Avaliação de indicadores usados nos estudos de ingestão e digestibilidade em bovinos e bubalinos

Evaluation of markers used in the studies of intake and digestibility in cattle and buffalo

 

 

Maeda, E.M.¹, Zeoula, L.M.¹, Gomes, H.C.C.¹, Jacobi, G.¹, Simioni, F.L.¹* e Oliviera, R.A. de¹

¹Departamento de Zootecnia. Universidade Estadual de Maringá. Paraná. Brasil. *flsimioni@yahoo.com.br; lmzeoula@uem.br

 

 

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RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar os indicadores internos, matéria seca indigestível (MSi), fibra em detergente neutro indigestível (FDNi), fibra em detergente ácido indigestível (FDAi) e compará-los com indicador externo, o óxido crômico na estimativa dos fluxos omasal, fecal e da ingestão de matéria seca (IMS) de dietas contendo 60% de silagens de cana-de-açúcar e 40% de concentrado para bovinos e bubalinos. Foram utilizados 4 bovinos e 4 búfalos, cânulados no rúmen. O delineamento experimental foi em dois quadrados latinos 4 x 4, com um arranjo fatorial 2 x 4 x 4 correspondendo a 2 espécies, 4 dietas e 4 indicadores. Houve interação entre indicadores e espécie para o fluxo omasal, porém, não ocorreu interação para o fluxo fecal e estimativa de IMS. O fluxo omasal estimado pelo MSi não diferiu do estimado pelo Cr₂O₃ na espécie bovina, estas estimativas foram diferentes das obtidas pela FDNi e FDAi, que o subestimaram. Na estimação do fluxo fecal todos os indicadores internos diferiram do Cr₂O₃. A IMS estimada pela MSi e FDAi não diferiu da IMS observada (oferta menos a sobra). Portanto, pode-se utilizar a MSi para estimativa do fluxo omasal em bovinos, e, para a estimativa da IMS pode ser utilizado a FDAi e MSi, associado ao Cr₂O₃ como indicador de produção fecal total.

Palavras chave: FDA indigestível. FDN indigestível. MS indigestível. Óxido de cromo.

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SUMMARY

The purpose of this study was to evaluate three internal markers of digestibility: indigestible dry matter (iDM), indigestible neutral detergent fiber (iNDF) and indigestible acid detergent fiber (iADF), by comparing them with chromium oxide as external marker in the estimation of omasal and fecal flows and dry matter intake (DMI) of diets containing 60% of sugar cane silage and 40% concentrate. Four buffalos and four bovines, fitted with ruminal cannula, were used in a replicated split-plot 4 x 4 Latin square design with 2 species (buffalo and bovine) and 4 diets distributed among plots and 4 markers (Cr₂O₃, iADF, iNDF, and iDM) as subplots. Omasal flows differed between markers and animal species (interaction p<0.05). In buffalos, but not in cattle, there were large differences between omasal flow estimates from MSi and Cr₂O₃, while iNDF and iADF underestimated omasal flow in both species although to larger extent in buffalo than in cattle Fecal output estimates differed between markers similarly for both species, with all internal markers differing from Cr₂O₃. Estimates of IMS derived from Cr₂O₃ as faecal output markers, differed between internal digestibility markers to similar exent for all diets and species. Dietary IMS estimated from MSi and iADF did not differ from observed values, suggesting their potential as digestibility markers in the estimation of intake while Cr₂O₃ and iDM could be used to estimate omasal flows in cattle.

Key words: Indigestible NDF. Indigestible ADF. Indigestible DM. Chromium oxide.

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Introdução

Os indicadores têm sido utilizados como ferramenta experimental por muitos anos (Merchen, 1993) e um amplo número de substâncias tem sido avaliados como indicadores para estudar a função digestiva em ruminantes. O indicador pode ser classificado como interno, aquele que está no alimento, e externo, adicionado na ração ou administrado oralmente ou intra-ruminalmente. Segundo Merchen (1993), nenhuma das substâncias usadas como indicadores preenchem todas as características de indicador ideal, ser inerte para a microbiota ruminal, não ser absorvido, não ser tóxico para o animal e para a pessoa que o manipula, ser totalmente recuperado nas fezes, não ser oneroso de fácil obtenção, fácil análise laboratorial e que apresente um fluxo constante pelo trato digestivo. Entretanto, vários indicadores são suficientemente adequados para fornecer dados representativos de fluxo omasal, fecal e de ingestão de matéria seca.

Em determinadas circunstâncias, como no caso de animais em pastejo, não é possível quantificar o consumo real de forragem, e ainda a coleta total das fezes colhidas em bolsas amarradas ao animal não é uma tarefa simples, dificultando as estimativas de digestibilidade dos nutrientes, nesse caso. Assim, tem sido proposto o método dos indicadores, no qual o mesmo deve ser totalmente recuperado em qualquer segmento do trato digestivo do animal em estudo (Silva et al., 1968), permitindo assim estimar os fluxos, seja no omaso, intestino ou fecal, e ainda estimar a ingestão total de alimentos. Essas determinações estão baseadas na razão entre a quantidade do indicador consumido intrinsecamente ao alimento, ou administrado ao animal e sua concentração nas fezes (Aroeira, 1997).

O óxido crômico ou sesquióxido de cromo (Cr₂O₃), indicador externo, é o composto inorgânico mais utilizado em experimentos de digestibilidade e a acurácia e precisão da técnica tem sido registradas (Oliveira Jr. et al., 2004). Ferret et al. (1999) não observaram diferença entre a coleta total de fezes e produção fecal estimada pelo Cr₂O₃ quando os animais receberam determinada dieta, e diferença quando outra foi fornecida, o que mostrou efeito de dietas.

Entre os indicadores internos, têm sido estudados alguns componentes da fração fibrosa dos alimentos, a fibra em detergente neutro (FDNi) e ácido (FDAi) indigestíveis, lignina em detergente ácido, lignina em detergente ácido indigestível, celulose poten-cialmente indigestível, cinza insolúvel em detergente neutro e cinza insolúvel em detergente ácido. Estes indicadores podem ser utilizados tanto na estimativa da produção fecal, como nas estimativas dos coeficientes de digestibilidade e ingestão de alimentos quando se conhece a produção fecal (Penning e Johnson 1983; Berchielli et al., 2000). Conhecendo-se o potencial de utilização dos indicadores, objetivou-se avaliar os indicadores óxido crômico, FDNi, FDAi, MSi na estimativa do fluxo fecal e omasal e na estimativa da ingestão da matéria seca de dietas diferentes, em bovinos e bubalinos.

 

Material e métodos

O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental de Iguatemi e no Laboratório de Análises de Alimentos e Nutrição Animal pertencentes ao Departamento de Zootecnia da Universidade Estadual de Maringá. Foram utilizados quatro bovinos, castrados, da raça Holandesa (Bos taurus) e quatro búfalos mestiços (Bubalus bubalis), castrados, com peso corporal (PC) de 492 ± 10 kg e 403 ± 49 kg, respectivamente, fistulados ruminalmente. Os animais foram mantidos em baias individuais cobertas.

A ração foi composta de 60% de volumoso e 40% de concentrado à base de milho moído, farelo de soja e suplemento mineral. O volumoso utilizado foi a silagem de cana-de-açúcar, porém com adição ou não do Lactobacillus buchneri, uréia, raspa de mandioca e casca de soja no momento da ensilagem, formando os seguintes volumosos: 1) cana-de-açúcar + Lactoba-cillus buchneri; 2) cana-de-açúcar + L. buchneri + 1% de uréia na matéria natural (MN); 3) cana-de-açúcar + L. buchneri + 10% de raspa de mandioca (na MN); 4) cana-de-açúcar + L. buchneri + 10% de casca de soja (na MN). As dietas foram balanceadas para serem isoprotéicas e isoenergéticas (12% de PB e 69% de NDT) (tabela I) e foram fornecidas aos animais em duas porções iguais, pela manhã (8:00 h) e à tarde (16:00 h) e restrita a 2% do PC. Os animais receberam diariamente 50 g de suplemento mineral comercial.

 

Os fluxos diários de matéria seca omasal e fecal foram estimados utilizado-se como indicador externo o óxido crômico (Cr₂O₃) e, como indicadores internos, a fibra em detergente neutro indigestível (FDNi), a fibra em detergente ácido indigestível (FDAi) e a matéria seca indigestível (MSi). O Cr₂O₃ foi administrado em duas quantidades diárias de 5 g (10 g/dia/animal), embrulhado em papel e colocado diretamente no rúmen através da cânula.

O experimento foi conduzido em quatro períodos experimentais com 19 dias cada, sendo 14 dias para adaptação dos animais e 5 dias de coleta. A coleta de digesta omasal foi realizada por sucção através de uma bomba de vácuo, acessando o omaso pelo orifício retículo-omasal, segundo técnica descrita por Huhtanen et al. (1997). Foi coletada aproximadamente 400 ml/dia de digesta omasal durante 4 dias nos horários: 8:00, 12:00, 16:00 e 20:00 horas, totalizando 4 amostras/animal/período. As amostras de fezes, foram obtidas diretamente do reto (aproximadamente 100 g) por 5 dias às 8:00 e 16:00 horas, perfazendo um total de 10 amostras/animal/período. Estas amostras foram armazenadas em sacos plásticos devidamente etiquetados e congeladas a -20^oC.

Após o período de coleta as amostras de alimento, sobras, fezes e digestas omasal foram secas em estufa de ventilação forçada a 55^oC até atingir peso constante e logo após moídas em moinho de facas com peneira de 5 mm e misturadas em quantidades iguais para formar amostras compostas/tratamen-to/animal. Uma parte das amostras compostas de digesta e fezes foram moídas no moinho de facas a 1 mm, para análise de Cr₂O₃.

A concentração de Cr₂O₃ nas amostras da digesta e fezes foram determinadas por espectrofotometria de absorção atômica, de acordo com Kimura e Miller (1957). Para se obter a concentração da MSi, FDNi e FDAi nos alimentos, sobras de alimentos, digesta omasal e fezes foi feita a incubação ruminal de 6 g de amostras, moídas em peneira de 5 mm, acondicionadas em sacos de monofilamento de poliéster, fabricados em náilon (ANKON-BAR DIAMOND, INC., Parma Idaho - USA), com dimensões de 10 x 17 cm e com diâmetro dos poros de 53 micra. Os sacos contendo as amostra foram amarrados a uma ancora de 600 g e introduzidos no rúmen por 240 horas (Lippke et al., 1986). Considerando as possíveis diferenças da microbiota ruminal entre bovinos e bubalinos (Franzolin e Franzolin, 2000), foram feitas incubações ruminais em ambas espécies.

Após a retirada do rúmen, os sacos foram lavados com água corrente até que a água se torna totalmente límpida e imediatamente transferidos para estufa de ventilação forçada a 55^oC por 72 h. Para determinar MSi, FDNi e FDAi dos resíduos secos após a incubação estes foram moídos a 1 mm. O teor de MS foi obtido após a secagem em estufa a 105^oC e a MSi foi obtida pela diferença do peso seco do material antes da incubação e o peso seco do resíduo após incubação. Para determinar a FDNi e a FDAi do resíduo após a incubação foi realizada as análises de FDN em equipamento analisador de fibra Ankon^®, lavados com água quente e acetona, secos e pesados (Mertens, 2002) e as análises de FDA foram conduzidas de acordo com Van Soest et al. (1991).

Para determinar IMS pelo animal, foi pesada a quantidade fornecida e subtraída pela sua respectiva sobra. A ingestão também foi estimada, pelos indicadores MSi, FDNi e FDAi levando em consideração o fluxo fecal estimado pelo Cr₂O₃, através da equação:

IMS estimada (kg/dia)= [(produção fecal MS) x (% ind. Fezes)] / (% indicador na dieta).

O fluxo fecal e omasal (kg/dia) foram calculados conforme a razão:

Fluxos (kg/dia)= indicador ingerido (kg)/(concentração do indicador no segmento, ou fezes).

De posse das estimativas dos fluxos omasais e fecais foi estimado a digestibi-lidade ruminal da MS expresso em percen-tagem do total digerido, e a digestibilidade aparente total da MS em percentagem do ingerido.

O delineamento experimental para as variáveis fluxo omasal e fluxo fecal foi em dois quadrados latinos 4 x 4, com um arranjo fatorial 2 x 4 x 4 correspondendo a 2 espécies (bubalina e bovina) e 4 dietas na parcela e 4 indicadores (Cr₂O₃, MSi, FDAi e FDNi) na subparcela. Para a variável IMS, foi utilizado o mesmo delineamento, no entanto com apenas 3 indicadores na subparcela (MSi, FDNi e FDAi). Os valores foram analisados pelo programa estatístico SAEG (1997) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de significância de 5%. Para determinar a precisão das estimativas das médias foi utilizado o coeficiente de variação (CV) e o erro padrão da média (EPM). A estimativa do consumo de MS foi comparado por teste de média e regressão linear.

 

Resultados e discussão

Na estimativa do fluxo omasal de MS, expresso em % do ingerido, não houve interações entre indicador e dieta experimental, porém houve interação de indicador e espécie animal. A falta de interação entre indicador versus dieta é um fator positivo, pois demonstrou o mesmo comportamento do indicador nas diferentes dietas estudas. As estimativas do fluxo omasal de MS, independente das dietas, variaram entre os indicadores e principalmente para espécie bubalina. Os fluxos de MS omasal obtidos pela FDNi e FDAi em bubalinos não diferiram entre si (p>0,05), porém foram inferiores aos estimados pelo Cr₂O₃ e a MSi, que diferiram (p<0,05), (tabela II) e o maior valor foi verificado para o Cr₂O₃. A menor variação em torno da média e a maior precisão da estimativa foi obtida para Cr₂O₃, seguido da MSi para o fluxo omasal de MS.

O fluxo omasal de MS estimado pelo Cr₂O₃ e MSi, na espécie bovina, apresentou valores semelhantes (67,3 e 66,1% do ingerido, respectivamente), mas diferente (p<0,05) dos valores estimados pela FDNi e FDAi, e estes não apresentaram diferença entre si (p>0,05). Além dos valores obtidos pela FDNi e FDAi serem diferentes do Cr₂O₃ ainda, apresentaram estimativas de digesti-bilidade ruminal improváveis (percentagem do total digerido no trato gastrintestinal) em ambas as espécies estudadas (tabela II). Levando em consideração as dietas estudas, biologicamente não é provável que 100% e improvável que 94% da digestão total do alimento ocorra apenas no rúmen.

Os indicadores FDNi e FDAi, em ambas as espécies subestimaram o fluxo omasal de MS e, consequentemente superestimaram a digestibilidade da MS no retículo-rúmen. Segundo Fahey e Jung (1983), a maior limitação dos indicadores internos é a sua recuperação variável nos segmentos do trato digestivo de interesse, ou até mesmo nas fezes. A grande variação observada nas estimativas obtidas pelos indicadores internos (MSi, FDNi e FDAi) e a baixa variação ocorrida nas estimativas feitas por inter-médio do Cr₂O₃, como pode ser verificado através do erro padrão da média e coeficiente de variação, concorda com a observação destes autores.

Berchielli et al. (1998), estudando em bovinos o fluxo de MS no duodeno e suas digestibilidades estimadas por meio de indicadores internos (FDNi e FDAi) e externos (óxido crômico e cloreto de itérbio), observaram que a FDNi e a FDAi, quando usadas como indicadores, apresentaram menor variação e não diferiram entre si quanto à determinação da digestibilidade, enquanto os indicadores externos superes-timaram o fluxo de MS e MO duodenal e, conseqüentemente, subestimaram os valores de digestibilidade.

Em relação ao fluxo fecal de MS (% do ingerido), não houve interações de dieta experimental versus indicador e de espécie versus indicador, porém, houve efeito de indicadores (p<0,05) (tabela III). Maior fluxo fecal foi verificado quando a FDNi foi utilizada, seguida pelo o Cr₂O₃ e os menores valores de fluxo de MS fecal foram observados para os indicadores FDAi e MSi, os quais não diferiram. Os valores estimados pelo Cr₂O₃, apresentaram menor variação do que os indicadores internos. A acurácia e a precisão do Cr₂O₃ como indicador de fluxo fecal têm sido comprovadas na literatura (Pereira et al., 1983; Oliveira Jr. et al., 2004).

 

O valor estimado de fluxo fecal com a FDNi foi superestimado e com o uso da FDAi e MSi foi subestimado em relação aos valores obtidos com o Cr₂O₃. Entretanto, Saliba et al. (1999), compararam diversos indicadores internos e externos com o método de coleta total de fezes, e afirmaram que a média obtida com a FDAi foi a mais próxima à obtida pela coleta total, e mostrou-se com potencial de indicador interno para forra-gens, devido ao baixo custo e à facilidade metodológica. Também foi verificado recuperações fecais de indicadores internos (FDNi, FDAi) próximo de 100% em ovinos alimentados com feno de Tifton 85 (Zeoula et al., 2002).

Contrário ao comportamento para a FDNi, que refletiu em menor valor de digestibilidade da MS, Zeoula et al. (2002), após revisão de literatura, constataram que os indicadores internos apresentaram valores subestimados de fluxos e superesti-mados de digestibilidade, o que provavel-mente pode ser devido a uma recuperação incompleta em função do tempo de incu-bação de 192 h. Segundo Casali et al. (2008) para MSi e FDNi o tempo de incubação a ser utilizado deve ser 240 h e para a FDAi de 264 h para obtenção de estimativas mais exatas de fluxos de MS. No presente trabalho foi utilizado 240 h de incubação ruminal para todos os indicadores o que pode ter comprometido os valores de FDAi, contudo os fluxos foram iguais aos obtidos pela MSi.

Maeda et al. (2005) concluíram que o Cr₂O₃, FDNi e MSi foram os indicadores mais adequados em relação à cinza insolúvel em ácido (CIA) para estimativa do fluxo fecal, e não diferiram entre si. Ainda, para o fluxo de MS duodenal, o óxido crômico foi o mais adequado em relação à CIA, FDNi e a MSi.

Nas estimativas de consumo de matéria seca (kg/dia), aonde se utilizou à produção fecal total estimado pelo Cr₂O₃ associado a um dos indicadores internos, não foi observado interações entre indicador versus dieta experimental e indicador versus espécie, porém, houve efeito, de indicador (p<0,05) (tabela IV). Os indicadores MSi e FDAi estimaram a ingestão de MS (IMS) com precisão, não diferindo da IMS observado (oferta menos a sobra) (p>0,05) e a FDNi, por sua vez, subestimou a IMS em 26%. Esses dados contrariam em parte as observações de Morais (2008) que estimou a ingestão pelo Cr₂O₃ associada a digestibilidade in vitro da MS e aos indicadores internos FDAi e FDNi e concluiu que nenhum dos métodos estimou adequadamente a inges-tão. Observou-se, para os indicadores internos, subestimativa na IMS em torno de 30%.

Ambos indicadores apresentaram alta correlação com a IMS observada (figura 1). No entanto, a FDAi apresentou-se mais ajustada aos valores de consumo observados (R²= 0,81) em comparação com a MSi e FDAi (R²= 0,73 e R²= 0,79 respectivamente). À medida que a IMS observada muda em conseqüência da dieta, os valores estimados pela MSi e principalmente a FDAi acompanham a variação. Entretanto, pode-se dar preferência a MSi devido à simpli-cidade de determinação e custos, em relação a FDAi.

Segundo Detmann et al. (2001) os indicadores internos de digestibilidade MSi e FDNi constituem a melhor alternativa para determinação do consumo de matéria seca em animais sob pastejo, enquanto a FDAi demonstrou comportamento variável. Contudo, as análises nesse estudo foram conduzidas de forma seqüencial, sendo a FDAi obtida no último passo do proce-dimento, existindo a possibilidade de acúmulo de erro, o que pode refletir em estimativas inexatas de sua concentração real.

Os resultados observados para a digestibilidade total da MS e para a estimativa da IMS obtida pelo Cr₂O₃ como indicador de produção fecal, associado aos indicadores internos, apontam que a recuperação fecal do cromo foi próxima a 100%. Segundo Prigge et al. (1981), o emprego de duas aplicações diárias de Cr₂O₃ (como a realizada no presente trabalho) quando comparada a uma aplicação, gerou estimativas semelhantes ao procedimento de coleta total.

Ainda, para os indicadores internos, MSI e FDAi, que permitiram estimativa de consumo semelhante ao observado, pode estar sinalizando melhor recuperação fecal desses indicadores em relação a FDNi. Deste modo, pode-se sugerir que dentre os indicadores internos avaliados, a FDNi foi o pior indicador de fluxo fecal, independente da espécie, bovina ou bubalina.

 

Conclusões

Sugere-se a utilização do óxido de cromo ou matéria seca indigestível para se estimar o fluxo de matéria seca omasal para bovinos e o fluxo de matéria seca fecal, independente da espécie (bovinos e bubalinos). O uso de óxido de cromo como indicador de fluxo fecal associado à fibra em detergente ácido indigestível ou matéria seca indigestível podem ser utilizados na estimativa de ingestão de matéria seca.

 

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Recibido: 17-11-08.
Aceptado: 22-7-09.