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6 CARBOIDRATOS NA ALIMENTAÇÃO DE RUMINANTES Prof. Dr. Júlio César Teixeira 1 Gustavo Augusto de Andrade 2 6.1 INTRODUÇÃO As forragens são a “fundação na qual economicamente são construídas as rações dos ruminantes”. O papel primário das forragens é prover fibra. A fibra provém fonte de carboidratos usados como fonte de energia pelos microrganismos do rúmen. Os ácidos graxos voláteis produzidos durante a fermentação ruminal são as principais fontes de energia para o animal. A fibra também é essencial para estimular a mastigação e ruminação. As forragens também provêm vários nutrientes, como proteína e minerais. As forragens são as principais fontes de nutrientes na nutrição de ruminantes. Além da proteína e energia, as forragens provêm a fibra necessária nas rações para promover a mastigação, ruminação e saúde do rúmen. Na formulação de dietas para bovinos, a qualidade e a quantidade de forragens é o primeiro fator a ser analisado no atendimento das exigências nutricionais e de fibra. Os componentes concentrados são usados para complementar as contribuições nutricionais das forragens. A importância das forragens como a fundação das dietas de bovinos leiteiros foi ilustrada recentemente por Lundquist em uma pirâmide de alimentação para bovino leiteiro (Figura 1). 1 Professor Titular do DZO/UFLA - Pós Doctor em Nutrição de Ruminantes. 2 Doutorando em Zootecnia - DZO/UFLA.

CARBOIDRATOS NA ALIMENTAÇÃO DE RUMINANTES Prof. Dr. … · alimentos individuais, as concentrações são geralmente baixas nas dietas dos ruminantes. Galactanas são carboidratos

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6 CARBOIDRATOS NA ALIMENTAÇÃO DE RUMINANTES

Prof. Dr. Júlio César Teixeira1 Gustavo Augusto de Andrade2

6.1 INTRODUÇÃO

As forragens são a “fundação na qual economicamente são construídas as rações dos ruminantes”. O papel primário das forragens é prover fibra. A fibra provém fonte de carboidratos usados como fonte de energia pelos microrganismos do rúmen. Os ácidos graxos voláteis produzidos durante a fermentação ruminal são as principais fontes de energia para o animal. A fibra também é essencial para estimular a mastigação e ruminação. As forragens também provêm vários nutrientes, como proteína e minerais.

As forragens são as principais fontes de nutrientes na nutrição de ruminantes. Além da proteína e energia, as forragens provêm a fibra necessária nas rações para promover a mastigação, ruminação e saúde do rúmen. Na formulação de dietas para bovinos, a qualidade e a quantidade de forragens é o primeiro fator a ser analisado no atendimento das exigências nutricionais e de fibra. Os componentes concentrados são usados para complementar as contribuições nutricionais das forragens. A importância das forragens como a fundação das dietas de bovinos leiteiros foi ilustrada recentemente por Lundquist em uma pirâmide de alimentação para bovino leiteiro (Figura 1).

1 Professor Titular do DZO/UFLA - Pós Doctor em Nutrição de Ruminantes. 2 Doutorando em Zootecnia - DZO/UFLA.

Júlio César Teixeira

II Simpósio de Forragicultura e Pastagens – NEFOR – UFLA

Figura 1. Pirâmide da alimentação. (Adaptada de Linn e Kuehn, 1997).

As forragens afetam as rações de ruminantes de dois modos: 1) pela contribuição com nutrientes para a dieta, e 2) pelo impacto deles nos custos da ração. A qualidade de uma forragem afeta sua habilidade para contribuir com nutrientes para a dieta. Forragens de alta qualidade pode prover mais nutrientes e terá uma taxa de inclusão maior em dietas que forragens de baixa qualidade.

Os carboidratos são os principais constituintes das plantas forrageiras, correspondendo de 50 a 80% da MS das forrageiras e cereais. As características nutritivas dos carboidratos das forrageiras dependem dos açúcares que os compõem, das ligações entre eles estabelecidas e de outros fatores de natureza físico-química. Assim, os carboidratos das plantas podem ser agrupados em duas grandes categorias conforme a sua menor ou maior degradabilidade, em estruturais e não estruturais, respectivamente (Van Soest, 1994).

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Os carboidratos não estruturais, inclui os carboidratos encontrados no conteúdo celular tais como os mais simples, como glicose e frutose, e os carboidratos de reserva das plantas, como o amido, a sacarose e as frutosanas.

Os carboidratos estruturais incluem aqueles encontrados normalmente constituindo a parede celular, representados principalmente pela pectina, hemicelulose e celulose, que são normalmente os mais importantes na determinação da qualidade nutritiva das forragens (Van Soest, 1994).

Carboidratos das plantas

Conteúdocelular

Paredecelular

HemiceluloseSubstânciaspécticas

ββ -glucanos

FrutanasAmidosMono+Oligossacarídeos

Ácidosorgânicos

Celulose

FDA

FSDN

CSDN

Galactanos

Substâncias nãoamiláceas

FDN

Polissaca rídeos

Figura 2. Carboidratos das plantas. FDA = fibra em detergente ácido, FDN = fibra

em detergente neutro, CSDN = carboidratos solúveis em detergente neutro, FSDN = fibra solúvel em detergente neutro, Açúcares = mono e oligossacarídeos. Lignina em FDA e FDN não está incluída porque ela não é um carboidrato (Adaptado de Hall, 2001).

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6.2 CARBOIDRATOS NÃO ESTRUTURAIS

Desde os idos de 1800, carboidratos que não fibra bruta ou fibra solúvel em detergente neutro (FSDN) têm sido calculados ou estimado por diferença. Estes carboidratos foram chamados de extrativos não nitrogenados (ENN e mais recentemente de carboidratos não fibrosos (CNF). Os CNF continuam a ser calculados, preferentemente, que analisados diretamente, devido aos vários tipos de carboidratos incluídos nesta fração (Figura 2).

A falta de métodos ou problemas com ensaios para carboidratos individuais tornam impraticável a medida individual de CNF e a soma dos componentes. Geralmente, o conteúdo de CNF dos alimentos é calculado baseado nas porcentagens de nutrientes subtraídos de 100% de matéria seca (MS):

CNF% = 100% - (PB% + FDN% + EE% + Cinzas%)

ou

CNF% = 100% - [PB% + (FDN% - PBFDN%) + EE% + Cinzas%]

Onde:

PB= proteína bruta, EE=extrato etéreo, FDN=fibra em detergente neutro e PBFDN= proteína bruta insolúvel em detergente neutro.

Segundo Hall (2001), embora a primeira equação seja mais comumente usada, a segunda equação é preferida, porque ela corrige a FDN para proteína bruta (PBFDN) e evita que se subtraia a PBFDN duas vezes (como parte de PB e da PBFDN). Efetivamente, a fração CNF incluem quaisquer carboidratos solúveis em detergente neutro.

A fração de carboidratos dos alimentos mais prontamente digestível carece ainda de um sistema satisfatório de classificação, embora eles representem a principal fonte de energia produzida pelos componentes

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dos alimentos. A falta de uma definição adequada é em parte uma função da diversidade da fração química bem como da falta de pesquisa básica na especificidade de suas características nutritivas. Os carboidratos não estruturais são aqueles carboidratos não incluídos na matriz da parede celular e não são recuperados na fração de fibra em detergente neutro (FDN). Por esta definição, os carboidratos não estruturais são compostos de açúcares, amido, ácidos orgânicos e outros carboidratos de reserva como frutanas.

Carboidratos não estruturais podem também ser classificados como solúveis em água (incluindo monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e algum polissacarídeo) e polissacarídeos maiores que são insolúveis em água. Carboidratos não estruturais solúveis em água, como açúcares (glicose e frutose) e dissacarídeos (sacarose e lactose) são rapidamente fermentados no rúmen e inclui uma fração significante de alguns alimentos usados na dieta dos ruminantes (melaço, polpa de beterraba, soro de leite, etc).

O conteúdo de açúcar em gramíneas e leguminosas são extremamente variáveis e podem exceder até 10 % da matéria seca (MS), mas em forragens conservadas, como fenos, pré-secados e silagem as concentrações são baixas devido as perdas na fermentação e respiração. Gramíneas temperadas armazenam frutanas em folhas e talos. Desta forma, apesar da fração de carboidrato solúvel em água ser alto em alguns alimentos individuais, as concentrações são geralmente baixas nas dietas dos ruminantes.

Galactanas são carboidratos de armazenamento em leguminosas, e as glucanas são encontradas em farelos ( trigo, cevada, aveia, centeio) e na parede celular de gramíneas (Aman e Hesselman, 1985; citados por Hall, 2001).

Pectinas são carboidratos associados com a parede celular mas não é covalentemente unida às porções lignificadas e são digeridas completamente no rúmen (90 a 100 %). As concentrações de pectina são altas em polpa cítrica, polpa de beterraba, casca de soja, e em

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leguminosas, mas geralmente é baixa em gramíneas (Allen e Knowlton, 1995; citados por Hall, 2001).

O amido é o principal carboidrato de armazenamento na maioria dos grãos de cereais. Ele é composto de duas moléculas principais: amilose e amilopectina. A amilose é um polímero linear de 1-4, unidades de D-glicose, enquanto a amilopectina é um polímero ramificado com cadeias lineares de D-glicose que tem um ponto de “quebra” a cada 20 a 25 unidades de glicose. A maioria das forragens contém pequena quantidade de amido com exceção de silagem de grãos, como silagem de milheto (10 a 20 % da MS), silagem de sorgo (25 a 35 %) e silagem de milho (25 a 35 % da MS). A degradação ruminal do amido é extremamente variável, da ordem de 40 a 90 %, dependendo de fonte, processamento e outros fatores.

Segundo Hall (2001), um ponto fraco do cálculo de CNF é que ele coloca todos os carboidratos solúveis em detergente neutro (CSDN) em um único “pool”. Este grupo, nutricionalmente diverso, inclui tanto carboidratos estruturais (parede celular), como carboidratos não estruturais (conteúdos celulares), conforme mostrado na Figura 1, e carboidratos fibrosos e não fibrosos (Figura 3). A fibra, neste caso é definida, nutricionalmente, como carboidrato não digestível por enzimas de mamíferos. As únicas ligações de carboidratos que as enzimas de mamíferos hidrolizam são aquelas na sacarose, amido e lactose, deixando todos os outros carboidratos polimerizados indigestíveis, exceto por microrganismos.

Os ácidos orgânicos não são carboidratos, mas são, frequentemente, agrupados com CSDN a fim de descrever os componentes do alimento. Diferentes CSDN tendem a predominar em diferentes alimentos (Tabela 1).

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Digeridos porenzimas demamíferos

Sustenta ocrescimentomicrobiano

Fermentapotencialmentea ácido lático

Fermentaçãoreduzida em pHbaixo

Ácidosorgânicos

Açúcares

Amidos

Frutanas

Substânciaspécticas

ββ-Glucanos

Figura 3. Características nutricionais de carboidratos solúveis em fibra em detergente neutro (Adaptado de Hall, 2001).

De acordo com Hall (1999), as taxas de Fermentação Típica das frações de carboidratos solúveis em detergente neutro são: ácidos orgânicos, ainda não claramente definido, mas em alguns casos considerada como 0 %; açúcares, de 80 a 350 %/h; amido de 4 a 30 %/h, fibra solúvel em detergente neutro, de 20 a 40 %/h. Segundo a pesquisadora, a casca de soja apresenta uma taxa de degradação da FSDN de 4%/h.

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TABELA 1. Biodisponibilidade dos componentes de forrageiras (Adaptado de Van Soest, 1994)

Compon ente Digestibili dade

Verdadeira, % Fator Limitante a

CLASSE I

Carboidratos solúveis 100 Ingestão

Amido 90 ou + Passagem, com perda fecal

Ácidos Orgânicos 100 Ingestão e ou toxicidade

Proteína 90 ou + Fermentação b

Pectina 98 Fermentação c

CLASSE 2

Celulose Variável d Lignificação, silicificação, cutinização

Hemicelulose Variável d Lignificação, silicificação, cutinização

CLASSE 3

Lignina Indigestível Limita uso da parede celular

Cutina Indigestível Limita uso da parede celular

Sílica Indigestível Limita uso da parede celular

Taninos, óleos essenciais, polifenois Indisponível e Inibe proteases e celulases

Classe 1 = completamente disponível; Classe 2 = parcialmente indisponível devido a Lignificação; Classe 3 = indisponível. a – primeiro fator limitante relativo a utilização animal; b – fermentação pode variar pelo catabolismo a AGVs e amônia; c- pectina pode ser usada somente pela fermentação microbiana a AGVs e outros produtos microbianos; d – fermentabilidade da celulose e hemicelulose é limitada pela Lignificação; e – componentes com baixo peso molecular podem ser absorvidos mas são excretados na urina sem serem utilizados.

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TABELA 2. Valores de composição de alguns alimentos em frações de carboidratos não estruturais de análises realizadas na Universidade da Flórida. Adaptado de (Hall, 2000)

Cinza PB FDN Ácidos

orgânicos Açúcares Amido Fibra

solúvel Alimento

% MS

Feno de Alfafa 9,8 21,0 37,8 0,0 5,8 1,9 16,8

Silagem de Alfafa, integral 9,5 19,1 45,5 10,4 1,8 0,7 12,1

Haste de alfafa, madura 7,8 12,4 58,0 4,6 7,2 0,3 10,8

Haste de alfafa, imatura 14,0 18,5 32,9 - - 0,4 16,9

Folha de alfafa, matura 10,5 31,5 22,2 - - 1,0 18,4

Folha de alfafa, imatura 9,2 29,3 18,6 9,1 10,2 3,4 19,4

Polpa cítrica 6,7 7,2 22,1 9 26,5 1 32,9

Silagem de milho (inteiro), 4,9 7,5 50,9 10,6 0,9 18,9 4,3

Silagem de milho (inteiro) 3,8 7,0 41,8 7,9 0,3 30,4 5,8

Casca de algodão - - - - - < 1 4

Casca de soja 4,2 9,8 69,0 < 1 < 1 1 17,4

Polpa de beterraba 8,9 8,0 44,6 0,4 12,8 0 30,0

Feno de Timothy 5,0 8,2 67,3 4,4 9,1 0,4 6,4

A acumulação de carboidratos solúveis nos tecidos das plantas ocorre quando a taxa de formação de glicose, durante o processo fotossintético, excede a quantidade necessária ao crescimento e respiração. Quantitativamente, o carboidrato não estrutural mais importante dos alimentos é o amido; entretanto, seus níveis nas partes aéreas das plantas forrageiras são muito reduzidos. Contrariamente ao que ocorre com gramíneas e leguminosas de clima temperado, que acumulam principalmente sacarose e frutosanas, e em menor proporção o amido, especialmente no caule, as espécies de clima tropical acumulam principalmente amido e sacarose, encontrados tanto nas folhas quanto nos caules. O amido acumulado por estas espécies apresenta-se com solubilidade bem mais reduzida, que por exemplo o amido acumulado nas raízes e sementes, devido ao elevado conteúdo de amilopectina. Quantitativamente, esse acúmulo de amido e demais carboidratos não

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estruturais na parte aérea de gramíneas e leguminosas tropicais mostra-se insignificante para a maioria das espécies (Norton, 1982).

6.3 CARBOIDRATOS ESTRUTURAIS

A natureza e concentração dos carboidratos estruturais da parede celular são os principais determinantes da qualidade dos alimentos volumosos, especialmente de forragens. A parede celular pode constituir de 30 a 80 % da MS da planta forrageira, onde se concentram os carboidratos como a celulose, a hemicelulose e a pectina. Além disto, podem constituir a parede celular componentes químicos de natureza diversa dos carboidratos, tais como tanino, nitrogênio, lignina, sílica e outros. A lignina constitui um polímero fenólico que se associa aos carboidratos estruturais, celulose e hemicelulose, durante o processo de formação da parede celular, alterando significativamente a digestibilidade destes carboidratos das forragens (Norton, 1982).

Paredecelular BA

Figura 4. Representação esquemática de uma célula vegetal (A) e fotografia

microscópica evidenciando a parede celular (B) (Adaptado de Ralph, 1996).

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As forrageiras de clima tropical, em relação às espécies de clima temperado, são caracterizadas por apresentarem baixos teores de carboidratos solúveis e pela elevada proporção de parede celular, consequentemente, de carboidratos estruturais. O elevado conteúdo de parede celular das gramíneas tropicais está associado a aspectos de natureza anatômica das espécies em razão da alta proporção de tecido vascular característico das plantas C4 (Van Soest, 1994).

TABELA 3. Composição bromatológica de gramíneas tropicais em função da idade

de corte

COMPOSIÇÃO*

MS PB EE FDN FDA LIG. SIL. CIN. Ca P NDT IDADE (DIAS)

(%) (% na MS)

ELL

Mcal/Kg

Brachiarão (Brachiaria brizantha)

30 19,33 11,79 4,55 81,83 40,58 5,33 1,00 10,68 0,94 0,47 57,29 1,26

60 21,49 10,61 4,04 83,75 43,55 5,60 1,67 10,28 0,71 0,47 54,98 1,17

120 27,83 9,18 3,94 84,41 47,05 6,64 1,99 7,93 0,58 0,39 52,25 1,07

240 30,05 7,26 3,60 81,81 54,47 8,66 4,05 6,82 0,50 0,30 46,47 0,87

360 34,28 9,35 3,78 75,83 57,36 14,97 8,39 5,36 0,28 0,16 44,22 0,78

MÉDIA 28,54 8,63 3,72 81,87 50,67 9,21 3,88 7,47 0,55 0,34 49,43 0,97

Decumbens Africana (Brachiaria decumbens)

30 21,21 10,54 3,42 77,93 37,55 4,48 1,22 10,45 0,88 0,69 59,66 1,34

60 25,75 9,58 3,47 79,96 40,04 5,95 1,52 8,68 0,78 0,55 57,71 1,27

120 28,99 6,59 3,69 87,01 45,77 7,12 1,98 8,25 0,73 0,48 53,25 1,11

240 34,81 6,51 2,49 85,77 51,97 10,06 4,21 6,68 0,59 0,39 48,42 0,94

360 35,52 7,53 2,16 79,88 57,60 15,50 7,41 5,89 0,21 0,29 44,04 0,78

MÉDIA 32,49 7,40 2,94 83,46 49,28 9,52 3,68 7,56 0,62 0,44 50,52 1,05

Coastcross (Cynodon dactylon x Cynodon nlemfuensis)

30 26,02 12,84 3,57 85,07 40,62 4,50 0,64 9,60 0,53 0,43 57,26 1,25

60 27,20 10,51 3,45 85,21 41,52 5,20 1,75 7,22 0,50 0,41 56,56 1,23

120 28,82 10,34 3,67 87,17 43,39 6,05 2,26 6,99 0,48 0,31 55,11 1,18

240 37,81 8,38 3,23 86,91 50,51 7,63 3,63 5,95 0,37 0,26 49,55 0,98

360 38,19 8,87 2,59 84,99 54,39 13,93 6,19 4,43 0,26 0,21 46,53 0,87

MÉDIA 33,22 8,59 3,29 86,51 47,81 8,23 3,28 6,44 0,40 0,30 51,66 1,05

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TABELA 3. Continuação ....

COMPOSIÇÃO*

MS PB EE FDN FDA LIG. SIL. CIN. Ca P NDT IDADE (DIAS)

(%) (% na MS)

ELL

Mcal/Kg

Tifton 85 (Cynodon spp)

30 25,86 11,46 3,67 89,19 42,17 4,80 0,24 9,52 0,54 0,25 56,05 1,21

60 26,03 10,86 3,57 91,23 43,98 5,59 0,98 8,58 0,52 0,22 54,64 1,16

120 34,67 7,57 2,70 92,36 46,96 6,51 1,75 5,87 0,47 0,21 52,32 1,08

240 37,62 7,84 2,38 90,64 52,56 9,80 2,95 4,99 0,38 0,18 47,96 0,92

360 35,60 8,11 2,78 85,43 58,01 14,63 8,19 3,99 0,25 0,15 43,72 0,77

MÉDIA 34,21 7,93 2,70 89,65 50,73 9,08 3,27 5,81 0,41 0,19 49,39 0,97

Capim-Gordura (Melinis minutiflora)

30 22,05 9,22 2,54 82,25 40,61 4,90 0,55 8,12 0,69 0,52 57,27 1,26

60 25,04 8,26 4,13 83,49 42,65 6,12 1,12 7,20 0,61 0,46 55,68 1,20

120 28,79 6,28 5,62 90,19 46,26 6,87 1,40 6,25 0,47 0,33 52,87 1,10

240 34,75 5,19 5,30 93,62 59,60 10,10 5,35 5,27 0,35 0,27 42,48 0,72

360 34,16 6,47 2,81 86,17 64,39 13,84 8,51 4,07 0,14 0,15 38,75 0,59

MÉDIA 30,90 6,40 4,42 88,92 54,16 9,24 3,67 5,71 0,41 0,31 46,72 0,88

Capim-colon ião (Panicum maximum, Jacq

30 24,85 13,85 5,61 76,13 42,54 13,78 2,08 8,32 2,18 0,96 55,77 1,20

60 29,70 7,80 4,13 80,86 46,80 9,08 2,14 6,75 2,29 0,83 52,44 1,08

120 35,12 6,41 1,75 86,16 48,13 16,01 2,83 5,39 2,57 0,80 51,41 1,04

240 33,01 5,49 4,00 85,73 60,68 16,82 1,85 5,24 2,55 0,23 41,63 0,70

360 30,60 5,39 6,12 86,63 59,63 11,81 3,70 5,49 2,24 0,24 42,46 0,72

MÉDIA 33,57 6,33 3,75 85,04 53,74 13,13 3,27 5,89 2,49 0,49 47,04 0,88

Capim-cameroon (Penn isetum purpureum, Schum)

30 21,05 11,56 5,35 74,94 42,56 8,65 1,59 8,71 1,94 0,92 55,75 1,20

60 19,94 8,86 4,51 80,38 48,14 8,08 1,27 6,19 1,98 0,85 50,23 1,00

120 36,83 6,31 2,01 84,53 45,97 8,77 2,47 5,99 2,17 0,36 53,09 1,11

240 49,85 4,53 6,60 83,49 55,64 10,89 2,78 2,43 2,14 0,15 45,56 0,83

360 38,76 4,49 7,75 83,70 54,15 9,11 2,08 2,90 1,65 0,08 46,72 0,87

MÉDIA 37,51 6,04 4,99 83,03 50,81 10,51 2,16 4,15 2,02 0,34 49,53 0,97

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TABELA 3. Composição bromatológica de gramíneas tropicais em função da idade de corte

COMPOSIÇÃO*

MS PB EE FDN FDA LIG. SIL. CIN. Ca P NDT IDADE (DIAS)

(%) (% na MS)

ELL

Mcal/Kg

Capim-napier (Pennisetum purpureum, Schum),

30 18,33 13,66 5,40 75,93 42,31 8,41 1,43 6,94 1,87 1,29 55,94 1,21

60 20,05 8,61 4,56 78,08 49,13 9,13 2,06 6,07 1,95 1,08 50,63 1,02

120 36,98 5,44 2,59 85,34 51,55 13,55 1,16 3,12 2,00 0,62 48,75 0,95

240 47,87 4,12 2,80 87,63 58,13 15,40 1,85 2,16 2,11 0,16 43,62 0,77

360 45,91 5,42 3,24 85,28 55,37 9,40 1,01 2,63 1,68 0,14 45,76 0,84

MÉDIA 41,58 5,87 3,08 84,56 53,14 11,14 1,95 3,37 1,98 0,38 47,50 0,90

Capim-elefante roxo (Pennisetum purpureum, Schum

30 20,30 13,51 6,57 74,94 45,76 8,83 2,37 8,64 2,04 1,06 53,26 1,11

60 17,54 9,21 4,90 80,38 45,57 9,56 2,96 8,06 1,90 0,85 53,40 1,12

120 23,62 6,69 2,21 84,53 48,92 12,89 1,21 3,82 2,06 0,69 50,79 1,02

240 46,02 5,03 2,19 84,90 55,71 11,62 1,76 2,33 1,76 0,19 45,51 0,83

360 33,83 5,06 3,86 83,70 47,47 9,47 1,61 3,36 0,46 0,26 51,93 1,06

MÉDIA 32,09 6,74 3,18 83,36 51,76 12,41 2,28 4,20 1,72 0,46 48,58 0,94

Adaptado de Reis (2000) e David (2001).

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TABELA 4. Equações de regressão e coeficiente de determinação da fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido de gramíneas tropicais em função da idade de corte

Gramíneas Equações de regressão* Coeficiente determinação (R2)

Fibra em detergente neutro

Brachiarão Y = 80,9275 + 0,0474X - 0,0002X2 0,9515

Coastcross Y = 83,8518 + 0,0421X - 0,0001X2 0,7260

Tifton 85 Y = 88,7100 + 1,2872X - 0,1372X2 0,9351

Capim-Gordura Y = 77,3123 + 0,1315X - 0,0003X2 0,8274

Decumbens Africana Y = 74,4920 + 3,8668X - 0,2985X2 0,8771

Fibra em detergente ácido

Brachiarão Z = 40,6702 + 0,0513X 0,9448

Coastcross Z = 39,2248 + 0,0440X 0,9690

Tifton 85 Z = 41,5358 + 0,0471X 0,9824

Capim-Gordura Z = 39,0905 + 0,0773X 0,9597

Decumbens Africana Z = 37,8801 +0,0585X 0,9653

Adaptado de Reis (2000) Y = Teor de Fibra em detergente neutro (%); Z = teor de fibra em detergente ácido(%); X = Idade (dias).

Os níveis de carboidratos estruturais são bem mais elevados em gramíneas do que em leguminosas, e no caule em relação às folhas. Com o avançar da maturidade, verificam-se aumentos nos teores de carboidratos estruturais e redução nos carboidratos de reserva, o que depende, em grande parte, das proporções de caule e folhas. Isso se reflete na digestibilidade da forragem, que declina de maneira especialmente mais drástica para as gramíneas do que para as leguminosas (Reis e Rodrigues, 1993).

Estudos visando a determinação da cinética ruminal da fibra em detergente neutro de forrageiras tropicais, têm sido realizados em vários Centros de Pesquisas no Brasil, experimentos utilizando a técnica in situ

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situ e técnicas in vitro. Reis (2000) estudando a cinética da degradação ruminal da FDN de gramíneas tropicais em diferentes idades de corte, observou taxas de degradação da FDN em níveis variando de 1,0 a 12,0 %/hora, influenciado pela espécie e idade de corte. Os valores encontrados para fração solúvel (A) apresentaram-se baixos em função da baixa solubilidade da FDN em água, principalmente com o avanço da idade, justificando, assim, os altos valores da fração potencialmente degradada (B). Nota-se, também, à medida que avança a idade da planta, que ocorre um aumento da fração indegradável (C), possivelmente devido aos altos teores de lignina encontrados nesta fração.

Alguns dados obtidos por este autor podem ser visualizados na Tabela 5.

TABELA 5. Fração solúvel (A), fração potencialmente degradável (B), taxa de

degradação (c), coeficiente de determinação (R2), fração indegradável (C), degradabilidade potencial e efetiva de gramíneas tropicais em diferentes idades de corte

Fibra em Detergente Neutro

Frações Degradabili dade IDADE (Dias)

A B c R2 C Potencial Efetiva

Brachiarão (Brachiaria brizantha)

30 3,6089 53,1789 0,0384 0,9802 43,2122 56,79 26,72

60 3,5688 63,5384 0,0363 0,9798 32,8928 67,11 30,28

120 1,7053 59,8867 0,0675 0,9333 38,4081 61,59 36,11

240 4,1230 46,8616 0,0362 0,9812 49,0154 50,98 23,80

360 3,6975 49,9239 0,0476 0,9926 46,3786 53,62 28,04

Coastcross (Cynodon dactylon x Cynodon nlemfuensis)

30 3,8503 53,4308 0,0641 0,9811 42,7190 57,28 33,86

60 4,3718 40,6186 0,1079 0,9787 55,0096 44,99 32,13

120 2,3720 60,0727 0,0492 0,9675 37,5553 62,44 32,17

240 4,8998 41,9437 0,0362 0,9648 53,1566 46,84 22,53

360 3,9455 64,9117 0,1507 0,9647 31,1428 68,86 52,69

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TABELA 5. Continuação .....

Fibra em Detergente Neutro

Frações Degradabili dade IDADE (Dias)

A B c R2 C Potencial Efetiva

Tifton 85 (Cynodon spp)

30 4,7004 54,3403 0,1359 0,9525 40,9593 59,04 44,42

60 5,9845 27,4112 0,0434 0,9425 66,6043 33,40 18,73

120 4,2877 44,0697 0,0363 0,9849 51,6426 48,36 22,83

240 3,5441 79,4087 0,0219 0,9875 17,0472 82,95 27,75

360 4,5147 36,3356 0,0297 0,9649 59,1497 40,85 18,04

Capim-Gordura (Melinis minutiflora)

30 4,9673 47,3116 0,0355 0,9690 47,7212 52,28 24,61

60 4,6120 50,3816 0,0305 0,9826 45,0064 54,99 23,69

120 4,6852 44,5390 0,0403 0,9633 50,7758 49,22 24,55

240 2,9627 56,9513 0,0247 0,9768 40,0860 59,91 21,78

360 2,3781 68,1319 0,0359 0,9794 29,4900 70,51 30,85

Decumbens Africana (Brachiaria decumbens)

30 4,5993 64,5292 0,0576 0,9583 30,8715 69,13 39,13

60 4,0208 70,2779 0,0374 0,9474 25,7013 74,30 34,10

120 4,8098 73,9375 0,0147 0,9780 21,2527 78,75 21,58

240 2,2833 68,7702 0,0498 0,9603 28,9465 71,05 36,59

360 4,4169 54,2297 0,0386 0,9861 41,3534 58,65 28,04

Adaptado de Reis (2000).

Henriques et al. (1998), avaliando a degradabilidade da FDN do feno de Tifton 85 em quatro idades de rebrota (28, 35 42 e 56 dias), observaram queda nos coeficientes de degradabilidade em função da idade, sendo que as degradabilidades efetivas apresentaram pequena diminuição em seus valores. Lira et al. (2000) avaliaram a cinética da degradação ruminal da FDN para o capim-braquiária na estação chuvosa e seca, também observando valores pequenos para a fração solúvel e valores mais elevados para a fração potencialmente degradável no rúmen. Os mesmos

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autores verificaram um aumento na degradabilidade potencial (54,92 e 61,92%; respectivamente estação seca e chuvosa) e efetiva (19,88 e 23,25%, respectivamente estação seca e chuvosa).

6.4 CONSIDERAÇÕES SOBRE A DETERMINAÇÃO ANALÍTICA

DE CARBOIDRATOS EM FORRAGENS

6.4.1 Carboidratos não estruturais

Carboidrato não estrutural totais (CNE) inclui amido, açúcar e frutanas medidas usualmente pelo procedimento de Smith (1981). Variação considerável pode ser associada com a especificidade das enzimas usadas na análise de amido e CNE. A tabela provê um resumo de várias fontes de alimento comuns com valores medidos para CNE e valores de CNF calculados como uma porcentagem da MS. O conteúdo de amido da silagem de milho (35 por cento de MS) é em função da maturidade da planta e proporção de grão na planta inteira. Silagem com 32 % de grãos contém aproximadamente 22% de amido. Feno de alfafa ou silagem contém de 2,7 a 20 % de amido.

Hall et al. (1999) desenvolveram um sistema para partição de CSDN em ácido orgânico, açúcar, amido e frações fibrosas solúveis. O sistema usa uma extração com 80% de etanol para separar açúcares e ácidos orgânicos de baixo peso molecular dos polissacarídeos (amido e fibra solúvel). Os açúcares são medidos diretamente no extrato de etanol e o amido no resíduo insolúvel em etanol. Os ácidos orgânicos e CSDN, que são as duas frações mais diversas, em termos de composição, são calculadas por diferença.

Os cálculos para ácidos orgânicos e fibra solúvel em detergente neutro são:

AO = (Matéria orgânica da amostra - PB) - (MOIE - PBIE) - EE - Açúcares;

CSDN= (MOIE - PBIE) - (MORDN – PBRDN) – AIE

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Onde:

AO = Ácido orgânicos; PB= proteína bruta, EE= extrato etéreo, PBIE= proteína bruta insolúvel em etanol a 80%, MOIE= matéria orgânica insolúvel em etanol a 80%, PBRDN= proteína bruta insolúvel no resíduo de detergente neutro, MORDN= matéria orgânica no resíduo de detergente neutro (FDN) e MO= matéria orgânica, AIE=amido insolúvel em etanol a 80%.

Um esquema representativo é mostrado na Figura 4.

ÁcidosOrgânicos

Açúcares

Amido

FSDN

FDN

Carboidratosextraídos 80%

EtOH

Carboidratosinsolúveis no resíduo

80% EtOH

Analises deCSET

Análise RDN

Análisede amido

EtOHExtractEtOHExtrato

EtOHInsolúvelResíduo

Calculados

Calculado

Figura 5. Partição do CSDN com etanol (80%), em análise direta e estimativas de

calculo. Etanol 80%= 80:20 etanol:agua (v:v), FDN = fibra em detergente neutro, RDN = resíduo em detergente neutro, FSDN = fibra solúvel em detergente neutro, CSET = carboidratos solúveis em etanol 80%. (Adaptado de HALL et al., 1999).

Segundo os autores da técnica descrita, exceto as análises de extração em etanol a 80%, todas as outras análises envolvidas neste sistema, são comumente disponíveis nos laboratórios de análise de alimentos, e entre os valores fornecidos, a estimativa do ácido orgânico é o valor mais propenso a erros, em parte, devido ao fato de que ele assume o

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multiplicador 6,25 que se aplica para PB, até mesmo, a compostos nitrogenados de baixo peso molecular extraídos por etanol a 80%.

6.4.2 Fibra em Detergente neutro

A fração de fibra em detergente neutro inclui celulose, hemicelulose e lignina como os componentes principais. Existem três modificações principais no método de FDN, cada qual gerando valores diferentes que dependem do alimento que é analisado. O método original de FDN descrito por Van Soest e Wine, 1967 usa sulfito de sódio para remover proteínas contaminantes da FDN partindo ligações disulfídicas e dissolvendo muitas ligações de proteína (Mertens, 2001). Foi demonstrado que o método original não remove adequadamente amido dos grãos e de silagem de grãos. Uma modificação no resíduo de detergente neutro foi desenvolvido, incluindo uma amilase estável a quente no procedimento para remover amido, porém, sulfito foi removido do procedimento por causa de preocupações sobre a possível perda de lignina e compostos fenólicos (Van Soest et al.,1991). A FDN amilase-tratada modificada (aFDN) foi desenvolvida para medir FDN em todos os tipos de alimentos e usa amilase e sulfito de sódio para obter FDN com contaminação mínima de amido ou proteína. Este método modificado foi adotado como o método de referência para FDN pela National Forage Testing Association e está sendo avaliado em um estudo colaborativo para aprovação pela AOAC como um método oficial. O uso de sulfito de sódio é crucial para a remoção de contaminação de nitrogênio de alimentos tratados com calor. Se o objetivo é medir a fibra total com precisão em alimentos com contaminação mínima através de proteína digestível ou amido o método de aFDN é preferido.

O método de determinação de FDN tem a reputação por ser mais difícil e variável que outros métodos de fibra. As maiores fontes de variação em FDN entre laboratórios são devido a diferenças em método e técnica de laboratório. Ambos os problemas podem ser minimizados seguindo um método de FDN padronizado. Embora o conceito de fibra seja baseado em um critério nutricional, a medida química de fibra é definida pelo método de

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laboratório que é usado. Modificações do método de FDN afetam a "fibra" que está sendo medida, causas de valores diferentes entre laboratórios, dá a impressão errônea que FDN não pode ser medido com precisão.

O método de FDN original não remove amido adequadamente do concentrado ou silagem que contiveram grãos. Robertson e Van Soest (1980) desenvolveram o método de resíduo de detergente neutro (RDN) que usa uma amilase termo-estável e detergente-estável para remover o amido. Eles também eliminaram o uso de sulfito de sódio porque poderia remover componentes fenólicos pensando ser lignina. Sulfito de sódio foi incluído no método original para reduzir a contaminação da proteína no FDN. Embora o método de RDN resolva muitos problemas para medir fibra em alimentos com amido, não eliminou todas das dificuldades para estabelecer o FDN como um método preciso, rotineiro.

Infelizmente, os resultados de todos os três métodos (FDN, NDR, e aFDN) são chamados "freqüentemente FDN" embora os resultados dos três métodos possam ser bastante diferentes (Tabela 5). Então, é importante saber que "está sendo informado FDN" e entender que algumas das discrepância entre laboratórios, e os resultados de FDN podem ter diferenças devido ao método utilizado. Embora as diferenças possam ser pequenas para forragens, quando alimentos estão aquecidos (como destilados ou grãos de cervejaria) o uso de sulfito de sódio fica crucial para a remoção da proteína que é desnaturada ou é incrustada com o carboidrato em Reação de Maillard. Porque sulfito remove contaminação de proteína, os valores de aFDN darão substancialmente mais baixos para fibra em alimentos secos do que o método de RDN e resultará em estimativas mais precisas de fibra.

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TABELA 6. Valores obtidos usando vários métodos para medir FDN (Mertens, 2001)

FDNa RDNb FDNac FDNa/RDN (%) Alimento

(----------% de MS-------)

Capim Timóteo 67,2 68,0 65,1 95,7

Feno de alfafad 47,2 50,4 46,3 91,9

Feno de alfafa - 45,5 44,3 97,4

Silagem de alfafa - 43,6 42,2 96,8

Silagem de milho 55,9 55,0 52,6 95,6

Trevo - 31,9 30,3 95,0

Grãos de cervejaria - 52,3 40,9 78,2

Grãos de destilaria - 38,6 27,9 72,3

Farelo de soja - 18,5 12,4 67,0

Grão de milho - 11,4 10,1 88,6

Polpa cítrica - 21,3 20,2 94,8 a Fibra em detergente neutro – método original com sulfito, mas sem amilase (Van

Soest e Wine, 1967). b Resíduo em detergente neutro – sem sulfito, mas com amilase (Robertson e Van

Soest, 1980). c Fibra em detergente neutro tratada com amilase – com sulfito e amilase

(Undersander et al., 1993).

6.4.3 Fibra em Detergente ácido

A fração de fibra em detergente ácido (FDA) dos alimentos inclui celulose e lignina como componentes primários além de quantidades variáveis de cinza e compostos nitrogenados. A concentração de nitrogênio insolúvel em detergente ácido (NIDA) é usada para determinar a disponibilidade de proteína em alimentos tostados. Taninos, se presente, é uma possibilidade para aumentar a proteína insolúvel associada com a parede celular da planta. Outro é a reação de Maillard ou não enzimática causada pelo aquecimento e secagem. O nitrogênio nestas frações tem baixa disponibilidade biológica e tende a ser recuperado na FDA.

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A concentração de NIDA em forragens tem uma alta correlação negativa com a digestibilidade aparente da proteína. A composição química do NIDA (Weiss et al., 1986) e a relação entre concentrações de NIDA e digestibilidade é diferente entre concentrados e forrageiras, portanto, o uso de uma única equação para relacionar NIDA com digestibilidade para todos os alimentos não está correto.

6.4.4 Lignina

A lignina é um composto, não carboidrato, de alto peso molecular que constitui uma classe diversa de compostos fenólicos. O procedimento para determinação de lignina em detergente ácido (LDA) inclui ambos os métodos hidrolítico (ácido sulfúrico) e oxidativo (permanganato de potássio); a variante ácida sulfúrica de LDA é o mais popular. A lignina de Klason é o resíduo remanescente depois de um hidrólise por ácido sulfúrico em duas fases, que é comumente usada para determinar os componentes de açúcar neutro dos polissacarídeos da parede celular. A lignina de Klason é um melhor marcador para a digestibilidade que a lignina de permanganato. A correlação entre a digestibilidade de forragem e concentrações de lignina em detergente ácido e lignina de Klason foram estudadas por Jung et al., 1997 citada por Mertens, 2001. Neste trabalho, trinta e seis forragens, incluindo C3, leguminosas e gramíneas C3 e C4, foram analisadas para lignina de detergente ácido, lignina de Klason, e digestibilidade in vitro da MS e FDN. Vinte destas forragens também eram usadas em um experimento com cordeiros, com ingestão restrita para medir a digestibilidade da MS e da FDN. Digestibilidade in vivo e in vitro da MS e FDN das forragens foram negativamente correlacionadas com as medidas de lignina.

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6.5 SISTEMA DE FRACIONAMENTO DOS CARBOIDRATOS

Atualmente, os sistemas de avaliação de alimentos para ruminantes, que dão suporte à formulação de rações, requerem que os alimentos utilizados pelos animais sejam fracionados para melhor caracterizá-los (Sniffen et al., 1992).

6.5.1 Partição de carboidrato de alimento

A composição, degradação ruminal e digestão intestinal de frações de carboidrato divididas pelo sistema de detergente está mostrada na tabela (Van Soest, 1994). As frações A e B1 são solúveis em detergente neutro. De acordo com as definições do modelo, a fração A consiste de açúcares, a Fração B1 consiste de amido, pectinas, e glucanas (Sniffen et al., 1992).

TABELA 7. Composição, degradação ruminal e digestão intestinal das frações de

carboidratos

Fração Composição Degradabili dade Ruminal, %/hora

Digestibili dade Intestinal, %

Açucares Chega muito pouco A

Ácidos Orgânicos 200 a 350

100%

B1 Amido, Pectinas e Glucanas 20 a 40 75 %

B2 Fibra disponível, celulose e Hemiceluloce

2 a 10 20 %

C Lignina e fibra associada à lignina

0 0

Devido a degradação ruminal da fração A ser de 200 a 300 % /hora, menos de 5% chegam no intestino. Schofield e Pell (1995) questionaram estas altas taxas de degradação ruminal. Estes pesquisadores mostraram taxas de degradação de 15 a 19% /hora para

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solúveis em detergente neutro de forragens. Solúveis em detergente neutro contêm mais que açúcar, como amido e substâncias pécticas e frações não carboidrato, como proteína, compostos fenólicos solúveis, cinza e lipídeos. Apesar disto, até mesmo quando estas baixas taxas de degradação são aplicadas, menos que 20 a 25% da fração A escapa da fermentação ruminal. A quantidade limitada de Fração A que escapa da fermentação ruminal é completamente digerida no intestino.

A degradação ruminal da Fração B1 é 20 a 40%/h. Esta taxa é variável e depende da fonte de amido, dos métodos de processamento e armazenamento. Entre 70 e 90% do amido do alimento é fermentado no rúmen. O amido que escapa da degradação ruminal tem uma digestibilidade intestinal de 75%.

A hemicelulose, celulose e lignina são insolúveis em detergente neutro. O modelo fraciona a fibra fração disponível (B2) e fração indisponíveis em base de lignina e fibra. A fibra indisponível é lignina x 2,4, e representa o material remanescente após 72 horas de fermentação in vitro (Mertens, 1973). A lignina não impede a digestão simplesmente pelo encrustamento ou encobrindo os nutrientes. Ao contrário, a lignina protege o carboidrato "associado" da digestão. Este mecanismo ainda não é inteiramente conhecido (Van Soest, 1994).

A degradação ruminal da Fração B2 é de 2 a 10%/hora. Entre 30 e 70% da fibra disponível (Fração B2) é fermentado no rúmen. A fração de FDN disponível que escapa do rúmen tem uma baixa digestibilidade intestinal (20%). A fibra indisponível (Fração C) não é fermentada nem no rúmen e nem é digerida no intestino.

O modelo prediz que 25 a 50% da fibra do alimento (Fração B2 mais Fração C) é fermentada no rúmen. Devido a fração C (fibra indisponível) ser definida como lignina x 2,4, a proporção de lignina na FDN tem um grande impacto na fermentação ruminal da fibra dos alimentos do que a taxa de degradação ruminal da fibra disponível (Fração B2).

A partição dos carboidratos dos alimentos tem uma ligação fraca no Sistema de Carboidrato e Proteína de Cornell (The Net Carbohydrate

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and Protein System). Isto é especialmente verdadeiro para a fração A que é definida como açúcar, mas também contém, como em alimentos fermentados (silagens), ácidos orgânicos. Durante a fermentação da silagem, alguns dos componentes solúveis do conteúdo celular são metabolizados a componentes principalmente a ácidos láctico e acético. Estes ácidos orgânicos são úteis ao animal como um componente da energia metabolizável, mas não representam nenhuma fonte de ATP para o crescimento microbiano (Van Soest, 1994). Desta maneira, alimentos fermentados apresentam pouco efeito na estimativa do valor energético, mas pode afetar substancialmente a nutrição proteíca pelo decréscimo na produção de proteína bacteriana.

Um esquema alternativo para partição de carboidrato do alimento é proposto na Tabela 8, que mostra uma separação dos ácidos orgânicos dos açúcares e a separação de pectinas e glucanas da fração de fibra solúvel.

TABELA 8. Composição, degradação ruminal e digestão intestinal das frações de

carboidratos

Fração Composição Degradabili dade Ruminal, %/hora

Digestibili dade Intestinal, %

A1 Açúcares 200 a 350 Chega muito pouco

A2 Ácidos Orgânicos 1 a 2 100 %

B1 Amido 20 a 40 75 %

B2 Fibra disponível, Pectina e Glucanas

40 a 60 ID = 0

IG = 100 %

B3 Fibra indisponível, Celulose

e Hemicelulose 2 a 10

ID = 0

IG = 100 %

C Lignina, fibra associada e lignina 0 0

ID = Intestino delgado; IG = Intestino grosso.

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Os carboidratos totais são divididos em carboidratos estruturais, não estruturais e fibra indigestível, fracionados de acordo com a taxa de degradação. Os carboidratos não estruturais são solúveis em detergente neutro. De acordo com o CNCPS, os carboidratos podem ser fracionados em componentes A (açúcares solúveis e ácidos orgânicos, com rápida degradação ruminal), B1 (amido e pectina, com degradação intermediária), B2 (correspondente à fibra potencialmente degradável, com taxa de degradação mais lenta) e C, que apresenta características de indigestibilidade. Este fracionamento foi descrito por Sniffen et al. (1992) e objetiva minimizar as perdas nitrogenadas, estimar as taxas de degradação ruminal de diferentes frações dos alimentos, além de maximizar a sincronização do fornecimento de proteína e carboidratos para o rúmen e, consequentemente, a produção microbiana.

Para predizer o desempenho animal, tal procedimento deverá ser utilizado empregando-se o sub-fracionamento de carboidratos e proteínas que compõem os alimentos e o conhecimento do comportamento destas frações ao longo do TGI (Fox et al., 1992).

O sistema CNCPS desenvolvido por Fox et al. (1992), Russell et al. (1992), Sniffen et al. (1992) tem, basicamente, o objetivo de melhor avaliar as dietas completas, visando à minimização das perdas de nutrientes e à busca da maximização da eficiência de crescimento dos microrganismos no rúmen (Van Soest, 1994).

Este sistema sugere divisão do ecossistema ruminal em dois grupos microbianos: os microrganismos que utilizam carboidratos estruturais e aqueles que utilizam carboidratos não estruturais. Esta segregação reflete as diferenças quanto às fontes de energia e compostos nitrogenados utilizados, bem como a eficiência do crescimento microbiano, pois as bactérias que fermentam carboidratos estruturais (celulose e hemicelulose) necessitam de amônia como principal fonte de N, ácidos graxos de cadeia ramificada e não utilizam peptídeos e aminoácidos, sob condições limitantes de N, apresentam menor crescimento, decorrente dos maiores custos de mantença dos microrganismos. As bactérias que fermentam carboidratos não estruturais (amido e pectina) apresentam

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crescimento mais rápido e utilizam, em média, 66% de peptídeos e aminoácidos e 34% de amônia como fonte de N para seu crescimento (Russell et al., 1992).

6.5.2 Determinação do fracionamento de carboidratos

Para obtenção do fracionamento dos carboidratos, conforme o sistema CNCPS, inicialmente foram analisados matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB) e extrato etéreo (EE) seguindo procedimentos padrões (AOAC, 1990) e fibra em detergente neutro (FDN) e proteína indisponível em detergente neutro (PIDN) (Van Soest e Wine, 1968).

De acordo com Sniffen et al. (1992), os carboidratos totais (CHOT), fibra indigestível, representada pela fração C, fração lentamente degradável (B2), carboidratos com elevadas taxas de degradação ruminal (A + B1) = CNE e os carboidratos estruturais (CE) foram determinados por meio das seguintes expressões:

CHOT (%MS) = 100 – [PB (%MS) + EE (%MS) + MM (%MS)];

C (%CHOT) = 100 x [FDN (%MS) x 0,01 x Lignina (%FDN) x 2,4]/CHOT (%MS);

B2 (%CHOT) = 100 x [FDN (%MS) – PIDN (%PB) x 0,01 x PB (%MS) – FDN (%MS) x 0,01 x lignina (%FDN) x 2,4]/CHOT (%MS);

CNE (%CT) = MO – (PB + EE + FDNcp).

Onde:

FDNcp constitui a parede celular vegetal corrigida para cinzas e proteínas.

CE = CHOT – CNE

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Os carboidratos não estruturais contêm açúcares (fração A), amido e pectina (fração B1). Estes representam os carboidratos que são solúveis em detergente neutro (Sniffen et al., 1992).

TABELA 9. Fracionamento de carboidratos totais (CT) em carboidratos estruturais

(CE), carboidratos não estruturais (CNE), carboidratos rapidamente degradáveis (A + B1 ) carboidratos lentamente degradáveis (B2) e carboidratos indigestíveis (C) de diferentes gramíneas tropicais

Forrageira CT

% da MS

CE

% da MS

CNE

% da MS

A + B1

% CT

B2

% CT

C

% CT Referências

Aeroceres 14 d 56,78 43,23 13,55 11,25 66,02 22,73 Vittori et al., 2000

Aeroceres 28 d 65,29 48,51 16,78 23,27 48,85 27,89 Vittori et al., 2000

Aeroceres 42 d 66,52 41,48 25,04 33,76 36,67 29,57 Vittori et al., 2000

Aeroceres 56 d 72,98 44,00 28,98 39,14 31,89 28,97 Vittori et al., 2000

Angola 14 d 56,27 44,71 11,56 4,25 66,28 29,47 Vittori et al., 2000

Angola 28 d 63,57 43,75 19,82 22,15 54,21 23,64 Vittori et al., 2000

Angola 42 d 70,05 40,86 29,19 40,30 41,88 17,82 Vittori et al., 2000

Angola 56 d 79,70 58,32 21,38 27,79 47,70 24,50 Vittori et al., 2000

Brachiaria brizanta - - - 11,25 69,99 18,76 Valadares, 2000

Brachiaria decumbens - - - 11,62 72,06 16,32 Valadares, 2000

Cana-de-açúcar 83,62 50,38 33,24 35,99 41,27 22,74 Pereira et al., 2000

Cana-de-açúcar 91,32 55,33 35,99 38,36 38,90 22,74 Pereira et al., 1999

Cana-de-açúcar 93,82 32,95 21,53 45,52 Cabral et al., 1999

Canarana 14 d 59,34 48,29 11,05 12,38 62,24 25,38 Vittori et al., 2000

Canarana 28 d 65,08 47,61 17,47 26,75 46,74 26,51 Vittori et al., 2000

Canarana 42 d 75,75 58,87 16,88 23,01 42,53 34,46 Vittori et al., 2000

Canarana 56 d 80,44 69,98 10,46 18,29 51,33 30,43 Vittori et al., 2000

Capim-elefante - - - 9,85 69,31 20,84 Valadares, 2000

Capim-elefante 42 d 75,31 - - 5,58 69,32 25,10 Cabral et al., 1999

Capim-elefante 42 d 75,47 - - 7,76 67,87 24,37 Cabral et al., 1999

Capim-elefante 63 d 77,79 - - 5,54 68,45 26,01 Cabral et al., 1999

Capim-elefante 63 d 79,47 - - 7,22 66,77 26,01 Cabral et al., 1999

Capim-gordura - - - 7,37 76,79 15,84 Valadares, 2000

Coastcross - - - 5,45 74,38 20,17 Valadares, 2000

Feno de alfafa 71,64 - - 30,25 48,09 21,66 Cabral et al., 1999

Feno de Brachiaria - - - 1,65 73,15 25,20 Valadares, 2000

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TABELA 9. Continuação ....

Forrageira CT

% da MS

CE

% da MS

CNE

% da MS

A + B1

% CT

B2

% CT

C

% CT Referências

Feno de coastcross - - - 0,74 76,58 22,68 Valadares, 2000

Feno de coastcross 83,88 - - 12,79 65,45 21,76 Cabral et al., 1999

Hemarthria 14 d 65,53 40,25 25,28 27,78 37,08 35,14 Vittori et al., 2000

Hemarthria 28 d 73,37 43,40 30,33 39,69 26,71 33,60 Vittori et al., 2000

Hemarthria 42 d 80,32 56,93 23,39 29,67 47,02 23,31 Vittori et al., 2000

Hemarthria 56 d 83,63 60,03 23,60 29,18 40,85 29,96 Vittori et al., 2000

Setaria 14 d 58,32 50,97 7,35 4,95 74,63 20,42 Vittori et al., 2000

Setaria 28 d 68,96 50,96 18,00 27,00 48,26 24,64 Vittori et al., 2000

Setaria 42 d 76,82 56,27 20,55 26,60 36,90 36,50 Vittori et al., 2000

Setaria 56 d 82,16 68,47 13,69 18,73 52,79 28,48 Vittori et al., 2000

Silagem de Milho 87,25 - - 28,02 43,60 9,56 Backes et al., 2000

Silagem de Milho 89,11 - - 27,08 53,88 8,12 Backes et al., 2000

Silagem de Milho - - - 37,76 49,53 12,71 Valadares, 2000

Silagem de Milho 85,51 - - 17,32 58,6 24,08 Cabral et al., 1999

Silagem de sorgo 87,28 - - 25,25 54,89 19,86 Cabral et al., 1999

Soja perene - - - 29,29 33,92 36,76 Valadares, 2000

T. grass 14 d 62,60 50,46 12,14 14,91 59,22 25,87 Vittori et al., 2000

T. grass 28 d 68,16 43,50 24,66 33,37 40,94 25,69 Vittori et al., 2000

T. grass 42 d 76,87 56,92 19,95 26,03 46,65 27,32 Vittori et al., 2000

T. grass 56 d 79,13 52,54 26,59 34,73 38,07 27,20 Vittori et al., 2000

Tifton 85 14 d 61,78 50,53 11,25 14,06 63,61 22,32 Vittori et al., 2024

Tifton 85 28 d 69,54 43,67 25,87 37,16 43,21 19,72 Vittori et al., 2000

Tifton 85 30 cm 78,12 - - 14,67 68,73 16,60 Cabral et al., 1999

Tifton 85 42 d 76,80 64,82 11,98 12,14 46,10 41,76 Vittori et al., 2000

Tifton 85 50 cm 81,47 - - 11,87 68,76 19,37 Cabral et al., 1999

Tifton 85 56 d 82,35 67,99 14,36 17,82 49,87 32,30 Vittori et al., 2000

6.6 CONCEITOS DE EFETIVIDADE E FIBROSIDADE

Uma das principais características dos carboidratos, principalmente relacionada aos de forragens é a efetividade em promover a atividade física motora do trato gastro intestinal. Seletivamente as vacas retêm fibra no rúmen por um tempo adequado de digestão, ingerindo

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partículas grandes enquanto comem. Estas partículas grandes formam um mat flutuante no rúmen e provêm o "incentivo" de arranhão que estimula a atividade de ruminação. Depois de vários ciclos de ruminação ou de mastigação, as partículas fibrosas são reduzidas a um tamanho tal que pode escapar do rúmen. Entretanto, quando vacas são alimentadas com rações contendo um mínimo de fibra, pode haver muito pouca fibra efetiva para promover ótima fermentação ruminal e produção.

Desta maneira, vários pesquisadores têm sugerido que relações ideais para forragem:concentrado (F:C) para vacas leiteiras estaria entre 40:60 e 60:40. Mertens (1992) propôs um sistema que usa o nível ideal de FDN da forragem e as exigências de energia de vacas leiteiras para determinar a relação ideal de Forragem:Concentrado que maximiza utilização da forragem na dieta. Segundo este autor, quando a maioria da fibra de dietas de vacas leiterias está na forma fibra longa ou de forrageiras grosseiramente picadas, a FDN também pode ser usada para formular rações com mínimo de fibra, o que não e recomendado quando as forragens são finamente picadas ou fontes de fibra de origem não forrageira (subprodutos) são utilizadas.

Segundo Mertens (2001), com o advento de programas de formulação de ração de mínimo-custo, estimulou-se o interesse no desenvolvimento de um método quantitativo para assegurar que um mínimo no requerimento de forragens seja estabelecido. Foi observado que, se concentrados eram fontes de menor custo relativo de nutrientes que forragens, estes programas formulariam rações para vacas leiteiras que contivessem níveis pequenos ou praticamente nenhuma forragem, o que seria fatal a saúde e a produtividade de vacas leiteiras a longo prazo, não havendo suficiente estímulo para o funcionamento normal do rúmen e manutenção da porcentagem de gordura do leite.

Tentativas iniciais para descrever a efetividade dos alimentos em relação as exigências de forragem foram baseadas em equivalentes feno, no ajuste de valores de fibra bruta como uma exigência mínima, ajuste de valores como FDN. Deve-se ressaltar que determinações químicas da fibra, seja como fibra bruta, fibra em detergente neutro e fibra em detergente

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ácido, nem sempre satisfazem as necessidades de fibra efetiva. Algumas formas físicas da fibra (finamente moída) nem sempre são efetivas na manutenção da porcentagem de gordura do leite, o que conduz ao conceito de fibra efetiva. Na literatura ainda existem poucos dados disponíveis e poucos claros sobre a determinação da efetividade dos alimentos. Embora o critério para determinar fibra efetiva fosse porcentagem de gordura no leite, foi aceito que ambas as propriedades, físicas e químicas da fibra são importantes na determinação da efetividade.

Da mesma maneira em que se desenvolveu o conceito de fibra efetiva, determinou-se que as propriedades físicas dos alimentos afetam a digestibilidade, a taxa de passagem e a função ruminal. Balch (1971), citado por Mertens (2001), propôs que a atividade de mastigação por unidade de matéria seca (MS) poderia ser uma medida biológica das propriedades físicas de um alimento, o que ele chamou de característica de fibrosidade. Sudweeks et al. ,1979 e 1981, citados por Mertens (2001) unificaram o procedimento medindo a atividade de mastigação e definindo um índice de valor de forragem (IVF) para uma variedade de alimentos (minutos de mastigação total por quilograma de MS). Além disso, eles propuseram que um mínimo de IVF de 30 minutos de mastigação/kg de MS era necessário em rações de vacas leiteiras para manter a porcentagem de gordura do leite.

Considerando estas características, foi definido o índice de fibrosidade de um alimento como os minutos gastos na atividade de mastigação por kg de MS e avaliaram o seu potencial como uma ferramenta na formulação de rações de vacas leiteiras. Estes pesquisadores observaram que o índice de fibrosidade era altamente correlacionado com a concentração de fibra bruta nos alimentos e com o nível de ingestão de matéria seca. Deve-se considerar que a atividade mastigatória (soma do tempo de mastigação e ruminação) é afetada pela raça, tamanho corporal, idade, ingestão de matéria seca, concentração de fibra e tamanho de partícula do alimento e possivelmente pelo método de medir a atividade mastigatória (monitoramento automatizado ou visual, tempo não monitorado durante a ordenha, etc.), Mertens (2001).

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Mertens em 1986 observando que a atividade mastigatória foi correlacionada a FDN (característica química) e tamanho de partícula (propriedade física), propôs o termo unidade de valor forrageiro (UVF) para definir a efetividade dos alimentos em estimular a atividade de mastigação, sendo que a UVF foi baseado em uma definição clara de padrão. O máximo UVF para um alimento é 100 que representa um alimento hipotético que contém 100% de FDN em uma forma física que estimula o máximo de atividade mastigatória/kg de FDN (feno de gramínea de fibra longa que contenha 100% de FDN). Neste sistema, o UVF de um alimento seria diretamente proporcional a sua concentração de FDN multiplicada por um fator de ajuste forrageiro (0 a 1) que é baseado no tamanho de partícula do alimento (Mertens, 2001).

6.6.1 Conceito de FDN efetivo e fisicamente efetivo

Segundo Mertens (2001) a efetividade da fibra na manutenção da porcentagem de gordura do leite é diferente da efetividade de fibra em estimular a atividade de mastigação. Para esclarecer estes conceitos dois novos termos foram desenvolvidos: FDN efetivo (eFDN), que está relacionado à habilidade total de um alimento em substituir a forragem de forma que a porcentagem de gordura do leite seja mantida e FDN fisicamente efetivo (peFDN), que esta relacionado às propriedades físicas da fibra (principalmente tamanho da partícula) que estimula a atividade mastigatória e estabelece a estratificação bifásica do conteúdo ruminal (flutuam no mat partículas grandes em um conteúdo líquido e partículas pequenas). O peFDN deveria ser sempre menor do que o FDN, ao passo que eFDN pode ser menor ou maior que a concentração de FDN em um alimento. Estes conceitos podem ser visualizados na Figura 6.

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Gordura

Tampão

Proteínasolúvel

Carboidratossolúvel

NDFpeNDFeNDF

Figura 6. Ilustração das relações entre FDN, FDN fisicamente efetivo, e FDN efetivo

(Mertens, 2001).

Conceitualmente, peFDN é relacionado a característica de fibrosidade, índice de valor forrageiro, estrutura física e índice de fibrosidade porque todos foram relacionados a atividade mastigatória. Porém, peFDN difere destes conceitos porque é um atributo do alimento que está baseado em uma escala fixa de valores de referência (idêntico ao conceito de UVF proposto por Mertens em 1986, em vez de ser apenas uma resposta biológica (minutos de mastigação/kg de MS) que varia com as condições sobre as quais foram feitas as medidas. O peFDN fornece uma medida mais consistente da fibra efetiva que a atividade mastigatória, porque está baseado em duas propriedades fundamentais dos alimentos: fibra e tamanho de partícula, e independência de fatores animais.

O conceito de eFDN pode representar todas as características do alimento que ajudam a manter a síntese de gordura do leite. Embora baixa porcentagem de gordura de leite seja um indicador de dietas inadequadas, podem ser observado laminite em rebanhos, sem depressão de gordura do leite que sugere que a depressão na gordura do leite não seja o melhor indicador de função ruminal ou saúde animal. Assim, eFDN pode ser um

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indicador menos sensível que peFDN da efetividade da fibra prevenindo depressão de consumo, acidose, laminite, ou deslocamento de abomaso em vacas leiteiras.

De acordo com Mertens (2001) uma redução no nível de fibra efetiva na dieta, resulta numa série de eventos que ocorrem em cascata: menor mastigação pelo animal, menor secreção de saliva “tamponante”, maior produção de ácidos graxos voláteis, decréscimo no pH ruminal, mudança nas populações microbianas, redução na relação acetato:propionato (A:P), depressão da gordura do leite e “desvio” de nutrientes para engorda.

TABELA 10. Conteúdo de Fibra em detergente neutro e ácido e tempo gasto na

mastigação de alguns alimentos. (Adaptado de Mertens, 2001)

Alimentos FDN, % MS FDA, %MS Tempo d e mastigação, minutos/Kg

Forragens

Longa 52 38 60

Peletizada 52 38 37 Alfafa

Silagem 52 38 57

Corte grosseiro 50 27 66

Corte médio 50 27 60 Silagem

de milho Corte fino 50 27 40

Corte precoce 50 29 75 Feno de

capim Corte tardio 72 42 90

Casca de algodão 89 71 31

Polpa de citrus 28 22 31

Caroço de algodão inteiro 39 28 28

Resíduo de cervejaria 52 23 15

Espiga de milho 88 39 15

Resíduos de destilaria 45 16 13

Sub produtos

Casca de soja 65 47 9

Milho 9 3 9

Cevada 23 7 15 Grãos

Farelo de soja 10 6 7

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TABELA 11. Efeitos típicos da variação nas proporções de fibra e forragem em rações, nas respostas fisiológicas de vacas leiteiras. (Mertens, 2001)

% de feno longo d e gramínea na dieta Item

100 80 60 40 20 0

% de FDN 70 59 48 36 25 14

% de FDN fisicamente efetiva 70 57 44 32 18 6

Tempo de mastigação (min/d) 1080 1040 970 820 520 320

Secreção de saliva (L/d) 200 196 189 174 143 123

Bicarbonato salivar (kg/d) 2,5 2,4 2,3 2,2 1,8 1,5

pH ruminal 6,8 6,7 6,5 6,2 5,8 5,0

AGV ruminal (mM) 85 95 105 115 125 135

Acetato ruminal (%molar) 70 66 61 55 48 40

Propionato ruminal (%molar) 15 18 22 27 33 40

Relação acetato:propionato 4,7 3,7 2,8 2,0 1,4 1,0

Gordura no leite (%) 3,7 3,6 3,5 3,4 3,0 1,0

Dos métodos de determinação de fibra a FDN é a melhor medida do conteúdo de fibra total de um alimento, servindo como base para determinar fibra efetiva. Mertens (1997) usou a atividade mastigatória para desenvolver os fatores de efetividade física que são necessários para calcular peFDN do FDN e compilando os dados de atividade de mastigação de 45 experimentos publicados. Mertens (1994) concluiu que duas variáveis (ingestão de FDN e forma física) eram as maiores características dos alimentos que afetam a atividade mastigatória. Assim, ingestão de FDN de cada fonte e forma física foram determinadas para cada uma das 274 combinações de vacas e tratamentos.

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6.6.2 Fatores de medida da efetividade física

Mertens propôs que deveriam ser relacionadas só partículas de fibra longa bastante para ser retido no rúmen e requerer mastigação para ser relacionada a valores de forragem (ou peFDN). Para medir peFDN, é crucial determinar o tamanho de partículas que são retidas no rúmen e são ruminadas. Dixon e Milligan (1981) citados por Mertens (2001) informaram que partículas retidas em peneiras com aberturas >3,2 mm passam lentamente do rúmen e requerem mastigação adicional e que partículas retidas em uma peneira de 1,18-mm tem uma resistência alta a passagem em bovinos e ovinos. Cardoza, 1985 citados por Mertens (2001) medindo o tamanho das partículas nas fezes de vacas leiterias observou que <5% das partículas foram retidas em peneiras 3,35-mm (movimento vertical). Estes resultados têm sugerido que partículas que atravessam uma peneira de 1,18-mm passam prontamente pelo rúmen e promovem pequeno incentivo para mastigar.

Como a fibra em detergente neutro mede somente as características químicas mas não mede as propriedades físicas, como tamanho de partícula, que afeta a efetividade da fibra satisfazendo as exigências mínimas de vacas, Mertens (2001) propõe um método de laboratório combinando métodos químicos e físicos para calcular peFDN. Um alimento seria medido quimicamente para FDN e a proporção de MS retida em uma peneira de 1,18 mm seria medida, sendo o pef de um alimento igual à proporção de MS retida em uma peneira de 1,18-mm. O peFDN de um alimento é o produto da sua concentração de FDN e seu pef. Para calcular um peFDN para um alimento obtém-se o pef para sua classe de alimento da Tabela 3 e multiplica-se pelo FDN medido (peFDN = FDN x pef).

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TABELA 12. Fatores de efetividade física (PEF) por kg de fibra em detergente neutro a partir de várias fontes e formas físicas. (Adaptado de Mertens, 2001)

Classificação Feno d e gramínea

Silagem de gramínea

Silagem de milho

Feno d e alfafa

Silagem de alfafa

Concentrados

Sub-produ tos

1.Longa 1,00 - - 0,95 - - -

2.Grosseiramente picada 0,95 0,95 0,90 0,90 0,85 - -

3.Medianamente picada 0,90 0,90 0,85 0,85 0,80 - -

4.Finamente picada - 0,85 0,80 0,70 0,70 - -

5.Milho laminado - - - - - 0,80 -

6.Cevada laminada - - - - - 0,70 -

7.Laminado ou grosseiramente moída - - - - - 0,60 -

8.Medianamente moída 0,40 - - 0,40 - 0,40 0,40

9.Moída/peletizada - - - - 0,30

TABELA 13. FDN fisicamente efetiva (FDNfe) de alguns alimentos. (Adaptado de

Mertens, 2001)

Alimento Forma física FDN PEF FDNfe

Alfafa desidratada Peletizada 45,0 0,40 18,0

Feno de alfafa (florescência) Longa 42,0 0,95 39,9

Feno de alfafa (florescência) Medianamente picada 42,0 0,85 35,7

Silagem de alfafa (florescência) Finamente picada 42,0 0,70 29,4

Gramínea (estágio vegetativo tardio) Longa 73,0 1,00 73,0

Grama bermuda (15-28 dias) Grosseiramente picada 74,0 0,95 70,3

Silagem de milho, bem maduro Grosseiramente picada 40,0 0,90 36,0

Silagem de milho, bem maduro Finamente picada 40,0 0,80 32,0

Cascas de caroço de algodão 90,0 0,90a 81,0

Silagem de sorgo Grosseiramente picada 65,0 0,95 61,8

Cascas de soja 67 0,40 26,8 a Estimado com base no tamanho e densidade da partícula quando é utilizado feno

longo na dieta.

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TABELA 14. Estimativa da FDN fisicamente efetiva (FDNfe) de alimentos, usando medidas químicas (FDN) e físicas (retenção de MS) no laboratório. (Adaptado de Mertens, 2001)

Alimento FFEa MS retida em peneira de 1,18 mmb

X FDN = FDNfe

Padrão 1,00 1,00 100,0 100,0

Feno de gramínea, longo 1,00 0,98 65,0 63,7

Feno de leguminosa, longo 0,95 0,92 50,0 46,0

Silagem de leguminosa, cortada grosso 0,85 0,82 50,0 41,0

Silagem de leguminosa, cortada fino 0,70 0,67 50,0 33,5

Silagem de milho 0,85 0,81 51,0 41,5

Grãos de cervejaria 0,40 0,18 46,0 8,3

Milho moído 0,40 0,48 9,0 4,3

Farelo de soja 0,40 0,23 14,0 3,2

Cascas de soja 0,40 0,03 67,0 2,0

Farelo de arroz 0,40 0,005 56,0 0,3 a Fatores efetivamente físicos padronizados baseados na atividade de mastigação

(Tabela 3). b Foi feita uma movimentação vertical para separação das partículas.

Lammers et al. (1996) descreveu um sistema simples de 2 peneiras (4 e 6 mm), que é agitado manualmente usando de movimento horizontal (Penn State Separator). Os autores mostraram que a retenção de proporções nas peneiras correspondem ao pef medido na atividade mastigatória (Tabela 3) para silagem de milho e outros alimentos.

Segundo Mertens (2001) os valores de peFDN são fundamentais no balanceamento de rações para vacas leiteiras. Este autor, sumarizando dados de vários experimentos relacionando porcentagem de gordura no leite e pH ruminal concluiu que o mínimo de peFDN necessário para manter a porcentagem de gordura do leite de vacas holandesas a 3,4% e de 19,7 % e de no mínimo 22,3% de peFDN para manter um pH ruminal de 6,0, sugerindo um valor mínimo de 21,0 % em rações de vacas leiterias.

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TABELA 15. Características de rações formuladas para conter um mínimo de FDNfe de 21% da MS, para uma vaca de 600 kg, produzindo 30 kg de leite corrigido para 4% de gordura por dia. (Adaptado de Mertens, 2001)

Ingrediente Silagem de milho

Feno d e bermuda

Cascas de algod ão + feno d e bermuda

Sub-produ tos + feno d e bermuda

Fibra média

Feno de bermuda, % 0 25,2 11,6 12,0 12,2

Silagem de milho, % 51,9 0 0 0 13,0

Grão de milho, % 28,6 61,3 59,9 29,3 44,8

Farelo de soja, % 19,5 13,5 16,8 5,0 13,7

Cascas de algodão, % 0 0 11,7 0 2,9

Sub-produtosa, % 0 0 0 53,7 13,4

Características

Consumo de MS (kg/dia)

18,5 18,4 18,6 18,0 18,4

ELL (Mcal/kg MS) 1,75 1,76 1,74 1,80 1,76

Proteína bruta (%) 16,8 16,9 16,7 17,3 16,9

FDN (%) 26,0 26,4 27,6 40,5 30,1

CNF (%) 49,3 49,0 49,0 33,0 45,1 a 25% de protenose de milho, 25% de grãos de cervejaria, 25% de grãos de

destilaria e 25% de cascas de soja.

6.7 QUALIDADE DE FORRAGEIRAS ASSOCIADAS COM

CARBOIDRATOS

A qualidade de leguminosas e gramíneas pode ser avaliada pelo tipo e quantidade de material fibroso na planta, caracterizado pelas frações de carboidratos presentes na FDN e FDA. O aumento dos níveis de FDN em forrageiras e, ou dietas esta associado a limitação na ingestão de matéria seca. Da mesma maneira, a fibra em detergente ácido (FDA) está associada com a digestibilidade. Um aumento no complexo lignina indigestível, reduz a digestibilidade da forrageira (correlação negativa). O conteúdo de proteína das forrageiras é importante, mas não afeta as duas características de qualidade mais importantes: ingestão e digestibilidade.

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6.7.1 Índice de valor relativo

O valor relativo de uma forrageira, "relative feed value - RFV", é um índice que combina os fatores nutricionais importantes de digestibilidade e ingestão em um número que serve como um método fácil e efetivo para avaliar a qualidade de leguminosas e gramíneas. Este método foi proposto para as condições de forrageiras nos Estados Unidos da América (Linn et al., 1987, citados por Linn e Kuehn, 1997) As análises de FDN e FDA são usadas para calcular o potencial de ingestão de MS (equação 1) e digestibilidade da matéria seca (equação 2), que, são usadas na equação de valor relativo (equação 3).

O RFV não tem nenhuma unidade e é usado somente como um índice para avaliar leguminosas, gramíneas, fenos, pré-secados, etc. O RFV compara o valor das diferentes forrageiras com um padrão, que é a alfafa, com um RFV de 100. Os fenos ordenados por RFV são caracterizados a um grau padrão de qualidade, ranqueados de superior, e em ordem decrescente grau 1, 2, 3, 4 e 5 (Tabela 16 ).

As equações propostas para o cálculo do RFV, são:

MSI (% do peso vivo) = 120 / % FDN da MS das forragens (equação 1)

MSD (%) = 88,9 - 0,779 × % FDA da M S das forragens (equação 2)

RFV = (MSI x MSD) / 1,29 (equação 3)

Onde:

MSI (matéria seca ingerida); FDN (fibra em detergente neutro); MSD (matéria seca digestivel); MS (matéria seca); FDA (fibra em detergente ácido); RFV (índice de valor relativo).

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Algumas considerações devem ser feitas com relação a este sistema, principalmente por sua aplicabilidade nas condições de forrageiras tropicais, mas de certa maneira, é um indicador prático das características de volumosos e que se adaptado pode ser um bom indicativo para as condições de Brasil.

Procurando uma maneira semelhante de avaliar as forrageiras tropicais, propomos um índice de valor forrageiro (IVF) que tenta de certa maneira comparar de maneira simples e sem nenhuma metodologia complicada, as diferentes forrageiras tropicais. Baseado nas informações práticas e de literatura, tomamos por base um padrão, que poderia ser considerado como uma silagem de milho de excelente qualidade, em que os valores de FDN e FDA estariam nos níveis de 50% e 30 %, respectivamente. Acho, que poderíamos considerar que uma silagem de milho, principal forrageira de “qualidade” encontrada nas condições de Brasil com estes níveis, seria a principal forrageira denominada padrão. Da mesma forma que é proposto para o RFV, e devido as equações serem extremamente práticas e apropriadas, o IVF usa as mesmas equações do RFV, ou seja:

MSI (% do peso vivo) = 120 / % FDN da MS das forragens (equação 1)

MSD (%) = 88,9 - 0,779 × % FDA da MS das forragens (equação 2)

VF = (MSI x MSD) / 1,29 (equação 3)

Na Tabela 16 são mostrados os valores de RFV e IFV, o qual o grau de qualidade do volumoso tem os mesmo níveis de variação.

Com base em alguns resultados de literatura, a Tabela 17 mostra os valores de FDN, FDA, MSI, MSD e IFV de várias forrageiras tropicais. O intuito básico desta proposição é provocar uma discussão para que possamos no futuro aprimorá-lo e definir um índice ajustável para que possa ser utilizado de forma prática, no campo, para uma avaliação mais adequada dos diferentes volumosos tropicais.

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TABELA 16. Graus de qualidade padrão de volumosos determinados pelo RFV e proposição de um IVF (índice de valor forrageiro) para volumosos tropicais

Grau RFV (Estados Unidos) IVF (Forrageiras Tropicais)

Superior > 151 > 122

1 125 – 151 97 – 121

2 103 – 124 80 – 97

3 87 – 102 64 – 79

4 75 – 86 52 – 63

5 < 75 < 51

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TABELA 17. Índice de valor relativo de algumas forrageiras. (Dados de literatura brasileira)

Forrageiras FDN FDA MSD MSI IVF

Alfafa verde 38,31 29,99 65,5 3,13 159 Padrão 50,00 30,00 65,5 2,40 122 Feno de alfafa, média 49,81 38,06 59,3 2,41 111 Silagem de sorgo, média 54,85 30,81 64,9 2,19 110 Silagem de aveia 52,79 35,04 61,6 2,27 109 Cana-de-açúcar, 0-120 d 54,77 35,38 61,3 2,19 104 Silagem de milho, média 58,03 32,22 63,8 2,07 102 Soja perene, média 57,18 44,05 54,6 2,10 89 Silagem de girassol 65,88 34,95 61,7 1,82 87 Bagaço de tomate 57,26 48,01 51,5 2,10 84 Sorgo 67,50 38,93 58,6 1,78 81 Capim-elefante, média 68,50 40,79 57,1 1,75 78 Capim-andropogon 71,42 42,00 56,2 1,68 73 Feno S. guianensis 63,65 50,09 49,9 1,89 73 Capim-taiwan 67,56 46,22 52,9 1,78 73 Brachiaria brizanta, média 74,94 39,42 58,2 1,60 72 Capim-jaraguá 69,35 45,94 53,1 1,73 71 Brachiaria decumbens, média 75,60 43,05 55,4 1,59 68 Capim-coastcross 76,39 42,43 55,8 1,57 68 Capim-colonião 75,73 43,85 54,7 1,58 67 Feno de aveia, média 73,21 47,36 52,0 1,64 66 Capim-Buffel 75,52 47,60 51,8 1,59 64 Capim-gordura, média 78,45 45,12 53,8 1,53 64 Tifton 85 79,78 45,29 53,6 1,50 63 Bagaço hidrolisado, média 77,22 49,00 50,7 1,55 61 Feno de Tifton 79,85 47,41 52,0 1,50 61 Bagaço de cana 72,76 57,96 43,7 1,65 56 Feno de coast-cross 89,86 45,33 53,6 1,34 55 Capim-estrela 85,50 52,50 48,0 1,40 52 Feno B. decumbens 93,49 53,20 47,5 1,28 47

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6.7.2 Avaliação energética de forrageiras

Da mesma maneira, os alimentos podem ser avaliados por sua características principalmente por seu conteúdo nas frações de carboidratos. De acordo com Weiss (1999), o principal sistema de energia usado nos Estados Unidos é o NDT (nutriente digestíveis totais) que tem sido usado por mais de 100 anos, e ainda é utilizado para calcular a maioria das formas de energia, tais como, ED (energia digestível), EM (energia metabolizável) e energia líquida para ganho (Elg) e lactação (ELl).

O NDT é calculado classicamente como:

NDT % = PBD(%) + FBD(%) + ENND(%) + 2,25 x EED(%)

Sendo que PBD, FBD, ENND e EED, significam, respectivamente, proteína bruta digestível, fibra bruta digestível, extrativo não nitrogenado digestível e extrato etéreo digestível.

No sistema de Cornell, o NDT é calculado como:

NDT(%) = PBD (%)+ 2,25 EED(%) + CHOTD (%)

Sendo que CHOTD é definido como carboidratos totais digestíveis.

Weiss (1999) sugere que o NDT seja calculado como:

NDT (%)= PBD(%) + 2,25 x EED(%) + CNFD (%) + FDND(%)

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Sendo CNFD carboidratos não fibrosos digestíveis e FDND fibra em detergente neutro digestível.

Uma maneira pratica de se estimar a fração de FND digestível é através da seguinte equação:

FDND (%) = 0,75 x (FDN – lignina) x [(1 – lignina / FDN) 0,67 ]

A Universidade de Ohio, desenvolveu uma série de equações para estimar o valor energético dos alimentos, considerando todas os componentes e principalmente as frações associadas a carboidratos. Estas equações podem ser visualizadas na Tabela 18.

TABELA 18. Equações da Universidade de Ohio para estimar NDT e Ell dos

alimentos volumosos. (Adaptado de Weiss, 1999)

Fração do alimento Equações para estimar a digestibili dade verdadeira

[ 1 ] PB das forragens (PBd) PB x e –0,012 x NIDA

[ 2 ] Carboidratos não fibroso (CNFd) 0,98 x ( 100 – FDNPB - PB – Cinzas – EE)

[ 3 ] Gordura (EEd) 0,90 x (EE – 1) x 3,0

[ 4 ] Fibra em detergente neutro (FDNd) 0,75 x ( FDNPB - L) x [ 1 - (L / FDNPB ) 0,667 ]

NDT, % { [ 1 ]+ [ 2 ] + [ 3 ] + [ 4 ] – 7 }

ELl ( Mcal / Kg ) 0,0244 x NDT – 0,1200

PB – proteína bruta em %; NIDA – nitrogênio insolúvel em detergente neutro (% do N total);FDNPB – FDN livre de proteína bruta em %; EE – extrato etéreo em %; L = lignina em ácido sulfúrico em %.

Segundo o NRC (1996), o uso de NDT não tem nenhuma vantagem ou desvantagem sobre a energia digestível (ED) para descrever o valor energético dos alimentos ou expressar as exigências dos animais e considera que 1 kg de NDT equivale a 4,4 Mcal de ED.

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Para converter ED em energia metabolizável (EM) o NRC (1989) utiliza a equação descrita por Moe e Tyrrell (1976) em que:

EM (Mcal/kg MS) = -0,45 + 1,01 ED (McaL/kg MS).

O NRC(1996) considera que EM = 0,82 . ED.

Mertens (1992) sugere estimar a ELl para volumosos como sendo:

EL de gramíneas = 2,863 – 0,0262% FDN;

EL de leguminosas = 2,323 – 0,0216% FDN.

Weiss (1999) comparou os valores de ELl, usando os valores tabelados do NRC (1989) e os calculados dividindo-se a soma dos requerimentos de energia líquida pelo consumo de MS, a partir dos resultados de pesquisa publicados pelo Journal of Dairy Science de 1991 a 1996. Encontrou que os valores de ELl calculados a partir dos valores de energia tabelados foram 7% maiores do que os calculados pelos requerimentos, o que significa estarem os valores de energia líquida dos alimentos superestimados, ou os requerimentos subestimados ou uma combinação de ambos.

Para determinar o teor de ED dos alimentos, Weiss (1999) sugere calculá-lo como:

ED (Mcal/kg) = 0,0415 CNFD + 0,056 PBD + 0,094 EED + 0,0415 FDND - 0,3

Sendo que 0,3 representa a energia metabólica fecal e esses valores são considerados para mantença.

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Para animais em produção, sugere-se o desconto padrão de 4% no valor energético dos alimentos para cada aumento no nível de alimentação acima da mantença recomendado pelo NRC (1989).

Weiss (1999) sugere calcular EM de acordo com NRC (1989) e a ELl (Mcal/kg) = 0,7 EM - 0,19.

TABELA 19. Resultados de digestibilidade in vitroa (Adaptado de Chase e Overton,

2000)

Alimento Análi ses Média Desvio Mínimo Máximo

IVTD, % b 67,5 11,2 45,3 85,8

DFDN, %c 41,0 9,0 24,0 62,0

Feno

IVTD-ELI, Mcal/Kgd 0,55 0,11 0,32 0,70

IVTD, % b 70,8 10,5 40,9 83,8

DFDN, %c 48,0 8,0 28,0 61,0

Pré-secado

IVTD-ELI, Mcal/Kgd 0,57 0,11 0,28 0,71

IVTD, % b 72,5 10,5 47,3 87,4

DFDN, %c 43,0 7,0 28,0 54,0

Silagem de Milho

IVTD-ELI, Mcal/Kgd 0,63 0,12 0,36 0,81

IVTD, % b 81,7 3,3 74,5 87,1

DFDN, %c 51,0 7,0 41,0 62,0

Ração Total

IVTD-ELI, Mcal/Kgd 0,73 0,04 0,64 0,81

A - DAIRY ONE FORAGE LAB; B - digestibilidade verdadeira in vitro; C - digestibilidade da FDN; D – ELI calculada do valores de dFDN.

Muitas estimativas de NDT e energia de forrageiras e de grãos são baseadas em equações de regressão que usam fibra em detergente ácido e algumas vezes fibra em detergente neutro como indicativos. Segundo Ishler et al. (1998) nem todos os laboratórios computam estas estimativas da mesma maneira. As principais equações utilizadas são mostradas na Tabela 20.

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TABELA 20. Equações de regressão para estimar o valor de energia de forrageiras. (Adaptado de Ishler et al., 1998)

Forrageira Energia Líquida de lactação ELl (Mcal / kg)

Nutrientes Digestíveis Totais (%)

Leguminosas ELl = 2,30 – (0,0262 x FDA) NDT = 4,898 + (ELI X 40,767)

Gramíneas e Leguminosas ELl = 2,39 – (0,0280 x FDA) NDT = 4,898 + (ELI X 40,767)

Gramíneas, sorgo ELl = 2,39 – (0,0273 x FDA) NDT = 4,898 + (ELI X 40,767)

Silagem de Milho ELl = 2,30 – (0,0273 x FDA) NDT = 31,4 + (ELI X 24,107)

6.8 CONCLUSÕES

Os carboidratos são os principais componentes das dietas de ruminantes e estão presentes em todas as forrageiras tropicais em níveis acima de 65 %. O conhecimento de suas frações, permite o entendimento de suas características e importância no balanceamento das dietas, na avaliação da qualidade de alimentos e em estimativas de seu valor nutricional.

No Brasil temos poucos dados associados ao fracionamento de carboidratos e ainda falta uma uniformização nos métodos de determinação para melhor avaliação e comparação dos valores. Apesar disto, os dados oriundos das pesquisas têm mostrado níveis extremamente altos de FDN e FDA em nossas forrageiras, o que, induz, a um menor valor nutricional quando comparado com forrageiras de outras regiões.

6.9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Júlio César Teixeira

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TABELA 21. Composição bromatológica de algumas forrageiras (Dados da literatura brasileira)

Forrageiras MS PB EE MM CT FDN FDA CNE CEL HEM LIG NDT Referências

Alfafa verde 28,30 20,20 1,54 8,69 69,57 38,31 29,99 31,26 8,32 59,51 Valadares,

2000

Bagaço cana hidrolisado 40,99 2,90 1,36 5,08 90,66 77,22 69,60 13,44 56,10 7,62 13,50 59,00

Borges et al., 1997

Bagaço cana hidrolisado 40,90 2,90 1,36 5,08 90,66 77,22 69,62 13,44 56,12 7,60 13,50 59,00

Borges et al., 1998

Bagaço hidrolisado,

média 40,95 2,90 1,36 5,08 90,66 77,22 69,61 13,44 56,11 7,61 13,50 59,00

Bagaço de cana 58,06 1,60 2,59 3,66 92,15 72,76 57,96 19,39 46,09 14,80 11,87

Valadares, 2000

Bagaço de tomate 92,90 17,44 11,08 4,21 67,27 57,26 48,01 10,01 9,25

Salviano et al., 1997

Brachiaria brizanta 13,20 10,30 2,50 9,70 77,50 69,50 34,50 8,00 35,00

Franco et al., 2000

Brachiaria brizanta 15,30 9,40 2,70 8,20 79,70 72,20 35,90 7,50 36,30

Franco et al., 2000

Brachiaria brizanta 17,50 9,00 2,50 9,50 79,00 72,10 36,80 6,90 35,30

Franco et al., 2000

Brachiaria brizanta 30,20 7,50 0,70 6,38 85,42 80,45 44,94 4,97 36,64 35,51 8,30

Malafaia et al., 1996

Brachiaria brizanta 30,20 7,50 0,70 6,38 85,42 80,45 44,94 4,97 35,51

Valadares, 2000

Brachiaria brizanta, média

21,28 8,74 1,82 8,03 81,41 74,94 39,42 6,47 36,64 35,52 8,30

Brachiaria decumbens 36,11 5,75 1,26 6,37 86,62 72,89 39,44 13,73 33,84 33,45 5,60

Valadares, 2000

Brachiaria decumbens 23,70 6,10 3,00 70,70 42,70 28,00

Teixeira et al., 1998

Brachiaria decumbens 27,80 4,60 2,20 76,20 40,40 35,80

Teixeira et al., 1998

Brachiaria decumbens 28,90 7,21 1,21 8,19 83,39 75,81 44,79 7,58 37,31 31,02 7,48

Malafaia et al., 1996

Brachiaria decumbens 32,75 7,26 1,21 6,70 84,83 75,81 44,79 9,02 31,02

Valadares, 2000

Brachiaria decumbens 22,00 4,30 82,20 46,20 38,20 36,00 8,00

Rodrigues et al., 1995

Brachiaria decumbens,

média 28,54 5,87 1,78 7,09 84,95 75,60 43,05 10,11 36,45 32,55 7,03

Júlio César Teixeira

II Simpósio de Forragicultura e Pastagens – NEFOR – UFLA

TABELA 21. Continuação .... (Dados da literatura brasileira) Forrageiras MS PB EE MM CT FDN FDA CNE CEL HEM LIG NDT Referências

Cana-de-açúcar,

0-120 d

21,78 6,64 6,01 54,77 35,38 25,25 19,39 10,13 Valadares,

2000

Capim-andropogon 21,90 11,19 71,42 42,00 38,21 29,42 3,79

Valadares, 2000

Capim-Buffel 90,30 6,26 2,99 8,25 82,50 75,52 47,60 6,98 27,92 Salviano et al., 1997

Capim-coastcross 24,28 13,01 1,46 8,69 76,84 76,39 42,43 0,45 33,96

Valadares, 2000

Capim-colonião 28,73 6,59 1,87 7,34 84,20 75,73 43,85 8,47 36,03 31,88 7,82 43,33

Valadares, 2000

Capim-elefante 37,40 3,20 1,50 58,20 30,40 27,80

Pinto et al., 1996

Capim-elefante 23,10 6,20 2,57 9,39 81,84 74,99 43,75 6,85 37,81 31,24 5,94 52,91

Valadares, 2000

Capim-elefante 22,03 6,23 2,38 9,43 81,96 72,28 46,45 9,68 39,02 25,83 7,43 50,21

Valadares, 2000

Capim-elefante 22,10 5,95 1,23 10,14 82,68 76,71 48,96 5,97 39,60 27,75 9,36

Malafaia et al., 1996

Capim-elefante 17,10 9,10 3,30 12,40 75,20 60,30 34,40 14,90 29,90 25,90 4,50

Malafaia et al., 1996

Capim-elefante, média

24,35 6,14 2,20 10,34 80,42 68,50 40,79 9,35 36,58 27,70 6,81 51,56

Capim-estrela 5,00 85,50 52,50 34,00 33,00 18,50

Muhlbach et al., 1995

Capim-gordura 27,80 8,22 1,51 9,32 80,95 78,33 42,91 2,62 36,09 35,42 6,82

Malafaia et al., 1996

Capim-gordura 48,32 7,51 1,51 8,20 82,78 78,57 47,32 4,21 40,43 31,25 6,89 50,15

Valadares, 2000

Capim-gordura, média

38,06 7,87 1,51 8,76 81,87 78,45 45,12 3,41 38,26 33,34 6,86 50,15

Capim-jaraguá 50,24 9,47 69,35 45,94 39,50 23,41 6,44 47,50

Valadares, 2000

Capim-taiwan 17,45 6,73 67,56 46,22 39,73 21,34 6,49

Valadares, 2000

Feno B. decumbens 88,80 2,85 0,94 2,78 93,43 93,49 53,20 -0,06 42,71 40,29 10,49

Malafaia et al., 1996

Feno de alfafa 85,24 15,86 5,92 8,85 69,37 39,46 31,12 29,91 23,87 8,34 7,25

Velho et al., 2000

Feno de alfafa 83,50 18,60 44,70 35,20 9,50

Ladeira et al., 2000

Júlio César Teixeira

II Simpósio de Forragicultura e Pastagens – NEFOR – UFLA

TABELA 21. Continuação .... (Dados da literatura brasileira) Forrageiras MS PB EE MM CT FDN FDA CNE CEL HEM LIG NDT Referências

Feno de alfafa 87,35 18,06 2,44 9,13 70,37 51,97 36,58 18,40 26,68 15,39 9,90 56,86

Valadares, 2000

Feno de alfafa 90,00 17,00 53,40 41,50 28,60 11,90 12,90

Ladeira et al., 2000

Feno de alfafa 88,80 16,30 59,50 45,90 36,00 13,60 9,90

Ladeira et al., 2000

Feno de alfafa, média 86,98 17,16 4,18 8,99 69,87 49,81 38,06 24,16 28,79 11,75 9,99 56,86

Feno de aveia 89,14 7,75 2,48 6,49 83,28 73,21 47,36 10,07 37,83 25,85 9,53 63,40

Borges et al., 1998

Feno de aveia 91,06 7,75 2,48 6,49 83,28 73,21 47,36 10,07 37,83 25,85 9,53 63,40

Borges et al., 1998

Feno de aveia, média 90,10 7,75 2,48 6,49 83,28 73,21 47,36 10,07 37,83 25,85 9,53 63,40

Feno de coastcross 88,90 7,38 1,34 5,03 86,25 89,86 45,33 -3,61 36,26 44,53 9,07

Malafaia et al., 1996

Feno de Tifton 75,99 7,15 79,85 47,41 40,92 32,44 6,49

Freitas et al., 2000

Feno S. guianensis 91,63 9,84 4,74 63,65 50,09 38,26 13,56 11,83

Ladeira et al., 2000

Silagem de aveia 37,50 14,00 52,79 35,04 17,75

Berto e Muhlbach,

1995

Silagem de girassol 30,10 11,73 65,88 34,95 30,93

Valadares, 2000

Silagem de milho 31,00 8,31 1,12 45,13 20,09 25,04

Itavo et al., 1999

Silagem de milho 25,08 8,54 2,26 6,00 83,20 49,43 32,90 33,77 28,90 16,53 4,00

Macedo et al., 2000 a

Silagem de milho 25,08 8,54 2,26 6,00 83,20 49,43 32,92 33,77 28,92 16,51 4,00

Macedo et al., 2000 b

Silagem de milho 30,67 6,73 2,76 5,35 85,16 58,03 32,43 27,13 26,31 25,60 6,12 63,03

Valadares, 2000

Silagem de milho 31,86 5,45 4,16 61,27 31,85 27,27 29,42 4,58

Gonçalves et al., 1998

Silagem de milho 26,82 5,67 1,48 64,22 29,91 34,31

Moreira et al., 2000

Silagem de milho 28,37 5,77 61,83 36,27 25,56 56,88

Teixeira et al., 1998

Silagem de milho 30,20 7,30 63,70 35,50 28,20

Teixeira et al., 1998

Júlio César Teixeira

II Simpósio de Forragicultura e Pastagens – NEFOR – UFLA

TABELA 21. Continuação .... (Dados da literatura brasileira) Forrageiras MS PB EE MM CT FDN FDA CNE CEL HEM LIG NDT Referências

Silagem de milho 28,80 5,96 1,80 5,88 86,36 69,21 38,14 17,15 28,98 31,07 9,16

Malafaia et al., 1996

Silagem de milho, média 28,65 6,92 1,95 5,48 84,48 58,03 32,22 27,96 28,08 25,80 5,57 59,96

Silagem de sorgo 32,63 8,25 45,70 25,17 22,14 20,53 3,03

Valadares, 2000

Silagem de sorgo 35,20 8,46 7,05 51,35 28,37 22,98

Cabral et al., 2000

Silagem de sorgo 26,20 7,40 2,00 67,50 38,90 32,00 28,60 6,90

Lanna et al.,1996

Silagem de sorgo, média 31,34 8,04 2,00 7,05 54,85 30,81 27,07 24,04 4,97

Soja perene 24,12 16,11 3,45 9,05 71,39 57,18 44,04 14,21 13,14 Valadares,

2000

Soja perene 27,50 15,87 1,18 8,53 74,42 57,18 44,06 17,24 24,11 13,12 19,95 Malafaia et al., 1996

Soja perene, média 25,81 15,99 2,32 8,79 72,91 57,18 44,05 15,73 24,11 13,13 19,95

Tifton 85 24,30 10,22 1,46 8,69 79,63 79,78 45,29 -0,15 36,90 34,49 8,39 Malafaia et al., 1996