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Suplementação

Fermentação ruminal

Suplementação

Instabilidade da microbiota e queda do pH ruminal inviabilizam altas produções de carne ou leite

Sabrina Marcantonio Coneglian*

O rúmen é um ambiente aberto, composto por um ecossistema no qual os alimentos consumidos são fermentados a ácidos graxos voláteis (AGV) e biomassa microbiana, servindo de fonte energética e proteica, respectivamente, para o animal. A microbiota ruminal tem a capacidade de, por meio dos processos de fermentação e degradação ruminal, utilizar alimentos com baixo valor biológico para os ruminantes e transformá-los em proteína de alto valor biológico e energia, que serão utilizadas pelos bovinos para o crescimento, reprodução e produção de carne, leite e lã.

Na bovinocultura moderna, a tentativa da maximização da produção animal tem, muitas vezes, promovido grandes alterações no ambiente ruminal, com instabilidade da microbiota e queda do pH ruminal. Essas alterações fazem com que o metabolismo e o crescimento da microbiota ruminal sejam insuficientes para suportar altas produções, devido à menor produção de proteína microbiana e AGV. Essas alterações levam não só a menores desempenhos produtivos, mas, muitas vezes, a enfermidades clínicas e subclínicas, tais como a acidose aguda, crônica ou o timpanismo.

A manipulação da fermentação ruminal tem como objetivos maximizar a eficiência de utilização do alimento e aumentar a produtividade do animal. Pode-se considerar a manipulação da fermentação ruminal como um processo de otimização, no qual as condições ótimas são alcançadas pela maximização e/ou minimização dos processos de fermentação, dependendo de fatores como o tipo e o nível de alimentação, bem como a produção animal. A seguir estão alguns dos mecanismos mais utilizados:

Ionóforos

São antibióticos coccidiostáticos produzidos por várias cepas de Streptomyces sp. Dentre os vários ionóforos conhecidos, os mais utilizados na alimentação de bovinos são monensina, lasalocida, salinomicina e narasina.

As respostas encontradas com a utilização dos ionóforos são bastante variáveis, fenômeno que pode ser explicado, em parte, pelos diferentes protocolos, dose e tipo de ionóforo utilizado, condições experimentais, diferenças nas dietas e condições fisiológicas dos animais em que são realizados os experimentos com esses aditivos.

A ação dos ionóforos para melhorar a eficiência alimentar nos ruminantes está relacionada a mudanças na população microbiana do rúmen, selecionando as bactérias Gram-negativas (Bacteroides, Prevotella, Megasphaera, Selenomonas, Succinomonas, Succinivibrio e Veillonella), produtoras de ácido propiônico e inibindo as Gram-positivas (Eubacterium, Lactobacillus e Streptococcus), maiores produtoras de ácido acético, butírico e lático, H2 e metano. Esse mecanismo pode provocar as seguintes alterações ruminais:

Suplementação

Segundo Sabrina, a decisão sobre como utilizar os modificadores da fermentação ruminal dependerá da dieta, espécie animal e objetivos de produção

• aumento na produção de propionato e redução na produção de metano, resultando em uma eficiência aumentada do metabolismo energético do rúmen e/ou animal;

• redução da degradação da proteína e deaminação de aminoácidos, resultando na melhora do metabolismo do nitrogênio no rúmen e/ou animal;

• redução na produção de ácido lático e formação de espuma no rúmen, levando a redução dos distúrbios ruminais.

Probióticos

Os probióticos podem ser definidos como suplementos alimentares microbianos vivos que afetam de maneira benéfica o animal hospedeiro por melhorar seu balanço microbiano. Comparadas aos outros aditivos alimentares, principalmente aos ionóforos, poucas pesquisas têm sido conduzidas para se avaliar os efeitos dos aditivos microbianos sobre o crescimento e o metabolismo, seja do animal ou da microbiota ruminal.

Os resultados in vivo desses aditivos se mostram variados. Algumas pesquisas têm apresentado um aumento no ganho de peso, na produção de leite e na digestibilidade total dos componentes dos alimentos, mas outras têm observado poucas influências dos probióticos nesses parâmetros.

Pesquisas in vitro, realizadas com culturas de micro-organismos ruminais também têm sido inconsistentes. Os vários resultados obtidos podem estar relacionados com o tipo de dieta fornecida aos animais, sendo os melhores resultados obtidos com aqueles alimentados à base de silagem de milho.

Vitaminas

As vitaminas B e K são importantes na nutrição da bactéria ruminal. A vitamina K é necessária para poucas espécies. Algumas vitaminas B (biotina, ácido fólico, niacina, tiamina, vitamina B12, piridoxina, ácido pantotênico e ácido paraminobenzóico) participam em muitas reações bioquímicas no metabolismo microbiano ruminal. Pelo fato de a síntese microbiana de vitamina B ser suficiente para atender às exigências dos micro-organismos e do ruminante, a suplementação alimentar de vitamina B só é necessária para novilhos pré-ruminantes.

A síntese de vitamina B12 pelos micro-organismos ruminais é adequada, desde que o cobalto não seja deficiente. Ela tem várias funções metabólicas, a mais importante é o cofator da metil-malonilCoA isomerase. Essa enzima catalisa a reação do metilmalonil-CoA à succinil- CoA, um intermediário na produção do ácido propiônico.

A tiamina, como tiamina pirofosfato, participa em muitas reações metabólicas, particularmente nas reações de descarboxilação. A adição de tiamina aumenta a quantidade e eficiência da produção de proteína microbiana.

O ácido fólico é um cofator essencial no metabolismo de certas bactérias ruminais. A suplementação com o ácido fólico diminui o pH ruminal, aumentando significantemente a concentração de propionato ruminal, mas não tem efeitos sobre a concentração de acetato e butirato.

Minerais

A deficiência ou o desbalanço de certos minerais, tanto os macros (cálcio, cloro, magnésio, fósforo e enxofre) quanto os micros (cobalto, cobre, ferro, iodo, manganês, molibdênio, selênio e zinco) causam depressão no consumo de alimentos

Os macrominerais influenciam a atividade microbiana através de três características fisicoquímicas relacionadas: capacidade tampão, taxa de diluição e osmolaridade. Os protozoários são mais sensíveis ao excesso de alguns minerais traço, particularmente cobalto, cobre e zinco, do que as bactérias. A maioria dos minerais serve como cofatores.

A manipulação da fermentação ruminal com a utilização de minerais requer cuidados, pois uma concentração deficiente ou excessiva de um mineral pode afetar a utilização de outros minerais pelos micro-organismos e o hospedeiro.

Lipídeos

O fornecimento de gordura na dieta (saturada ou insaturada) em concentrações elevadas (acima de 5% da matéria seca total) pode causar decréscimo na ingestão de matéria seca e na digestibilidade de alguns nutrientes, especialmente da fibra. Essas alterações da digestibilidade da fibra são acompanhadas por alterações nas proporções dos diferentes AGV no rúmen.

A influência dos lipídios sobre a degradação da fibra depende da natureza do lipídio fornecido (saturação ou insaturação e esterificação) e da quantidade utilizada. Ácidos graxos insaturados são mais tóxicos aos micro-organismos ruminais.

Os seguintes mecanismos são responsáveis pela diminuição da degradação da fração fibrosa da dieta: formação de uma barreira física, evitando o ataque microbiano; modificação da população microbiana, devido aos efeitos tóxicos da gordura; inibição da atividade microbiana, devido ao efeito da gordura sobre a tensão superficial da membrana celular e diminuição na disponibilidade de certos cátions (Ca e Mg), formando complexos insolúveis com os ácidos graxos de cadeia longa. Esse último efeito poderia estar relacionado diretamente com a disponibilidade de cátions para a função microbiana, ou indiretamente sobre o pH do rúmen.

As mudanças nos parâmetros da fermentação ruminal em resposta à adição de gordura na dieta têm sido variáveis e relacionadas às porcentagens fornecidas, ao tipo de dieta fornecida e à resposta individual de cada animal.

Um aditivo ideal deve ser específico e persistir em sua ação, não ser absorvido no trato digestivo e não ser tóxico ao animal hospedeiro, não deixar resíduos nos tecidos e ser biodegradável quando excretado pelo animal.

Os modificadores da fermentação ruminal causam uma série de efeitos correlacionados como a inibição do metano, alteração nas proporções de AGV, alterações de pH ruminal, digestibilidade dos componentes alimentares, produção de proteína microbiana, diminuição no número e na atividade dos protozoários, entre outros

A decisão sobre como utilizar os modificadores da fermentação ruminal dependerá do tipo de alimentação, espécie animal e objetivos de produção.

*Sabrina é zootecnista, doutora em Nutrição de Ruminantes e responsável pela área de Desenvolvimento e Relacionamento com o mercado da Vale Fertilizantes - [email protected]