas de avaliação de alimentos (NOCEK, 1988).
A técnica in situ permite o contato íntimo do alimento-teste com o ambiente
ruminal, não existindo melhor forma de simulação do ambiente ruminal para dado
regime alimentar, embora o alimento não esteja submetido a todos os eventos
digestivos, como mastigação, ruminação e taxa de passagem (VAN SOEST, 1994;
MALAFAIA, 1997). Essa técnica requer a utilização de animais fistulados no rúmen,
para que as amostras sejam incubadas por determinados períodos de tempo. A
determinação do valor nutritivo in situ permite obter valores mais próximos dos
encontrados com os ensaios in vivo (NOCEK, 1988; MERTENS, 1993; MALAFAIA,
1997). Apesar de fornecer valores confiáveis, esta técnica possui limitações como:
contaminação do material incubado por microrganismos ruminais, manutenção de
animais fistulados, número limitado de amostras incubadas por animal, além de ser
laboriosa e exigir maior quantidade de amostra. Os valores obtidos nos estágios
iniciais da digestão, devido à perda de peso reduzida e à aderência de
microrganismos, principalmente em forrageiras de baixa qualidade, pode levar a uma
distorção dos resultados (GETACHEW et al., 1998).
Devido às limitações inerentes à técnica do saco de náilon, o método que
mensura a produção cumulativa dos gases vem sendo utilizado com sucesso para
estimativa das taxas de digestão das frações solúveis e insolúveis dos carboidratos,
baseado no princípio de que os gases produzidos são oriundos do metabolismo
microbiano, a partir da fermentação do material incubado (PELL e SCHOFIELD,
1993; MALAFAIA, 1997; CABRAL, 1999). A técnica consiste na incubação do
alimento a ser testado com líquido de rúmen e meio tamponado, em frascos
hermeticamente fechados, nos quais, ao longo do tempo, são tomadas leituras de
pressão e/ou volume dos gases. Apesar de ser antiga, somente no final da década
de 80 passou a ser usada intensivamente pelos laboratórios de análises de
alimentos, sofrendo algumas modificações no que diz respeito ao sistema de leitura
dos gases, destacando-se os sistemas computadorizados (PELL e SCHOFIELD,
1993),
semi-automatizados
(THEODOROU
et
al.,
1994)
e
manométricos
(MALAFAIA, 1997; CABRAL, 1999). As maiores vantagens da técnica, segundo os
autores citados, são a não-destruição da amostra em cada tempo, o que torna a
técnica menos laboriosa, não necessitando de grandes quantidades de amostra e a
detecção da contribuição das frações solúveis dos alimentos, o que é essencial, uma
vez que esta fração contribui energeticamente para o rápido crescimento microbiano
no rúmen, principalmente nos tempos iniciais de digestão.
De acordo com PELL et al. (1994), a técnica apresenta algumas limitações,
relacionadas com: a) a fração dos gases que é oriunda do CO2 resultante do
bicarbonato contido no meio de cultura; b) a produção de gás reflete o metabolismo
da microbiota ruminal, portanto, os estudos com dietas deficientes em nutrientes
essenciais ao crescimento microbiano podem trazer informações distorcidas; c) a
interpretação dos dados de produção cumulativa de gás é mais difícil, exigindo
modelos logísticos complexos, sendo, portanto, mais laboriosa do que a
interpretação dos dados gravimétricos de desaparecimento dos nutrientes.
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4. TRABALHOS
Os trabalhos a seguir foram elaborados segundo as normas da Revista
Pesquisa Agropecuária Brasileira, com algumas adaptações às normas para
elaboração de tese do curso de Pós-Graduação em Produção Animal da
Universidade Estadual do Norte Fluminense – Dracy Ribeiro (UENF).
COMPARAÇÃO DO MÉTODO DO ÓXIDO CRÔMICO E DOS
N-ALCANOS NA ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA DE VACAS
MESTIÇAS HOLANDÊS X ZEBU EM LACTAÇÃO,
EM PASTO DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER
RESUMO
Este trabalho objetivou avaliar as técnicas do óxido crômico/DIVMS e dos n-alcanos
(pares C31:C32 e C33:C32), na estimativa do consumo de matéria seca (CMS) por
vacas Holandês x Zebu em lactação, em pasto de capim-elefante cv. Napier. As
amostras extrusas foram obtidas utilizando-se uma vaca provida de fístula esofágica,
durante nove dias em cada período experimental. As coletas de fezes foram
realizadas duas vezes ao dia (7:30 e 14:30 h), diretamente no reto dos animais,
durante 9 dias em cada período experimental (março e abril). O delineamento
utilizado foi o de blocos (sub-blocos) casualizados, em esquema de parcelas
divididas. Ambos os pares de n-alcanos estimaram consumos semelhantes (P>0,01),
independente do horário de coleta, sugerindo que uma única coleta de fezes em
cada dia seria suficiente. Quando as metodologias foram estudadas, independente
do horário de coleta, todos os métodos diferiram (P<0,01) entre si. O Cr2O3 forneceu
valores de consumo mais próximos aos estimados para forragem consumível (2,6%
PV) e dos valores das tabelas de exigências do NRC (2001), 2,7% PV (valor
tabelado). Sendo assim, os valores de consumo estimados pelo Cr2O3 parecem ser
mais adequados. Além disso, tal técnica apresenta vantagens referentes à
simplicidade dos procedimentos analíticos e ao baixo custo. No entanto, em
condições de pastejo, onde o consumo real é desconhecido, é difícil avaliar qual
método é o mais correto.
Palavras-chave: Consumo de matéria seca, métodos indiretos, vacas em lactação
COMPARISON OF CROMIUN OXIDE AND N-ALKANES METHODS TO
ESTIMATE DRY MATTER INTAKE OF GRAZING LACTATING HOLSTEIN X
ZEBU COWS ON ELEPHANTGRASS CV. NAPIER PASTURE
ABSTRACT
The aim of this work was evaluate the chromium oxide and n-alkanes (C31:C32 and
C33:C32) techniques for estimating dry matter intake (DMI) of grazing lactating Holstein
x Zebu cows, on elephantgrass pasture. Extrusa samples of forage were obtained
from a cow with esophageal fistula during 9 days in each experimental period (march
and april). Fecal collection were done twice a day at 7:30 and 14:30 h, directly from
rectum of the animals, during 9 days in each experimental period. The experimental
design was randomized blocks (subplots), with split-plots arrangement. Both pairs of
n-alkanes estimated statistically similar intake, independent of the fecal collection
schedule (P>0.01), suggesting that a single collection of feces every day would be
enough. When the methodologies were studied, independent of the fecal collection
schedule, all of the methods diffred significantly amongst themselves, by the Tukey
test (P<0.01). Cr2O3 methodology estimated DMI values closer to those estimated
according to the available forage (2.6% LW), and near to the value given by the NRC
(2001), 2.7% LW (fixed value). Thus the DMI estimated by Cr2O3 is likely to be more
correct. Besides, this technique presents advantages such as more ease analytical
procedures and lower cost. However, under grazing conditions, where the true intake
is unknown, it is difficult to determine which technique is the most correct.
Key words: Dry matter intake, indirect methods, lactating cows
INTRODUÇÃO
O sistema de criação do rebanho bovino nacional tem como base a
utilização de pastagens como principal e, muitas das vezes, única fonte de nutrientes
para os animais. Segundo VAN SOEST (1994), a qualidade das forragens tropicais
influencia no baixo desempenho dos rebanhos nestas regiões, uma vez que a
ingestão de forragem é, geralmente, menor do que a necessária para suprir as
exigências do animal, especialmente no caso de forrageiras de baixa qualidade,
onde o consumo de matéria seca (MS) é controlado pelo fator físico de enchimento
ruminal, exercido principalmente pela fração fibrosa.
As vantagens econômicas da utilização do pasto como fonte primária de
energia na dieta de vacas leiteiras é evidente, tendo como limitação o conhecimento
do quanto das exigências do animal são atendidas pela forragem ingerida.
A estimativa acurada do consumo de matéria seca por animais criados em
sistema de pastejo sempre foi um desafio para os pesquisadores, devido ao grande
número de variáveis que atuam no controle do consumo e, também, às limitações
impostas pelas metodologias utilizadas para obtenção destas estimativas. Conhecer
quanto das exigências do animal são atendidas pela pastagem é essencial para o
desenvolvimento de dietas e estratégias de alimentação adequadas. Isto
possibilitaria avaliar o desempenho do rebanho, ajustando as condições de produção
em função da qualidade e disponibilidade de forragem, tornando a atividade mais
econômica e mais produtiva, contribuindo, também, para redução das perdas de
nutrientes para o meio ambiente.
A metodologia do óxido crômico (Cr2O3) associada à digestibilidade in vitro
da matéria seca (DIVMS) tem sido amplamente utilizada na obtenção das
estimativas de consumo de MS a pasto (MALOSSINI et al., 1996; AROEIRA, 1997;
ASTIGARRAGA, 1997). No entanto, esta apresenta algumas desvantagens como:
interferir de maneira direta no comportamento ingestivo do animal (AROEIRA, 1997);
fornecer um único valor de digestibilidade para ser utilizado por um grupo de animais
(BERRY et al., 2000; GEDIR e HUDSON, 2000), e apresentar problemas na
recuperação fecal do indicador (MALOSSINI et al., 1996).
O uso da técnica dos n-alcanos (técnica do duplo indicador) apresenta
vantagens que objetivam minimizar o estresse causado aos animais e os erros
ocasionados pela recuperação incompleta dos indicadores. Neste método, as
recuperações fecais incompletas dos n-alcanos de cadeia ímpar (natural) e de
cadeia par (fornecido) não têm efeito, desde que os n-alcanos apresentem taxas de
recuperação fecal semelhantes.
Este trabalho teve como objetivo avaliar metodologias de estimativa de
consumo de matéria seca, utilizando vacas Holandês x Zebu – de diferentes grupos
genéticos – em lactação, em pastagem de capim-elefante cv. Napier.
MATERIAL E MÉTODOS
Local do experimento
O trabalho foi realizado durante os meses de março e abril de 2002, no
Campo Experimental de Coronel Pacheco da Embrapa Gado de Leite, no município
de Coronel Pacheco, situado na Zona da Mata de Minas Gerais, a 21o 55’ 50’’ S de
latitude e 43o 16’15’’ W de longitude. O tipo climático, segundo Köppen, é o Cwa com
período seco no inverno e chuvoso no verão.
Os dados de precipitação pluviométrica, temperaturas médias e umidade
relativa do ar, observados durante os períodos experimentais, encontram-se na
Tabela 1.
Tabela 1. Precipitação pluviométrica, temperatura média e umidade relativa do ar,
nos períodos experimentais
Mês/Ano
Precipitação
Temperatura média
Umidade Relativa do Ar
Fevereiro/2002
Março/2002
Abril/2002
(mm)
374,1
149,7
11,0
(oC )
23,6
24,1
22,6
(%)
84,6
77,3
76,8
Fonte: Estação Meteorológica do CECP-Embrapa Gado de Leite
Manejo da pastagem de capim-elefante cv. Napier
A pastagem de capim-elefante vem sendo adubada nos últimos 10 anos com
1.000 kg/ha/ano da fórmula 20-05-20. O adubo foi distribuído em três parcelas
iguais, nos meses de novembro, janeiro e março. O período de desfolha foi de 30
dias, e o período de ocupação dos piquetes foi de três dias. A taxa de lotação da
pastagem foi, em média, de 4,5 vacas/ha.
Estimativa da forragem consumível
A disponibilidade de forragem foi estimada em cada período experimental,
adotando-se o método do pastejo simulado, de acordo com AROEIRA et al. (1999) e
CÓSER et al. (2003): um dia antes da entrada dos animais nos piquetes, foram
selecionadas três touceiras de capim-elefante representativas daquelas encontradas
no piquete, correspondendo às produções de forragem das touceiras com
disponibilidade alta, média e baixa. As amostragens foram feitas manualmente, onde
toda a parte aérea (folhas e colmos tenros) foi coletada, pesada e levada à estufa
para determinação da MS. O valor da média do peso seco das três touceiras
multiplicado pelo número de touceiras contadas em 49 m2 de cada piquete foi
utilizado para estimar a disponibilidade (kg/ha) e oferta (kg/animal/dia) de MS da
forragem.
Animais experimentais
Foram utilizadas oito vacas Holandês x Zebu em lactação, de diferentes
grupos genéticos, com peso médio de 472±49 e 477±49 kg, 65±19,7 e 66±19,7
meses de idade, 124±33,8 e 154±33,8 dias em lactação, e número de lactações de
2,3±1,5, no primeiro e segundo períodos experimentais, respectivamente. Os
animais foram pesados antes e após cada período experimental, e ordenhados
mecanicamente, duas vezes ao dia (6:00 e 14:00 h). A produção média de leite
observada foi de 10,4 ± 2,6 kg/dia e 9,6 ± 2,5 kg/dia, no primeiro e segundo períodos
experimentais, respectivamente.
Os animais foram mantidos em uma área de pastagem exclusiva de capimelefante (Pennisetum purpureum, Schum., cv. Napier), manejada em sistema de
pastejo rotativo com 30 dias de intervalo de desfolha e 3 dias de ocupação dos
piquetes, recebendo como suplementação apenas sal mineral.
Obtenção e preparo das amostras de forragem consumida
As extrusas foram coletadas em bolsa de lona, provida de tela plástica rígida
no fundo, para facilitar a drenagem da saliva. Foi utilizada uma vaca mestiça, com
peso médio de 540 kg, provida de fístula esofágica, em jejum prévio de 12 horas,
coletando-se o conteúdo desviado do esôfago (VAN DYNE e TORREL, 1964).
As coletas das amostras de extrusa foram realizadas durante nove dias
consecutivos, no 1o, 2o e 3o dias de ocupação do piquete, em cada um dos três
piquetes, em cada período experimental, durante, aproximadamente, 30 minutos de
pastejo, pela manhã.
As amostras de extrusa, imediatamente após a sua coleta, foram
identificadas e congeladas a uma temperatura de, aproximadamente, -18oC. Ao final
do período experimental, as amostras foram descongeladas e pré-secas em estufas
de ventilação forçada a uma temperatura de 60oC (± 5oC) durante 72 horas.
Posteriormente, as amostras foram moídas em moinho tipo Willey com peneiras de 1
mm e analisadas para obtenção do teor de matéria seca (MS). Para estimativa da
digestibilidade in vitro da MS (DIVMS) (TILLEY e TERRY, 1963), foi constituída uma
amostra composta, constituída pelas amostras do 1o, 2o e 3o dia de ocupação de
cada piquete (repetição), representativa de cada período.
Obtenção e preparo das amostras de fezes
As amostras de fezes foram coletadas diretamente do reto dos animais,
durante nove dias, duas vezes ao dia (7:30 e 14:30 horas). Imediatamente após
cada coleta, as amostras foram identificadas e congeladas a uma temperatura de,
aproximadamente,
-18oC.
Ao
final
do
experimento,
as
amostras
foram
descongeladas e pré-secas em estufa de ventilação forçada a uma temperatura de
60oC (± 5oC) durante 72 horas. Posteriormente, as amostras foram moídas em
moinho tipo Willey com peneira de 1 mm, e analisadas para determinação do teor de
MS.
Para determinação do teor de Cr2O3 e dos n-alcanos (natural e fornecido),
foram utilizadas amostras compostas, constituídas dos nove dias de coleta, sendo
uma composta para as coletas da manhã e outra para as coletas da tarde, em cada
animal, para cada período. A utilização de amostras compostas foi necessária, tendo
em vista o custo elevado para determinação dos n-alcanos.
Estimativa do consumo de matéria seca utilizando-se indicadores
Técnica do óxido crômico
Os animais receberam 10 gramas de sesquióxido de cromo (Cr2O3),
administrado em doses de cinco gramas, duas vezes ao dia (7:30 e 14:30). O Cr2O3
foi pesado (5 g) e embalado em “papel-toalha”, e administrado via oral, com o auxílio
de um “lança bolos”. O procedimento teve duração de 14 dias, sendo os 5 primeiros
para obtenção do equilíbrio da ingestão e excreção do indicador, e as coletas de
fezes realizadas a partir do sexto dia.
O consumo de matéria seca (CMS) foi estimado utilizando-se a fórmula:
CMS = produção fecal/(1 – DIVMS). A produção fecal (PF) foi estimada em kg/dia,
utilizando-se a fórmula: PF=Cr administrado (g/dia)/Cr nas fezes (g/kg) (POND et al.,
1989).
O teor de cromo contido nas fezes foi dosado com auxílio de
espectrofotômetro de absorção atômica, utilizando-se a metodologia descrita por
WILLIAMS et al. (1962). A digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) foi obtida
de acordo com TILLEY e TERRY (1963).
Técnica dos n-Alcanos
Os animais receberam cápsulas de liberação controlada (CRC, type MCM,
Captec Ltd, Auckland, New Zealand), contendo os alcanos C32 (dotriacontano) e C36
(hexatriacontano), desenvolvidas para uso em bovinos com peso entre 300 e 650 kg.
O tempo de liberação dos n-alcanos no interior do rúmen, a uma taxa constante, é
de, aproximadamente, 20 dias. A taxa de liberação, informada pelo fabricante
(Captec), é de 397,2 mg/dia e 401,3 mg/dia, para os n-alcanos C32 e C36,
respectivamente.
A CRC consiste em um tubo plástico cilíndrico com duas “asas”, medindo
cerca de 3,7 cm de diâmetro e 16 cm de comprimento, contendo cinco pastilhas com
n-alcanos. As pastilhas são pressionadas por um êmbolo, impulsionado por uma
mola e, à medida que a pastilha entra em contato com o líquido ruminal, seu
conteúdo é liberado lentamente no interior do rúmen. Durante a aplicação, as asas
plásticas são dobradas e presas junto ao aplicador, sendo liberadas logo após a
aplicação no rúmen, formando um “T” com os objetivos de evitar que o animal venha
a expelir a cápsula, e facilitar que a cápsula flutue no material ruminal.
A administração da CRC foi realizada com o auxílio de um aplicador
especialmente desenvolvido para este tipo de cápsula (MCM, Captec Ltd, Auckland,
New Zealand). A aplicação foi feita uma única vez pela manhã (após a ordenha) no
1o dia do experimento, sendo os primeiros sete dias destinados à obtenção do
steady state, e as coletas de fezes realizadas a partir do 8o dia, durante nove dias.
Foram determinados os n-alcanos variando de C27 a C35, extraídos das
amostras de extrusa e fezes, seguindo protocolo proposto por Oliveira (2004), e
determinados por meio de cromatografia gasosa. As amostras (extrusa e fezes)
foram secas em estufa de ventilação forçada, regulada a 60ºC (
5ºC) e moídas em
moinho tipo Willey com peneiras de 1 mm de orifício. Pesaram-se alíquotas de 1,5 g
para amostras de extrusa (forragem) e 0,5 g para amostras de fezes, que foram
colocadas em tubos de ensaio (20 x 100 mm) com tampas de rosca. Foi utilizado o
n-tetratriacontano (C34H70) como padrão interno, uma vez que dados na literatura
indicam a ausência deste n-alcano na maioria das forrageiras. No entanto, algumas
forrageiras tropicais podem apresentar C34 em seu perfil de n-alcanos, sendo
necessária a realização de “extrações em branco” (sem a adição do padrão-C34H70)
em amostras de forragens. A área do cromatograma referente ao C34, obtida do
material sem o padrão interno é, então, descontada daquela do C34 nas amostras de
forragens
e
de
fezes,
onde
se
adicionou
o
padrão.
Foram
utilizados,
aproximadamente, 0,2 mg do C34/amostra. Uma “solução estoque” foi preparada,
contendo 10 mL de n-heptano e 10 mg do padrão interno. Uma alíquota de 200
L
foi adicionada em cada tubo contendo a amostra.
Aos tubos contendo a amostra e o padrão interno foi adicionada uma
solução etanólica de KOH (1M), sendo 14 mL para extrusas e 7 mL para as fezes e
pastilhas (conteúdo das cápsulas de n-alcanos), com objetivo de converter ésteres
nos correspondentes álcoois e sais de potássio dos ácidos (saponificação),
facilitando as etapas de extração e purificação. Os tubos foram deixados em repouso
por 30 minutos e, em seguida, colocados em banho-maria, previamente aquecido a
90ºC, durante 4 horas.
Após a saponificação, foi feita a primeira extração, denominada extração
líquido-líquido. Às amostras resfriadas foram adicionados 14 mL de heptano mais 4
mL de água destilada para as amostras de extrusa, e 7 mL de n-heptano mais 2 mL
de água destilada para as amostras de fezes, agitando-se os tubos por 30 segundos.
A camada superior foi retirada com o auxílio de pipetas e colocada em becker de 50
mL. Repetiu-se todo o procedimento, com o exceção da adição de água,
adicionando-se a segunda extração à primeira. O conteúdo dos beckers foi
evaporado em capela com exaustão, em temperatura ambiente.
Após a evaporação, a camada superior removida na extração líquido-líquido
foi reconstituída em 3 mL de n-heptano, aquecida levemente e aplicada no topo de
uma coluna (seringa de 5 mL) contendo sílica gel (70-230 mesh) suspensa em nheptano, com volume de leito de 5 mL. Então, foi realizada a eluição em beckers
com 20 mL de n-heptano adicionados com uma proveta, e evaporou-se novamente
em temperatura ambiente, com auxílio de uma capela com exaustão. O eluído final,
após evaporação, foi reconstituído em 2 mL de n-heptano, com leve aquecimento,
sendo colocados em vidros para cromatografia.
Na análise cromatográfica, foi utilizada uma coluna capilar (J e W 122-1022)
com 20 m x 0,25 mm x 0,25 µm de espessura de filme, em um cromatógrafo a gás
com detector de ionização de chama. As condições cromatográficas, de gases de
arraste e da chama foram: temperaturas do injetor e detector de 280 e 320ºC,
respectivamente. A temperatura da coluna iniciou em 200ºC, por um minuto,
aquecendo a uma taxa de 10ºC por minuto, até uma temperatura final de 300ºC,
mantida por 20 minutos. Foi usado o gás hidrogênio como gás carregador (arraste),
com velocidade linear de 20 mL por minuto. O modo de injeção foi do tipo “split”,
com uma razão de 50:1, e volume de amostra de 1 µL, injetado automaticamente.
A identificação individual dos n-alcanos foi feita utilizando-se a dependência
linear entre os logaritmos dos tempos de retenção (Y) e o número de átomos de
carbonos (X) da molécula para compostos de séries homólogas (DEBBRECHT,
1985, apud Oliveira et al., 1997), obtidos com uma mistura dos padrões C32, C34 e
C36. A equação utilizada para identificação individual dos n-alcanos com base no
tempo de retenção foi: Y = -0,0294+0,0327*X. As áreas de cada pico do
cromatograma foram convertidas em quantidades de n-alcanos (mg/kg de matéria
seca), tendo como referência o padrão interno (C34H70) de acordo com a seguinte
fórmula: Cx = (((Qp x Ax) / (Frx x Ap)) x 1000)/ peso da amostra (g), onde: Cx = nalcano a ser identificado (mg); Qp = quantidade do padrão interno na amostra (mg);
Ax = área absoluta no cromatograma do n-alcano a ser identificado; Frx = fator de
resposta do n-alcano a ser identificado; Ap = área absoluta do padrão interno no
cromatograma
O cálculo para o fator de resposta correspondente a cada n-alcano
identificado em relação ao padrão interno (C34H70) foi feito de acordo com a seguinte
fórmula: Frx=(no Cn/massa molecular CnH2n+2)/(no C34/massa molecular C34H70), onde:
Frx = fator de resposta do n-alcano x a ser calculado; Cn = nº de carbonos do n-
alcano x ; CnH2n+2 = fórmula geral para qualquer n-alcano
Para o cálculo do consumo de forragem (kg MS/dia) foi utilizada a equação
(Dove e Mayes, 1991; Dove e Mayes, 1996):
CMS = Fi/Fj*Dj/Hi-Fi/Fj*Hj, onde:
Fi = concentração (mg/kg MS) do n-alcano de cadeia ímpar nas fezes;
Fj = concentração (mg/kg MS) do n-alcano de cadeia par nas fezes;
Dj = quantidade do n-alcano sintético fornecido (mg/kg MS);
Hi = concentração (mg/kg MS) do n-alcano de cadeia ímpar natural da forragem;
Hj = concentração (mg/kg MS) do n-alcano de cadeia par na forragem.
Análises estatíticas
Comparação dos métodos de estimativa do consumo em diferentes horários
de coleta
As estimativas de ingestão de matéria seca foram realizadas utilizando-se
três indicadores: 2 pares de n-alcanos (C31:C32 e C33:C32) e o Cr2O3. Foram
utilizadas oito vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação, em dois períodos
(março e abril), dos quais as duas amostras de fezes diárias (7:30 e 14:30) foram
analisadas separadamente, para o conteúdo de cromo e n-alcanos.
O efeito dos métodos na estimativa do CMS foi analisado, segundo
delineamento estatístico em blocos casualizados (sub-blocos), onde cada sub-bloco
foi composto pela interação animal x período, num esquema de subparcela, onde os
sub-blocos e os indicadores compõem a parcela principal, e os horários de coleta, a
parcela dividida. As médias foram comparadas utilizando-se o teste de Tukey a 5%
de probabilidade. Os resultados foram interpretados por meio do software SAEG
(UFV, 2000), de acordo com a análise de variância (Quadro 1).
O modelo estatístico utilizado foi:
Yijk = µ + Bi + Mj + γij + Dk + (MxD)jk + εijk, onde:
Yijk = variável resposta;
µ = média geral;
Bi = efeito do i-ésimo sub-bloco;
Mj = efeito da j-ésimo Indicador;
γij = erro aleatório da parcela principal;
Ck = efeito do k-ésimo horário de coleta;
(MxC)jk = efeito da interação da j-ésimo indicador com o k-ésimo horário de coleta;
εijk = erro aleatório da parcela dividida, suposto NID
N (0, σ2).
i = 1; 2; 3;4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16;
j = Cr2O3; C31:C32; C33:C32;
k = Manhã (7:30 h); Tarde (14:30 h).
Quadro 1. Análise de variância para estimativa do consumo de matéria seca
utilizando n-alcanos e óxido crômico como indicadores.
Fonte de Variação
Sub-bloco
GL
15
A –Tratamento(Indicadores)
2
Erro A
Parcela inteira
B – Horário coleta
30
47
1
AB – Interação Tratamento x Horário coleta
2
Erro B
Parcela subdividida
45
95
Comparação dos métodos de estimativa do consumo de matéria seca
As estimativas do consumo de matéria seca foram realizadas utilizando-se
três indicadores: 2 pares de n-alcanos (C31:C32 e C33:C32) e o Cr2O3. Foram utilizadas
oito vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação, em dois períodos (março e abril),
e usados os valores médios obtidos das duas coletas de fezes (7:30 e 14:30).
O efeito dos métodos na estimativa da ingestão foi analisado segundo um
delineamento estatístico em blocos casualizados (sub-blocos), onde cada sub-bloco
era composto pela interação animal x período. As médias foram avaliadas utilizandose o teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os resultados foram interpretados
utilizando-se o software SAEG (UFV, 2000), de acordo com a análise de variância
(Quadro 2). O modelo estatístico utilizado foi:
Yij = µ + Bi + Mj + εij, onde:
Yijkl=variável resposta;
µ=média geral;
Bi=efeito do i-ésimo sub-bloco;
Mj=efeito da j-ésimo Indicador;
εij=erro aleatório, suposto NID ∼ N (0, σ2).
i = 1; 2; 3;4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16;
j = Cr2O3; C31:C32; C33:C32.
Quadro 2. Análise da variância para estimativa do consumo de matéria seca
utilizando n-alcanos e óxido crômico como indicadores.
Fonte de Variação
Sub-bloco
Tratamento (Indicadores)
Erro
GL
15
2
30
RESULTADOS E DISCUSSÃO
n-Alcanos presentes no capim-elefante
As concentrações dos n-alcanos nas amostras de extrusa de capim-elefante,
variando de C27 a C36, exceto o C34, que foi utilizado como padrão interno,
encontram-se na Tabela 2.
Tabela 2. Concentração de n-alcanos na extrusa do capim-elefante cv. Napier
Período
Março
Abril
C27
23,3
35,0
C28
18,1
19,1
n-Alcanos (mg/kg de MS)
C29
C30
C31
C32
C33
200,9
tr
120,1
6,9
152,2
205,9
7,6
113,0
6,6
139,4
C35
58,8
55,3
C36
tr
tr
em
maiores
tr=traço
Em
ordem
decrescente,
os
n-alcanos
encontrados
concentrações foram o C29, C33 e C31. Foram observadas concentrações superiores
para os n-alcanos de cadeia ímpar em relação aos de cadeia par, concordando com
os dados existentes na literatura (DOVE e MAYES, 1991; DOVE e MAYES, 1996;
OLIVEIRA et al., 1997; LOPES et al., 2001; OLIVEIRA, 2003).
As concentrações médias dos n-alcanos C29, C33 e C35 observadas neste
estudo foram maiores que as reportadas por OLIVEIRA et al. (1997), quando
avaliaram o capim-elefante cv. Napier em diferentes alturas. Valores semelhantes
para o n-alcano C31 foram descritos por estes autores (130, 135 e 101 mg/kg de MS,
para as alturas de 1,2; 1,5 e 1,8 metros, respectivamente).
LAREDO et al. (1991) encontraram para os alcanos C31, C33 e C35, em folhas
de Brachiaria decumbens, durante o inverno, concentrações próximas às
encontradas no presente trabalho.
REEVES
et
al.
(1996),
estudando
o
capim-kikuyu
(Pennisetum
clandestinum), encontraram valores superiores aos observados neste estudo, para o
teor dos n-alcanos C31, C33 e C35 (204,7, 240,7 e 105,9 mg/kg de MS,
respectivamente).
MOLINA et al. (2004) encontraram valores de 203,2; 98,3 e menores que
0,1 mg/kg de MS para os alcanos C31, C33 e C35 (respectivamente), no capim-tobiatã
(Panicum maximum, cv. Tobiatã).
OLIVEIRA (2003), estimando o consumo do capim estrela-africana
(Cynodon nlemfüensis Vandderyst var. nlemfüensis) por vacas em lactação,
encontrou valores semelhantes aos descritos no presente estudo, para os n-alcanos
C31 e C33, quando analisou as folhas desta gramínea. Analisando partes diferentes
da planta (lâmina foliar e haste+bainha), observou que as duas frações
apresentaram diferentes perfis de n-alcanos.
A grande variação nos teores dos n-alcanos presentes nas forrageiras, que
pode ocorrer em função da idade, ou entre partes da planta (i.e., folha e caule) e até
mesmo em épocas do ano, evidencia a importância da obtenção de amostras
representativas da forragem fornecida.
Estudos envolvendo animais a pasto dificultam ainda mais esta tarefa, onde
as formas mais utilizadas para obtenção de amostras representativas são o pastejo
simulado e o uso de animais com fistulas esofágicas. Por razões éticas, a utilização
de animais fistulados no esôfago é muito questionada. No entanto, este parece ser o
método que mais se aproxima da realidade, sendo considerado como preferencial.
Segundo Reeves et al. (1995), sem o uso de animais fistulados no esôfago, é difícil
coletar amostras de forragem que representem verdadeiramente o que é
selecionado pelo animal. Embora VULICH et al. (1993) não tenham observado
diferenças na concentração de n-alcanos entre amostras obtidas por meio de pastejo
simulado ou por meio de fístula esofágica, há de se reconhecer a dificuldade em
simular o pastejo dos animais, e obter amostras representativas utilizando tal
técnica.
Sendo assim, a obtenção de amostras que permitam conhecer o perfil de nalcanos da forragem ingerida é extremamente importante para o adequado
funcionamento da técnica.
Estimativa da forragem disponível
Os valores médios estimados de forragem consumível foram 1856±459 kg
de MS/ha e 1892±339 kg de MS/ha, para os meses de março e abril,
respectivamente. Isto correspondeu a uma disponibilidade de MS de 12,4±3,1 e
12,6±2,3 kg/vaca/dia ou 2,6±0,7 e 2,6±0,5% PV, respectivamente, para os meses de
março e abril. Estes valores são semelhantes aos relatados por CÓSER et al.
(2003), para os meses de março e abril de 2001 (1754±404,2 e 2027±407,2 kg/ha,
respectivamente), por LOPES (2002) para o mês de abril de 1994 (1617 kg/ha) e por
PAIM-COSTA et al.(2004) para o mês de março (2,1 ton./ha), para pastagem de
capim-elefante, manejada em sistema rotativo, com três dias de ocupação dos
piquetes e 30 dias de descanso. No entanto, são menores que os observados por
AROEIRA et al. (1999) durante os verões de 1992 e 1993 (2633 kg/ha e 2950 kg/ha,
respectivamente), e por LOPES (2002) para o mês de março de 1994 (2241 kg/ha),
para pastagem de capim-elefante, em pastejo rotativo, com três dias de ocupação
dos piquetes e 30 dias de intervalo de desfolha.
Métodos de estimativa de consumo de matéria seca
Os valores estimados de consumo de MS variaram em função do indicador,
havendo interação dos fatores indicador e horário de coleta (P<0,01). As médias
estimadas de consumo e suas comparações encontram-se na Tabela 3.
No desdobramento das interações dos horários de coleta para cada
indicador, verificou-se diferença (P<0,01) apenas para o óxido crômico. Ambos os
pares de n-alcanos estimaram consumos semelhantes (P>0,01), independente do
horário de coleta, sugerindo que uma única coleta de fezes, em cada dia, seria
suficiente. Reeves et al. (1995) também observaram que as amostras fecais
coletadas pela manhã e à tarde permitiram a obtenção de estimativas de consumo
estatisticamente semelhantes.
Tabela 3. Médias e erros-padrões da média do consumo diário de matéria seca (%
PV) de pastagem de capim-elefante, estimados por três indicadores em
dois horários de coleta (manhã e tarde)
Indicadores
Horário
Cr2O3
C31:C32
C33:C32
Manhã
2,33 ±0,063 Ba
1,97±0,085 Ab
2,17±0,093 Aab
Tarde
2,56±0,098 Aa
1,89±0,091 Ac
2,19± 0,098 Ab
Médias seguidas das mesmas letras maiúsculas nas colunas e mínúsculas nas
linhas não diferem estatisticamente entre si, pelo teste F (P>0,05) e pelo teste
de Tukey (P>0,05), respectivamente.
MALOSSINI et al. (1996) compararam as duas metodologias de estimativa
de consumo, utilizando vacas em lactação a pasto, e observaram maiores variações
das concentrações fecais de Cr2O3 ao longo do dia, quando comparadas às dos nalcanos (natural e fornecido), também evidenciando a possibilidade de redução do
número de coleta de fezes, pela técnica dos n-alcanos.
A possibilidade da redução do número de coletas de fezes propiciada pela
metodologia dos n-alcanos contribui para minimizar o estresse causado pelos
procedimentos de contenção dos animais, podendo fornecer resultados mais
acurados. Além disso, quando é feito o uso das cápsulas de liberação controlada
(CRC’s), que são administradas uma única vez, no primeiro dia do período
experimental, a interferência no comportamento do animal é ainda mais reduzida. O
menor número de contenções é importante, principalmente em casos onde os
animais não estão acostumados a um manejo constante, como na avaliação de
consumo e produção em bovinos de corte a pasto, onde a contenção dos animais,
para aplicação do indicador e para a coleta de fezes, pode interferir de maneira
significativa no consumo e no desempenho.
Após o desdobramento da interação dos indicadores dentro de cada horário
de coleta, observou-se, na coleta da manhã, valores de consumo semelhantes
(P>0,05) para o óxido crômico e para o par C33:C32, diferindo (P<0,05), no entanto do
par C31:C32. Os pares de n-alcanos não diferiram (P>0,05) entre si. Na coleta da
tarde (14:30 h), os três indicadores estimaram valores diferentes (P<0,05). Em
termos de valores absolutos, nos dois horários, o óxido crômico sempre estimou
consumos maiores, e o par C31:C32 estimou os menores valores.
Quando as metodologias foram estudadas, considerando-se a média das
estimativas de consumo, oriundas das duas coletas diárias, todos os métodos
diferiram (P<0,01) entre si, pelo teste de Tukey (Tabela 4). O Cr2O3 forneceu valores
de consumo mais próximos aos estimados para forragem consumível (2,6% PV) e
dos valores das tabelas de exigências do NATIONAL RESEARCH COUNCIL (NRC,
2001). Segundo o NRC (2001), vacas em lactação, com peso médio de 454 kg, e
produção média de 10 kg/vca/dia de leite, com 4% de gordura, devem apresentar
consumo de MS de, aproximadamente, 2,7% PV (valor tabelado). Aplicando-se a
equação para estimativa do consumo de MS, utilizada pelo NRC (2001), proposta
por ROSELER et al. (1997), e ajustada para o efeito da temperatura ambiente de
acordo com EASTRIDGE et al. (1998), obteve-se um consumo médio de 2,77±0,2%
PV. Em adição, o Cr2O3 mostrou-se mais preciso, uma vez que os indicadores de
dispersão (CV e EP), demonstrados na Tabela 4, são inferiores aos obtidos com a
metodologia dos n-alcanos.
Tabela 4. Médias, coeficiente de variação (CV) e erros-padrões da média (EP) do
consumo médio diário de matéria seca, em porcentagem do peso vivo
(CMS), de pastagem de capim-elefante, estimados por três indicadores,
considerando o valor médio de duas coletas de fezes.
Indicadores
CMS
CV
EP
Cr2O3
2,45 A
14,08
0,061
C31:C32
1,93 C
18,14
0,062
C33:C32
2,18 B
17,22
0,07
Médias seguidas das mesmas letras não diferem estatisticamente entre si, pelo
teste de Tukey (P>0,01).
EUCLIDES et al. (2000) utilizaram o Cr2O3 na estimativa do consumo de MS
dos capins Brachiaria brizantha cv. Marandu e Brachiaria decumbens por novilhos da
raça Nelore, na época das águas, e encontraram valores de 2,79 e 2,67% PV,
respectivamente. DETMANN et al. (2001), aplicando a metodologia do Cr2O3
associado à DIVMS, estimaram um CMS de 3,11% PV para bovinos de corte (F1
Limousin x Nelore) em pastagem de Brachiaria decumbens. PACIULLO et al. (2001)
obtiveram valores CMS de 2,5% PV, por vacas em lactação em pastagem de capimelefante com de capim-elefante com 30 dias de intervalo de desfolha, na época das
chuvas, utilizando o Cr2O3/DIVMS. Estes valores diferem daqueles reportados por
LOPES (2002), obtidos com o Cr2O3/DIVMS, em vacas mestiças Holandês x Zebu
em pastagem de capim-elefante (30 dias), na época das águas (2,9% PV, em
média).
O Cr2O3 estimou consumo 12,4% maior que o estimado pelo par C33:C32, e
26,9% maior do que aquele estimado pelo par C31:C32. SOARES et al. (1999; 2004),
avaliando o óxido crômico como estimador do consumo, utilizando vacas em
lactação, observaram que o consumo real, medido em cochos do tipo “calan-gates”,
foi superestimado pelo Cr2O3 em 13,9% e 9,25% (1999 e 2004, respectivamente).
Estes autores atribuem esta superestimativa à recuperação incompleta do indicador
(Cr2O3) nas fezes. No entanto, FONTES et al. (1996), utilizando novilhos, estudaram
a recuperação do óxido crômico e observaram que as recuperações fecais do
indicador foram, em média, 103,3%.
Apesar do par C33:C32 ter estimado valores de consumo menores do que
aqueles obtidos com Cr2O3 e daqueles estimados pelo NRC (2001), muitos autores
têm apontado este par como o melhor par de n-alcanos para estimar o consumo
(REEVES et al., 1996; BERRY et al., 2000; UNAL et al., 1997; GEDIR e HUDSON,
2000; OLIVEIRA, 2003; MOLINA et al., 2004). Além disso, as superestimativas de
consumo obtidas com o Cr2O3 relatadas por Soares et al. (1999; 2004) sugerem que
a aplicação deste par de n-alcanos na estimativa do consumo de matéria seca
fornece resultados que podem ser considerados satisfatórios.
Considerando que nas condições de pastejo o consumo verdadeiro não é
conhecido, os valores estimados pelos n-alcanos só podem ser comparados com
valores estimados por outros métodos, que também possuem “vícios”. Dados na
literatura demonstram a tendência do Cr2O3 em superestimar o consumo
(PIASENTIER et al., 1995; MALOSSINI et al., 1996; SOARES et al., 1999;
DETMANN et al., 2001; SOARES et al., 2004). Esta superestimativa deve-se,
principalmente, à recuperação incompleta do indicador nas fezes e/ou pela
superestimativa da DIVMS, que, neste trabalho, foi superior à estimada com
indicadores internos (n-alcanos C31 e C33). Resultados semelhantes foram
observados por DETMANN et al. (2001) quando estudaram a aplicação da DIVMS
(TILLEY e TERRY, 1963) e de indicadores internos de digestibilidade, na estimativa
do consumo de matéria seca.
Os n-alcanos tendem a subestimar os valores de digestibilidade, que pode
ser explicado pela menor taxa de recuperação fecal do indicador interno (n-alcano
de cadeia ímpar natural da forragem) em relação ao indicador externo (n-alcano de
cadeia par fornecido). Esta diferença nas taxas de recuperação ocorrem pelo fato de
aproximadamente 95% dos alcanos de cadeia ímpar se encontrarem associados à
fase sólida da dieta, e que cerca de 40% dos n-alcanos fornecidos (indicador
externo) estarem associados à fase líquida (DOVE e MAYES, 1991). Com base
nestes fatos, pode-se especular que a acurácia na estimativa do consumo por meio
da técnica dos n-alcanos depende também da forragem a ser avaliada, uma vez que
a qualidade da fibra interfere na taxa de passagem. Alimentos que apresentam fibra
de qualidade ruim (pouco degradável) tendem a ficar retidos por mais tempo no
rúmen. O maior tempo de retenção das partículas no trato digestório pode ocasionar
maior absorção do n-alcano natural (que estaria associado à fase sólida da dieta) em
relação ao n-alcano fornecido (associado à fase líquida, que tende a passar mais
rapidamente pelo trato), promovendo menor recuperação fecal do n-alcano natural.
PIASENTIER et al. (1995) avaliaram os dois métodos (n-alcanos versus
Cr2O3), utilizando ovinos manejados em condições de pastejo e em gaiolas
metabólicas. Nos animais confinados, comparando as técnicas com os valores
medidos (reais), o Cr2O3 superestimou o consumo medido em 5,5%, enquanto o par
C31:C32 subestimou estes valores em 3%. No ensaio com animais manejados em
condições de pastejo, os valores de consumo estimados pelo Cr2O3 foram 16,6%
maiores do que aqueles estimados pelos n-alcanos. Neste ensaio, os autores não
puderam precisar qual dos indicadores foi o mais adequado, justamente pelo
desconhecimento dos valores reais de consumo nestas condições.
MALOSSINI
et al. (1996) também estudaram as duas metodologias em
vacas em lactação a pasto, e os valores estimados pelo Cr2O3 foram 5,1% maiores
que os obtidos com os n-alcanos. No entanto, ressaltaram que as duas metodologias
são adequadas, ficando a critério do pesquisador a escolha de uma ou de outra.
OLIVEIRA (2003), também utilizando o par C33:C32, estimou o consumo em
novilhos nelore, mantidos em gaiolas metabólicas, recebendo dietas contendo
silagem de milho como volumoso. O autor não encontrou diferença significativa entre
os valores médios, observado e estimado, 5,0 e 4,9 kg /dia de MS, respectivamente.
REEVES et al. (1996) relataram que a técnica dos n-alcanos foi um método
preciso na estimativa do consumo de MS a pasto. Os autores obtiveram consumos
de Pennisetum clandestinum por vacas lactantes a pasto, utilizando o par C33:C32,
próximos aos obtidos utilizando tabelas de exigências (12,6 e 12,3 kg/dia de MS,
respectivamente).
UNAL et al. (1997), trabalhando com vacas em lactação, em um sistema de
confinamento, utilizaram o pares de n-alcanos C33:C32 e C33:C36 para estimar o
consumo de feno. O par C33:C32 foi eficiente na estimativa do CMS, enquanto o par
C33:C36 subestimou o consumo, provavelmente em função da menor taxa de
recuperação do C33 em relação ao C36.
O par C35:C36 não foi utilizado na estimativa do consumo neste ensaio por
dois motivos:
1)A concentração do C35 no capim-elefante está muito próxima ao limite mínimo
recomendado por LAREDO et al. (1991), para que o n-alcano possa ser utilizado
como indicador interno de digestibilidade (50 mg/kg MS);
2)Em vários cromatogramas, o n-alcano C36 apareceu em quantidades menores do
que a esperada, ou não foi detectado (traço). Quando eram realizadas as
quantificações dos n-alcanos presentes nas cápsulas (CRC), o C36, assim como o
C32, foram detectados, descartando a possibilidade de erro na extração, na leitura
dos n-alcanos, ou da ausência do referido n-alcano na cápsula. Tal observação foi
relatada por MOLINA et al. (2004), que ressaltaram a importância do estudo do
destino destes compostos no trato digestório dos animais, uma vez que algumas
espécies de bactérias são capazes de utilizar n-alcanos em ambientes anaeróbicos.
Além disso, de acordo com MAYES et al. (1988), apud DOVE e MAYES (1991) e
OHAJURUKA e PALMQUIST (1991), o rúmen seria o principal local de
desaparecimento dos n-alcanos, justificando, assim, suas recuperações fecais
incompletas.
Os valores estimados da produção fecal pelos diferentes indicadores foram
avaliados utilizando-se o teste “t” de Student para dados emparelhados. A diferença
média de 0,27 kg/dia de MS de fezes foi estatisticamente significativa (P<0,05). O
óxido crômico estimou valores menores (3,91 kgMS/dia) que os estimados pelo nalcano (4,2 kgMS/dia). SOARES et al. (2004) relataram valor médio de produção
fecal estimado com o óxido crômico de 3,7 kg/animal/dia de MS, para vacas
Holandês x Zebu em lactação, recebendo capim-elefante com 30 dias de idade de
corte, fornecido no cocho.
O valor médio da DIVMS foi de 64,4 e 67,3%, enquanto os coeficientes de
digestibilidade estimados pelos alcanos C31 foram de 46,2 e 45,6%, e para o C33
foram de 51,3 e 51,3%, para os meses de março e abril, respectivamente. SOARES
(2002) estudou o capim-elefante (picado), cortado aos 30, 45 e 60 dias de idade,
obtendo valores de DIVMS de 58,7; 57,7 e 55,2%, respectivamente. Lopes e Aroeira
(1998) relataram DIVMS de 55,6%, para o capim-elefante picado aos 60 dias.
LOPES (2002), estudando o capim-elefante (sistema de pastejo), reportou valores
de 61,3% e 60,8 para a DIVMS, para os meses de março e abril, respectivamente.
OHAJURUKA e PALMQUIST (1991) compararam a DIVMS com a estimada por dois
indicadores internos (n-alcano C31 e a cinza insolúvel em detergente ácido-CIDA). De
acordo com os autores, a DIVMS do feno de alfafa, obtida por meio da coleta total
de fezes (65,6%), foi melhor estimada pela CIDA (65,8%). O C31 subestimou estes
valores (55,6%), provavelmente pelo menor coeficiente de recuperação fecal
(78,1%). OLIVEIRA et al. (2000) estudaram o potencial do n-alcano C35 na estimativa
da digestibilidade da matéria seca (DMS) e da matéria orgânica (DMO), comparando
os valores de digestibilidade estimados pelo n-alcano com aqueles obtidos in vivo.
Estes autores reportam que o C35 subestimou tanto a DMS quanto a DMO, em 4,7%
e 4,4%, respectivamente.
A estimativa de maiores valores de produção fecal associada à subestimativa do
coeficiente de digestibilidade é característica da técnica dos n-alcanos. A técnica
propõe que os erros associados às recuperações fecais incompletas dos alcanos de
cadeia ímpar e de cadeia par seriam corrigidos, desde que ambos apresentem taxas
de recuperação fecal semelhantes.
A metodologia do Cr2O3 constitui técnica barata e de análise relativamente fácil. As
cápsulas de liberação controlada (CRC), que contêm os n-alcanos, têm um custo de,
aproximadamente, US$ 30,00/unidade. Para a determinação dos n-alcanos gasta-se
em torno de US$ 10,00/amostra. Comparando-se com o óxido crômico, pode-se ter
uma noção do custo da técnica dos n-alcanos. O Cr2O3 custa, aproximadamente,
US$ 20,00/kg, e para analisar cada amostra tem-se um custo médio de US$ 0,70.
Com 1 kg de Cr2O3, é possível estimar o consumo de 10 animais (recebendo 10
g/dia). Se um mesmo ensaio fosse conduzido com n-alcanos, gastaríamos, só com
as CRC’s, cerca de US$ 300,00, um custo aproximadamente 15 vezes maior, em
relação ao observado com o uso da técnica do Cr2O3/DIVMS.
Além disso, os n-alcanos são determinados por meio de cromatografia gasosa; os
procedimentos para extração e purificação são complexos, envolvendo muitas
etapas que aumentam as chances de erros; e tais procedimentos fogem à rotina da
maioria dos laboratórios nacionais.
CONCLUSÕES
Em condições de pastejo, onde o consumo real é desconhecido, torna-se
difícil determinar qual valor estimado é o mais correto.
O Cr2O3/DIVMS estimou valores de CMS mais adequados. Além disso, tal
técnica apresenta vantagens referentes à relativa simplicidade dos procedimentos
analíticos e ao baixo custo.
A metodologia dos n-alcanos não produziu resultados que justifiquem o
elevado investimento exigido pela técnica, para simples obtenção da estimativa do
CMS. No entanto, em condições onde a pastagem é constituída por várias espécies
forrageiras - onde se objetiva medir o consumo diferenciado destas espécies - ou em
condições onde o manejo intenso dos animais pode ser um fator de interferência
importante, os n-alcanos podem ser uma alternativa viável. O par de n-alcanos que
forneceu melhores estimativas do CMS foi o C33:C32.
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ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA DE VACAS
HOLANDÊS X ZEBU EM PASTAGEM DE CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER,
A PARTIR DAS CARACTERÍSTICAS DE DEGRADAÇÃO RUMINAL IN SITU
RESUMO
Foi avaliado o consumo de matéria seca (CMS) de vacas mestiças Holandês x Zebu
manejadas em pastagem de capim-elefante, por meio de equações de predição do
CMS que utilizam os parâmetros de degradação in situ, obtidos utilizando-se o
modelo matemático: Dp
(t)
= a + b (1- e–ct), descrito por
RSKOV e McDONALD
(1979). Foram incubadas no rúmen amostras de extrusas de capim-elefante com 30
dias de rebrota. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados. As equações
avaliadas foram: CMS = -0,822+0,0748*(a + b)+ 40,7*c (r2 = 0,89), proposta por
RSKOV et al. (1988); CMS = -8,286+ 0,266*a+0,102*b+17,96*c (r2 = 0,90),
proposta por SHEM et al. (1995); e CMS = (%FDN na MS)*(Consumo de FDN)/[( 1- a
– b)/ k + b/(c + k)]/24, proposta por MADSEN et al. (1997). Houve diferença (P<0,01)
entre as equações estudadas. As equações propostas por ØRSKOV et al. (1988) e
SHEM et al. (1995) estimaram os menores valores (7,0 kg/dia de MS ou 1,5% PV e
5,0 kg/dia de MS ou 1,1% PV, respectivamente), e não foram eficientes na
estimativa do CMS. A equação proposta por MADSEN et al. (1997) estimou valores
próximos àqueles obtidos com o método Cr2O3/DIVMS, apresentando resultados que
podem ser considerados satisfatórios.
Palavras-chave: Consumo, equações de predição, degradabilidade in situ, vacas em
lactação
PREDICTION OF DRY MATTER INTAKE OF ELEPHANTGRASS CV. NAPIER,
USING HOLSTEIN X ZEBU COWS IN GRAZING CONDITIONS, BY THE IN SITU
DEGRADATION CHARACTERISTICS
ABSTRACT
Dry matter intake (DMI) of Holstein x Zebu cows on elephantgrass pasture, was
evaluated. DMI was estimated by equations based on ruminal degradation, according
to the following mathematical model: Dp
(t)
= a + b (1- e–ct) (∅RSKOV and
McDONALD 1979). Extrusa samples of elephantgrass at 30 days of regrowth were
incubated. A randomized blocks was used. The equations evaluated were: CMS =
-0,822+0,0748*(a
+
b)+
40,7*c
(r2=
0,89)
(∅RSKOV
et
al.,
1988);
2
CMS = -8,286+0,266*a+0,102*b+17,96*c (r = 0,90) (SHEM et al., 1995); and
CMS = (%NDF in DM)*(intake of NDF)/[(1- a – b)/ k + b/(c + k)]/24 (MADSEN et al.,
1997). Significant differences were observed among DMI obtained by three equations
(P<0,01). The equations of ØRSKOV et al. (1988) and SHEM et al. (1995) estimated
the lower values (7,0 and e 5,0 kg/day of DM, respectively), and were not efficient.
The MADSEN et al. (1997) equation estimated DMI values closer to those obtained
by indirect method (Cr2O3/IVDMD), showing satisfactory results.
Key words: Dry matter intake, in situ degradability, lactating cows, prediction
equations
INTRODUÇÃO
A estimativa do consumo de matéria seca (CMS) em condições de pastejo
tem sido objeto de muitos estudos. Estimativas acuradas da ingestão de matéria
seca são fundamentais para predição do desempenho dos animais. Em sistemas de
produção que utilizam pastagens, a estimativa do CMS é mais difícil, quando
comparada aos sistemas onde os animais são confinados.
Vários métodos têm sido empregados com o objetivo de estimar o CMS em
condições de pastejo. Todos possuem limitações e são, geralmente, trabalhosos
e/ou caros. Visando simplificar os procedimentos de estimativa do consumo de
forrageiras, tem-se proposto a aplicação de equações de predição que utilizam as
variáveis de degradação ruminal in situ da forragem.
CHENOST et al. (1970), apud
RSKOV et al. (1988), foram os primeiros a
relatar a relação entre as medidas obtidas por meio de incubações no rúmen,
utilizando sacos de náilon e o consumo voluntário (r = 0,82).
O consumo voluntário, segundo HOVELL et al. (1986),
RSKOV et al.
(1988), e SHEM et al. (1995) pode ser predito por meio dos parâmetros “a” (fração
solúvel), “b” (fração potencialmente degradável) e “c” (taxa de degradação da fração
b), obtidos utilizando-se a equação: Dp (t) = a + b (1- e–ct), descrita por
RSKOV e
McDONALD (1979), estimando a degradação da matéria seca in situ.
MADSEN et al. (1997) e STENSING et al. (1994) desenvolveram um modelo
que utiliza os parâmetros da degradação ruminal da FDN, no qual a taxa de
degradação do alimento no rúmen é combinada com sua taxa de passagem, com o
objetivo de se estimar o enchimento físico do órgão, causado pela fração fibrosa,
tornando o método mais adequado às condições tropicais. Nos trópicos, onde os
ruminantes são alimentados com forragens de digestibilidades mais baixas, o
controle físico do consumo (rumen fill) é mais pronunciado do que aquele exercido
por forrageiras oriundas de clima temperado.
Este trabalho objetivou avaliar a aplicação de equações que utilizam as
características de degradação ruminal in situ, na predição de consumo por vacas em
lactação a pasto.
MATERIAL E MÉTODOS
Local do Experimento
O trabalho foi realizado no Campo Experimental da Embrapa Gado de Leite,
no município de Coronel Pacheco-MG, durante os meses de março e abril de 2002,
e fevereiro de 2003.
Obtenção e preparo das amostras para incubação in situ
As extrusas foram coletadas em bolsa de lona, provida de tela plástica rígida
no fundo, para facilitar a drenagem da saliva. A bolsa foi amarrada sob o pescoço de
uma vaca provida de fístula esofágica, em jejum prévio de 12 horas, coletando o
conteúdo desviado do esôfago.
A coleta das amostras foi realizada durante 9 dias consecutivos, no 1o, 2o e
3o dia de ocupação, de cada um dos três piquetes, em cada período experimental,
durante, aproximadamente, 30 minutos de pastejo, pela manhã, durante os meses
de março e abril de 2002.
As amostras de extrusa, imediatamente após a sua coleta, foram
identificadas e congeladas a uma temperatura de, aproximadamente, -18oC. Ao final
do período experimental, as amostras foram descongeladas e pré-secas em estufas
de ventilação forçada a uma temperatura de 60oC (± 5oC) durante 72 horas.
Posteriormente, as amostras foram moídas em moinho tipo Willey com peneiras de 5
mm. Para as incubações in situ foi constituída uma amostra composta constituída
das extrusas coletadas no 1o, 2o e 3o dia, para cada piquete (repetição), em cada
período experimental.
Para estimativa da digestibilidade in vitro da MS (DIVMS) (TILLEY e TERRY,
1963) e determinação da FDN (VAN SOEST et al., 1991), as amostras compostas
moídas a 5 mm para incubação ruminal in situ foram moídas em moinho tipo Willey
com peneiras de 1 mm.
Estimativa do consumo utilizando óxido crômico
Foram utilizadas oito vacas Holandês x Zebu em lactação, de diferentes
grupos genéticos, mantidas em pastagem exclusiva de capim-elefante, manejadas
em sistema rotativo, com 3 dias de ocupação e 30 dias de intervalo de desfolha, em
dois períodos experimentais (março e abril de 2002). Os animais receberam 10
gramas de sesquióxido de cromo (Cr2O3), administrado em doses de 5 gramas, duas
vezes ao dia (7:30 e 14:30). Os cinco primeiros dias da administração foram
utilizados para obtenção do equilíbrio da ingestão e excreção do indicador, e as
coletas de fezes realizadas nos nove últimos dias.
O consumo de matéria seca (CMS) foi estimado utilizando-se a fórmula:
CMS = produção fecal/(1 – DIVMS). A produção fecal (PF) foi estimada em kg/dia de
MS, utilizando-se a fórmula: PF=Cr administrado (g/dia)/Cr nas fezes (g/kg) (POND
et al., 1989).
O teor de cromo contido nas fezes foi dosado com auxílio de
espectrofotômetro de absorção atômica, utilizando-se a metodologia descrita por
WILLIAMS et al. (1962). A digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) foi obtida
de acordo com a metodologia proposta por TILLEY e TERRY (1963).
Cinética digestiva
Cinética de degradação ruminal "in situ"
Para incubação in situ foram utilizadas três vacas mestiças Holandês x Zebu
providas de cânulas ruminais, com peso médio de 520 kg, submetidas a uma dieta
básica, composta exclusivamente por gramíneas (a pasto).
Foram incubadas amostras secas de extrusa de capim-elefante aos 30 dias
de idade de rebrota. O delineamento utilizado foi o de blocos (sub-blocos)
casualizados, onde o sub-bloco foi composto pela interação animal (bloco) x período
(março e abril).
Foram seguidos os protocolos descritos por NOCEK (1988), com os
seguintes tempos de incubação no ambiente ruminal: 0, 3, 6, 24, 48 e 96 horas.
Após cada tempo de incubação, os sacos contendo as amostras foram retirados do
rúmen, sendo imediatamente congelados e armazenados e, após descongelados,
lavados e secos em estufa ventilada a 60oC (±5oC) por 48 horas. Uma vez secos,
foram pesados para determinação da degradabilidade da MS. Logo após, uma
fração de cada amostra do resíduo foi submetida à ação de detergente neutro para a
determinação da FDN (VAN SOEST et al., 1991).
A perda de peso observada em cada tempo de incubação foi considerada
como degradabilidade potencial (Dp). Os dados foram ajustados utilizando-se, para
descrição matemática da cinética de degradação ruminal, o modelo de degradação
percentual do alimento Dp (t) = a + b (1- e–ct), sugerido por
RSKOV e MCDONALD
(1979), onde “a” corresponde à fração solúvel; “b” à fração potencialmente
degradável; e “c” é a taxa constante de degradação.
Para o cálculo da degradabilidade efetiva (De), foi utilizada a equação
proposta por ∅RSKOV e MCDONALD (1979): De=a+(b*c)/(c+k), onde k representa a
taxa de passagem da fase sólida no rúmen.
Taxa de passagem de partículas
Aproximadamente 5 kg de extrusa de capim-elefante com 30 dias de idade
de crescimento foram coletadas em bolsa de lona, amarrada sob o pescoço de uma
vaca provida de fístula esofágica, em jejum prévio de 12 horas.
A extrusa foi imersa em água contendo detergente neutro (100 ml/kg de
extrusa) sendo fervida por 4 horas com posterior pernoite. Posteriormente, após
esfriamento, o material foi lavado em água corrente sendo seco em estufa de
ventilação forçada a 60oC (±5oC), por 24 horas. Foi retirada uma amostra para
análise da FDN e o restante foi embebido em água destilada e adicionada uma
solução de dicromato de sódio (Na2Cr2O7.2H2O). Para o conhecimento da
quantidade de dicromato de sódio necessário para marcar a FDN, foi feita a
multiplicação da quantidade de extrusa a ser marcada por 0,08 (% de cromo na
extrusa) e a divisão pela porcentagem de cromo no dicromato de sódio. O material
foi homogeneizado e o recipiente vedado com papel alumínio e colocado em estufa
regulada a 105oC por 12 horas. Após resfriamento do material (3 horas), foram
realizadas lavagens sucessivas para a retirada do excesso de dicromato (cor
laranja). Foi feita nova imersão em água destilada, seguida da adição de ácido
ascórbico (50% do peso da FDN) previamente dissolvido em água destilada. Após 3
horas, o material foi lavado em água corrente e seco em estufa de ventilação forçada
regulada a 60oC (±5oC), sendo, posteriormente, pesado e amostrado para análise de
cromo (COLUCCI, 1984). O material preparado e devidamente seco foi administrado
aos animais, acondicionado em cápsulas de gelatina, na quantidade de 70 g em
dose única/animal.
Foram utilizadas três vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação –
representativas do grupo onde foi estimado o consumo utilizando-se o método
indireto (Cr2O3/DIVMS) – mantidas em pastagem de capim-elefante cv. Napier,
manejadas em sistema rotacionado com três dias de ocupação dos piquetes e 30
dias de intervalo de desfolha. As amostras de fezes foram coletadas nos seguintes
tempos após a infusão do indicador: 0; 8; 16; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48; 52; 56; 60;
64; 72; 80; 88; 100; 112; 124; e 148 horas. O teor de cromo foi dosado, utilizando-se
a metodologia descrita por WILLIAMS et al. (1962).
Os parâmetros cinéticos do trânsito digestivo foram estimados, ajustando-se
o modelo exponencial, citado por GROVUM e WILLIAMS (1973), aos dados relativos
à excreção fecal do indicador, utilizando-se o algoritmo iterativo de Marquardt, do
procedimento PROC NLIN (SAS, 1991).
Equações de predição do consumo de matéria seca
Os resultados da degradação da MS e da FDN do capim-elefante calculados
a partir do modelo de ∅RSKOV e MCDONALD (1979) foram utilizados para testar as
equações de predição do consumo, descritas por ∅RSKOV et al. (1988), SHEM et
al. (1995) e MADSEN et al. (1997).
∅RSKOV et al. (1988) propuseram, para predição do consumo de matéria
seca (CMS) de volumosos em bovinos, a seguinte equação: CMS = - 0,822 +
0,0748*(a + b) + 40,7*c (r2= 0,89). SHEM et al. (1995) sugeriram que o CMS de
bovinos seja estimado utilizando-se a equação: CMS = - 8,286 + 0,266*a + 0,102*b +
17,96*c (r2 = 0,90). Em ambas as equações foram utilizados os parâmetros a, b e c
da degradabilidade ruminal da MS das forrageiras (ØRSKOV e MCDONALD, 1979).
MADSEN et al. (1997) sugeriram que o consumo de forrageiras tropicais seja
predito a partir dos parâmetros a, b e c, obtidos da degradabilidade da FDN,
associados à variável taxa de passagem no rúmen (k), para estimar o rumen fill de
acordo com a fórmula: Fill = [( 1- a – b)/ k + b/(c + k)]/24, onde a é o intercepto com o
eixo Y (próximo de zero, visto que FDN é insolúvel em água); b é a fração insolúvel,
mas potencialmente degradável; c é a taxa de degradação (%/h); t é o tempo de
incubação (h); e k representa a taxa de passagem da fase sólida no rúmen (%/h).
O consumo potencial de FDN limitado pelo enchimento físico do rúmen foi
obtido com a seguinte fórmula: Consumo de FDN (kg/dia) = Capacidade do rúmen
(kg de FDN)/Fill (dias).
O CMS foi, então, estimado, utilizando-se a fórmula: CMS (kg/dia) = (1/
proporção de FDN na MS do alimento) x consumo de FDN, que pode ser resumida
como CMS=(%FDN na MS)*(Ingestão de FDN (kg/dia))/[( 1- a – b)/ k + b/(c + k)]/24.
A taxa de passagem utilizada na equação foi estimada utilizando-se o
modelo proposto por GROVUM e WILLIAMS (1973):
y = A*exp-k1*(t-T) - A*exp-k2*(t-T) para t>T, onde:
y = concentração do indicador;
t = tempo de amostragem;
T = tempo de trânsito;
k1 = estimativa da taxa de passagem do indicador no compartimento retículo-rúmen;
k2 = estimativa da taxa de passagem do indicador no compartimento inferior (pós
retículo-rúmen);
O peso vivo adotado para este trabalho foi de 475 kg (média de peso dos
animais que tiveram o consumo estimado utilizando-se o Cr2O3/DIVMS).
Para a capacidade do rúmen (kg FDN) foram adotados dois valores: 1) 1,2%
do peso vivo, proposto por MERTENS (1987); 2) 1,46% do peso vivo, obtido por
SOARES (2002) por meio de evacuações ruminais, para o capim-elefante com 30
dias de idade.
Análises estatísticas
Equações de estimativa do consumo de matéria seca
As incubações in situ para obtenção dos parâmetros de degradação da MS e
da FDN do capim-elefante aos 30 dias de rebrota foram realizadas segundo o
delineamento estatístico em blocos (sub-blocos) casualizados com três animais.
Os parâmetros cinéticos da degradação ruminal foram estimados aplicandose, para o ajuste do modelo, o processo iterativo do algoritmo de Marquard,
implantado no software SAEG (UFV, 2000).
Os parâmetros a, b e c, obtidos com a degradação da MS e da FDN de cada
animal, foram aplicados nas equações citadas no item 2.5. Os consumos médios
foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizando-se o
software SAEG (UFV, 2000).
Os resultados foram interpretados por meio de análise de variância (Quadro
1). O modelo estatístico utilizado no ensaio de degradabilidade foi:
Yijkl = µ + Bi + Tj + εij, onde:
Yij = variável resposta;
µ = média geral;
Bi = efeito do i-ésimo sub-bloco;
Ti = efeito da i-ésima equação;
εij = erro aleatório, suposto NID ∼ N (0, σ2).
Quadro 1. Análise da variância das comparações das estimativas de consumo de
matéria seva a partir dos parâmetros de degradabilidade ruminal in situ.
Fonte de Variação
Sub-bloco
GL
5
Equação
3
Erro
Total
15
23
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os parâmetros de degradação da MS, as degradabilidades potencial (DP) e
efetiva (DE), a taxa de passagem no rúmen (Kp) e os tempos de retenção ruminal
(TRR) e de retenção total (TMRT) encontram-se na Tabela 1.
Tabela 1. Parâmetros da degradabilidade ruminal in situ da MS e cinética ruminal do
capim-elefante com 30 dias de rebrota
Parâmetros da degradabilidade (%)1
Cinética Ruminal (h)2
Período
a
b
c (/h)
DP
DE
Kp(/h)
TRR
TMRT
Março
22,06
65,44
0,0289
83,4
59,9
0,021
48
76
Abril
22,84
66,18
0,0292
84,6
61,1
1
variáveis da degradação ruminal in situ: a=fração solúvel; b=fração insolúvel,
potencialmente degradável; c=taxa de degradação de b; DP=degradabilidade
potencial; DE=degradabilidade efetiva. 2Cinética ruminal: Kp=taxa de passagem no
rúmen; TRR=tempo de retenção no rúmen; TMRT=tempo médio de retenção total.
Os valores de Kp e TRR observados concordam com os relatados por Lopes
(2002) para vacas em lactação recebendo capim-elefante com 30 dias de idade, no
período das chuvas. No entanto, Soares (2002), utilizando vacas em lactação,
estimou Kp de 0,045/h e TRR de 22,2 h, para o capim-elefante picado, com 30 dias
de idade de corte.
Os parâmetros a, b e c estimados concordam com os reportados por LOPES
et al. (2003), para o capim-elefante com a mesma idade (30 dias), tanto para a MS
quanto para a FDN (Tabela 2). Soares (2002), estudando o capim-elefante picado
com 30 dias de idade, reportou parâmetros a e b, para a MS, semelhantes aos
apresentados na Tabela 1, e taxa de degradação mais elevada (0,045/h). Lopes e
Aroeira (1998) observaram menores valores para os parâmetros a e b da MS e da
FDN do capim-elefante aos 60 dias de idade, mas encontraram valor de c maior
(0,046/h), próximo ao reportado por Soares (2002).
Tabela 2. Parâmetros da degradabilidade ruminal in situ da FDN do capim-elefante
aos 30 dias de rebrota
Parâmetros de Degradabilidade (%)1
Período
a
b
c (/h)
DP
DE
Março
-0,84
85,24
0,0383
82,2
54,2
Abril
0,97
84,15
0,0399
83,2
55,9
1
Variáveis da degradação ruminal in situ: a=fração solúvel; b=fração insolúvel,
potencialmente degradável; c=taxa de degradação de b; DP=degradabilidade
potencial; DE=degradabilidade efetiva (ØRSKOV e McDONALD, 1979).
No estudo das equações que utilizam os parâmetros de degradação ruminal
para estimar o CMS, foi observada diferença (P<0,01) entre as equações estudadas.
As médias estimadas de consumo e suas comparações encontram-se na Tabela 3.
A equação proposta por MADSEN et al. (1997) estimou os maiores valores
de CMS. Utilizando o valor de enchimento físico do rúmen em unidades de FDN (%
PV), obtido por SOARES (2002), a equação proposta por MADSEN et al. (1997)
estimou um CMS de 10,75 kg MS/dia ou 2,26% PV. Quando foi utilizado o valor
proposto por MERTENS (1987), o valor médio de CMS estimado foi menor (8,7 kg
MS/dia ou 1,86% PV). As equações propostas por ØRSKOV et al. (1988) e SHEM et
al. (1995) estimaram os menores valores (7,0 kg MS dia ou 1,5% PV e 5,0 kg MS/dia
ou 1,1% PV, respectivamente).
Tabela 3. Médias do consumo diário de matéria seca, em kg/dia e em porcentagem
do peso vivo (% PV), estimado a partir dos parâmetros de degradação
ruminal
Equações
2
Shem
Madsen3
Madsen4
∅rskov
Kg/dia
%PV
Kg/dia
%PV
Kg/dia
%PV
Kg/dia
%PV
7,08 c
1,49 c
4,98 d
1,05 d
8,84 b
1,86 b
10,8 a
2,26 a
1
Equação de ∅RSKOV et al. (1988); 2Equação DE SHEM et al. (1995); 3Equação de
MADSEN et al. (1997), utilizando o valor de máximo consumo (kg FDN) proposto por
MERTENS (1987); 4Equação de MADSEN et al. (1997), utilizando o valor de
capacidade do rúmen (kg FDN) relatado por SOARES (2002).
Médias seguidas das mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
1
Com base nos valores estimados utilizando o método indireto do Cr2O3, a
equação de MADSEN et al. (1997) foi a mais adequada na estimativa do consumo.
Quando foi utilizado o valor de capacidade ruminal (kg de FDN) relatado por
SOARES (2002) (1,46% PV), nesta equação, foram obtidos valores mais próximos
aos estimados com a técnica do óxido crômico e DIVMS (10,75 kg/dia ou 2,26% PV
e 11,5 kg/dia ou 2,45% PV, respectivamente).
A aplicação dos valores de capacidade do rúmen (kg de FDN) proposto por
MERTENS (1987) e por STENSING et al. (1994) (1,2% PV e 1,1% PV,
respectivamente) pode levar à obtenção de valores subestimados do consumo de
FDN em condições tropicais, pois estes valores foram obtidos com animais de raça
européia, alimentados com forrageiras de clima temperado, em condições muito
diferentes
daquelas
características
de
regiões
tropicais,
desconsiderando,
principalmente, a adaptação do animal para capacidade física do rúmen às
forrageira tropicais, que apresentam, em geral, elevados teores de fibra e baixa
digestibilidade. SOARES (2002) mediu, por meio de evacuações ruminais, a
capacidade física do rúmen (kg de FDN) de vacas mestiças (7/8 Holandês x Zebu)
em lactação. Foi utilizado o capim-elefante picado com 30, 45 e 60 dias de idade, e
a capacidade física (kg de FDN) foi 1,46%, 1,49% e 1,41% PV, respectivamente.
Estes valores são superiores àqueles sugeridos por MERTENS (1987) e STENSING
et al. (1994). VASQUEZ e SMITH (2000) relataram consumos de FDN de forrageiras
temperadas, por bovinos (Bos taurus), de 1,50 (±0,31)% PV para forragem
disponível e 1,32 (±0,25)% PV para forragem selecionada. Ambos os valores
diferiram estatisticamente daquele proposto por MERTENS (1987). Sendo assim, a
aplicação de parâmetros estimados e/ou medidos, que representem as cinéticas de
degradação e de trânsito da forragem, bem como a capacidade física do órgão
(rúmen), na equação proposta por MADSEN et al. (1997), podem levar à obtenção
de estimativas mais adequadas do CMS de forrageiras tropicais.
MORENZ et al. (2001), avaliando o uso das mesmas equações, na predição
do consumo de gramíneas tropicais, em diferentes idades de corte, observou que as
equações tenderam a estimar valores semelhantes entre si, estimando valores
menores com o incremento na idade da planta. Comportamento semelhante foi
relatado por SOARES (2002), com o aumento da idade do capim-elefante.
BERCHIELLI et al. (2001), estimando o consumo de matéria seca utilizando
vacas em lactação, em pastagem de capim coast-cross (Cynodon dactylon L. Pers.),
relataram que todas as equações testadas superestimaram o consumo medido com
FDN mordantada com cromo (0,8% PV). Segundo os autores, este baixo consumo
estimado pelo Cr-mordante, pode ter sido decorrente do efeito substitutivo causado
pela ingestão de concentrado.
SOARES (2002), avaliando as equações de MADSEN et al. (1997) e
ØRSKOV et al. (1988), encontrou valores superiores (3,11% PV e 1,65% PV,
respectivamente) aos medidos em cochos do tipo “calan-gates” (1,54% PV), sendo a
equação de ØRSKOV et al. (1988) a que mais se aproximou do valor medido no
cocho (“calan-gates”).
SOARES et al. (2004) estudaram equações de predição do consumo de MS,
na estimativa do consumo do capim tanzânia (Pannicum maximum, J. Cv, tanzânia)
por vacas em lactação a pasto. Os valores estimados por estes autores, utilizando as
equações de MADSEN et al. (1997) e SHEM et al. (1995), foram diferentes dos
apresentados neste trabalho, para as mesmas equações (1,30% PV e 1,75% PV,
respectivamente), enquanto a equação de ØRSKOV et al. (1988) estimou um CMS
de 1,34% PV. As equações subestimaram os valores estimados utilizando a FDN
mordentada com cromo.
As equações propostas por ØRSKOV et al. (1988) e SHEM et al. (1995),
assim como a proposta por MADSEN et al. (1997), foram obtidas com bovinos de
raças européias (Bos taurus), manejados em sistema confinado e alimentados com
forrageiras temperadas – embora no trabalho de SHEM et al. (1995) estejam
incluídas algumas forrageiras tropicais, entre elas o capim-elefante (Pennisetum
purpureum, cv. Napier) e o capim-setária (Setaria splendida) – as duas primeiras
equações podem ter gerado valores de consumo menores, por desconsiderarem o
teor de FDN da forrageira e o fator físico de enchimento exercido pela fração fibrosa,
apontados como principais responsáveis no controle do consumo de matéria seca
pelos ruminantes nos trópicos, presentes na equação de MADSEN et al. (1997).
Embora os parâmetros de degradação obtidos in situ expliquem cerca de
98% da variação na ingestão (HOVELL et al., 1986), este valor foi obtido com ovinos
mantidos em gaiolas, alimentados com feno. Além disso, muitos fatores estão
envolvidos na regulação do consumo, necessitando-se de mais estudos em
condições tropicais, tanto com animais confinados quanto com animais a pasto,
considerando-se idade e estado fisiológico, com diferentes raças e graus de sangue,
a fim de permitir um melhor ajuste destas metodologias a estas condições.
CONCLUSÕES
As equações de ØRSKOV et al. (1988) e SHEM et al. (1995) subestimaram
o CMS, obtido por meio da metodologia do Cr2O3/DIVMS.
A equação proposta por MADSEN et al. (1997) gerou valores próximos
àqueles estimados pelo método indireto (Cr2O3/DIVMS), apresentando resultados
que podem ser considerados satisfatórios, quando foi utilizado o valor de enchimento
relatado por SOARES (2002).
A utilização dos parâmetros da degradação da FDN associados à taxa de
passagem no rúmen na equação de MADSEN et al. (1997) considera o fator físico
de enchimento (exercido, principalmente, pela fração fibrosa), um dos principais
reguladores de consumo em condições tropicais, que pode tornar sua aplicação
mais adequada em condições tropicais. A obtenção dos parâmetros de degradação
in situ e da taxa de passagem das partículas das forrageiras tropicais, assim como
medidas adequadas da capacidade do órgão (rúmen-retículo), são fundamentais
para o melhor ajuste da equação.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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AVALIAÇÃO DO MODELO CNCPS (CORNELL NET CARBOHYDRATE AND
PROTEIN SYSTEM) NA ESTIMATIVA DO CONSUMO DE MATÉRIA SECA E DA
PRODUÇÃO DE LEITE DE VACAS HOLANDÊS X ZEBU EM PASTAGEM DE
CAPIM-ELEFANTE CV. NAPIER
RESUMO
O estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o modelo CNCPS versão 5.0 na
predição do consumo de matéria seca (CMS) e da produção de leite de vacas
Holandês x Zebu, manejadas em pastagem de capim-elefante cv. Napier. Foram
utilizadas oito vacas em dois períodos experimentais, com 30 dias de duração cada.
Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados. Para avaliação dos valores de
CMS preditos pelo modelo, foi estimado o CMS utilizando-se a técnica do óxido
crômico/DIVMS. As produções de leite foram medidas diariamente durante os
períodos experimentais. As amostras de forragem foram obtidas por meio de
extrusas, utilizando-se uma vaca provida de cânula esofágica, durante nove dias em
cada período experimental, e foram analisadas para determinação das frações
nitrogenadas e de carboidratos. Na avaliação do modelo, foram utilizadas as taxas
de digestão das frações de carboidratos estimadas pela técnica da produção de
gases, e as sugeridas por TEDESCHI et al. (2002) (CNCPSEstimada e CNCPSTedeschi,
respectivamente). O modelo estimou um consumo de 2,46% PV, estatisticamente
semelhante ao valor obtido com o Cr2O3/DIVMS (2,45%), quando foram utilizadas as
taxas de digestão estimadas (CNCPSEstimada). No entanto, o modelo subestimou a
produção de leite observada (10,1 kg/vaca/dia) em 62,4% e 31,7% (CNCPSEstimada e
CNCPSTedeschi, respectivamente), onde a EM seria o primeiro limitante para a
produção de leite.
Palavras-chave: CNCPS, estimativa do consumo, sistema de pastejo, vacas em
lactação
EVALUATION OF THE CORNELL NET CARBOHYDRATE AND PROTEIN
SYSTEM ON THE ESTIMATES OF DRY MATTER INTAKE AND MILK
PRODUCTION OF GRAZING CROSSBRED HOLSTEIN X ZEBU COWS ON
ELEPHANTGRASS CV. NAPIER PASTURE
ABSTRACT
The aim of this work was to evaluate the version 5.0 of the CNCPS for estimating dry
matter intake (DMI) and milk production of grazing lactating Holstein x Zebu cows, on
elephant grass pasture. Eight lactating cows were used in two experimental periods
of 30 days each. The experimental design was randomized blocks (subplots), with
split-plots arrangement. DMI was estimated by the chromium oxide method to
compare with DMI values predicted by the CNCPS. The milk productions were
recorded daily during the experimental periods. Extrusa samples were obtained from
a cow with esophageal fistula during nine days in each experimental period, and
analyzed to determinate the carbohydrate and nitrogen fractions. The degradations
rates of the carbohydrates fractions estimated by the gas production methodology
and the degradations rates suggested by TEDESCHI et al. (2002) were used to
evaluate the CNCPS model (CNCPSEstimada and CNCPSTedeschi, respectively). The
CNCPS predicted DMI (2,46% LW) did not different (P>0,05) to that obtained by
chromium oxide methodology (2,45% LW), when the estimated degradations rates
were used (CNCPSEstimada). However, the model subestimated the observed milk
production (10,1 kg/cow/day) in 62,4% and 31,7% (CNCPSEstimada and CNCPSTedeschi,
respectively), where the ME would be the first limitant to milk production.
Key words: CNCPS, Dry matter intake estimates, grazing systems, lactating cows
INTRODUÇÃO
O incremento da demanda por alimentos, decorrente do crescimento constante da
população mundial, associada à questão ambiental, implica a melhoria da eficiência
econômica e produtiva dos rebanhos, com redução das perdas energéticas e
nitrogenadas nos processos de digestão e absorção. Estas perdas podem ser
prejudiciais ao meio ambiente, contribuindo para o agravamento do “efeito estufa”
(CH4, CO2 e NH3), e na poluição do ar (NH3), solo e água (NO3, P e K) (TAMMINGA,
1992; 2003).
Estima-se que a demanda mundial por carne e leite sofrerá um aumento de cerca de
3,0%/ano, entre os anos de 1993 e 2020 (BRADFORD, 1999; DELGADO et al.,
1999, apud TEDESCHI et al., 2002). A importância das regiões tropicais no
desenvolvimento de estratégias, com o objetivo de atender ao aumento da demanda
mundial por alimentos, é evidente. No entanto, estas regiões se caracterizam por
apresentarem sistemas de produção baseados em pastagens, com reduzidos
índices de produtividade, seja pela baixa qualidade das forrageiras, baixo potencial
genético dos animais, falta de tecnologia empregada, ou pela interação destes
fatores.
Uma das alternativas para aumentar a produtividade é melhorar o manejo nutricional
dos animais, a partir da formulação de dietas mais eficientes (TEDESCHI et al.,
2002), contribuindo também para minimizar as perdas de nutrientes nos processos
digestivos (TAMMINGA, 2003).
Os modelos matemáticos de predição de desempenho produtivo a partir de
alimentos
disponíveis
são
essenciais
no
balanceamento
de
dietas
e
desenvolvimento de estratégias adequadas de suplementação. Estes sistemas
levam em conta dados relativos à composição bromatológica do alimento, aos
parâmetros de degradação das diferentes frações nitrogenadas e de carboidratos no
rúmen, ajustes específicos para parâmetros de raça, graus de sangue, categoria,
produção, e a interação destes com as condições climáticas e de manejo.
O modelo “The Cornell Net Carbohydrate and Protein System” (CNCPS) vem sendo
desenvolvido há mais de 10 anos e, como a maioria dos sistemas, foi concebido
utilizando requerimentos nutricionais de animais de raças européias especializadas,
criados em condições controladas (confinados), e com valores de alimentos oriundos
de clima temperado. Este modelo utiliza relações mecanicistas e empíricas no
diagnóstico nutricional e para formulação e avaliação de dietas para bovinos (FOX et
al., 1995). A partir de características nutricionais dos ingredientes da dieta e de suas
interações com os requerimentos do animal e práticas de manejo, o modelo
possibilita uma predição do desempenho dos rebanhos, sob diferentes condições de
produção.
Embora o CNCPS apresente uma estrutura biológica e mecanicista que,
teoricamente, permite sua aplicação em diversas condições de ambiente e manejo com diferentes raças e alimentos - sua aplicação em condições tropicais deve ser
previamente estudada, antes de recomendar a utilização do modelo nestes sistemas
de produção (MOLINA et al., 2004), onde as raças (graus de sangue), os alimentos
(forragens) e o manejo são, na maioria das vezes, muito diferentes daqueles
encontrados em regiões de clima temperado.
Portanto, a aplicação do modelo em condições tropicais necessita de prévia
validação e de ajustes para sua otimização, principalmente quanto à caracterização
das frações nitrogenadas e de carboidratos das forrageiras tropicais, e suas
respectivas taxas de degradação. FOX et al. (2000) destacaram a falta de
informações referentes aos alimentos tropicais, sugerindo a realização de pesquisas
nesta área, para atualizar e possibilitar o uso mais confiável do banco de dados de
alimentos tropicais para as predições do CNCPS.
Este trabalho objetivou avaliar o modelo matemático CNCPS versão 5.0 (FOX et al.,
2003) na predição do consumo de matéria seca e do desempenho produtivo de
vacas mestiças (Holandês x Zebu) em lactação, criadas em sistema de pastejo
rotativo, sob condições tropicais.
MATERIAL E MÉTODOS
Local do experimento
O trabalho foi realizado durante os meses de março e abril de 2002, no
Campo Experimental de Coronel Pacheco da Embrapa Gado de Leite, no município
de Coronel Pacheco, situado na Zona da Mata de Minas Gerais, a 21o 55’ 50’’ S de
latitude e 43o 16’15’’ W de longitude. O tipo climático, segundo Köppen, é o Cwa com
período seco no inverno e chuvoso no verão.
Os dados de precipitação pluviométrica, temperaturas médias e umidade
relativa do ar, observados durante os períodos experimentais, encontram-se na
Tabela 1.
Tabela 1. Precipitação pluviométrica, temperatura média e umidade relativa do ar,
nos períodos experimentais
Mês/Ano
Precipitação
Temperatura média
Umidade Relativa do Ar
(mm)
(oC )
Fevereiro/2002
374,1
23,6
Março/2002
149,7
24,1
Abril/2002
11,0
22,6
Fonte: Estação Meteorológica do CECP-Embrapa Gado de Leite
(%)
84,6
77,3
76,8
Estimativa da forragem consumível
A disponibilidade de forragem foi estimada em cada período experimental,
adotando-se o método do pastejo simulado, de acordo com AROEIRA et al. (1999) e
CÓSER et al. (2003): um dia antes da entrada dos animais nos piquetes, foram
selecionadas três touceiras de capim-elefante representativas daquelas encontradas
no piquete, correspondendo às produções de forragem alta, média e baixa. As
amostragens foram feitas manualmente, onde toda a parte aérea (folhas e colmos
tenros) foi coletada, pesada e levada à estufa para determinação da MS. O valor da
média do peso seco das três touceiras multiplicado pelo número de touceiras,
contadas em 49 m2 de cada piquete, foi utilizado para estimar a disponibilidade
(kg/ha) e oferta (kg/animal/dia) de forragem.
Animais experimentais
Foram utilizadas oito vacas mestiças (Holandês x Zebu) em lactação, com
peso médio de 472±49 e 477±49 kg, 65±19,7 e 66±19,7 meses de idade,
131,25±35,6 e 161,25±35,6 dias em lactação, e número de lactações de 2,3±1,5; no
primeiro e segundo períodos experimentais, respectivamente. Os animais foram
pesados antes e após cada período experimental, e ordenhados mecanicamente,
duas vezes ao dia (6:00 e 14:00 h). As produções médias de leite foram de 10,5 ±
2,6 kg/dia e 9,7 ± 2,5 kg/dia, no primeiro e segundo períodos experimentais,
respectivamente. Durante o experimento, amostras de leite de cada animal foram
enviadas ao laboratório para serem analisadas quanto à composição em termos de
proteína, gordura, e sólidos totais (AOAC, 1990).
Os animais foram mantidos em uma área de pastagem exclusiva de capimelefante (Pennisetum purpureum, Schum., cv. Napier), manejada em sistema de
pastejo rotativo com período de descanso de 30 dias, e 3 dias de ocupação dos
piquetes, recebendo como suplementação apenas sal mineral. A taxa de lotação da
pastagem foi de, aproximadamente, 4,5 vacas/ha.
Obtenção, preparo e análise das amostras de forragem consumida
Para a coleta das amostras de extrusa, foi utilizada uma vaca Holandês x
Zebu, com peso médio de 540 kg, provida de fístula esofágica, em jejum prévio de
12 horas, coletando o conteúdo desviado do esôfago em bolsa de lona, provida de
tela plástica rígida no fundo (VAN DYNE e TORREL, 1964).
As coletas foram realizadas durante nove dias consecutivos, no 1o, 2o e 3o
dias de ocupação de cada um dos três piquetes, em cada período experimental,
durante, aproximadamente, 30 minutos de pastejo, pela manhã.
As amostras de extrusa, imediatamente após a sua coleta, foram
identificadas e congeladas a uma temperatura de, aproximadamente, -18oC. Ao final
do experimento, as amostras foram descongeladas e pré-secas em estufa de
ventilação forçada a uma temperatura de 60oC (± 5oC) durante 72 horas.
Posteriormente, as amostras foram moídas em moinho tipo “Willey” com peneiras
com crivos de 1 mm. As análises bromatológicas foram realizadas de acordo com o
AOAC (1990), para determinação dos teores de matéria seca a 105ºC, nitrogênio
total, extrato etéreo e cinzas; e VAN SOEST e ROBERTSON (1985), para
determinação dos componentes da parede celular (FDN, FDA e lignina). Para as
estimativas da digestibilidade in vitro da MS (DIVMS) (TILLEY e TERRY, 1963) e das
taxas de digestão dos carboidratos (PELL e SCHOFIELD, 1993), foi constituída uma
amostra composta do 1o, 2o e 3o dia de cada piquete (repetição), representativa de
cada período.
Estimativa do consumo de matéria seca utilizando o óxido crômico
Os animais receberam 10,0 gramas de sesquióxido de cromo (Cr2O3),
administrado em doses de 5,0 gramas, duas vezes ao dia (7:30 e 14:30). O Cr2O3 foi
embalado em “papel-toalha” e administrado via oral. O procedimento teve duração
de 14 dias, sendo os cinco primeiros dias da administração para obtenção do
equilíbrio da ingestão e excreção do indicador, e as coletas de fezes realizadas nos
nove últimos dias.
As amostras de fezes foram coletadas diretamente do reto dos animais,
durante nove dias, duas vezes ao dia (7:30 e 14:30 horas). Imediatamente após
cada coleta, as amostras foram identificadas e congeladas a uma temperatura de,
aproximadamente,
-18oC.
Ao
final
do
experimento,
as
amostras
foram
descongeladas e pré-secas em estufa de ventilação forçada regulada a uma
temperatura de 60oC (
5oC) durante 72 horas. Posteriormente, as amostras foram
moídas em moinho tipo “Willey” com peneira com crivos de 1 mm, e analisadas para
matéria seca (MS).
O consumo de matéria seca (CMS) foi estimado utilizando-se a fórmula:
CMS = produção fecal/(1-DIVMS). A produção fecal (PF) foi estimada em kg/dia,
utilizando-se a fórmula: PF=Cr administrado (g/dia)/Cr nas fezes (g/kg) (POND et al.,
1989).
O teor de cromo contido nas fezes foi dosado com auxílio de
espectrofotômetro de absorção atômica, utilizando-se a metodologia descrita por
WILLIAMS et al. (1962).
Taxa de passagem de partículas
Aproximadamente 5 kg de extrusa de capim-elefante com 30 dias de idade
de crescimento foram coletadas em bolsa de lona, amarrada sob o pescoço de uma
vaca provida de fístula esofágica, em jejum prévio de 12 horas.
A extrusa foi imersa em água contendo detergente neutro (100 ml/kg de
extrusa) sendo fervida por 4 horas com posterior pernoite. Posteriormente, após
esfriamento, o material foi lavado em água corrente, sendo seco em estufa de
ventilação forçada a 60oC (±5oC), por 24 horas. Foi retirada uma amostra para
análise da FDN e o restante foi embebido em água destilada e adicionada uma
solução de dicromato de sódio (Na2Cr2O7.2H2O). Para o conhecimento da
quantidade de dicromato de sódio necessário para marcar a FDN, foi feita a
multiplicação da quantidade de extrusa a ser marcada por 0,08 (% de cromo na
extrusa) e a divisão pela porcentagem de cromo no dicromato de sódio. O material
foi homogeneizado e o recipiente vedado com papel alumínio, e colocado em estufa
regulada a 105o C por 12 horas. Após resfriamento do material (3 horas), foram
realizadas lavagens sucessivas para a retirada do excesso de dicromato (cor
laranja). Foi feita nova imersão em água destilada, seguida da adição de ácido
ascórbico (50% do peso da FDN) previamente dissolvido em água destilada. Após 3
horas, o material foi lavado em água corrente e seco em estufa de ventilação forçada
regulada a 60oC (±5oC), sendo, posteriormente, pesado e amostrado para análise de
cromo (Colucci, 1984). O material preparado e devidamente seco foi administrado
aos animais, acondicionado em cápsulas de gelatina, na quantidade de 70 g em
dose única/animal.
Foram utilizadas três vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação –
representativas do grupo onde foi estimado o consumo utilizando-se o método
indireto (Cr2O3/DIVMS) – mantidas em pastagem de capim-elefante cv. Napier,
manejadas em sistema rotacionado com três dias de ocupação dos piquetes e 30
dias de intervalo de desfolha. As amostras de fezes foram coletadas nos seguintes
tempos após a infusão do indicador: 0; 8; 16; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48; 52; 56; 60;
64; 72; 80; 88; 100; 112; 124; e 148 horas. O teor de cromo foi dosado, utilizando-se
a metodologia descrita por WILLIAMS et al. (1962).
Os parâmetros cinéticos do trânsito digestivo foram estimados, ajustando-se
o modelo exponencial, citado por GROVUM e WILLIAMS (1973), aos dados relativos
à excreção fecal do indicador, utilizando-se o algoritmo iterativo de Marquardt, do
procedimento PROC NLIN (SAS, 1991), como descrito a seguir:
y = A*exp-k1*(t-T) - A*exp-k2*(t-T) para t>T, onde:
y = concentração do indicador;
t = tempo de amostragem;
T = tempo de trânsito;
k1 = estimativa da taxa de passagem do indicador no compartimento retículo-rúmen;
k2 = estimativa da taxa de passagem do indicador no compartimento inferior (pós
retículo-rúmen);
Determinação das Frações Nitrogenadas e de Carboidratos
O fracionamento dos compostos nitrogenados foi realizado de acordo com o
protocolo descrito por KRISHNAMOORTHY et al. (1982), LICITRA et al. (1996) e
MALAFAIA e VIEIRA (1997).
A Fração “A” ou compostos nitrogenados não-protéicos (NNP) foi obtida
após o tratamento de 0,5 g de amostra com 50 mL de água por 30 minutos e, em
seguida, adição de 10 mL da solução de ácido tricloroacético (TCA) a 10 %,
deixando-se em repouso por mais 30 minutos. Em seguida, filtrou-se em papel de
filtro de filtragem rápida, e determinou-se o teor de nitrogênio do resíduo  papel. A
fração A ou NNP foi calculada pela diferença entre o teor de N-total e o teor de Ninsolúvel no TCA.
A Fração “B3” foi determinada pela diferença entre o N insolúvel em
detergente neutro (NIDN) e o N insolúvel em detergente ácido (NIDA).
A Fração “C” foi obtida pela determinação NIDA. A Fração “B1 + B2” foi obtida
pela diferença entre o N insolúvel em TCA e o NIDN, ou subtraindo-se de 100 a
soma das frações A, B3 e C.
Todas as análises de N foram realizadas pelo método de Kjeldahl (AOAC,
1990) e, para conversão em proteína bruta, foi utilizado o fator de correção 6,25.
Os carboidratos totais (CT) e as frações de carboidratos correspondentes
aos carboidratos não-fibrosos, fração B2 e fração C foram calculados de acordo com
SNIFFEN et al. (1992).
Cinética de degradação das frações de carboidratos
As taxas de digestão das frações de carboidratos (CNF e B2) foram
estimadas utilizando-se a técnica de produção de gases, seguindo-se o protocolo
descrito por PELL e SCHOFIELD (1993), com modificações.
Foram incubadas, aproximadamente, 100 mg de cada amostra, em frascos
de vidro (50 mL). Adicionaram-se, a cada frasco, 8 mL de solução tampão de
McDougal (McDOUGAL, 1949), reduzido previamente, a partir de aspersão com
CO2, para ajuste do pH (8,6) à faixa de 6,8 - 7,0, e 2 mL de líquido ruminal,
proveniente de bovino fistulado no rúmen, e filtrado em camada dupla de gaze. A
adição da solução tampão e do inóculo foi realizada sob aspersão de CO2, para
garantir as condições anaeróbicas. Os frascos foram imediatamente vedados com
tampa de borracha e lacrados e, então, mantidos em banho-maria a 390C. As
leituras de pressão foram realizadas nos tempos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 15,
24, 27, 30, 33, 36, 48, 56, 60, 72, 96 e 120 horas, utilizando-se um “sensor de
pressão” (transdutor), conectado a um voltímetro. As leituras de pressão, obtidas em
“Volts”, foram transformadas em mL de gás (PELL e SCHOFIELD, 1993).
A cinética da produção cumulativa dos gases foi analisada empregando-se o
modelo logístico bicompartimental (SCHOFIELD et al., 1994):
V(t)=Vf1/(1+exp(2-4*c1*(T-L)))+ Vf2/(1+exp(2-4*c2*(T-L))), onde:
V(t) é o volume acumulado no tempo t; Vf1 é o volume de gás produzido a partir da
fração de rápida digestão (CNF); c1 (h-1) é a taxa de degradação da fração de rápida
digestão (CNF); L, a latência e T, o tempo (h); Vf2 é o volume de gás produzido a
partir da fração de lenta degradação (B2); c2 (h-1) é a taxa de degradação da fração
B2. Para a realização dos ajustes, foi utilizado o processo iterativo do algoritmo de
Marquadt (REGREMQ/SAEG), implantado no “software” SAEG (UFV, 2000).
No estudo do modelo CNCPS (FOX et al., 2003), além dos parâmetros
estimados, foram utilizados os valores propostos por TEDESCHI et al. (2002) de
acordo com o conteúdo de PIDN (proteína insolúvel em detergente neutro)
(CNCPSEstimada e CNCPSTedeschi, respectivamente).
Cinética de degradação das frações nitrogenadas
Foram utilizadas as taxas de digestão das frações nitrogenadas B1, B2 e B3,
relatadas por TEDESCHI et al. (2002), para o capim-napier (P. purpureum), código
51, página nove.
Os teores de aminoácidos e minerais, bem como a digestibilidade das frações de
carboidratos e proteínas na porção intestinal, foram originados do capim-napier –
“Napiergrass (Pennisetum purpureum) Fresh, Brazil Long” – fornecido pela biblioteca
de alimentos tropicais do programa CNCPS v.5.0.
Avaliação do modelo CNCPS
Foi avaliado o modelo CNCPS, versão 5.0 (nível 2), na predição do consumo
e do desempenho dos animais. O nível dois do modelo CNCPS é aquele que
considera os efeitos da fermentação ruminal, realizando as avaliações baseado no
submodelo do rúmen. Foram fornecidos ao programa dados (inputs) referentes aos
animais (peso vivo, escore corporal, idade, produção e composição do leite, tipo
racial, etc.), ao ambiente (temperatura, umidade relativa do ar, manejo, etc.) e à
composição do alimento em cada período experimental. Os inputs relativos à
caracterização dos animais e do ambiente encontram-se na Tabela 2. A composição
da extrusa do capim-elefante, no primeiro e segundo períodos experimentais (março
e abril, respectivamente), encontra-se na Tabela 3.
Tabela 2. Descrição dos inputs utilizados para avaliação do modelo CNCPS na
predição do consumo de matéria seca e da produção de leite
Descrição
Categoria Animal
Tipo racial
Idade (meses)
Peso corporal (kg)
Dias em gestação
Dias em lactação
No da lactação
Produção
Prod. Leite (kg)
Gordura (%)
Proteína (%)
Escore corporal
Descrição do ambiente
Vel. vento (kph)
Temp. mês anterior (oC)
Temp. mês atual (oC)
UR mês anterior (%)
UR mês atual (%)
Animal ofegante
Tipo de sistema
Período experimental
Março
Abril
Vaca em lactação
Mestiço (Beef x Dairy)
65±19,7
66±19,7
472±48,6
476±48,6
32±52,2
46±63,9
124±33,8
154±33,8
2,3±1,5
2,3±1,5
10,5±2,6
9,6±2,4
3,7±0,5
2,9±0,3
2,6±0,4
2,9±0,5
1,6 (default)
23,6
24,1
84,6
77,3
24,1
22,6
77,3
76,8
Não
Pastejo intensivo
Tabela 3. Valores médios da composição bromatológica, frações nitrogenadas
e de carboidratos, e respectivas taxas de digestão
Período experimental
Março
Abril
Composição
% da matéria seca
Proteína bruta
12,8
12,3
Extrato etéreo
1,2
1,3
Fibra em detergente neutro
72,6
72,7
Fibra em detergente ácido
37,9
38,4
Lignina
7,8
7,3
Cinzas
9,4
9,2
Frações de carboidratos
% da matéria seca
Carboidratos totais
76,7
77,3
Não-fibrosos (A+B1)
9,0
8,6
B2
48,7
51,0
C
18,8
17,4
Taxa de digestão
%/h
A
27,1
28,4
B1
27,1
28,4
B2
3,5
3,6
1
A
25,5
B11
25,5
B21
8,2
Frações nitrogenadas
%MS
%PB
%MS
%PB
A
1,81
14,2
1,74
13,9
B1+B2
5,8
45,5
6,26
50,8
B3
4,22
32,9
3,58
29,5
C
0,93
7,3
0,71
5,8
2
Taxa de digestão
%/h
B1
70
B2
1,7
B3
3,6
1
taxas máximas de digestão das frações de carboidratos sugeridas por TEDESCHI et
al. (2002), em função do teor de PIDN (proteína insolúvel em detergente neutro).
2
TEDESCHI et al. (2002).
Análises estatísticas
Composição bromatológica e frações nitrogenadas e de carboidratos
A composição bromatológica e as frações nitrogenadas e de carboidratos em
função dos dias de pastejo foram analisadas segundo o delineamento em blocos
casualizados com três repetições, em um esquema de subparcelas, onde os
períodos experimentais compunham a parcela principal, e os dias de ocupação do
piquete a parcela dividida.
Os resultados foram interpretados por meio de análise de variância (Quadro
1), e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizandose o “software” SAEG (UFV, 2000).
O modelo estatístico adotado foi:
Yijkl = µ + Bi + Pj + γij + Dk + (PxD)jk + εijk, onde:
Yijk = variável resposta do j-ésimo período experimental, no i-ésimo bloco, no k-ésimo
dia de ocupação do piquete;
µ = média geral;
Bi = efeito do i-ésimo bloco;
Pi = efeito do j-ésimo período experimental;
γij = erro aleatório da parcela inteira;
Dk = efeito da k-ésimo dia de ocupação do piquete;
(PxD)jk = efeito da interação do j-ésimo período experimental com o k-ésimo dia de
ocupação do piquete;
εijk = erro aleatório na parcela dividida, suposto NID ∼ N (0, σ2).
i = 1, 2, 3;
j = março, abril;
K = 1 o, 2 o, 3 o.
Quadro 1. Quadro de análise da variância da avaliação da composição
bromatológica e frações nitrogenadas e de carboidratos, em função do
dia de ocupação do piquete
Fonte de Variação
Bloco
GL
2
A – Período experimental
1
Erro A
Parcela inteira
B – Dias de ocupação do piquete
2
5
2
AB – Per. experimental x Dias ocup. piquete
2
Erro B
Parcela dividida
8
17
Avaliação do modelo CNCPS versão 5.0
O modelo CNCPS foi avaliado por meio da comparação dos parâmetros
preditos pelo modelo com aqueles observados (produção de leite) ou estimados
(consumo de matéria seca), seguindo-se a metodologia descrita por TEDESCHI et
al. (2000). Foi utilizado um delineamento em blocos (sub-blocos) casualizados, onde
os sub-blocos corresponderam à interação animal (bloco) x período experimental.
Para avaliar a acurácia do modelo na predição dos parâmetros, foi utilizado
o desvio médio (DM) (COCHRAN e COX, 1968), o quadrado médio do erro da
predição (QMEP) (BIBBY e TOUTENBURG, 1997, apud TEDESCHI et al., 2000;
MOLINA et al., 2004; TEDESCHI, 2004), que foram calculados da seguinte maneira:
DM=1/n( preditoi-observadoi); QMEP=1/n( preditoi-observadoi)2 (TEDESCHI et al.,
2000; MOLINA et al., 2004; TEDESCHI, 2004).
Para avaliar o desempenho do modelo, foi utilizada a regressão entre
valores observados ou estimados (variável-Y) e os valores preditos pelo modelo
CNCPS (variável-X). Quando o coeficiente linear ou intercepto (B0) não diferiu
estatisticamente de “zero”, na equação de regressão regular, foi realizada a análise
de regressão passando pela origem, onde o intercepto é ajustado para ser igual a
“zero” (P0,05 ), sendo estimado (parametrizado) apenas o coeficiente angular. O
coeficiente angular, obtido quando foi feita a passagem através da origem (B0=0),
menos 1, é citado como sendo a tendência do modelo em sub ou superpredizer a
variável observada. No entanto, quando o intercepto (B0) da regressão regular diferiu
de “zero” (P<0,05), a tendência do modelo foi calculada por meio da divisão da
diferença das médias da variável Y e X, pela média da variável X. O uso do R2 para
fins de avaliação do modelo não é recomendado nestes casos (TEDESCHI et al.,
2000).
Outro modo pelo qual se avaliou o desempenho do modelo foi por meio da
análise dos desvios (diferença entre valores preditos e observados ou estimados),
baseada na avaliação da proporção de desvios que se encontram dentro do limite
aceitável (MITCHELL e SHEEHY, 1997, apud TEDESCHI et al., 2000; MOLINA et
al., 2004; TEDESCHI, 2004). Os limites foram determinados de modo a representar
95% do intervalo de confiança em relação à média do parâmetro observado ou
estimado.
As análises foram realizadas utilizando-se o pacote estatístico SAS (1991).
Os parâmetros das regressões regulares foram obtidos utilizando-se o procedimento
PROC REG.
Para regressões passando pela origem, executou-se o comando
NOINT no procedimento PROC REG. Os desvios médios (DM) e os parâmetros das
equações de regressão foram testados utilizando-se o teste t a 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Composição bromatológica, frações nitrogenadas e de carboidratos, e taxas
de digestão das frações de carboidratos
Os resultados da avaliação da composição do capim-elefante e a
comparação das médias encontram-se na Tabela 4.
A composição dos alimentos variou somente em função dos dias de
ocupação do piquete (P<0,05), não havendo interação dos fatores (P>0,05). No
primeiro dia de pastejo, o capim-elefante apresentou maior teor de PB e EE, e
menores teores de FDA. Embora não tenham sido observadas diferenças
significativas quanto aos teores de FDN e lignina (P>0,05), nota-se uma tendência
no aumento destes teores com o avanço no período de ocupação do piquete.
Quanto às frações de carboidratos (% MS), no primeiro dia de pastejo o
capim apresentou os menores teores de carboidratos totais (CT). Não foram
observadas diferenças significativas para os teores de CNF, frações B2 e C
(P>0,05). Contudo, no primeiro dia de pastejo, o capim tendeu a apresentar os
menores teores de fração C de carboidratos.
Para as frações nitrogenadas houve diferença significativa apenas para os
teores de “B1+B2” (P<0,05), onde, no primeiro dia de pastejo, foram obtidos os
maiores valores, em relação ao terceiro dia de pastejo.
Estes resultados demonstram a redução da qualidade da forragem ao longo
dos dias de ocupação do piquete. Comportamento semelhante foi relatado por
Lopes (2002), que observou decréscimos nos teores de PB, e acréscimos nos teores
de FDN ao longo dos dias de pastejo, para o capim-elefante. CLIPES et al. (2003a)
também relataram esta tendência quando avaliaram o capim-mombaça (Panicum
maximum, Jacq.), em sistema de pastejo rotativo, com 36 dias de descanso e três
dias de ocupação do pique.
Tabela 4. Médias e erros-padrões da média da composição da extrusa do capimelefante aos 30 dias de idade (%MS), em função dos dias de ocupação do
piquete
1
13,95±0,34 A
1,42±0,09 A
71,62±0,65 A
36,81±0,73 B
7,04±0,73 A
o
1
Dias de pastejo
2o
12,06±0,30 B
1,36±0,10 A
73,05±1,28 A
38,29±0,68 AB
7,49±0,82 A
3o
11,56±0,35 B
0,99±0,05 B
73,40±1,18 A
39,36±0,68 A
8,14±0,50 A
PB
EE2
FDN2
FDA4
Lignina
Frações CHO
CT5
75,15±0,42 B
77,11±0,35 A
77,96±0,35 A
CNF6
8,9±0,31 A
8,2±0,73 A
9,2±0,98 A
B27
49,4±1,69 A
50,9±1,87 A
49,2±1,00 A
C8
16,9±1,74 A
18,0±1,96 A
19,5±2,91 A
Frações N
A9
1,88±0,21 A
1,98±0,27 A
1,45±0,20 A
B1+B210
6,7±0,37 A
5,9±0,27 AB
5,5±0,17 B
11
B3
4,39±0,40 A
3,45±0,32 A
3,85±0,31 A
C12
0,99±0,15 A
0,71±0,05 A
0,77±0,09A
1
Proteína bruta; 2Extrato etéreo; 3fibra em detergente neutro; 4fibra em detergente
ácido; 5carboidratos totais; 6carboidratos não-fibrosos; 7carboidratos de degradação
lenta; 8carboidratos indigestíveis; 9nitrogênio não-protéico; 10proteínas solúveis
(rápida degradação) + proteínas insolúveis (degradação intermediária); 11proteínas
insolúveis (degradação lenta); 12proteína indigestível
Médias seguidas das mesmas letras, nas linhas, não diferem significativamente
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Os teores de PB, FDN e FDA são próximos aos relatados por Aroeira et al.
(1999), LOPES (2002) e PAIM-COSTA et al. (2004), para o capim-elefante sob
pastejo, com três dias de ocupação do piquete e 30 dias de descanso, e com os
teores médios de FDN e PB reportados por DERESZ (2001).
Os teores de CT e CNF são semelhantes aos relatados por CLIPES et al.
(2003b) (74,7 e 9,8% da MS, respectivamente) e LISTA et al. (2004) (78,8 e 8,86%
da MS, respectivamente) para a extrusa do capim-elefante aos 42 dias de idade de
rebrota. No entanto, o valor médio da fração C reportado por LISTA et al. (2004) foi
menor (10,45% da MS) que o observado no presente trabalho (18,8 e 17,4% da MS,
para os meses de março e abril, respectivamente). Conseqüentemente, os valores
médios obtidos para a fração B2 foram menores.
O CNCPS estimou teores de CNF de 9,2 e 8,6% da MS, para o capimelefante no primeiro e segundo período experimental, respectivamente. O modelo
estima estes valores de acordo com WEISS (1992), que é o mesmo procedimento
empregado pelo NRC (2001). No entanto, esta equação desconsidera a correção da
FDN quanto ao seu conteúdo de cinzas, fazendo correção apenas para seu
conteúdo de proteína, o que pode levar a uma subestimativa dos teores de CNF.
As taxas de digestão das frações de CNF e B2, estimadas pela técnica de
produção de gases (PELL e SCHOFIELD, 1993; SCHOFIELD, 1994) nos dois
períodos experimentais (27,1 e 3,5%/h; 28,4 e 3,6%/h, respectivamente), foram
superiores às relatadas por LISTA (2004) (11,6 e 2,2%/h, respectivamente, para
CNF e B2), para a extrusa do capim-elefante aos 42 dias de idade; por MALAFAIA et
al. (1998) (13,7 e 2,7%/h, respectivamente, para CNF e B2), para o capim-elefante
com aproximadamente 60 dias; e por VAN der MADE et al. (1998) (5,8 e 2,1%/h,
para CNF e B2, respectivamente), para o capim-elefante em pleno estádio de
floração.
No entanto, as taxas de digestão para a fração B2 foram menores que as
relatadas por LAGUNES et al. (1999), quando avaliaram 15 gramíneas tropicais,
para quatro cultivares de Panicum maximum e para as braquiárias: B. brizantha, B.
decumbens, B. humidicola e B. dictyoneura. Já as taxas de digestão dos CNF foram
semelhantes para as braquiárias brizantha, decumbens e dictyoneura, e superiores
às taxas apresentadas pelas cultivares de Panicum maximum.
TEDESCHI et al. (2002), com base no teor de PIDN (%PB) das gramíneas
forrageiras, propuseram valores para as taxas de digestão das frações de CNF e B2
de carboidratos. As taxas de digestão de B2 foram superiores às observadas neste
trabalho, exceto para a taxa de degradação mínima, quando o teor de PIDN variou
entre 35 a 50% da PB (3,4%/h). Em contrapartida, as taxas de digestão de CNF
foram menores, exceto para as taxas média e máxima, quando o teor de PIDN
variou entre 5 e 20% da PB.
Os valores estimados para a fração B2, menores em relação àqueles
descritos por LAGUNES et al. (1999), e os propostos por TEDESCHI et al. (2002),
levaram à aplicação, além dos valores estimados, dos valores propostos por
TEDESCHI et al. (2002), na avaliação do modelo CNCPS.
Avaliação do modelo CNCPS na predição do consumo de matéria seca
O consumo predito pelo CNCPS, utilizando as taxas de degradação
estimadas (CNCPSEstimada), foi muito semelhante ao valor de consumo obtido por
meio da metodologia do Cr2O3 (Tabela 5). O desvio médio (DM) obtido entre os
valores preditos pelo modelo e estimados pelo Cr2O3 não diferiram estatisticamente
de zero (P>0,05), pelo teste.
O valor obtido para o DM (0,01% PV ou 0,06 kg/dia MS) indicou a acurácia
do modelo na predição do CMS. Os parâmetros estimados na regressão regular,
para os coeficientes linear (intercepto) e angular (inclinação) não diferiram
significativamente de zero e um, respectivamente, pelo teste t, sendo estimado um
novo coeficiente angular, com a regressão passando pela origem (intercepto=0)
(Tabela 5). A regressão evidenciou a acurácia do modelo na predição do CMS,
apresentando inclinação e trajetória muito semelhantes às da reta ideal (X=Y)
(Figura 1).
Apesar de acurado, o modelo mostrou-se pouco preciso na predição do
CMS. Esta observação é confirmada pelo elevado valor da raiz quadrada do erro da
predição (RQMEP), o que pode ser observado na Figura 2.
Quando foram analisados os desvios (diferença entre valores preditos pelo
CNCPS e os estimados) (Figura 2), a proporção de pontos que se encontram dentro
do limite aceitável foi baixa, sendo que apenas 31,25% foram observados dentro da
faixa aceitável, evidenciando a baixa precisão do modelo.
Tabela 5. Comparação do consumo de matéria seca estimado pelo Cr2O3 e pelo
modelo CNCPS, utilizando-se as taxas de digestão de carboidratos
estimadas (CNCPSEstimada).
CMS (%PV) DM (%PV)3
DM (%predito)
DP ou RQMEP4
1
Cr2O3
2,45
0,31
0,01
0,41
CNCPSEstimada 2
2,46
0,21
5
Regressão
Intercepto
Inclinação
R2
P
Regular
-0,652
1,259
0,55
0,001
Origem6
0,996
0,99
<0,0001
1
Consumo de matéria seca estimado por meio da metodologia do Cr2O3/DIVMS;
2
Consumo de matéria seca predito pelo modelo CNCPS v.5.0; 3Desvio médio=média
do consumo predito pelo CNCPS menos o estimado com Cr2O3/DIVMS; 4Desvio
padrão dos valores estimados (Cr2O3), e raiz quadrada do quadrado médio do erro
da predição (RQMEP) para os valores preditos (CNCPS); 5Os parâmetros estimados,
intercepto e inclinação, foram testados pelo teste t (0,05), para B0=0 e B1=1;
6
Regressão passando pela origem (B0=0).
Para um ajuste perfeito, o ideal seria que o modelo apresentasse as duas
características, acurácia e precisão. No entanto, ambas são medidas independentes,
e um método preciso não garante acurácia, ou vice-versa. A questão maior é: qual
das duas características seria mais importante? De acordo com TEDESCHI (2004), a
acurácia pode ser considerada a mais importante, uma vez que mede a habilidade
do modelo em predizer valores reais (verdadeiros).
Os resultados observados indicam que a equação desenvolvida por
TRAXLER (1997), utilizada pelo modelo CNCPS 5.0 (FOX et al., 2003), foi eficiente
na predição do CMS obtido com a técnica do Cr2O3.
CMS estiamdo (Cr2O3)
3.20
2.70
X=Y
2.20
1.70
1.70
2.20
2.70
CMS Predito (CNCPS)
CNCPS
CR
Figura 1. Relação entre valores de consumo (%PV) estimados pelo Cr2O3/DIVMS e
preditos pelo modelo CNCPS (CNCPSEstimada).
CNCPS menos Cr2O3
0.39
0.26
0.13
0.00
-0.13
-0.26
-0.39
1.50
2.00
2.50
3.00
Consumo estimado (Cr2O3)
Figura 2. Relação entre os desvios (consumos preditos pelo modelo CNCPS
(CNCPSEstimada) menos os estimados pelo Cr2O3/DIVMS) e valores
estimados com o Cr2O3/DIVMS, indicando que cerca de 31,25% dos
pontos estão dentro do limite aceitável (-0,13 a 0,13% PV).
Quando foram utilizadas as taxas de digestão para as frações de
carboidratos propostas por TEDESCHI et al. (2002) (CNCPSTedeschi), o modelo
estimou CMS maiores (2,58% PV), quando comparado ao valor de consumo obtido
por meio da metodologia do Cr2O3 (Tabela 6), onde o desvio médio (DM) diferiu
significativamente de zero (P<0,05), pelo teste t. Este aumento do valor médio do
consumo predito foi devido à melhora na qualidade do alimento, promovida pelo
aumento da taxa de digestão da fração de carboidratos de degradação lenta (B2),
de, aproximadamente, 3,5%/h para 8,2%/h.
O aumento do CMS predito e, conseqüentemente, aumento do desvio médio
(0,13% PV ou 0,64 kg/dia MS) demonstram a redução na acurácia da predição do
CMS, ocorrida com a mudança nas taxas de digestão. Os parâmetros estimados na
regressão regular, para os coeficientes linear (B0) e angular (B1) não diferiram
significativamente de zero e um, respectivamente, pelo teste t. Sendo assim, foi
estimado um novo B1 para B0=0 (Tabela 6). A regressão, apesar de apresentar
inclinação semelhante à ideal (X=Y), evidenciou a menor acurácia do modelo
(CNCPSTedeschi) na predição do CMS, quando comparado ao CNCPSEstimada.
O aumento do valor da RQMEP (Tabela 6) e a análise dos desvios (Figura 4)
demonstram menor precisão em ralação ao CNCPSEstimada. A proporção de pontos
que se encontraram dentro do limite aceitável foi de apenas 25%. O modelo tendeu
a superestimar o CMS, como mostrado nas Figuras 3 e 4.
Nota-se, portanto, que quando as taxas de digestão dos carboidratos,
estimadas por meio da técnica da produção de gases, foram substituídas por
aquelas sugeridas por TEDESCHI et al. (2002), o modelo CNCPS mostrou-se menos
acurado e menos preciso na estimativa do CMS.
Tabela 6. Comparação do consumo de matéria seca estimado pelo Cr2O3 e pelo
modelo CNCPS, utilizando-se as taxas de digestão de carboidratos
propostas por TEDESCHI et al. (2002)
CMS (%PV) DM (%PV)3
DM (%predito)
DP ou RQMEP4
1
Cr2O3
2,45
0,31
0,13*
5,04
2
CNCPSTedeschi
2,58
0,24
Regressão5
Intercepto
Inclinação
R2
P
Regular
-0,818
1,265
0,57
0,0007
Origem6
0,949
0,99
<0,0001
1
Consumo de matéria seca estimado por meio da metodologia do Cr2O3/DIVMS;
2
Consumo de matéria seca predito pelo modelo CNCPS v.5.0; 3Desvio médio=média
do consumo predito pelo CNCPS menos o estimado com Cr2O3/DIVMS; 4Desvio
padrão dos valores estimados (Cr2O3), e raiz quadrada do quadrado médio do erro
da predição (RQMEP) para os valores preditos (CNCPS); 5Os parâmetros estimados,
intercepto e inclinação, foram testados pelo teste t (0,05), para B0=0 e B1=1;
6
Regressão passando pela origem (B0=0); Significativo estatisticamente pelo teste t
(P<0,05).
Os resultados observados no presente trabalho não estão de acordo com
KOLVER et al. (1998), TEDESCHI et al. (2000), CAPPELLE et al. (2001) e MOLINA
et al. (2004), que reportaram a tendência do modelo em subestimar o consumo
observado ou estimado.
CAPPELLE et al. (2001) avaliaram que o modelo foi eficiente na predição de
CMS de bovinos nas condições brasileiras.
MOLINA et al. (2004) avaliaram o modelo CNCPS (utilizando a equação de
TRAXLER, 1997) na estimativa do CMS. Os autores relataram que o CNCPS foi
eficiente na estimativa do consumo de MS por vacas da raça holandesa em
lactação, recebendo capim-tobiatã (Panicum maximum, cv. Tobiatã) e concentrado,
mantidas em confinamento. Segundo os autores, o bom ajuste da equação era
esperado nestas condições experimentais, haja vista que a equação proposta por
TRAXLER (1997) foi concebida utilizando vacas “puras” em lactação, inclusive da
raça holandesa.
Consumo estimado (Cr2O3)
3.20
2.70
X=Y
2.20
1.70
1.70
2.20
2.70
Consumo predito (CNCPS)
CNCPS2
CR
Figura 3. Relação entre valores de consumo (%PV) estimados pelo Cr2O3/DIVMS e
preditos pelo modelo CNCPS utilizando as taxas de digestão de
carboidratos propostas por TEDESCHI et al. (2002).
CNCPS menos Cr2O3
0.52
0.39
0.26
0.13
0
-0.13
-0.26
1.50
1.70
1.90
2.10
2.30
2.50
2.70
2.90
3.10
Consumo estimado (Cr2O3)
Figura 4. Relação entre os desvios (consumos preditos pelo modelo CNCPS
(CNCPSTedeschi) menos estimados pelo Cr2O3/DIVMS) e valores estimados
com o Cr2O3/DIVMS, indicando que cerca de 25,0% dos pontos estão
dentro do limite aceitável (-0,13 a 0,13% PV).
No entanto, os mesmos autores, avaliando o modelo na predição do
consumo de MS de vacas mestiças (duplo-propósito) em lactação, a pasto, não
obtiveram a mesma acurácia na estimativa dos consumos. O CNCPS tendeu a
subestimar os consumos, que foram obtidos com a técnica dos n-alcanos (C31:C32 e
C33:C32). Os autores atribuem a menor acurácia do modelo na predição do consumo
nestas condições, em função da equação de TRAXLER (1997) ter sido desenvolvida
com base em resultados obtidos em “condições tropicais”, mas utilizando vacas de
raça pura, sendo muitas delas da raça holandesa, manejadas em free stall, e
recebendo elevados níveis de concentrado.
Valores subestimados de consumo também foram relatados por KOLVER et
al. (1998), quando utilizaram o modelo CNCPS (versão 3.0) na predição do consumo
de vacas da raça holandesa.
É importante destacar que a avaliação do modelo, sob condições de pastejo,
deve ser realizada com bastante cautela, uma vez que, nestas condições, o
consumo real é desconhecido, e só pode ser estimado por meio de metodologias
que apresentam erros. No entanto, valores estimados, próximos a 2,5% PV, são
satisfatórios, uma vez que são considerados mais adequados biologicamente
(DETMANN, 1999).
A capacidade limitada em medir, ou em predizer, o consumo exato de MS
em condições de pastejo é um dos fatores que mais dificultam o desenvolvimento de
dietas adequadas nestes sistemas. Muitos fatores atuam na regulação do consumo
por animais a pasto. É preciso considerar, principalmente em condições tropicais, as
interações do ambiente, do animal (idade, grau de sangue; estado fisiológico; etc.) e
as variações na disponibilidade e na qualidade da forragem (LOPES et al., 2003).
Avaliação do modelo CNCPS na predição da produção de leite
De acordo com os dados fornecidos ao programa CNCPS v.5.0, referentes à
caracterização do alimento, condições climáticas, parâmetros dos animais (PV,
produção de leite, escore de condição corporal, dias de gestação, etc.), as vacas
não teriam condições de alcançar os níveis de produção observados, onde a energia
metabolizável (EM) seria o primeiro limitante para a produção de leite.
As produções de leite preditas pelo CNCPS, utilizando ambas as taxas de
digestão (CNCPSEstimada e CNCPSTedeschi), foram inferiores às observadas.
Quando foram aplicadas as taxas de digestão estimadas, o modelo estimou
uma produção média de 3,8 kg de leite/dia, enquanto que a produção observada foi
de 10,1 kg de leite/dia, uma diferença de 62,4%. O DM obtido foi estatisticamente
significativo pelo teste t (P<0,05), demonstrando a falta de acurácia do modelo
(Tabela 7). O parâmetro estimado na regressão regular, referente ao coeficiente
linear (intercepto) não diferiu significativamente de zero, porém o coeficiente angular
(inclinação) foi diferente de um, pelo teste t (Tabela 7). A regressão evidencia a falta
de acurácia do modelo na predição da produção, apresentando inclinação diferente
da reta ideal (X=Y).
Além da falta de acurácia, o modelo mostrou-se pouco preciso, como
demonstrou o elevado valor da RQMEP (Tabela 7), podendo também ser facilmente
observado na Figura 6.
Quando foram analisados os desvios (Figura 7), a proporção de pontos fora
do limite aceitável foi de 100%, o que comprovou a falta de precisão do modelo.
De acordo com o modelo, as exigências de energia metabolizável (EM) não
foram atendidas, sendo o fator limitante na produção de leite. Em média, apenas
72,1% dos requerimentos em EM foram supridos pela dieta. A produção de leite
permitida pela EM (ME Allowable Milk) subestimou as produções observadas em
62,4%, em média.
Tabela 7. Comparação das produções de leite observadas e preditas pelo modelo
CNCPS, utilizando-se as taxas de digestão estimadas das frações de
carboidratos (CNCPSEstimada).
Leite(kg/dia) DM (kg/dia)3
DM (%predito)
DP ou RQMEP4
Observado1
10,1
2,44
6,22*
161,9
CNCPSEstimada 2
3,8
6,41
5
Regressão
Intercepto
Inclinação
R2
P
*
Regular
2,472
1,975
0,75
<0,0001
Origem6
2,577
0,98
<0,0001
1
2
Produção de leite (kg/dia) medida durante o período experimental; Produção de
leite (kg/dia) estimada pelo modelo CNCPS v.5.0; 3Desvio médio=média predita pelo
CNCPS menos a observada; 4Desvio padrão dos valores estimados (Cr2O3), e raiz
quadrada do quadrado médio do erro da predição (RQMEP) para os valores preditos
(CNCPS); 5Os parâmetros estimados, intercepto e inclinação, foram testados pelo
teste t (0,05), para B0=0 e B1=1; 6Regressão passando pela origem (B0=0);
*Significativo estatisticamente pelo teste t (P<0,05)
15.0
Prod. leite observada
13.0
11.0
X=Y
9.0
7.0
5.0
3.0
1.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
Prod. leite predita-CNCPS
CNCPS
Observado
Figura 5. Relação entre valores de produção de leite (kg/dia) observados e preditos
pelo modelo CNCPS (CNCPSEstimada).
CNCPS menos Observado
1.2
0.0
-1.2
-2.4
-3.6
-4.8
-6.0
-7.2
-8.4
-9.6
0.0
5.0
10.0
15.0
Prod. leite observada
Figura 6. Relação entre os desvios (produção de leite predita pelo modelo CNCPS
(CNCPSEstimada) menos valores observados) e valores de produção
observados, indicando que cerca de 100% dos pontos estão fora do limite
aceitável (-1,2 a 1,2 kg de leite/dia).
Aplicando-se as taxas de digestão propostas por TEDESCHI et al. (2002), o
modelo tendeu a estimar valores mais próximos aos observados (6,9 kg de leite/dia)
(Tabela 8). Contudo, o modelo continuou subestimando as produções de leite. Os
parâmetros estimados na regressão regular foram estatisticamente diferentes de
zero e um, para o intercepto e a inclinação da reta, respectivamente, pelo teste t. O
desvio médio da produção e a regressão (Tabela 8) evidenciaram a falta de ajuste
do modelo na predição da produção, apresentando inclinação diferente da reta ideal
(X=Y), como demonstrado na Figura 7.
Embora tenha apresentado um menor valor para a RQMEP, o modelo
continuou pouco preciso, apresentando RQMEP alto (Tabela 8). Além disso, quando
foram analisados os resíduos (Figura 8), apenas 12,5% dos pontos encontravam-se
dentro do limite aceitável (-1,2 e 1,2), justamente os pontos mais extremos.
Segundo o modelo, as exigências de energia metabolizável (EM) não foram
atendidas, sendo o fator limitante na produção de leite. Embora o suprimento de EM
tenha aumentado – 86,2% dos requerimentos em EM foram atendidos pela dieta – a
EM suprida pela dieta permitiria uma produção de leite de apenas 68,3% das
produções observadas.
Tabela 8. Comparação das produções de leite observadas e preditas pelo modelo
CNCPS, utilizando-se as taxas de digestão de carboidratos propostas por
TEDESCHI et al. (2002)
Leite(kg/dia) DM (kg/dia)3
DM (%predito)
DP ou RQMEP4
1
Observado
10,1
2,44
3,14*
45,52
CNCPSEstimada 2
6,9
3,39
5
Regressão
Intercepto
Inclinação
R2
P
Regular
-4,008*
2,036*
0,97
<0,0001
1
Produção de leite (kg/dia) medida durante o período experimental; 2 Produção de
leite (kg/dia) estimada pelo modelo CNCPS v.5.0; 3Desvio médio=média predita pelo
CNCPS menos a observada; 4Desvio padrão dos valores estimados (Cr2O3), e raiz
quadrada do quadrado médio do erro da predição (RQMEP) para os valores preditos
(CNCPS); 5Os parâmetros estimados, intercepto e inclinação, foram testados pelo
teste t (0,05), para B0=0 e B1=1. *Significativo estatisticamente pelo teste t (P<0,05)
Prod. leite observada
14.0
13.0
12.0
11.0
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
X=Y
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
Prod. leite CNCPS
CNCPS
Observado
Figura 7. Relação entre valores de produção de leite (kg/dia) observados e preditos
pelo modelo CNCPS (CNCPSTedeschi).
CNCPS menos observado
1.2
0.0
-1.2
-2.4
-3.6
-4.8
-6.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
Prod. Leite observada
Figura 8. Relação entre os desvios (produção de leite predita pelo modelo CNCPS
(CNCPSTedeschi) menos valores observados) e valores de produção
observados, indicando que cerca de 87,5% dos pontos estão fora do limite
aceitável (-1,2 a 1,2 kg de leite/dia).
As estimativas do número de dias para perda de uma unidade no escore de
condição
corporal
(14
e
99
dias,
para
CNCPSEstimada
e
CNCPSTedeschi,
respectivamente), e perdas de peso (243 e 191 g/dia, respectivamente, para
CNCPSEstimada e CNCPSTedeschi) feitas pelo modelo não foram observadas ao longo dos
períodos experimentais. No entanto, não se tem base para discutir a validade destas
estimativas, dado o curto período de duração do experimento.
KOLVER et al. (1998) aplicaram o modelo CNCPS em vacas lactantes
recebendo pasto como dieta base, e observaram que o modelo foi capaz de predizer
o desempenho de vacas nestas condições. Os autores também apontaram o
suprimento de EM pela dieta como o principal fator limitante da produção de leite,
quando os animais foram alimentados apenas com forragem de alta qualidade (sem
concentrado), em sistemas de pastejo intensivo.
PAIVA et al. (2004) avaliaram a habilidade do modelo CNCPS v. 5.0 em
predizer a produção de vacas da raça holandesa em pastagem de capim-coastcross,
suplementadas com 6 kg/vaca/dia de concentrado, com base nos dados da
Biblioteca de Forrageiras Tropicais do programa, e observaram que a EM foi o
primeiro limitante na produção de leite nestas condições.
CAPPELLE et al. (2001), avaliando o modelo na predição do ganho de peso
em bovinos, observaram que o CNCPS não foi adequado na predição desta variável.
Em contrapartida, SAMPAIO et al. (2001; 2002) e BRITO et al. (2002),
estudando modelos de avaliação de dietas em sistema de produção intensivo de
carne, reportaram que o modelo CNCPS mostrou-se eficiente na predição do
desempenho de bovinos de corte.
Outro ponto importante na avaliação do CNCPS foi quanto aos valores de
NDT (nutrientes digestíveis totais) estimados pelo modelo. De acordo com o CNCPS,
os valores de NDT do capim-elefante foram de 44% e 45%, para o primeiro e
segundo período experimental, respectivamente. Quando foram alteradas as taxas
de digestão dos carboidratos (TEDESCHI et al., 2002), houve aumento no NDT
estimado pelo CNCPS (49 e 50%, respectivamente). Nos dois casos, os valores de
NDT podem ser considerados baixos, se a digestibilidade in vitro da matéria seca
(DIVMS), que foi de 64,4 e 67,3%, nos meses de março e abril, respectivamente, for
tomada como base. LOPES (2002) e DERESZ (2001) reportaram valores de DIVMS
semelhantes, para o capim-elefante aos 30 dias de idade, sob pastejo. Quando o
NDT foi estimado por meio das equação de WEISS et al. (1992), de acordo com o
NRC (2001), os valores obtidos foram de 49,9 e 50,7%, para o primeiro e segundo
período experimental, respectivamente. Estes valores são muito próximos daqueles
estimados pelo CNCPS, utilizando as taxas de digestão propostas por TEDESCHI et
al. (2002).
TEDESCHI et al. (2002) observaram valores semelhantes de NDT
estimados pelo CNCPS (nível 2) e de acordo com WEISS (1992).
Em
resumo,
ambos
os
procedimentos
adotados
(CNCPSEstimada
e
CNCPSTedeschi) não foram exatos e/ou precisos na predição da produção de leite.
Com a alteração das taxas de digestão dos carboidratos, embora o modelo
tenha estimado valores mais próximos aos observados, não foram observadas
predições de produção de leite satisfatórias.
Talvez a falta de ajuste do modelo, em relação às forrageiras tropicais,
esteja mais relacionada à composição do alimento, quanto aos teores de FDN e
lignina, do que às taxas de digestão. LAGUNES et al. (1999) e FERNANDES et al.
(2001) observaram grande influência da fração fibrosa na predição do desempenho
de vacas mestiças em lactação, pelo CNCPS.
A característica marcante e “limitante” das forrageiras tropicais é,
justamente, o elevado teor de fibra destas forrageiras, que implica, de forma direta, a
baixa qualidade das mesmas. Estudos são necessários para que se possam
estabelecer melhores relações entre teores de carboidratos fibrosos (CF) e de
lignina, com a digestibilidade da forrageira em questão. Levar em conta, além dos
teores de CF e lignina, as características anatômicas, de modo a conhecer a
estrutura do complexo ligno-celulose, é de extrema importância, uma vez que a
estrutura
da
parede
celular
pode
proporcionar
diferentes
coeficientes
de
digestibilidade e taxas de digestão das frações de carboidratos e proteínas, para
alimentos com teores semelhantes de FDN e lignina.
Outros fatores que também podem ter contribuído para as subestimativas
das produções de leite observadas, são: 1) relativo ao método de obtenção das
amostras de forragem consumida, pois segundo HOEHNE et al. (1967), os
carboidratos solúveis que compõem a forragem podem ser perdidos por lixiviação
durante a coleta da extrusa. CLIPES et al. (2003b) e LISTA et al. (2004) avaliaram o
efeito do método de obtenção de amostras (extrusa x pastejo simulado) e
observaram maiores teores de CF nas amostras de extrusa, para o capim-elefante
cv. Napier, provavelmente devido à “perda” de parte dos CNF na saliva. Sendo
assim, haveria uma superestimativa do conteúdo de fração de CF e da lignina da
forragem, com conseqüente subestimativa da qualidade da mesma; 2) o modelo
CNCPS tende a superestimar a taxa de passagem do alimento (Kp) em animais
manejados em condições de pastejo. O modelo estimou um valor de Kp de 0,035/h
em média, enquanto que a estimada, utilizando a FDN mordentada, foi de 0,021/h. A
superestimativa do valor de Kp faz com que o modelo subestime a utilização do
alimento no compartimento retículo-rúmen, contribuindo, assim, para subestimativa
da digestibilidade da forragem consumida.
A interação destes fatores pode ter contribuído para os baixos valores de
NDT estimados pelo modelo.
A necessidade de informações que caracterizem os alimentos tropicais, e a
padronização dos métodos utilizados na avaliação dos alimentos são fundamentais,
sendo o ponto de partida para o desenvolvimento de pesquisas que objetivem validar
o modelo, e possibilitar sua aplicação em condições tropicais de forma adequada.
CONCLUSÕES
O CNCPS foi capaz de predizer o consumo de matéria seca de vacas
mestiças em lactação, de forma acurada, quando foram utilizadas as taxas de
digestão das frações de carboidratos estimadas pela técnica de produção de gases.
O CNCPS não foi eficiente na predição da produção de leite de vacas
mestiças, alimentadas exclusivamente a pasto.
São necessários estudos que possibilitem: 1) formação de um banco de
dados de alimentos tropicais, com características químicas e bromatológicas, bem
como suas frações nitrogenadas e de carboidratos, e respectivas taxas de digestão;
2) avaliar o modelo quanto à sua acurácia e precisão em condições tropicais; e 3)
detectar as fontes de erro nas predições, de modo a possibilitar ajustes,
eventualmente necessários, para que o modelo seja aplicado em condições
tropicais.
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5. CONCLUSÕES GERAIS
5.1. Estimativa do consumo de matéria seca a pasto
No Brasil os sistemas de produção de carne e leite são baseados na
utilização de pastagens como principal fonte de nutrientes, o que é muito
interessante sob o aspecto econômico.
As condições climáticas e geográficas do País possibilitam a exploração
destes sistemas de produção, de maneira racional e eficiente. No entanto, um dos
principais pontos para alcançar esta eficiência é o conhecimento da quantidade de
nutrientes fornecidos pela pastagem, permitindo a formulação de dietas adequadas
e o desenvolvimento de estratégias de suplementação nos diferentes períodos do
ano (águas e seca).
Todas as técnicas utilizadas na estimativa do consumo a pasto apresentam
vícios. Validar qualquer uma delas é extremamente difícil, dada a impossibilidade de
se medir o consumo real (verdadeiro) nestes sistemas. Além disso, muitos outros
fatores influenciam na variação do consumo a pasto.
Portanto, as pesquisas devem estar direcionadas para o desenvolvimento de
metodologias baratas e pouco laboriosas, que sejam capazes de estimar o consumo
de forma, pelo menos, acurada.
Neste estudo, a técnica dos n-alcanos apresentou limitações, não sendo
eficiente na estimativa do consumo, além de apresentar custo elevado e possuir
procedimentos analíticos muito complexos.
A técnica do óxido crômico, associada à digestibilidade in vitro da matéria
seca, estimou valores de consumo satisfatórios. Além disso, a técnica apresenta
vantagens relacionadas ao baixo custo e à relativa simplicidade nos procedimentos
analíticos, quando comparada à metodologia dos n-alcanos, justificando por que é o
método mais comumente empregado na estimativa do consumo a pasto.
Quanto às equações de predição do consumo, a equação proposta por
MADSEN et al. (1997), que utiliza parâmetros relativos à fração fibrosa do alimento,
gerou valores próximos àqueles estimados pelo método indireto (Cr2O3/DIVMS),
apresentando resultados que podem ser considerados satisfatórios.
5.2. Avaliação do modelo CNCPS
O aumento da eficiência econômica e produtiva do rebanho bovino nacional
depende, diretamente, do aperfeiçoamento do manejo nutricional, por meio da
formulação de dietas mais eficientes.
Para isso, é necessária a aplicação de modelos matemáticos de predição do
desempenho produtivo, baseados nas características dos alimentos disponíveis, das
raças e graus de sangue, categoria animal, níveis de produção, condições climáticas
e de manejo, e as interações destes fatores.
O modelo “Cornell Net Carbohydrate and Protein System” (CNCPS) utiliza
relações mecanicistas e empíricas para avaliar o desempenho dos rebanhos. Como
a maioria dos sistemas, foi concebido utilizando dados obtidos em sistemas de
produção característicos de regiões de clima temperado. Embora o CNCPS permita
avaliar o desempenho de rebanhos nos mais variados tipos de sistemas de
produção, sua utilização em condições tropicais deve ser estudada, antes de ser
recomendado.
Esta prévia validação implica a realização de pesquisas para geração de um
banco de dados de forrageiras (alimentos) tropicais, que é o primeiro passo para a
avaliação/validação do modelo em condições tropicais.
Os resultados observados neste trabalho demonstraram boas perspectivas
na utilização do modelo na predição do consumo de vacas mestiças a pasto, em
condições tropicais. Entretanto, no que se refere à predição da produção de leite, o
CNCPS não se mostrou eficiente.