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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE CAMPUS GUARAPUAVA SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA THOMER DURMAN RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO NUTRIÇÃO ANIMAL EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS RUMINAIS GUARAPUAVA 2012

Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

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Uma revisão bibliográfica sobre Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais.

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Page 1: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE

CAMPUS GUARAPUAVA

SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS

CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA

THOMER DURMAN

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO

NUTRIÇÃO ANIMAL

EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS RUMINAIS

GUARAPUAVA

2012

Page 2: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO

CAMPUS DE GUARAPUAVA

SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS

CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO

NUTRIÇÃO ANIMAL

EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS RUMINAIS

Autor: Thomer Durman

Orientador: Prof. Dr. Mikael Neumann

Relatório apresentado, como parte das exigências para

a conclusão do CURSO DE GRADUAÇÃO EM

MEDICINA VETERINÁRIA

GUARAPUAVA-PR

Outubro de 2012

Page 3: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO

CAMPUS DE GUARAPUAVA

SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS

CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO

NUTRIÇÃO ANIMAL

EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS RUMINAIS

Autor: Thomer Durman

Orientador: Prof. Dr. Mikael Neumann

APROVADO, 31 de Outubro de 2012.

________________________________________

Prof.ª Dra. Margarete Kimie Falbo

_________________________________________

Prof. MSc. Marlon Richard Hilário da Silva

_________________________________________

Prof. Dr. Mikael Neumann

(Orientador)

Page 4: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO

CAMPUS DE GUARAPUAVA

SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS

CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO

NUTRIÇÃO ANIMAL

EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS RUMINAIS

Eu Mikael Neumann estou ciente das informações contidas neste Relatório de Estágio

Supervisionado e concordo com o que foi redigido pelo acadêmico Thomer Durman.

ÚLTIMA CORREÇÃO, 7 de Novembro de 2012.

_______________________________

Prof. Orientador Dr. Mikael Neumann

Page 5: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

ii

FOLHA DE IDENTIFICAÇÃO

LOCAL DE ESTÁGIO: Agricultural Research Organization (ARO), Volcani Center –

Ministry of Agriculture and Rural Development - Israel

SUPERVISOR: PhD. Itzhak Mizrahi.

PERÍODO: 01/09/2011 A 16/02/2012

CARGA HORÁRIA: 880 horas.

Page 6: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

iii

Aos meus pais, Marcelo e Solânia Durman, que em nenhum

momento mediram esforços para a realização desse sonho.

Page 7: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

iv

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais, pelo apoio e dedicação para que esta conquista tornar-se

possível, e pelos ensinamentos que me foram passados, formando-me pessoalmente,

profissionalmente e socialmente.

Aos familiares, amigos e a todas as pessoas que me acompanharam e

participaram de toda a minha trajetória de formação.

Ao professor Mikael Neumann, por me orientar e me acompanhar durante o todo

período acadêmico, por todas as oportunidades que me concedeu e pelos ensinamentos

pessoais e profissionais.

A todos os professores pelos ensinamentos e pelo apoio para que este sonho se

tornasse possível, agradeço à Profª Margarete Kimie Falbo, pela atenção, dedicação e

apoio dentro e fora do laboratório. Agradeço ao Prof. Adriano de Oliveira Torres

Carrasco, que não mediu esforços para me apoiar e me auxiliar na concessão da

permissão de saída para estágio curricular.

A toda a equipe do Agricultural Research Organization - Volcani Center, por

me receber, pelos ensinamentos e pela atenção e amizade durante o período de estágio,

em especial à Itzhak Mizrahi, que me possibilitou realizar este sonho.

Page 8: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

v

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Ministério da Agricultura e Desenvolvimento Rural – Localidade do

instituto.............................................................................................................................2

Figura 2: Comparação de perfis PCR-DGGE de metanogênicas para diferentes grupos

de CAR............................................................................................................................20

Figura 3: Câmara de anaerobiose....................................................................................26

Page 9: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

vi

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Microorganismos mais proeminentes do rúmen..............................................13

Tabela 2: Primers PCR utilizados para quantificação de espécies de microorganismos

ruminais por PCRq..........................................................................................................16

Tabela 3: Efeito fenotípico de CAR na população microbiana ruminal.........................17

Tabela 4: Efeito fenotípico da dieta na população microbiana ruminal.........................18

Tabela 5: Caracterização da fermentação ruminal em animais diferindo em conversão

alimentar residual (CAR)................................................................................................21

Page 10: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

SUMÁRIO

1 JUSTIFICATIVA DO ESTÁGIO...............................................................................1

2 DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO................................................................2

3 CONCLUSÕES DO ESTÁGIO..................................................................................4

4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS...........................................................................5

5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA: EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS

RUMINAIS......................................................................................................................7

5.1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................7

5.2 EFICIÊNCIA ALIMENTAR......................................................................................8

5.3 PARÂMETROS RUMINAIS...................................................................................12

6 DISCUSSÃO...............................................................................................................23

7 CONCLUSÃO............................................................................................................27

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................29

Page 11: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

2

1 JUSTIFICATIVA DE ESTÁGIO

A crescente necessidade da produção de alimentos para suprir a demanda

populacional, assim como da exigência produtiva animal, para produções elevadas

quantitativa e qualitativamente, fez com que os estudos voltados à área de produção

animal tenham ganhado incentivos ao longo do tempo. Com isso diversas pesquisas têm

avaliado os animais com o intuito de promover melhora nos índices produtivos. Sendo a

produção de carne e de leite as mais estudadas e avaliadas. A bovinocultura de leite tem

se intensificado nos últimos anos devido principalmente a mudanças na melhora da

genética, nutrição e no manejo dos animais. Israel, tem se destacado a nível mundial na

eficiência produtiva deste alimento, atingindo desempenhos médios individuais de

11,667 kg de leite por ano e possuindo a maior produção por vaca por ano do mundo

(ISRAELI DAIRY BOARD, 2010). Assim, o presente trabalho buscou avaliar vacas

holandesas dentro de um sistema de produção de leite, com o intuito de identificar

animais com maior eficiência alimentar, correlacionando a mesma aos parâmetros

ruminais.

O estágio curricular, exigido para formação no curso de Medicina Veterinária,

possibilita acompanhar a rotina de trabalho e a conciliação com o conhecimento

adquirido no decorrer do curso de graduação, sendo de grande importância na formação

profissional, pessoal e social do acadêmico.

Page 12: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

3

2 DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO

O estágio curricular foi desenvolvido no Agricultural Research Organization

(ARO), Volcani Center – Ministry of Agriculture and Rural Development (Figura 1).

Situado na cidade de Beit-Dagan – Israel, a organização leva consigo o nome do

fundador Yitzhak Elazari Volcani, sendo dividido em sete institutos, distribuídos por

todo território nacional e alberga o Banco Nacional de Gene para Lavouras Agrícolas.

Desenvolve atividades e mantem estações de pesquisa nas áreas de lavoura, horticultura,

ciência animal, proteção vegetal, solo e água, engenharia agrícola e tecnologia e

armazenamento de produtos agrícolas. Assim como mantem relações com institutos

envolvidos na promoção de boas práticas agrícolas e aumentos na produção agrícola, e

em particular com organização FAO – Food and Agriculture Organization.

Figura 1: Ministério da Agricultura e Desenvolvimento Rural – Localidade do instituto.

Page 13: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

4

As atividades foram realizados no Setor de Ciência Animal, na sub-unidade do

Departamento de Ciências de Ruminantes. O departamento conta com uma equipe de

pesquisadores que busca, por meio de experimentos científicos e pesquisas de campo,

aprimorar a produção de carne e leite, trabalhando com gado leiteiro, gado de corte e

ovinos. Possui dentro do departamento uma fazenda experimental e laboratórios bem

equipados para manipulação de amostras.

Page 14: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

5

3 CONCLUSÕES DO ESTÁGIO

Durante o período de estágio foi possível acompanhar a rotina de um

experimento de pesquisa voltado à produção animal, aperfeiçoando habilidades técnicas

e conhecimentos gerados durante o período de graduação, sendo de grande valia para

formação acadêmica técnica e socialmente, quanto as responsabilidades e disciplina

exigida pela profissão.

Tendo sido realizado em Israel, no Instituto Volcani do Ministério da

Agricultura e Desenvolvimento Rural de Israel, um local o qual disponibilizou acesso a

equipamentos modernos e uma equipe qualificada o que auxiliou na qualidade do

aprendizado e na conduta do estágio.

Os estagiários, sempre sob supervisão de um profissional responsável, têm a

liberdade de realizar as coletas das amostras dos animais, assim como o processamento

das mesmas em laboratório. Tendo participação também na análise e interpretação dos

resultados obtidos e em todas as condutas adotadas no decorrer do período

experimental.

O estágio curricular é indispensável na graduação do curso de Medicina

Veterinária pela experiência e enriquecimento profissional, pessoal e social gerado ao

aluno. Assim como, demonstrar a importância da profissão sob o ponto de vista ético e

social.

Page 15: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

6

4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

Durante o período compreendido entre o dia primeiro de setembro de 2011 e

dezesseis de fevereiro de 2012 foram desenvolvidas atividades relacionadas ao

experimento de pesquisa sobre a eficiência alimentar e parâmetros ruminais de vacas

holandesas, as quais envolveram a manipulação de amostras de sangue, fezes, leite e

líquido ruminal, como também amostras da dieta. Bem como o desenvolvimento de

programas estatísticos para identificação e seleção de animais com maior ou menor

eficiência dentro do rebanho.

Com relação à avaliação da eficiência alimentar, foram realizadas análises

computadorizadas dos dados obtidos a campo. Utilizaram-se os parâmetros conhecidos

como Consumo Alimentar Residual (CAR) e Conversão Alimentar (CA), que avaliam a

eficiência da conversão do alimento em produto final pelo animal, com ênfase na

quantidade necessária da dieta. Considerando paralelamente aspectos do animal, como

peso corporal, mudanças no escore corporal no decorrer do período experimental, teores

de proteína, gordura e lactose do leite, teor de matéria seca da dieta e consumo de

matéria seca. Fatores estes que podem atuar afetando a eficiência dos animais. Foi feita

a interpretação do programa estatístico, o qual gera o CAR em valor numérico a partir

dos dados do animal e da dieta e através do uso de regressão estatística, utilizando o

peso metabólico do animal (peso vivo0,75

), consumo de matéria seca e energia retida,

que é o somatório da energia proveniente do leite e das mudanças nas condições de

escore corporal (Mcal/dia). Foram assim, selecionadas as vacas utilizadas no

experimento para colheita das amostras. Sendo selecionadas as cinco vacas menos

eficientes e as cinco mais eficientes de cada grupo, com base nos valores de CAR,

Page 16: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

7

interpretando valores menores de CAR como vacas mais eficientes e valores de CAR

maiores como vacas menos eficientes.

Foram coletadas diversas amostras para avaliação dos animais. As amostras de

sangue foram colhidas com o decorrer da mudança dos animais de grupos e foram

utilizadas para extração do DNA, para posterior utilização de marcadores moleculares

do gene da leptina, para averiguar se este causa alguma variação dentre os animais. Em

relação às amostras de fezes, foram realizados análises de digestibilidade in vivo. Com

as amostras de líquido ruminal foram realizadas análises de digestibilidade in vitro, bem

como extração de DNA para uso de técnicas moleculares de reação em cadeia

polimerase (PCR), composição microbiológica de ambiente ruminal e sequênciamento

do material genético. Também foi realizado análises de produção de metano in vitro

com as amostras. Assim como avaliação dos ácidos graxos voláteis presentes no líquido

ruminal. As amostras de leite foram utilizadas para mensuração de proteína, gordura e

lactose, sendo essas variáveis importantes para avaliação da distribuição da energia

proveniente da dieta no produto. Do produto final da reação de digestibilidade in vitro,

foram feitas análises de fibra em detergente neutro (FDN).

Outra atividade realizada semanalmente foi a apresentação de um assunto ligado

ao experimento de pesquisa em forma de palestra, bem como discussão de artigos

científicos referentes ao projeto, com o objetivo de elucidar os participantes quanto ao

tema, bem como promover o enriquecimento do conhecimento na referida área de

pesquisa.

Durante o período de acompanhamento do experimento no estágio foram

acompanhados 5 grupos, com períodos variados de tempo com aproximadamente 20

animais cada grupo, totalizando 100 vacas analisadas no período de acompanhamento.

Page 17: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

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5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA: EFICIÊNCIA ALIMENTAR E PARÂMETROS

RUMINAIS

5.1 INTRODUÇÃO

A produção de carne e leite vem ao longo do tempo, sendo cada vez mais

exigida em termos de produção quantitativa e qualitativa. Tanto pela necessidade de

produção de alimento, pela expansão populacional, exigências de mercado, assim como

forma de tornar o sistema de produção mais lucrativo por parte do produtor. Assim

várias metodologias têm sido aplicadas aos sistemas para que venha a melhorar a

produção atual. Podendo-se citar os programas de melhoramento genético, bem como os

programas de seleção do rebanho, a procura de manter apenas animais mais produtivos

dentro da propriedade, a fim de atingir limiares maiores de produção.

O rebanho bovino brasileiro destaca-se quantitativamente a nível mundial,

possuindo o maior rebanho comercial do mundo, contando com 209,541 milhões de

cabeças de bovinos segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE,

2010), estes sendo divididos em rebanhos de corte e leite. Contando com a ordenha

anual de aproximadamente 22 milhões de vacas e com a produção de aproximadamente

vinte milhões de toneladas de carne ao ano (IBGE, 2010). O avanço dessa produção nos

últimos anos é devido ao aumento no consumo per capita do produto, que em algumas

áreas do Brasil chega a 80,8 kg, o dobro que a vinte e cinco anos, assim como pelo

aumento da população, resultando em uma produção de carne multiplicada por quatro

em relação aos anos anteriores, produzindo 11% da carne dos paises em

desenvolvimento e 7% da produção mundial (FAO, 2009).

À medida que a pecuária brasileira se encaminha para um mercado cada vez

mais exigente em relação à qualidade da carne e leite bovino, assim como pelo alto

consumo, há a necessidade da adaptação e adesão de práticas na produção destes

Page 18: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

9

produtos por parte dos produtores para atender a tais demandas. Em função destas

perspectivas de produção, as pesquisas científicas na área de nutrição animal passaram

não só a estudar o valor nutritivo dos alimentos como também os processos fisiológicos

e metabólicos que ocorrem nos animais e consequentemente o efeito destes sob a

produção e a qualidade do produto final ofertado aos consumidores.

O conhecimento do metabolismo, especialmente aplicado aos ruminantes, tem

mudado ao menos em várias seções da agricultura nos últimos 100 anos. Os efeitos na

produtividade do animal têm sido mediados na maioria das vezes pela aplicação da

nutrição. Com o aumento do conhecimento na genética, criação e práticas de manejo

têm-se obtido maiores produtividades, porém a nutrição também tem sido um

componente importante significativamente, além de ser estimado como o componente

de maior custo no sistema de produção (LINDSAY, 2006). Assim, concordando com

Carberry et al., (2012) se faz importante identificar os animais mais eficientes dentro de

um sistema de produção, pois os mesmos apresentam menores custos de produção assim

como menor impacto ambiental.

5.2 EFICIÊNCIA ALIMENTAR

A alimentação dos animais representa dentro de uma propriedade, praticamente

metade dos custos de produção na maioria dos sistemas produtivos pecuários, portanto a

melhora na eficiência alimentar deveria ser considerada em todos os sistemas de criação

de animais. A eficiência alimentar pode se definir quanto à eficácia da utilização da

ingesta como fonte de nutrientes para atividades de metabolismo e de produção, a qual

geralmente é avaliada pela proporção do consumo alimentar e da produção do animal,

apresenta dificuldades no seu aperfeiçoamento, tanto pela dificuldade de mensurar

individualmente os animais, como também pelos problemas inerentes com a seleção

pela relação das medidas (KENNEDY et al., 1993).

Page 19: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

10

Conversão alimentar é a relação entre a quantidade de alimento ingerido e o

ganho de peso ou produção leiteira. Porém para Ribeiro (2010), essa medida popular de

eficiência, no entanto, é correlacionada de forma negativa com ganho de peso pós-

desmama, com o peso aos 12 meses e com o tamanho de animais adultos. Logo, a

seleção de animais com melhor conversão alimentar pode resultar no aumento de

tamanho dos animais do rebanho a longo prazo. Esse aumento corresponde também ao

aumento no requerimento de energia para mantença, elevando-se ainda mais o custo de

produção de carne ao longo do tempo. Assim, novas metodologias aplicadas na

avaliação do desempenho dos animais em relação à eficiência alimentar vêm surgindo e

estudos vêm sendo desenvolvidos. Dentro aos métodos de mensuração, o consumo

alimentar residual se destaca pela melhor aplicabilidade e maior acurácia.

Um novo conceito identificado inicialmente na década de 60 e que começou a

receber grande atenção da comunidade cientifica nos últimos anos oferece uma nova

forma de se avaliar eficiência alimentar. O consumo alimentar residual (CAR) é

geralmente mensurado em um período de 70 dias, no qual o consumo é avaliado

individualmente em currais individuais com o auxílio de cochos acoplados com

balanças ou pelo recolhimento das sobras para mensurar quanto do fornecido foi

consumido pelo animal. O consumo alimentar residual, pode ser interpretado como a

diferença entre o consumo alimentar real e o consumo estimado, o qual é baseado nos

requerimentos para produção (leite, ovos, ganho de peso, etc.) e a mantença (peso

corporal, sinais vitais, gestação, etc.) (KENNEDY et al., 1993). O CAR é então

calculado computando-se a diferença entre o consumo alimentar observado e o consumo

estimado (ambos em kg/dia), levando-se em conta ajustes para peso metabólico e ganho

de peso e produção (RIBEIRO, 2010). Assim sendo, animais mais eficientes têm um

CAR negativo (consumo observado menor do que o predito para a produção observada)

Page 20: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

11

e os menos eficientes têm um CAR positivo (consumo observado maior do que o

predito). Dentro do CAR, a medida da variação do consumo alimentar é avaliada ao

longo do tempo experimental, e a mesma é utilizada para identificação de animais

eficientes, ou seja, que com menor consumo apresentam um desempenho maior ou o

mesmo de animais que consomem mais.

Pesquisas recentes demonstram que há considerável variabilidade entre animais

para consumo alimentar. Isto ocorre mesmo quando o consumo é corrigido para peso e

taxa de crescimento. Por isso, o CAR, ao considerar as variações ocoridas, tem a

característica alternativa de maior acurácia para mensurar de eficiência alimentar.

Assim pode-se dizer que o método de avaliação do consumo alimentar residual, que

pode ser definido como a diferença do consumo observado e o consumo estimado, é

mais preciso que o método comumente utilizado de conversão alimentar, que se baseia

apenas em dados quantitativos de consumo e produção (ALMEIDA, 2005).

O entendimento do CAR envolve também conhecer os fatores ligados ao mesmo

e a maneira com a qual podem vir a interferir com os valores de consumo alimentar

residual de cada animal. Assim como o grau de interferência de cada fator que pode

variar o resultado final. Dentre esses, cinco processos fisiológicos têm destaque na

variação deste método de avaliação da eficiência alimentar. Sendo esses: consumo de

alimento; digestão do alimento; metabolismo (anabolismo e catabolismo associados à

variação da composição corporal); atividade física; e termorregulação (HERD e

ARTHUR, 2008). Segundo os mesmos autores, o consumo alimentar está associado aos

requerimentos de mantença de ruminantes, uma vez que, quando há o aumento no

consumo, a quantidade de energia gasta para digestão do alimento também aumenta, em

partes por causa do aumento de tamanho dos órgãos do sistema digestor e um aumento

na energia gasta pelos próprios tecidos. Já em relação à digestão dos alimentos, sabe-se

Page 21: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

12

que quando há um aumento no consumo alimentar relacionado à mantença, a digestão

do alimento tende a diminuir, devido principalmente à quantidade de alimento ingerido.

Considerando que, segundo Richardson e Herd (2004), animais com menores valores de

CAR (animais eficientes) estão associados a melhores níveis de digestabilidade do

alimento no rúmen, embora este parâmetro não seja significativamente uma fonte de

variação para a CAR. Em relação à composição corporal e o metabolismo, leva-se em

consideração que a deposição do mesmo peso em tecidos e em gordura tem diferentes

custos energéticos para o animal. Sendo que, a eficiência no uso de nutrientes para

ganho de gordura está na faixa de 70 a 95%, e para tecidos, aproximadamente de 40 a

50%. Assim, qualquer variação na composição de ganho e na composição corporal pode

influenciar na eficiência aparente da utilização de nutrientes. Conjuntamente com outros

fatores variantes, como variações genéticas na produção de calor, eficiência energética

mitocondrial, variações nas concentrações de leptina, dentre outros. A atividade física

como fonte de variação também tem sido reportada, devido a que as variações na

produção de calor e energia disponível para mantença e crescimento, ocorrem devido a

diferenças no gasto energético associado a diferentes atividades, tais como alimentação,

ruminação e locomoção. Já em relação à termorregulação, pode-se observar

interferências envolvendo este fator, devido a que a principal via de perda energética em

ruminantes é a perda de calor evaporativa, que ocorre pela troca de calor nos pulmões e

conchas nasais. Assim tem se relatado estudos em ratos voltados a correlacionar a

frequência respiratória e as variações observadas no CAR, porém com pouca

abrangência nos estudos voltados aos ruminantes envolvendo este fator. Sendo estimado

em geral que, a produção de calor dos processos metabólicos, composição corporal e

atividades físicas implicam em 73% da variação observada no CAR. Sendo esses devido

ao metabolismo tecidual e estresse (37%), digestibilidade (10%), aumento calórico e

Page 22: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

13

fermentação (9%), atividade física (9%), condição corporal (5%) e padrão de

alimentação (2%) (HERD e ARTHUR, 2008).

5.3 PARÂMETROS RUMINAIS

O sucesso alimentar dos ruminantes pode ser largamente explicado pela

habilidade destes animais em digerir materiais fibrosos, o fato de estes possuírem

microorganismos que produzem enzimas que degradam fibra dá a eles uma vantagem

competitiva em relação aos outros animais na natureza (RUSSEL et al., 1993).

O estudo da dinâmica ruminal indica como a dieta e outros fatores alteram os

parâmetros de fermentação, e assim, avalia as necessidades do rebanho e as possíveis

alterações do manejo nutricional. O padrão de fermentação é um indicativo do potencial

do valor nutricional do alimento em promover melhores desempenhos. Os parâmetros

de pH, amônia e ácidos graxos voláteis produzidos e absorvidos são indicadores do

ambiente ruminal. A estimativa de valores de consumo e digestibilidade indicam a

eficiência de utilização do alimento (BALDWIN e ALLISON, 1983).

Considerando a grande importância do entendimento da dinâmica ruminal sobre

o processo digestivo dos ruminantes, se faz importante a mensuração do pH ruminal,

das concentrações de ácidos graxos voláteis, do nitrogênio amoniacal no rúmen,

mensurar e avaliar a degradabilidade do material ofertado, bem como a composição do

mesmo antes e após a digestão do alimento pelos animais. Assim como se deve ter

ciência das reações químicas de ocorrência no ambiente ruminal e dos organismos que

lá habitam e se interagem (VAN SOEST, 1994). Baldwin e Allison (1983) listam os

microorganismos de maior proeminência no rúmen, bem como os substratos e produtos

provenientes da atuação desses no ambiente ruminal, os mesmos estão apresentados na

Tabela 1.

Page 23: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

14

Tabela 1 – Microorganismos mais proeminentes do rúmen

Espécies microbianas % do total

isolado

Substrato

secundárioa

Produtos em

cultura mistab

Requerimento

nutricionalc

Celulolíticas

Bacteróides

succinogenes 5 a 9 AM, P A, S, CO2

AGVR, V,

NH3, biotina,

PAB

Ruminococcus albus 3 a 5 A, H2, CO2 AGVR, NH3,

biotina, PAB

Ruminococcus

flavefacients 3 a 5 A, S, H2, CO2

AGVR, NH3,

biotina, PAB

Amilo e Dextrinolíticas

Bacteroides amylophilus 1 a 10 P, PR A, S, CO2 NH3

Streptococcus bovis 0 a 20 AS, PR A, L, CO2(H2) AA, biotina

Succinimonas

amylolytica 1 a 3 A, S, CO2 AGVR

Succinivibrio

dextrinosolvens 1 a 13 P

A, S, L,

CO2(H2) AA

Sacarolíticas

Bacteroides ruminicola 10 a 19 AM, P, PR A, P, CO2(H2) AGVR

Butyrivibrio fibrisolvens 8 a 12 HC, AM,

PR

A, B, L,

CO2(H2)

AGVR, NH3,

AA, biotina,

ácido fólico,

piridoxal

Megasphera elsdenii 0 a 1 L, PR A, P, B, V, H2,

CO2 AA

Selenomonas

ruminantium 4 a 12 AM, L

A, P, L, H2,

CO2 AGVR, MET

Utilizadoras de

Hidrogênio

Methanobrevibacter spp. 0 a 1 CH4 AGVR, NH3

Vibrio succionogenes 0 a 1 S, NH3 NH3

Protozoários

Isotricha, Epidinium, AM, AS A, B, L, H2,

CO2

células

bacterianas

Entodinium sp. AM A, P, B, L,

CO2(H2)

Somatório 40 a 75 FONTE: Adaptado de Baldwin e Allison (1983).

ªCódificação para substratos é AM para amido, P para pectina, PR para proteína, AS para açucares

solúveis, HC para holocelulose e L para lactato. bCodificação para produtos é A para acetato, P para propionato, B para butirato, V para valerato e ácidos

graxos de cadeia longa e L para lactato. H2, CO2 indicam organismos com hidrogenase e produzem

hidrogênio, enquanto CO2, (H2) indica organismos produzindo formato que é convertido em CO2 + H2 por

outro organismo. Codificação de S para succionato que é convertido em propionato e CO2 por outro

organismo em cultura mista. cCodificação para nutrientes é AGVR para ácidos graxos voláteis ( cadeia ramificada) C4-C5, V para

valerato, AA para aminoácidos, MET para metionina e PAB para para-aminobenzoato.

Page 24: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

15

O avanço das pesquisas, do conhecimento e da tecnologia aplicada à área de

produção animal, possibilitou que diversas ferramentas se aplicassem para que se

tornasse possível realizar uma análise mais aprofundada do rebanho. Dentre elas,

destaca-se a utilização da identificação dos microorganismos presentes no ambiente

ruminal utilizando métodos advindos da biologia molecular, caracterizando a flora do

rúmen pelo material genético individual dos microorganismos ali presentes. Técnicas de

biologia molecular, baseadas na análise dos ácidos nucléicos são cada vez mais usadas

para a caracterização de comunidades microbianas complexas, sem a etapa de cultivo in

vitro, a qual foi muito utilizada para contagem de microorganismos ruminais (bactérias,

Archaea, protozoários e fungos), porém tal técnica foi superada pela nova tecnologia

aplicada. A qual também tem importância para a obtenção de culturas puras de

microorganismos ainda desconhecidos ou de cepas de referência, fundamentais para o

desenvolvimento e validação das metodologias moleculares, para estudos fisiológicos,

assim como para o suprimento de DNA e RNA genômicos a serem analisados quanto à

sua expressão gênica (MCSWEENEY apud BERCHIELLI et al., 2006). O fundamento

das técnicas moleculares para estudos da ecologia microbiana é a analise de seqüências

16S/18Sr DNA. Essa técnica possibilita a classificação em bases filogenéticas que, por

sua vez, permite a enumeração e identificação de membros de uma determinada

microbiota. Segundo Lindsay (2006) a biologia molecular aplicada ao rúmen tem

resultado em três principais linhas de pesquisa. Primeiramente, vários genes de

microorganismos do rúmen tem sido clonados, com ênfase nos genes de interesse

relacionados a enzimas degradadoras de polissacarídeos. Secundariamente, análises de

espécies ruminais tem sido expandidas, contando com banco de dados espécie-

específico. Tais sequências são de disponibilidade gratuita na internet (por exemplo,

genebank). Essas informações são essenciais para a elaboração de novas sondas e

Page 25: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

16

sequências iniciadoras (primers) para reações em cadeia polimerase (polymerase chain

reaction, PCR). Terciariamente, tentativas de modificação de determinadas bactérias do

rúmen tem sido aplicadas nas linhas de pesquisa, com o objetivo de ampliar os índices

de digestão.

A técnica de PCR em tempo real constitui o método principal para a

quantificação de bactérias ruminais. Pares de primers vêm sendo publicados para a

detecção de bactérias ruminais, por exemplo, Anaerovibrio lipolytica, Butyrivibrio

fibrisolvens, Eubacterium ruminantium, Prevotella albenbacter, P. brevis, P. bryantii,

P. ruminicola, Ruminobacter amylophilus, Selenomonas ruminantium, Streptococcus

bovis, Succinivibrio dextrinisolvens, Treponema bryantii, Genus Prevotella, bem como

isolamento de metanogênicas, utilizando a técnica de PCR quantativo (LI et al., 2011;

ZHOU et al., 2010). Carberry et al., (2012) em experimento utilizando a biologia

molecular aplicada ao ambiente ruminal, demonstra alguns microorganismos que

podem ser identificados e quantificados utilizando a técnica PCRq (PCR quantitativa),

bem como os primers utilizados para a realização da técnica. Dentre eles, 16S V3,

Entodinium, Fibrobacter succionogenes, fungos anaeróbicos em geral, Prevotella spp.,

protozoários, Ruminococcus albus e Ruminococcus flavefaciens. Assim como a

seqüência correspondente de cada organismo, a subunidade do gene e tamanho do

produto em pares de base (pb). Os mesmos estão listados na Tabela 2.

Page 26: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

17

Tabela 2 – Primers PCR utilizados para quantificação de espécies de microorganismos

ruminais por PCRq.

Primer (5´-3´)

Taxonomia

alvo

SU

rRNAa

Sequência

Reverso

Tamanho do

produto (pb)

16S V3b 16S CCTACGGGAGG

CAGCAG

ATTACCGCGGCTG

CTGG

194

Entodinium 18S GAGCTAATACAT

GCTAAGGC

CCCTCACTACAAT

CGAGATTTAAGG

317

Fibrobacter

succinogenes

16S GTTCGGAATTAC

TGGGCGTAAA

CGCCTGCCCCTGA

ACTATC

121

Fungos

anaeróbicos em

geral

18S GAGGAAGTAAA

AGTCGTAACAAG

GTTTC

CAAATTCACAAAG

GGTAGGATGATT

120

Prevotella spp. 16S GGTTCTGAGAGG

AAGGTCCCC

TCCTGCACGCTACT

TGGCTG

121

Prevotella

brevis

16S GGTTTCCTTGAG

TGTATTCGACGT

C

CTTTCGCTTGGCCG

CTG

219

Protozoários 18S GCTTTCGWTGGT

AGTGTATT

CTTGCCCTCYAATC

GTWCT

223

Ruminococcus

albus

16S TGTTAACAGAGG

GAAGCAAAGCA

TGCAGCCTACAAT

CCGAACTAA

75

Ruminococcus

flavefaciens

16S CGAACGGAGAT

AATTTGAGTTTA

CTTAGG

CGGTCTCTGTATGT

TATGAGGTATTAC

C

132

FONTE: Adaptado de Carberry (2012). a SU rRNA, subunidade do gene alvo do rRNA

b Primer usado para normalização do PCRq.

A técnica supracitada vem sendo utilizada conjuntamente com demais métodos

para que se possa buscar uma correlação entre a população presente no rúmen e o

parâmetro ou referencial a ser estudado. Assim, utilizando desta ferramenta se tem

procurado correlacionar a eficiência alimentar com o perfil microbiológico da flora

ruminal. Um dos parâmetros estudados é o CAR, o qual tem se difundido nos rebanhos

de corte e recentemente tem sido aplicado também ao gado leiteiro. Assim procura-se

entender as mudanças populacionais no rúmen que ocorrem entre animais mais, ou

menos eficientes na utilização da ingesta. Carberry et al., (2012) realizaram

experimentalmente a identificação e quantificação de alguns microorganismos ruminais,

assim como avaliou as mudanças que ocorrem em animais com níveis de CAR

Page 27: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

18

diferentes, bem como utilizando diferentes dietas. Os resultados obtidos revelaram o

efeito do CAR no perfil bacteriano, o qual foi influenciado pela dieta, sendo a

associação entre o grupo CAR e o perfil PCR de desnaturação em gradiente gel

eletroforese (PCR-DGGE) mais forte na dieta com alto nível de forragem. PCRq

demonstrou que a abundancia de Prevotella sp. foi maior (P<0.0001) em animais

ineficientes. Uma maior (P<0.0001) abundancia de Entodinium e Prevotella spp. e

menor abundancia (P<0.0001) de Fibrobacter succinogenes foram observadas em

animais que receberam dieta com baixo nível de forragem. Portanto, diferenças na

microflora ruminal podem contribuir na eficiência do animal hospedeiro, entretanto

essas diferenças podem ser moduladas também pela dieta ofertada. Os dados obtidos

estão apresentados nas Tabelas 3 e 4.

Tabela 3 – Efeito fenotípico de CAR na população microbiana ruminal.

Proporçãoª

CAR Significânciab

Organismo A B EPD

Entodinium 0,01 0,01 0,04 NS

Fibrobacter succinogenes 0,05 0,05 0,013 NS

Fungos anaeróbicos em geral 0,02 0,01 0,012 NS

Gênero Prevotella 0,49 0,42 0,065 0,05

Prevotella brevis 0,03 0,03 0,08 NS

Protozoários 0,01 0,01 0,003 NS

Ruminococcus albus 0,01 0,01 0,002 NS

Ruminococcus flavefaciens 0,001 0,001 0,0001 NS FONTE: Adaptado de Carberry et al., (2012).

ª Microorganismos foram mensurados como a proporção do gene 16S rRNA bacteriano do rúmen total

estimado. A, alta; B, baixa; EPD, erro padrão da diferença. b Valores de significância para dados transformados foram determinados. CAR, consumo alimentar

residual; NS, não significativo (P>0,05).

Page 28: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

19

Tabela 4 – Efeito fenotípico da dieta na população microbiana ruminal.

Proporçãoª

Dieta Significânciab

Organismo AF BF EPD

Entodinium 0,01 0,02 0,004 <0,0001

Fibrobacter succinogenes 0,09 0,02 0,013 <0,0001

Fungos anaeróbicos em geral 0,01 0,02 0,012 NS

Gênero Prevotella 0,19 0,72 0,065 <0,0001

Prevotella brevis 0,02 0,04 0,008 NS

Protozoários 0,01 0,02 0,003 NS

Ruminococcus albus 0,01 0,01 0,002 NS

Ruminococcus flavefaciens 0,001 0,001 0,0001 NS FONTE: Adaptado de Carberry et al., (2012).

ª Microorganismos foram mensurados como a proporção do gene 16S rRNA bacteriano do rúmen total

estimado. AF, alta fibra; B, baixa fibra; EPD, erro padrão da diferença. b Valores de significância para dados transformados foram determinados. NS, não significativo (P>0,05).

Os estudos do ambiente ruminal utilizando-se de técnicas da biologia molecular

também se aplicam quanto a identificação de microorganismos metanogênicos

(Archaeas), ou seja, produtores de metano, os quais utilizam de vias metanogênicas para

manter a pressão parcial de hidrogênio baixa e facilitar a digestão de fibra no rúmen,

convertendo hidrogênio conjuntamente com gás carbônico em gás metano, podendo este

ser mensurado em litros/kg de peso vivo através de técnicas in vitro ou a campo com

aparelhagem adequada (ZHOU et al., 2010). Entretanto, segundo Johnson e Johnson

(1995), mesmo que necessária no animal, a emissão de metano representa grande perda

de energia proveniente da dieta, assim como engloba grade proporção da emissão de

gases do efeito estufa no meio agrícola. Assim, vários estudos com enfoque nos

microorganismos metanogênicos, tiveram por objetivo determinar a composição das

espécies envolvidas e desenvolver estratégias para reduzir a produção de metano em

ruminantes. Bem como novas linhas de pesquisas estão procurando entender o impacto

das metanogênicas na biologia do animal hospedeiro. Como demonstram Hegarty et al.,

(2007) demonstrando que bovinos de corte confinados, com maior eficiência alimentar,

designados animais eficientes, produzem em volta de 20% de gás metano, o qual é

mensurado em litros/kg de peso vivo, a menos do que animais com menor eficiência

Page 29: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

20

alimentar, designados ineficientes. Assim como avaliaram Nkrumah et al. (2006),

correlacionando a produção de metano com o consumo alimentar residual.

Demonstrando que o CAR está correlacionado com a produção diária de metano e a

energia perdida como metano (r = 0,44; P<0,05). A produção de metano foi 28 e 24%

menor em animais com baixo CAR comparados com animais com CAR alto e mediano

respectivamente. Experimentos de pesquisa com uso da biologia molecular voltados a

analise dos efeitos do consumo alimentar residual e de diferentes dietas na comunidade

metanogênica dos animais hospedeiros tem sido realizados. Encontrando-se diferenças

dentre os animais com CAR distinta, assim como variando conforme a dieta utilizada.

As diferenças nas comunidades observadas por Zhou et al., (2010) foram que os perfis

PCR-DGGE das metanogênicas detectadas foi mais fortemente afetadas pela dieta, e a

maior diferença padrão da comunidade continha predominantemente

Methanobrevibacter ruminantium NT7 com dieta de baixa energia e

Methanobrevibacter smithii, Methanobrevibacter sp. AbM4, e/ou M. ruminantium NT7

com dieta com alta energia. Para cada dieta, o padrão PCR-DGGE metanogênico foi

mais fortemente associado com a eficiência alimentar do animal hospedeiro. Uma visão

geral das diferenças observadas estão ilustradas na Figura 2.

Page 30: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

21

Figura 2: Comparação de perfis PCR-DGGE de metanogênicas para diferentes grupos de CAR.

Codificação do índice superior de (A) para animais com CAR baixo, (B) para animais com CAR mediano

e (C) para animais com CAR alto. Os números a direita indicam a dieta utilizada (1, dieta com baixa

energia; 2, dieta com alta energia). FONTE: Zhou et al., 2010.

A avaliação dos parâmetros ruminais, com ênfase na mensuração do pH ruminal

e da concentração de ácidos graxos voláteis (AGV) também tem grande importância na

determinação da eficiência alimentar dos animais. Pois, segundo Berchielli et al., (2006)

quase que a totalidade dos AGV produzidos pelo processo de fermentativo ruminal é

absorvida passivamente através do epitélio rúmen-retículo, omaso e abomaso, sendo o

rúmenretículo responsável pela maior porção do total absorvido dos AGV. Sendo esta

absorção pelo epitélio ruminal essencial para evitar o acúmulo desses, o que pode levar

a acidose ruminal (PELEGRINO, 2008). Para Lawrence et al., (2011) a queda de pH

pode alterar a produção de ácidos graxos voláteis levando à queda no consumo,

causando menor síntese de leite e mudança na sua composição. Sendo que, o pH

ruminal está relacionado de forma negativa com a concentração ruminal de AGV. Pois

quando o pH ruminal é alto, a absorção é reduzida.

Page 31: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

22

Além do pH a taxa de absorção dos AGV é influenciada pelo tamanho da cadeia

dos ácidos individuais, portanto ácidos de cadeia maior são absorvidos mais

rapidamente (butírico>propiônico>acético), 2/3 do ácido acético é absorvido e oxidado,

e o restante usado em processos metabólicos assim como a lipogênese. A remoção de

ácidos graxos voláteis ocorre por dois processos sendo que cerca de 50% são removidos

por absorção pela parede do órgão e o restante passa para o omaso juntamente com a

fase fluída ruminal e são absorvidos antes do duodeno (PETERS et al., 1990). Metade

do ácido propiônico absorvido é convertido em glicose e o ácido butírico é amplamente

convertido a corpos cetônicos no epitélio ruminal (OLIVEIRA et al., 2005).

A conversão alimentar residual pode também ser correlacionada com os

parâmetros supracitados. Como demonstram Lawrence et al., (2011) em estudo

comparativo ilustrado na Tabela 5.

Tabela 5 – Caracterização da fermentação ruminal em animais diferindo em conversão

alimentar residual (CAR).

CAR

Parâmetro avaliado Alto Médio Baixo

N° de animais 24 25 24

pH ruminal 6,84 6,81 6,82

AGV totais, mmol/L 85,2 82,6 79,9

Proporção molar, mmol/mol de AGV

Ácido acético 683 673 671

Ácido propiônico 189

198

202

Ácido butírico 104 104 103

Ácido valerico 24 26 27

Proporção Acetato:Propionato 3,66

3,42

3,33

FONTE: Adaptado de Lawrence et al., (2011).

Outro parâmetro a ser avaliado na mensuração da eficiência alimentar de um

animal é a determinação da digestibilidade, a qual se apresenta em diferentes métodos

como o método in vivo, in situ e in vitro. O objetivo do método in vivo é obter de forma

acurada a quantidade de alimento fornecido e a quantidade excretada em determinado

período de tempo, assim, a digestibilidade da matéria seca pode ser obtida pela

Page 32: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

23

diferença da matéria seca ingerida pela matéria seca excretada, dividindo o valor obtido

pela matéria seca ingerida, multiplicando-a por cem, obtendo-se assim o valor da

digestibilidade em porcentagem. Já o método in situ, propicia uma estimativa rápida e

simples da degradação dos nutrientes no rúmen, além de permitir o acompanhamento da

degradação ao longo do tempo. Baseia-se no desaparecimento da amostra de alimento

acondicionada em sacos de material sintético, e incubados no rúmen de animais

canulados para este fim. O método in vitro, visa representar o processo de digestão que

ocorre no rúmen, abomaso e intestino (BERCHIELLI et al., 2006). Estes métodos

descritos para determinação da digestibilidade da matéria seca pelos ruminantes têm

sido amplamente utilizados para determinar a qualidade de diversas forragens, porém,

as pesquisas visando comparar a digestibilidade do alimento com os diferentes níveis de

eficiência alimentar dos animais ainda não tem se consolidado, necessitando de novos

estudos.

Atualmente contamos com a existência de uma grande variabilidade de opções

para realização de estudos em nutrição animal. Devendo-se levar em consideração quais

os parâmetros a serem mensurados, para que as questões sejam elucidadas, e qual

metodologia, entre as várias existentes, melhor se aplica para que os resultados sejam

obtidos. Sendo a escolha da metodologia, do delineamento experimental e tratamento

estatístico dos dados, determinantes para o sucesso do trabalho e confiabilidade dos

resultados (BERCHIELLI et al., 2006).

Page 33: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

24

6 DISCUSSÃO

O referido experimento de pesquisa deste trabalho encontra-se em andamento e

os resultados não estão concluídos. Desta forma, os mesmos encontram-se confidenciais

até que os dados sejam conclusivos e devidamente publicados.

As análises realizadas no Ministério da Agricultura e Desenvolvimento Rural de

Israel, no Setor de Ciência Animal, na subunidade do Departamento de Ciências de

Ruminantes, demonstram alta efetividade na mensuração de parâmetros ruminais assim

como na identificação de animais superiores em eficiência alimentar. Fazendo-se

extremamente importante o conhecimento e aplicabilidade de cada técnica realizada na

mensuração dos parâmetros ruminais, uma vez que, erros de aplicação de métodos e

protocolos podem gerar resultados errôneos e de baixa confiabilidade dentro de uma

pesquisa científica.

O método de identificação de ruminantes com superioridade em eficiência

alimentar por meio da mensuração do consumo alimentar residual, demonstrou-se eficaz

e de grande valia para selecionar os animais que participaram da coleta de amostras

(animais com baixo CAR, denominados animais eficientes e animais com alto CAR,

denominados ineficientes). Os cálculos foram baseados nas equações propostas pelo

National Research Council (2001). Assim como utilizado por Claro et al., (2012) em

trabalho de pesquisa visando a mensuração do consumo alimentar residual.

A colheita do líquido ruminal procedeu-se com a utilização de sonda orogástrica,

a qual segundo ZILIO et al., (2008) apresenta grande vantagem no que diz respeito a

analise de uma grande quantidade de animais, bem como o custo do material e a

desnecessidade de intervenção cirúrgica, comparativamente ao uso de fístula ruminal.

As amostras foram coletadas em frascos estéreis e preenchidos com CO2, para que as

Page 34: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

25

condições de anaerobiose fossem mantidas. Parte do material coletado (100 ml) por

animal, foi encaminhado para extração do material genético. A técnica se procede

inicialmente com a quebra física em partículas menores por intermédio de um

liquidificador preenchido por CO2 e sequencialmente a amostra é colocada em contato

com gelo, uma vez que baixas temperaturas facilitam o desprendimento das bactérias às

partículas fibrosas. A amostra então é centrifugada em velocidade de 6000g por 20

minutos, fazendo com que a esta alta velocidade de rotação, partículas de baixo peso

(microorganismos) se depositem no fundo do recipiente e o sobrenadante é então

descartado e solução tampão de extração de DNA é adicionada ao pellet formado. Após

incubação em sala refrigerada por uma hora, uma nova centrifugação de baixa rotação

(500g) é realizada por 15 minutos, utilizando-se então o sobrenadante formado, uma vez

que em baixas rotações, partículas de baixo peso não se depositam no fundo. O material

é colocado, com passagem através de gaze em um novo recipiente, o qual é submetido a

uma nova centrifugação de alta rotação (6000g) e então o material que se deposita é

adicionado a mais solução tampão de extração na proporção de 4:1(solução tampão de

extração:amostra). Sendo este procedimento chamado de pré-tratamento. A extração do

DNA microbiano das amostras procede sequência em duas etapas. A primeira é a de lise

celular, que é realizada pela adição de 1mL do material proveniente do pré-tratamento

em 1mL de solução tampão de lise (500 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 50 mM

EDTA e 4% SDS) e 0,4 g. de esferas estéreis de zircônia. O material então é processado

para homogeneizar e lisar as estruturas celulares e na sequência é incubado em banho-

maria a 70°C e então centrifugado a 16000g por 15 minutos, e o sobrenadante é

transferido a um tubo Eppendorf®. A segunda etapa é a de precipitação dos ácidos

nucléicos, que se baseia na adição de solução que se ligue aos mesmos, fazendo com

que o peso molecular aumente e permita precipitação. Assim, 200μL de 10M de amônio

Page 35: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

26

acetato é adicionado a amostra, seguindo para centrifugação por 10 minutos a 16000g.

Na sequência, se adiciona isopropanol em proporção de 1:1 ao sobrenadante obtido, o

qual passa por uma nova centrifugação em mesma velocidade. Se mantém apenas o

material depositado no fundo e o mesmo é lavado com etanol 70%, removendo-o por

inversão do tubo em papel e incubação em placa aquecida a 50°C. O material é então

adicionado a 100μL de solução TE (Tris-EDTA) e separado em duas alíquotas, as quais

passam por centrifugação a 500g e retira-se então o sobrenadante, este passa por

checagem da concentração de DNA e armazenados a -20°C. Este método relatado foi

adaptado da técnica proposta por Zhongtang e Morrison (2004), e apresentou alta

efetividade na extração de material genético de amostras de líquido ruminal, para

sequencialmente ser analisada utilizando biotecnias moleculares.

A técnica de PCR procedeu-se no padrão de realização, assim como indicada por

Zhou et al., (2010) demonstrando-se eficaz na utilização do material genético para fins

de caracterização da população microbiana ruminal.

As amostras de líquido ruminal encaminhadas para mensuração das

concentrações de ácidos graxos voláteis, foram processadas através de análises de

cromatografia gasosa (CG), utilizando o equipamento TELEDYNE TEKMAR® HT

3

Autosampler, seguindo mesmo padrão utilizado por Filípek e Dvořák (2009). A CG

também foi utilizada para a mensuração da produção de metano in vitro, de acordo com

o método utilizado por Hegarty et al. (2007). Para que se mantivessem as condições

encontradas no ambiente ruminal, todas as amostras para estes fins foram manipuladas

em ambiente anaeróbico, dentro de uma câmara de anaerobiose, ilustrada na Figura 3.

Page 36: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

27

Figura 3 – Câmara de anaerobiose

As análises de digestão in vitro se basearam na técnica proposta por Tilley e

Terry (1963). Dividindo-se em duas etapas, sendo a primeira, o contato de 10mL de

amostra de líquido ruminal e 40mL de solução tampão com 0,5g da mesma dieta

oferecida para os animais, a qual foi previamente mantida em estufa de ar forçado até

atingir peso constante e então moída. A primeira etapa de incubação foi realizada em

dois períodos de tempo diferentes de 24 e 48 horas. A segunda etapa, consistiu

inicialmente com a centrifugação da amostra a 900rpm e sucção do sobrenadante com

auxílio de uma bomba de vácuo, seguida de incubação com solução ácida (HCl) e

pepsina (SIGMA-ALDRICH®), pelos mesmos períodos de tempo e finalizando-se com

uma nova precipitação da amostra, lavagem com água destilada, para que a pepsina pare

de agir sobre a amostra e então secagem da mesma para sequente pesagem. O método

instituído foi efetivo para a simulação in vitro da digestão in vivo.

Page 37: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

28

7 CONCLUSÃO

A avaliação da eficiência alimentar dos animais e dos parâmetros ruminais

mostra-se de extrema importância na identificação de animais superiores e assim atingir

maiores limiares de produção quantitativa e qualitativamente.

Quanto ao uso do consumo alimentar residual, demonstraram-se enormes

benefícios potenciais na seleção de animais com eficiência superior, embora seja

necessário o desenvolvimento de mais pesquisas sobre o uso do CAR em rebanhos

leiteiros. O uso do mesmo na bovinocultura de corte apresenta vários pontos positivos,

mas os pontos negativos devem ser cuidadosamente avaliados, pois não podemos pensar

em prejudicar a qualidade da carne ou a taxa reprodutiva dos animais. A seleção para

animais mais eficientes pode alterar a composição do ganho, com seleção indireta para

carcaças mais magras. Uma metodologia que avalia acabamento, como o ultra-som,

impediria estes efeitos.

O presente estudo demonstrou as possíveis análises que são de importância na

avaliação de todos os fatores envolvidos com o metabolismo ruminal. Assim como da

relação dos mesmos com a eficiência alimentar. Constatando-se ser possível selecionar

animais superiores no uso da dieta ofertada num rebanho a partir das presentes

avaliações, baseando-se em estudos anteriores envolvendo estes parâmetros.

A execução pretensiosa das técnicas envolvidas na mensuração dos parâmetros

ruminais, as quais seguiram as metodologias envolvidas em estudos anteriores,

demonstrou-se essencial para que um experimento de pesquisa traga resultados

conclusivos e satisfatórios, bem como apresentar alta confiabilidade, uma vez que, os

estudos experimentais servem de base cientifica para as medidas realizadas a nível de

Page 38: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

29

sistema produtivo comercial. Garantindo bons resultados aos produtores e incremento

no desenvolvimento da cultura.

Page 39: Eficiência Alimentar e Parâmetros Ruminais

30

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