UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E

ZOOTECNIA

Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical

GLICERINA NA ALIMENTAÇÃO DE OVINOS CONFINADOS

INÁCIO MARTINS DA SILVA NETO

C U I A B Á - MT

2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E

ZOOTECNIA

Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical

GLICERINA NA ALIMENTAÇÃO DE OVINOS CONFINADOS

INÁCIO MARTINS DA SILVA NETO

Zootecnista

Orientador: Prof. Dr. Luciano da Silva Cabral

Tese apresentada à Faculdade de Agronomia Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal De Mato Grosso, para obtenção do título de Doutor em Agricultura Tropical.

C U I A B Á - MT

2015

Índice para Catálogo Sistemático.

1. Confinamento de ovinos - Produção

2. Glicerina – Avaliação nutricional

S586g

Silva Neto, Inácio Martins da. Glicerina na alimentação de ovinos confinados./ Inácio Martins da Silva Neto, 2015. 63 fls. Orientador: Prof. Dr. Luciano da Silva Cabral Coorientador: Prof. Dr. Nelcino Francisco de Paula Tese (Doutorado) – UFMT, Programa de Pós-Graduação- Área de Concentração: Agricultura Tropical – Doutorado em Agricultura Tropical. Cuiabá, 2015. 1. Confinamento de Ovinos – Produção. 2. Glicerina – Avaliação Nutricional. 3. Biodiesel. 4. Coproduto. 5. Glicerol. 6. Pequenos Ruminantes. I. Título. CDU 631

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E

ZOOTECNIA

Programa de Pós Graduação em Agricultura Tropical

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO Título: GLICERINA NA ALIMENTAÇÃO DE OVINOS CONFINADOS Autor: INÁCIO MARTINS DA SILVA NETO Orientador: Dr. LUCIANO DA SILVA CABRAL Aprovada em 28 de setembro de 2015.

A Deus, Pela benção da vida e presença constante ao meu lado,

OFEREÇO

Aos meus pais, João Martins e Nivalda (in memoriam), e minha irmã, Marcela pelo amor incondicional e incentivo,

AGRADEÇO

A minha esposa Hévilin, por sua compreensão, amor incondicional, respeito e paciência,

AGRADEÇO

Ao professor Dr. Luciano da Silva Cabral, pelo apoio, confiança e

ensinamentos,

DEDICO

AGRADECIMENTOS

A Deus, sobre tudo, pela vida, saúde e por guiar meus passos.

A minha família, pais, Nivalda e João, irmã e afilhado, Marcela e João

Otávio pelo apoio, incentivo, amor, amizade e confiança sempre.

Agradeço em especial ao meu orientador Professor Dr. Luciano da

Silva Cabral, por sua dedicação, sabedoria, exemplo de ética profissional, ser

humano incrível, além da paciência e grande cordialidade para comigo.

Obrigado Professor, suas intervenções foram de grande valia para o

aprimoramento deste trabalho.

A CAPES pela concessão da bolsa de estudos.

Aos grandes amigos Leni Rodrigues, Jackeline, Laura Barbosa, Marcos

Santana, Isabela Ceni, Kamila Andrade, Alessandro, Alexsandro Dorneles,

Sílvio, Gessy, Morgana, Lucas Rebelo, Ana Paula, Jéssica Rosa, e o Senhor

Lourival, pela amizade, ajuda e apoio dentro e fora do setor.

Ao Welton Batista Cabral, pelo companheirismo, amizade e

ensinamentos.

A todos que direta ou indiretamente contribuíram para realização deste trabalho, muito obrigado.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 8

1.1 Referências Bibliográficas ......................................................................... 10

2 REVISÃO DE LITERATURA ....................................................................... 11

2.1 Biodiesel e Glicerina ................................................................................. 11

2.2 Composição Química e Classificação da Glicerina ................................... 12

2.3 Glicerina na Alimentação Animal ............................................................... 14

2.4 Digestibilidade, Desempenho, Consumo, e Fermentação Ruminal ........... 14

2.5 Referências Bibliográficas ......................................................................... 19

3 GLICERINA NA DIETA DE BORREGAS TERMINADAS EM CONFINAMENTO ........................................................................................... 24

RESUMO ........................................................................................................ 24

3.1 Introdução ................................................................................................. 26

3.2 Material e Métodos .................................................................................... 27

3.3 Resultados e Discussão ............................................................................ 31

3.4 Conclusões ............................................................................................... 39

3.5 Referências bibliográficas ......................................................................... 39

4 GLICERINA NA ALIMENTAÇÃO DE OVINOS CONFINADOS: CONSUMO, DIGESTIBILIDADE, PARÂMETROS RUMINAIS E SANGUÍNEOS ............... 43

4.1 Introdução ................................................................................................. 45

4.2 Material e Métodos .................................................................................... 46

4.3 Resultados e Discussão ............................................................................ 50

4.4 Conclusões ............................................................................................... 57

4.5 Referências bibliográficas ......................................................................... 58

5 CONCLUSÃO GERAL................................................................................. 61

GLICERINA NA ALIMENTAÇÃO DE OVINOS CONFINADOS

RESUMO – Objetivou-se avaliar a inclusão de glicerina na alimentação de ovinos sem raça definida em fase de terminação sobre o consumo, digestibilidade de nutrientes, parâmetros ruminais e desempenho animal. Foram realizados dois experimentos para avaliar a inclusão de glicerina na alimentação dos animais: O primeiro experimento para avaliar o desempenho animal (0,7,14, 21, e 28% da matéria seca) e o segundo experimento para avaliar consumo e parâmetros ruminais de ovinos canulados no rúmen (0,10, 20, 30% da MS). Os experimentos foram realizados no setor de ovinocultura da Fazenda Experimental da UFMT em Santo Antônio de Leverger – MT. No primeiro experimento foram utilizadas 40 borregas sem raça definida com peso médio de 21,71 ±1,39 kg, distribuídas em um delineamento em blocos casualizados, com cinco tratamentos (0, 7, 14, 21, e 28% de glicerina na MS da dieta), e quatro blocos. Foram avaliados o efeito a inclusão de glicerina no consumo, digestibilidade dos nutrientes, ganho de peso, e conversão alimentar. Não houve efeito (P>0,05) dos níveis de glicerina sobre o consumo de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), matéria orgânica (MO), fibra em detergente neutro (FDN) e extrato etéreo (EE). O consumo de carboidratos não fibrosos (CNF) foi reduzido linearmente (P<0,05) pelos níveis de glicerina na dieta. Os coeficientes de digestibilidade de MS e PB não foram afetados pela inclusão de glicerina na dieta, e apresentaram médias de 62,68 e 58,77%, respectivamente. Houve efeito quadrático para a digestibilidade de EE, sendo a maior digestibilidade (76%) observada na dieta que continha 21% de glicerina em sua composição. Não foi observado efeito dos níveis de glicerina na dieta sobre o peso corporal final e o ganho médio total, com valores médios de 34,26 ± 1,84 kg e 17± 0,01, respectivamente. No segundo experimento quatro carneiros sem raça definida, machos castrados, adultos, com peso vivo médio de 35,02 ±4,08 kg, fistulados no rúmen, foram mantidos em baias individuais de área 4,06 m2, em um delineamento em quadrado latino 4X4. Foram mensurados os consumos e digestibilidade dos nutrientes, pH, glicose e nitrogênio amoniacal ruminal. Os consumos diários de MS e PB apresentaram redução linear (P<0,05) com os maiores valores observados para inclusões próximas a 10%. O consumo de EE aumentou linearmente, enquanto que o consumo de CNF e CT foram reduzidos com a inclusão da glicerina. Os valores de pH ruminal não apresentaram diferenças entre os níveis de inclusão de glicerina, com valores acima de 6,0. Considerando que os níveis de glicerina não afetaram negativamente o consumo e a digestibilidade dos nutrientes e, portanto, o desempenho produtivo, torna se possível acrescentá-la até o nível de 28% na MS da dieta de borregas em confinamento. No experimento II, a inclusão de glicerina na dieta de ovinos confinados influenciou o consumo de MS e a digestibilidade dos nutrientes, à exceção do EE, porém não influenciou os resultados de pH, nitrogênio amoniacal ruminal e glicose sanguínea. Palavras chave: biodiesel, coproduto, glicerol, pequenos ruminantes

GLYCERIN SHEEP IN CONFINED FEEDING

ABSTRACT- This study aimed to evaluate the inclusion of glycerin in sheep feeding mongrel in the finishing phase of the intake, digestibility of nutrients, ruminal fermentation and animal performance. Two experiments were conducted to evaluate the inclusion of glycerin in animal nutrition: The first experiment to evaluate animal performance (0, 7, 14, 21, and 28% of dry matter) and the second experiment to evaluate intake and ruminal parameters cannulated sheep rumen (0, 10, 20, and 30% of MS). The experiments were performed in sheep breeding sector of the Experimental Farm UFMT in Santo Antônio do Leverger - MT. In the first experiment were used 40 lambs mongrel with an average weight of 21.71 ± 1.39 kg, distributed in a randomized block design with five treatments (0, 7, 14, 21, and 28% glycerin in MS diet) and four blocks. We evaluated the effect of the inclusion of glycerin on intake, digestibility of nutrients, weight gain and feed conversion. There was no effect (P> 0.05) of glycerin levels on intake of dry matter (DM), crude protein (CP), organic matter (OM), neutral detergent fiber (NDF) and ether extract (EE). The consumption of non-fiber carbohydrates (NFC) was linearly reduced (P <0.05) by glycerol levels in the diet. The DM and CP digestibility coefficients were not affected by the inclusion of glycerin in the diet, and had averages of 62.68 and 58.77%, respectively. There was a quadratic effect for the digestibility of EE, the higher digestibility being (76%) observed in the diet containing 21% glycerol in its composition. There was no effect of glycerin levels on the final body weight and the average total gain, with average values of 34.26 ± 1.84 kg and 17 ± 0.01, respectively. In the second experiment four sheep mixed breed, neutered male adult with average body weight of 35.02 ± 4.08 kg, rumen, were kept in individual stalls of 4.06 m2 area, in a latin square design, 4X4. the intake and digestibility were measured, pH, glucose and ruminal ammonia nitrogen. The daily intake of DM and CP showed linear reduction (P <0.05) with the highest values observed for the next additions to 10%. EE intake increased linearly, while the consumption of CNF and CT were reduced with the inclusion of glycerin. The ruminal pH values did not differ between the glycerol inclusion levels, with values above 6.0. Whereas the glycerin levels did not affect the intake and digestibility of nutrients and therefore the production performance makes it possible to add it to the level of 28% DM of the diet of lambs in confinement. In the second experiment, the inclusion of glycerin in feedlot sheep diet influenced DM intake and digestibility of nutrients, except for EE, but did not influence the results of pH, ruminal ammonia and blood glucose. Keywords: biodiesel, by-product, glycerol, small ruminants

8

1 INTRODUÇÃO

O governo federal, por meio do Programa Nacional de Produção e Uso

de Biodiesel, autorizou a adição de 2 % deste combustível ao óleo diesel de

origem fóssil (Brasil, 2015), em junho de 2008 esta adição passou a ser de 3

%. Em 2013, já eram necessários aproximadamente 2,5 bilhões de litros de

biodiesel para atender à Lei 11097/2005, quando a adição de biodiesel ao óleo

diesel passou a ser de 5%. Desde 1º de novembro de 2014, o óleo diesel

comercializado em todo o Brasil contém 7% de biodiesel. Esta regra foi

estabelecida pelo Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), que

aumentou de 5% para 7% o percentual obrigatório de mistura de biodiesel ao

óleo diesel. A contínua elevação do percentual de adição de biodiesel ao diesel

demonstra o sucesso do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel e

da experiência acumulada pelo Brasil na produção e no uso em larga escala de

biocombustíveis (Brasil, 2015).

Em razão do maior grau de inclusão do biodiesel no diesel, haverá um

maior volume da glicerina produzida, o que provavelmente acarretará em

redução nos preços, sendo necessária, portanto, a busca por novas formas de

utilização deste coproduto. Atualmente, a glicerina purificada é utilizada na

indústria de cosméticos, saboaria e fármacos, setores estes incapazes de

absorver todo o volume a ser gerado com a produção de biodiesel (Gonçalves,

2006). Com isso, o destino da glicerina bruta é uma importante consideração a

ser feita, pois além de ser um poluente ambiental, esta não atende os

requerimentos legais para uso farmacêutico, que preconiza o uso da glicerina

purificada com teores acima de 99,5% de glicerol.

O termo glicerina aplica-se aos produtos comerciais à base de glicerol.

O termo glicerol aplica-se normalmente ao componente químico puro 1,2,3-

propanotriol. Vários níveis e designações de glicerina estão disponíveis

comercialmente, que diferem quanto ao conteúdo de glicerol, álcool,

catalizadores, ácidos graxos, sabões, cor e odor (Mota et al., 2009).

Segundo Kerr et al. (2007), a glicerina resultante deste processo,

denominada glicerina bruta, contém em média de 75 a 80% de glicerol, sendo o

restante composto por água, ácidos graxos (7 a 13%), minerais oriundo dos

catalisadores (2 a 3%) e álcool (0,5%).

9

Os benefícios decorrentes da utilização do biodiesel incluem a

utilização de fontes renováveis de energia, a redução na emissão de gases

poluentes e maior produção de energia em relação ao etanol de milho e ao

petróleo.

Entretanto, em consequência do crescimento da indústria do biodiesel,

o interesse pelo uso da glicerina tem sido renovado, pois a possibilidade de

incluí-la em maiores níveis como ingrediente na dieta de ruminantes, o que

poderia proporcionar redução dos custos da dieta, especialmente porque sua

inclusão substitui o milho. Neste sentido, Mach et al. (2009) destacaram que a

glicerina bruta poderia ser incluída em dietas de ruminantes como um

ingrediente energético como substitutivo de outros ingredientes (cereais), tendo

como consequência, uma redução nos custos com a alimentação.

O glicerol presente na glicerina pode seguir três caminhos no trato

gastrintestinal dos animais ruminantes: ser absorvido diretamente pelo epitélio

ruminal e convertido a glicose no fígado, pela ação da enzima glicerol quinase,

ou ser fermentado a propionato no rúmen, que por sua vez também é um

precursor de glicose nos animais ruminantes. Assim, a glicerina bruta

apresenta potencial de utilização na dieta de ruminantes como substrato

gliconeogênico (Krehbiel, 2008). Considerando que a glicose é pouco

absorvida no intestino delgado dos ruminantes, impondo a estes animais a

necessidade de realizarem gliconeogênese, sendo a quantidade de

precursores a esta via considerada limitante, imagina-se que o uso de glicerina

possa beneficiar o metabolismo energético dos animais.

Campos et al. (2010) relataram que a inclusão de 12% de glicerol na

dieta de cordeiros, reduziu o consumo da matéria seca e da fibra em

detergente neutro, comprometendo a eficiência de ruminação, além de elevar o

tempo gasto com a ingestão de alimentos, em função provavelmente de

aumento da seletividade pelos animais, comportamento esse que os autores

atribuíram à baixa palatabilidade do glicerol. Lage et al. (2010) observaram que

a glicerina pode ser adicionada em até 6% da matéria seca na dieta de

cordeiros em terminação, reduzindo em 14% os custos, quando a glicerina

equivale a 70% do preço do milho.

Na literatura, ainda são escassos os trabalhos utilizando a glicerina

para pequenos ruminantes. A dificuldade está na necessidade de se

10

estabelecer o nível ótimo de glicerina na dieta destes animais, principalmente

na categoria de cordeiros, uma vez que estes animais durante o confinamento

são alimentados, com os mais diversos níveis e coprodutos da agroindústria.

1.1 Referências Bibliográficas KERR, B.J.; HONEYMAN, M.; LAMMERS, P. Feeding bioenergy coproducts to swine: crude glycerol. Ames: Iowa State University, 2007. Disponível em: <http://www.ipic.iastate.edu/ publications/IPIC11b.pdf 2007>.Acesso em: 02 de abr. 2015. KREHBIEL, C.R. Ruminal and physiological metabolism of glycerin. Journal of Animal Science, v.86, p.392. Supplement. 2008. LAGE, J.F.; PAULINO, P.V. PEREIRA, L.G.R.; VALADARES FILHO, S.C.; OLIVEIRA, A.S.; DETMANN, E.; SOUZA, N.K.P.; LIMA, L.C.M. Glicerina bruta na dieta de cordeiros terminados em confinamento. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.45, p. 1012-1020, 2010. MACH, N., BACH, A., DEVANT, M., 2009. Effects of crude glycerin supplementation on performance and meat quality of Holstein bulls fed high-concentrate diets. Journal of Animal Scince. 87, 632-638. MOTA, C.J.A., da SILVA C.X.A., GONÇALVES, V.L.L. Gliceroquímica: Novos produtos e processos a partir da glicerina de produção de biodiesel. Química Nova, v.32, p.639-648, 2009.

11

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Biodiesel e Glicerina

O biodiesel, por ser biodegradável e não tóxico, bem como apresentar

perfis de baixa emissão de gases poluentes em relação aos combustíveis

convencionais, é uma fonte sustentável e alternativa de combustível.

O biodiesel também pode ser obtido pela esterificação desses

materiais na presença de catalisadores ácidos, no qual ocorre a transformação

de triglicerídeos em moléculas menores de ésteres de ácidos graxos, tendo

como coproduto a glicerina bruta, com teores de glicerol variando de 80 a 95 %

(Ramos et al., 2000).

Esse cenário indica a necessidade de viabilização comercial deste

volume extra de glicerina, que se apresenta como fonte competitiva de alimento

energético em relação aos grãos para animais. Com a perspectiva de redução

nos preços, a glicerina bruta tem surgido como opção para utilização como

ingrediente na dieta de cordeiros em terminação em substituição a

concentrados energéticos (Kerr et al., 2007).

Segundo Menten et al. (2008) um outro aspecto que justifica a

aplicação desse coproduto da indústria de biodiesel na produção de alimentos

para animais, é que parte das matérias primas renováveis produzidas para

atender finalidades energéticas retornarão à cadeia alimentar para gerar

produtos de alto valor nutricional.

Além de servir como fonte de energia, o glicerol também pode ter

efeitos positivos sobre a retenção de aminoácidos ou nitrogênio, conforme

sumarizado por Cerrate et al. (2006); a ação do glicerol inibindo a atividade das

enzimas fosfoenolpiruvato carboxiquinase e glutamato desidrogenase pode

resultar em economia dos aminoácidos gluconeogênicos e favorecer a

deposição de proteína corporal.

Todavia, a glicerina obtida do processo de transesterificação do óleo se

apresenta na forma bruta, contendo impurezas, como metais pesados, excesso

de lipídeos e metanol. Desta forma, os impactos no consumo, na digestibilidade

dos componentes da dieta e no desempenho animal podem ser diferentes dos

obtidos com a glicerina purificada, de custo mais elevado.

12

2.2 Composição Química e Classificação da Glicerina

A glicerina é composta principalmente por glicerol (propano-1,2,3-triol ou

1,2,3-propanotriol), o componente energético deste ingrediente, pois faz parte

do metabolismo normal dos animais, podendo ser encontrado na circulação e

nas células. No organismo, ele deriva da lipólise no tecido adiposo, da hidrólise

de triglicerídeos sanguíneos e da gordura dietética (Menten et al., 2008).

Na Tabela 1 estão expressos os resultados da composição

bromatológica da glicerina bruta, estudada por diversos autores. Observa-se

que as maiores variações são para a análise de cinzas, que pode ser atribuída

às concentrações diferentes de resíduos dos sais catalisadores na glicerina.

Ainda faltam informações como, nível de nutrientes digestíveis totais (NDT) e

as experimentações devem ser realizadas para se eliminar as dúvidas sobre a

qualidade bromatológica deste alimento (Gomide, 2010).

TABELA 1 - Compilação de valores encontrados em análise bromatológica de

glicerina bruta.

Autores MS Glicerol PB Cinzas EE Sódio

(g/kg) %MN %MS

Menten et al., (2008) - 81,47 - - - 23,8 Dozier et al., (2008) 903,7 86,0 4,1 31,9 1,2 12,6

Donkin (2008) 900,0 76,2 0,5 27,3 79,8 - Lammers et al.,

(2008) 885,0 84,51 8,2 29,8 2,3 12,3

Mach et al., (2009) 914,0 85,7 - 55,0 - - Gomide, (2010) 911,8 85,0 - 83,6 - 30,0

Gunn et al., (2010)a 858,0 89,53 4,1 56,5 - 53,8 Gunn et al., (2010)b 917,4 87,5 5,0 36,3 - - Lage et al., (2010) 938,0 36,2 0,41 2,05 46,48 - D’Aurea, (2010) 910,0 83,0 - 60,0 - 27,5 Pellegrin et al.,

(2011) 890,0 84,08 0,6 51,0 21,0 -

Polizel, (2014) 89,8 80,7 - - 0,6 2,6 Onde: MS – Matéria seca; PB – Proteína Bruta; EE – Extrato etéreo, sendo o glicerol expresso em base de matéria natural e os demais nutrientes expressos em base de matéria seca.

Na indústria do biodiesel podem ser obtidas basicamente quatro tipos

de glicerina:

13

Glicerina bruta: Obtida logo após a separação do biodiesel. Contém

baixos níveis de glicerol (40 a 70%), elevados níveis de catalizadores, álcool,

água, ácidos graxos e sabões. O pH normalmente é elevado (> 12);

Glicerina bruta acidificada (“loira”): É a glicerina bruta após sofrer

tratamento ácido, seguido de remoção dos ácidos graxos e sabões. Possui

normalmente 75 a 90% de glicerol. O restante é formado por água, sais, e

metanol. Valor de pH entre 5 e 6. É o principal tipo de glicerina obtida

atualmente nas indústrias de biodiesel;

Glicerina grau famacêutico (grau USP): É a glicerina bruta acidificada

após sofrer bidestilação a vácuo e tratamento com absorventes. Contém mais

de 99% de glicerol. Tem grande aplicação nos setores de cosméticos, higiene

pessoal, medicamentos e fumo;

Glicerina grau alimentício (food grade): Completamente isenta de

metanol.

Segundo dados da Agência Nacional do Petróleo, em 2013, foram

gerados na região Centro Oeste mais de 129000 m3 de glicerina bruta, e o

Estado de Mato Grosso contribuiu com pouco mais de 47599 m3. Desta

glicerina bruta produzida, o óleo de soja é a principal matéria prima utilizada

para a produção do biodiesel, equivalente a 76,4% do total de toda glicerina

produzida.

O glicerol, também conhecido como glicerina, é um coproduto

importante no processo de fabricação do biodiesel. Em geral, para cada 90 kg

de biodiesel produzido, cerca de 10 kg de glicerol são gerados.

Devido à presença de glicerol, a glicerina apresenta potencial de uso

na alimentação animal como fonte energética, notamente em substituição a

cereais ricos em amido. Em razão do expressivo aumento da oferta de glicerina

e do potencial de uso como macro ingrediente na dieta de animais, o Ministério

da Agricultura, Abastecimento e Pecuária (MAPA) autorizou o uso da glicerina

bruta do biodiesel em outubro de 2010. O padrão mínimo de qualidade está

descrito na Tabela 2.

14

TABELA 2 – Padrão mínimo de qualidade da glicerina bruta para alimentação

animal exigido no Brasil (MAPA, 2010).

Composto Limite Valor

Glicerol Valor mínimo 800 g/kg Umidade Valor máximo 130 g/kg Metanol Valor máximo 150 mg/kg

Sódio

Valor máximo garantido pelo fabricante e pode variar em

função do processo produtivo

-

Matéria mineral Valor máximo garantido pelo fabricante e pode variar em

função do processo produtivo -

Fonte: Adaptada do Departamento de Fiscalização dos Insumos Pecuários (MAPA).

Embora, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento tenha

autorizado o uso da glicerina na alimentação animal em 2010, a glicerina já era

reconhecida como um alimento seguro para alimentação animal em 2006 em

outros países (FDA, 2006).

2.3 Glicerina na Alimentação Animal

O uso da glicerina na alimentação animal foi alvo de estudos no

passado (Bernal et al., 1978; Wagner, 1994; Simon et al., 1996). Com o recente

estímulo à produção de biodiesel, e a consequente disponibilidade de glicerina

bruta, houve novo interesse no uso desse coproduto nas dietas de animais.

A grande parte de trabalhos na literatura em ruminantes relacionados à

inclusão de glicerina na dieta é na bovinocultura leiteira. Segundo Johnson

(1955) citado por Schroder e Sudekum (1999) a glicerina tem sido utilizada com

eficiência desde 1954 na prevenção de cetose em vacas de alta produção de

leite por aumentar o suprimento de precursores da glicose.

PYATT et al. (2007) substituíram 10% do milho da dieta de terminação

de novilhos cruzados por glicerina e observaram maiores ganhos de peso e

melhor conversão alimentar para os animais que receberam a glicerina e

concluíram que a glicerina bruta na dieta pode melhorar a eficiência de animais

alimentados com dietas com alto concentrado.

2.4 Digestibilidade, Desempenho, Consumo, e Fermentação Ruminal

15

Para melhor avaliação das dietas, o estudo da digestibilidade possibilita

a obtenção das relações entre a MS, nutrientes ou energia que foram ingeridos

e excretados nas fezes.

O coeficiente de digestibilidade de uma dieta é importante por indicar

quais nutrientes realmente estão disponíveis para utilização pelo animal,

constituindo um dos principais parâmetros para avaliação do valor nutritivo de

alimentos consumidos pelos ruminantes. Uma variedade de alimentos e

coprodutos da agroindústria podem ser usados na alimentação de ruminantes e

o seu valor nutricional é determinado por uma complexa interação de seus

constituintes e pela interação com os microrganismos do trato digestivo, nos

processos de digestão e absorção, no transporte e na utilização dos

metabolitos, além da própria condição fisiológica do animal (Prado et al., 2000).

Frequentemente pesquisadores buscam alimentos economicamente viáveis e

que atendam os requisitos de desempenho produtivo.

O consumo de nutrientes pelos animais está relacionado diretamente

ao aporte de nutrientes e, consequentemente, ao atendimento de suas

exigências nutricionais. A digestibilidade está relacionada com o consumo e

depende da qualidade e do balanceamento da ração (Pereira et al., 2006).

Nos ruminantes são estimados que aproximadamente 13% do glicerol

passe para o intestino delgado, 44% seja fermentado no rúmen e 43% seja

absorvido no rúmen (Krehbiel, 2008). Quando absorvido pelo epitélio ruminal, o

glicerol é metabolizado no fígado, tendo como destino final a gliconeogênese,

pela ação da enzima glicerol quinase, que o converte a glicose. Quando

fermentado no rúmen o glicerol é convertido a propionato, que por sua vez é

metabolizado a oxalacetato no fígado, através do ciclo de Krebs, e por fim

utilizado para a produção de glicose pela via gliconeogênica. Há relatos de que

o glicerol pode resultar na produção de outros metabólitos, como por exemplo,

o ácido lático e succinico (Hobson e Mann, 1961; Stewart e Bryant, 1988).

Outra possibilidade é o glicerol passar pelo rúmen e ser absorvido no intestino

delgado, sendo precursor de glicose. Dessa forma, a glicerina bruta apresenta

grande potencial de aplicação como substrato energético para ruminantes.

Com relação ao tempo de colonização e fermentação do glicerol, Lee

et al., (2011) em um estudo in vitro, concluíram que a fermentação do glicerol é

relativamente lenta, porém, o rápido aumento na produção de gás após o “lag

16

time” (tempo de colonização, que teve duração de 7,9 horas), indica que a

cinética de fermentação do glicerol pode ser alterada pela adaptação da

microbiota ruminal ao glicerol. Ferraro et al., (2009) também notaram elevado

tempo de colonização e lenta taxa de produção de gás e concluíram que a

cinética de fermentação do glicerol in vitro depende da adaptação dos

microrganismos ruminais e que essa fermentação também pode ser alterada

com a presença de outros alimentos.

Kristensen e Raun (2007) mediram a absorção da glicerina e o

metabolismo do glicerol no fígado de vacas, que através da cânula ruminal,

receberam 925 gramas/dia de glicerina, contendo 85% de glicerol. Apenas 10%

deste glicerol foi recuperado via veia porta, ou seja, apenas uma pequena

fração foi absorvida pelo rúmen e convertido no fígado a glicose. O restante

(90%) da glicerina, presume-se que foi convertida a propionato no rúmen,

contribuindo com a gliconeogênese.

Ávila et al (2011) observaram aumento na concentração de propionato

e redução linear no acetato e na relação acetato:propionato, in vitro quando

substituíram grão de cevada por glicerina. Drouillard (2008) afirmou que a

inclusão de glicerol na dieta de ruminantes modifica a relação

acetato:propionato por ser um precursor de propionato no rúmen. Bergner et al

(1995) reportaram que a substituição do amido de trigo pelo glicerol aumenta a

produção de propionato e reduziu a relação acetato:propionato in vitro.

Lee et al (2011) avaliando a produção de gás, perfil de ácidos graxos

de cadeia curta (AGCC) e produção de metano in vitro, verificaram que, após

24 horas de incubação, houve aumento na proporção de propionato e redução

na relação acetato: propionato. Também observaram redução na produção

total de gases e metano, sem afetar a produção de AGCC. Os autores

concluíram que a adição de glicerol na dieta pode aumentar a eficiência no uso

da energia nos alimentos pelos ruminantes.

Rico et al (2012) avaliaram a inclusão 0, 3, 5, e 8% de glicerol seco na

dieta de vacas em lactação e a fermentação in vitro, e observaram que o

aumento nos teores de glicerol na dieta não aumentou a eficiência na síntese

de proteína microbiana. Também observaram que a concentração de nitrogênio

amoniacal aumentou apenas quando incluíram 8% de glicerol nas dietas.

17

Alguns trabalhos relataram aumento na produção de acido butírico,

quando a glicerina bruta foi adicionada às dietas (Remond et al.; 1993;

Schroder e Sudekun, 1999; Trabui et al 2007). Partindo deste princípio, Terré et

al (2011) avaliaram o desenvolvimento das papilas ruminais, visto que o

butirato é o acido graxo de cadeia curta com maior capacidade para estimular o

desenvolvimento da mucosa ruminal, inibindo a apoptose das células da

mucosa (Mentschel et al.; 2001). Porém os autores verificaram que não houve

influência da adição de glicerina bruta sobre as papilas ruminais.

A glicerina bruta tem sido associada à diminuição de bio hidrogenação

ruminal. Krueger et al (2010) e Edwards et al (2012) avaliaram o efeito do

glicerol sobre a lipólise ruminal in vitro, adicionando glicerol em cultura de

bactérias ruminais e incubando em ambiente anaeróbico por 48 horas e

verificaram que o uso de 6 ou 20% de glicerol gerou diminuição na lipólise

ruminal acima de 80% em relação ao tratamento controle. Os autores

ponderaram que apesar de obter tais resultados com o estudo realizado não foi

possível estabelecer qual o mecanismo de ação do glicerol na inibição da

lipólise ruminal.

Por outro lado, alguns autores destacam que a presença de glicerina

na dieta pode apresentar alguns impactos negativos, do ponto de vista de

fermentação ruminal. Roger et al (1992) relataram que a glicerina pode ter

efeito negativo na atividade celulolítica no rúmen. Foi observada redução na

degradação de celulose pelas bactérias celulolíticas na ordem de 0,5% quando

utilizado 5% de glicerina na dieta. Krewbiel (2008) descreveu que as diferenças

na digestibilidade da fibra podem ser atribuídas a necessidade de adaptação

dos microrganismos a glicerina ao longo do tempo. Sendo assim se fazem

necessários estudos sobre como proceder a adaptação dos animais ao

recebimento da dieta contendo glicerina bruta.

Por outro lado, Rico et al (2012) ao avaliarem a inclusão de 0, 3, e 8%

de glicerol seco em dietas de vacas em lactação e a fermentação in vitro,

verificaram aumento na digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, e

fibra em detergente neutro. Os resultados referentes a digestibilidade de dietas

contenho glicerina ainda são escassos, tornando difícil aferir com precisão o

real efeito causado por esse coproduto na fermentação e digestão de

nutrientes.

18

Com relação os teores de glicerina bruta a serem utilizadas em dietas

de ruminantes ainda existem muitas controvérsias, em função das divergências

entre a quantidade de glicerol presente nas glicerinas utilizadas nos

experimentos. Donkin et al (2009) afirmaram que resultados obtidos com

glicerina purificada, a qual possui maior teor de glicerol, devem ser analisados

com cautela e não extrapolar os resultados com a glicerina bruta.

Sudekun et al (2008) salientaram que a glicerina bruta pode substituir

carboidratos rapidamente fermentáveis em dietas de ruminantes em ate 10%

da matéria seca sem impacto negativo no consumo de água, ingestão de

alimentos, degradação ruminal, e digestibilidade de nutrientes. Schroder e

Sudekun (1999) observaram aumento no consumo de água quando a glicerina

foi introduzida na dieta, provavelmente explicado pelo aumento do teor de

cloreto de sódio presente na glicerina.

Com relação a nutrição de ovinos, Gomes et al. (2011) utilizaram 27

cordeiros da raça Santa Inês, com aproximadamente 90 dias de idade e

avaliaram o desempenhos dos animais recebendo dietas com 40% de feno de

aveia, utilizando tratamento controle e a inclusão de 15 ou 30% de glicerina

bruta (83,2% de glicerol). Os autores concluíram que a inclusão de valores de

até 30% de glicerina na dieta total não gerou impacto negativo sobre a saúde

animal, consumo, desempenho e a qualidade da carne ovina. Salientaram que

a adição de glicerina gerou redução considerável na redução de pó, podendo

esse ser um efeito benéfico da adição desse coproduto em rações com elevado

teor de matéria seca.

Terré et al. (2011) utilizaram 102 carneiros que foram suplementados,

do desmame ao abate, com glicerina bruta (0, 5, e 10%) e concluíram que a

glicerina pode ser incluída na dieta de carneiros até o teor de 10% sem

prejudicar o desempenho, a ingestão, ou alterar a composição de ácidos

graxos da carne. Também não houve influência da adição de glicerina nos

parâmetros sanguíneos, como insulina sérica e concentração de glicose.

Entretanto, os cordeiros utilizados eram jovens 45 ±7,9 dias de idade e foram

abatidos aos 70 ±10,9 dias de idade, caracterizando um período muito curto de

confinamento acesso a ração contendo glicerina.

Musselman et al. (2008) avaliaram a inclusão de 0, 15, 30 e 45% de

glicerina com aproximadamente 90% de glicerol, na nutrição de cordeiros

19

recebendo dietas com alta proporção de concentrado e verificaram que os

animais dos tratamentos controle e 15% de glicerina bruta tiveram maior ganho

de peso (0,32; 0,25; 0,21; 0,15 kg/dia e menor idade ao abate 82,7; 82,5;

110,8; 145,7 dias respectivamente) em relação ao tratamento 30 e 45%. Os

autores sugeriram que glicerina bruta com 90% de glicerol pode ser incluída na

ração de cordeiros confinados em até 15% da matéria seca.

Lage et al (2010) avaliaram o desempenho de 35 cordeiros da raça

Santa Inês, recém desmamados, com 90 dias de idade, os quais receberam

dietas contendo 0, 3, 6, 9 e 12% de glicerina bruta ( 36,2% de glicerol) na MS,

em substituição ao milho, sendo a fração volumosa da dieta (30%) composta

por silagem de milho. Os autores relataram redução linear no consumo de

matéria seca (1,12; 1,12; 0,9; 0,94; 0,78 kg dia-1), efeito quadrático sobre a

conversão alimentar (4,24; 3,72; 3,51; 3,70; 4,19 respectivamente), concluindo

que a inclusão de ate 6% de glicerina bruta melhora o desempenho e reduz o

custo do ganho de carcaça.

Gunn et al. (2010) ao avaliarem a adição de glicerina bruta (87,5% de

glicerol), sendo os teores de glicerina utilizados 0, 5, 10, 15, e 20% de inclusão,

em dietas contendo 15% de feno, sobre o desempenho e as características de

carcaça de 30 carneiros, observaram que não houve diferenças entre os

tratamentos com relação ao ganho médio diário (0,23; 0,20; 0,28; 0,29; 0,23

kg/dia) peso final (56,2; 57,6; 58,1; 57,5; e 57,1 kg) e consumo de matéria seca

(1,43; 1,41; 1,59; 1,57; 1,55 kg, respectivamente), bem como para as

características de carcaças avaliadas. Concluíram que a adição de glicerina

bruta nas dietas de terminação de cordeiros não resulta em impacto negativo

tanto no desempenho quanto nas características de carcaça.

2.5 Referências Bibliográficas

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24

3 GLICERINA NA DIETA DE BORREGAS TERMINADAS EM CONFINAMENTO

RESUMO- Objetivou avaliar o desempenho de borregas terminadas em confinamento recebendo glicerina. Foram utilizadas 40 borregas sem raça definida com peso médio de 21,71 ±1,39 kg, distribuídas em um delineamento em blocos casualizados, com cinco tratamentos (0, 7, 14, 21, e 28% de glicerina na MS da dieta), e quatro blocos. Foram avaliados o efeito a inclusão de glicerina no consumo, digestibilidade dos nutrientes, ganho de peso, e conversão alimentar. Não houve efeito (P>0,05) dos níveis de glicerina sobre o consumo de matéria seca, proteína bruta, matéria orgânica, fibra em detergente neutro e extrato etéreo. O consumo de carboidratos não fibrosos foi reduzido linearmente (P<0,05) pelos níveis de glicerina. Os coeficientes de digestibilidade de matéria seca e proteína bruta não foram afetados pela inclusão de glicerina, e apresentaram médias de 62,68 e 58,77%, respectivamente. Houve efeito quadrático para a digestibilidade de extrato etéreo, sendo a maior digestibilidade, 76% observada na dieta que continha 21% de glicerina em sua composição. Não foi observado efeito dos níveis de glicerina na dieta sobre o peso corporal final e o ganho médio total, com valores médios de 34,26 ± 1,84 kg e 17± 0,01, respectivamente. Considerando que os níveis de glicerina não afetaram negativamente o consumo e a digestibilidade dos nutrientes e, portanto, o desempenho produtivo, torna se possível acrescentá-la até o nível de 28% na MS da dieta de borregas em confinamento. Palavras-chave: biodiesel, coproduto, glicerol, ovinos, ruminantes

25

GLYCERIN IN FEMALE LAMBS DIET FEEDLOT FINISHED

ABASTRACT- Aimed to evaluate the performance of lambs in feedlot receiving glycerin. 40 lambs Were used mongrel with an average weight of 21.71 ± 1:39 kg, distributed in a randomized block design with five treatments (0, 7, 14, 21, and 28% glycerin in the diet DM), four blocks. We Evaluated the effect of the inclusion of glycerin on intake, digestibility of nutrients, weight gain and feed conversion. There was no effect (P> 0.05) of glycerin levels on dry matter intake, crude protein, organic matter, neutral detergent fiber and ether extract. The use of non-fibrous carbohydrate was reduced linearly (P <0.05) by the levels of glycerine. The dry matter digestibility and crude protein Were not affected by the inclusion of glycerin, and had average of 62.68 and 58.77%, respectivamente. There was a quadratic effect for the ether extract digestibility, and the greater digestibility, 76% Observed in the diet containing 21% glycerol in its composition. There was no effect of glycerin levels on the end body weight and the average overall gain, with average values of 34.26 ± 1.84 kg and 17 ± 0.01, respectivamente. Whereas the glycerin levels did not Affect the intake and digestibility of nutrients and Therefore the production performance makes it possible to add it to the level of 28% DM of the diet of lambs in confinement. Keywords: by-product biodiesel, glycerol, sheep, ruminant

26

3.1 Introdução

Uma das grandes preocupações da pesquisa é a busca por alternativas

de manejo nas diferentes categorias de produção animal que permitam maior

desfrute do rebanho, além de maior produção de carne, com o objetivo de

aumentar o rendimento econômico do produtor e a produtividade, além da

qualidade da carne.

Os elevados custos de produção constantemente são atribuídos à

alimentação dos animais, que pode representar até 80% do custo total. Apesar

de não serem os ingredientes mais caros que compõem a dieta, os alimentos

energéticos são incluídos em elevadas proporções, contribuindo

substancialmente para o aumento nos custos da dieta. Logo, existe grande

interesse em utilizar ingredientes energéticos alternativos ao milho na

formulação de rações, como por exemplo, os coprodutos da indústria do

biodiesel.

Durante a produção do biodiesel ocorre o processo de conversão de

triglicerídeos em ácidos graxos e glicerol, gerando o coproduto denominado

glicerina bruta (Gonçalves et al., 2009). Esta pode ser classificada de acordo

com sua composição, sendo de baixa, média e alta pureza quando o teor de

glicerol for de 50 a 70%, de 80 a 99% e acima de 99%, respectivamente

(Südekum, 2008).

As características da glicerina aumentam o interesse em utilizá-la na

nutrição animal por ser um ingrediente levemente adocicado, viscoso e de

acordo com Drouillard (2008) pode prevenir a segregação dos componentes da

ração total, tornando a mistura mais homogênea. De acordo com Mach et al.

(2009) a glicerina bruta, contendo 86,0% de glicerol, demonstra ser um bom

ingrediente energético, e estimaram a energia metabolizável como sendo 3,47

Mcal/kg de matéria seca (MS). O glicerol, principal componente da glicerina

bruta, torna-se de grande interesse, pois é precursor gliconeogênico. Khrebiel

(2008) relatou que o glicerol pode ter três destinos ao entrar no rúmen:

absorção pela parede ruminal ou fermentado a propionato, e passar para o

intestino delgado.

Vários estudos têm sido desenvolvidos a fim de avaliar a inclusão de

glicerina bruta na dieta de ruminantes, porém os resultados obtidos são

contraditório (Lage et al., 2010; Terré et al., 2011; Musselman et al., 2008). De

27

acordo com Gunn et al. (2010), existem hipóteses de que o aumento nos teores

de glicerina causam impactos negativos no ambiente ruminal, que acarretam

em queda na ingestão de MS. Sendo assim, existe a necessidade de testar

hipóteses que apontem a razão exata das causas da queda no desempenho

animal associadas às elevadas concentrações de glicerina bruta nas dietas de

ruminantes. Parte dessas respostas pode ser explicada pela glicerina bruta ser

um coproduto, logo, não existe controle de qualidade para tal ingrediente,

gerando assim grande variação em sua composição. A grande maioria dos

trabalhos realizados são com animais do sexo masculino, porém Coutinho Filho

et al., (2010) ressalta que o sexo influencia o ponto de abate, de modo que as

fêmeas atingem o ponto mais cedo e mais leves que os machos, castrados ou

não.

Objetivou se com este estudo avaliar o desempenho de borregas sem

raça definida terminadas em confinamento recebendo níveis crescentes de

glicerina na dieta.

3.2 Material e Métodos

O experimento foi conduzido no município de Santo Antônio de

Leverger – Mato Grosso, no Setor de Ovinocultura da Fazenda Experimental

da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), localizada a 30 Km da

capital Cuiabá, nas coordenadas de 15°47'05″ Sul e 56°04´ Oeste, e 140 m de

altitude, no período de dezembro de 2012 a março de 2013. As análises de

composição bromatológica foram realizadas no Laboratório de Nutrição Animal

da Faculdade de Agronomia, Medicina veterinária e Zootecnia, em Cuiabá.

Foram utilizadas 40 borregas, com peso corporal (PC) médio de 21,72

kg ± 1,395 kg e idade média de quatro meses e meio.mestiças deslanadas,

distribuídas em um delineamento em blocos casualizados com quatro blocos.

Os animais foram divididos de acordo com o peso inicial. Os animais foram

mantidos em 20 baias de madeira (duas borregas por baia) de 4,06 m2 cada e

piso de concreto. Inicialmente, os animais foram casqueados, vacinados contra

clostridiose, pesados, identificados e tratados contra endoparasitas.

As dietas foram compostas de 40% de volumoso (silagem de milho) e

60% de concentrado, formuladas de acordo com os tratamentos experimentais.

Formularam-se as dietas para serem isonitrogenadas, com teor de 16%

28

proteína bruta (NRC, 1985), calculada para animais com potencial de ganho de

peso diário de 250 g, os concentrados foram compostos por milho moído, farelo

de soja, ureia/sulfato de amônio (9:1), mistura mineral e glicerina em níveis

crescentes (0, 7, 14, 21e 28% na base seca da dieta) (Tabela 1).

TABELA 1. Composição de ingredientes das dietas experimentais (% MS).

Ingrediente Nível de glicerina na dieta (%MS)

0 7 14 21 28

Silagem de milho 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Milho moído 43,2 35,2 26,2 18,2 9,2 Farelo de soja 14,0 15,0 17,0 18,0 20,0 Glicerinaa 0,0 7,0 14,0 21,0 28,0 Mistura mineralb 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 Ureia/sulfato de amônio (9:1)

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

a Composição Glicerina Bruta: matéria seca 915 g/kg; Glicerol 831 g/kg, PB: ausente; Cinzas:

60 g/kg; EE: 16 g/kg; Metanol: 2 g/kg; Sódio: 5 g/kg. b mistura mineral comercial para ovinos –

níveis de garantia/ kg: Ca: 177 g; P: 80 g; S: 20 g; Na: 108 g; Co: 40 mg; Cu: 550 mg; I: 60 mg; Se: 15 mg; Mn: 1200 mg; Zn,: 3000 mg.

A dieta foi fornecida duas vezes ao dia (8:00 e às 16:00 h) na forma de

dieta total, calculada de forma a manter sobras na matéria natural, em média

10-15% do ofertado. Diariamente, antes do primeiro trato, as sobras de

alimentos do dia anterior foram recolhidas e pesadas, sendo esse

procedimento repetido durante todo o período experimental.

O experimento teve duração de 78 dias, sendo os 15 dias iniciais

destinados à adaptação dos animais às dietas e baias e os 63 dias restantes

destinados ao monitoramento do consumo e desempenho. O consumo de

matéria seca (CMS) diário foi obtido pela diferença entre a quantidade de MS

ofertada e as respectivas sobras.

O período de coletas ocorreu em dois períodos durante o experimento,

sendo o primeiro no 32°, 33° e 34° dia e o segundo no 54°, 55° e 56° dia de

experimento, em que foram coletadas amostras da silagem de milho,

concentrados, sobras e fezes.

As amostras da silagem de milho, sobras e fezes foram pré-secas em

estufas de ventilação forçada a 60 ± 5°C, por 72 horas, sendo em seguida,

moídas em moinho tipo Willey, utilizando peneiras com crivos de 1 mm e, em

29

seguida obtidas amostras compostas por baia (dois animais) e período.

Para avaliação do desempenho animal (ganho de peso total e médio

diário), os animais foram pesados no início (PCI) e final (PCF) do experimento,

após jejum de sólidos e líquidos de 16 horas, para determinar o ganho médio

diário, bem como a cada 20 dias para monitoramento do crescimento dos

animais. A conversão alimentar (CA) foi calculada, considerando a média de

peso e consumo de dois animais, a partir do consumo de matéria seca total

durante o experimento dividido pelo ganho de peso total.

Amostras de alimentos, sobras e fezes foram analisados quanto à

matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), matéria mineral (MM), proteína

bruta (PB), extrato etéreo (EE) e fibra em detergente ácido (FDA) de acordo

com os métodos de AOAC (Association of Official Analytical Chemists -

AOAC 1990 ). Na análise de fibra em detergente neutro (FDN), as amostras

foram tratadas com uma alfa-amilase estável ao calor (Mertens, 2002), e o

resíduo corrigido para cinza e compostos nitrogenados como descrito por

Licitra et al. (1996). Na Tabela 2 observa-se a composição dos ingredientes

utilizados nas dietas experimentais e na Tabela 3 a composição bromatológica

das dietas experimentais em função dos níveis de glicerina.

TABELA 2. Composição bromatológica da silagem de milho (SM), milho moído

(MI), farelo de soja (FS) e glicerina (GB).

Componentes Ingredientes

SM MI FS GL

Matéria seca 38,72 92,09 93,30 87,89 Matéria mineral 3,87 1,16 6,51 7,36 Matéria orgânica 96,12 98,83 93,48 92,63 Proteína bruta 8,16 9,03 51,70 0 Extrato etéreo 1,71 3,06 1,25 15,50 Carboidratos totais 86,24 86,72 40,53 77,13 Fibra em detergente neutro 53,79 11,56 22,72 0 Fibra em detergente ácido 31,54 7,37 8,00 0 FDNcpa 51,05 10,35 11,18 0 Carboidratos não fibrosos 35,19 75,16 29,35 77,13 FDNib 18,39 5,61 2,89 0

aFDNcp = Fibra em Detergente Neutro corrigido para cinzas e proteína;

bFDNi

= Fibra em

Detergente Neutro indigestível.

30

Os teores de carboidratos não-fibrosos corrigidos para cinzas e

proteína (CNFcp) foram calculados conforme proposto por Hall (2000)

adaptado, sendo: CNFcp = 100 - [(PB - PB derivada da uréia + uréia na dieta) +

FDNcp + EE + Cinzas].

Tabela 3. Composição bromatológica das dietas (% MS)

Componente Níveis de glicerina na dieta (%)

0 7 14 21 28

Matéria seca (%) 68,23 68,25 68,26 68,29 68,30

Matéria mineral (%MS) 4,76 5,24 5,78 6,27 6,81

Matéria orgânica (%MS) 94,25 94,00 93,71 93,46 93,16

Proteína bruta (%MS) 15,42 15,22 15,43 15,23 15,45

Extrato etéreo (%MS) 2,18 3,03 3,86 4,71 5,55

Carboidratos totais (%MS) 77,67 76,54 74,94 73,81 72,21

FDN (%MS) 35,13 33,41 31,58 29,86 28,02

FDNcpa (%MS) 30,33 29,26 28,12 27,05 25,92

Carboidratos não fibrosos (%MS)

50,94 50,62 49,84 49,52 48,74

FDNib (%MS) 11,09 11,61 10,42 10,54 10,00 aFDNcp = Fibra em Detergente Neutro corrigido para cinzas e proteína;

bFibra em Detergente

Neutro indigestível.

As variáveis estudadas foram analisadas utilizando modelos mistos. O

procedimento MIXED do SAS versão 9.3 foi utilizado, considerando bloco

completo com cinco tratamentos e quatro blocos, de acordo com o seguinte

modelo:

𝑌 = 𝜇 + 𝑇𝑖 + 𝐵𝑗 + 𝜀𝑖𝑗

Em que µ é a média geral, Ti é o efeito de tratamento (i = 1 a 5), Bj é o

efeito de bloco (j = 1 a 4), e Eij é o erro residual. O efeito de tratamento foi

considerado fixo e bloco foi incluído como um efeito aleatório. A opção

LSMEANS foi utilizada para gerar as médias individuais para cada tratamento.

Contrastes ortogonais foram utilizados para partição específica dos efeitos de

tratamento em linear, quadrático, cúbico e quártico. Antecipa-se que em virtude

da ausência dos efeitos cúbicos e quárticos, estes foram omitidos das tabelas.

31

As medidas de glicemia foram analisadas como medidas repetidas no

tempo usando o procedimento MIXED do SAS, versão 9.3. De acordo com o

seguinte modelo:

𝑌 = 𝜇 + 𝑇𝑖 + 𝐵𝑗 + 𝐴𝑖𝑗 + 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜𝑘 + (𝑇 ∗ 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜)𝑖𝑘 + 𝜀𝑖𝑗𝑘

Onde µ é a média geral; Ti é o efeito de tratamento (i = 1 a 5); Bj é o

efeito de bloco (j = 1 a 4); Aij é o erro residual associado com efeito de animal

(bloco * tratamento); Tempok é o efeito de tempo de coleta após a alimentação

(k = 0 e 4); (T * Tempo)ik é o efeito de interação tratamento * tempo após a

alimentação, e Eijk é o erro residual. Bloco e animal foram incluídos como efeito

aleatório. Para a análise da glicemia, estruturas de matriz de covariância dos

erros foram ajustadas. Dentre todas as estruturas investigadas, VC (Variance

Components) foi a melhor conforme o critério de informação bayesiano (BIC). A

opção LSMEANS foi utilizada para gerar as médias individuais para cada nível

de glicerina e para os tempos de coleta. Os efeitos de tratamento, tempo e

interação tratamento*tempo foram definidos pelo teste-F da ANOVA, sendo o

comando SLICE usado para separar interação tratamento*tempo siginificativa.

Avaliações dos efeitos de tratamento e/ou tratamento dentro de tempo foram

realizadas utilizando os mesmos contrastes supracitados para partição dos

efeitos. Para todos os procedimentos, adotou-se α = 0,05, como nível crítico de

probabilidade para o erro tipo I. Tendências foram consideradas para α entre

0,05 e 0,1.

3.3 Resultados e Discussão

Os níveis crescentes de glicerina na dieta não influenciaram (P>0,05) o

consumo de matéria seca (CMS), sendo encontrado um valor médio de

1421,57 g/dia (TABELA 4). Também não houve efeito (P>0,05) dos níveis de

glicerina sobre o consumo de PB (216,86 g/dia), MO (1341g/dia), FDN (411,93

g/dia) e EE (56,39g/dia). Estes resultados podem ser explicados pela ausência

de efeito dos níveis de glicerina no CMS. O consumo de CNF foi reduzido

linearmente (P<0,05) pelos níveis de glicerina na dieta, o que pode ser

explicado considerando que à medida que a glicerina tem sua concentração

aumentada na dieta, a porcentagem de milho moído é reduzida, o qual é a

principal fonte de CNF.

32

TABELA 4. Consumo diário de nutrientes da dieta (g/dia) por animais

alimentados com glicerina.

Variáveis Níveis de glicerina %

EPM Valor de P

0 7 14 21 28 L Q

CMS 1423,62 1426,60 1420,38 1408,88 1428,41 69,99 0,89 0,69

CPB 217,19 217,73 216,88 214,75 217,79 10,25 0,83 0,72

CMO 1343,93 1346,64 1340,42 1329,19 1347,18 66,19 0,84 0,70

CFDN 413,47 414,00 411,94 407,82 412,43 18,51 0,61 0,75

CEE 55,59 55,84 56,11 56,41 58,03 2,97 0,03 0,32

CCNF 626,56 632,45 613,58 578,90 592,84 33,87 0,005 0,99

CMS = consumo de matéria seca; CPB = Consumo proteína bruta; CMO = consumo de matéria orgânica; CFDN = consumo de fibra em detergente neutro; CEE = consumo de extrato etéreo; e CCNF = consumo de carboidratos não fibrosos. EPM = erro padrão da média; L = efeito linear; Q = efeito quadrático.

Pimentel et al. (2014) também trabalhando com dietas níveis de glicerina

(0, 33,3, 66,6, e 100%) em substituição ao milho, correspondendo,

respectivamente a 0, 40, 80 e 120 gramas de glicerina/kg na MS total da dieta

relataram que não houve efeito da glicerina sobre o consumo de MS de vacas

em lactação.

Gomes (2011) e Paiva (2012) trabalhando com dietas com elevada

porcentagem de concentrado (75%) contendo até 20% de glicerina observaram

efeito quadrático desta sobre o CMS, enquanto Lage et al. (2010) observaram

redução linear do CMS com o aumento dos níveis de glicerina (0, 3, 6, 9 e 12%

de GB na dieta). Esse comportamento no consumo pode ser em decorrência

do teor de glicerol presente nas glicerinas utilizadas, que variam de 36,2 a

90%.

O mesmo comportamento observado para o consumo dos CNF foi citado

por Paiva (2012) que substitui milho por glicerina até o nível de 20% de

glicerina na dieta. Os resultados observados no presente experimento ficaram

acima dos valores reportados por Barros et al. (2015) e semelhantes aos

verificados por Paiva (2012).

33

O consumo de MS é um importante fator que influencia o desempenho

de animais em confinamento, sendo considerado o ponto determinante de

aporte de nutrientes necessários para o atendimento das exigências de

mantença e de ganho de peso dos animais (Mertens, 1994).

A redução no consumo dos CNF geralmente causa redução na digestão

da MS quando ocorre expressiva variação na porcentagem de FDN nas dietas,

pois os CNF apresentam rápida e elevada digestão, enquanto que a FDN tem

lenta e incompleta digestão (Mertens, 1994). Da mesma forma, a redução no

consumo de CNF pode ter efeitos negativos na produção de proteína

microbiana ruminal, uma vez que permitem rápido crescimento microbiano no

rúmen, comparados aos carboidratos fibrosos (Russell et al., 1992).

O coeficiente de digestibilidade de matéria seca não foi influenciado

pelos níveis de glicerina na dieta (P>0,05), enquanto os coeficientes de

digestibilidade da matéria orgânica, proteína bruta e carboidratos não fibrosos

apresentaram tendência de efeito quadrático em função dos níveis de glicerina

(Tabela 5). Já a digestão do EE foi quadraticamente (P<0,05) afetada pelos

níveis de glicerina na dieta.

Os coeficientes de digestibilidade da MS e MO observados no presente

estudo ficaram abaixo dos resultados encontrados por Lage et al. (2010) de

73,91 e 77,37%, que avaliaram os níveis de 0, 3, 6, 9, e 12% de glicerina bruta

de na dieta de cordeiros. Entretanto, o coeficiente de digestibilidade da MS foi

semelhante ao encontrado por Barros et al. (2015), de 60,11%, que avaliou o

uso de glicerina em níveis crescentes para ovinos. Lage et al. (2010) e Farias

et al. (2012) também não observaram efeito da inclusão de glicerina sobre os

coeficientes de digestibilidade da MO.

O coeficiente de digestibilidade médio da FDN foi de 39,31% e não foi

afetado pelos níveis de glicerina (Tabela 5). A FDN representa parte da parede

celular dos alimentos, constituída por hemicelulose, celulose, e lignina das

quais hemicelulose e a celulose, quando não complexadas com a lignina

podem ser degradas pelos microorganismos ruminais (bactérias celulolíticas)

para obtenção de energia (VAN SOEST, 1994). Ovinos são animais com alta

capacidade para selecionar ingredientes específicos e mais palatáveis da dieta,

ocasionando modificação da proporção da ingestão dos ingredientes e,

consequentemente dos fatores nutricionais da dieta. Este comportamento

34

seletivo foi o que provavelmente, tenha influenciado a ingestão de maior

quantidade do volumoso, e que proporcionou uma menor digestibilidade da

FDN.

Verificou comportamento quadrático (P<0,05) do coeficiente de

digestibilidade do EE, o que de acordo com BARROS et al. (2015) pode estar

associado ao fato da glicerina conter ácidos graxos, proporcionando com isso

redução da fração endógena ou melhora no coeficiente de absorção dos ácidos

graxos dietéticos no intestino delgado.

TABELA 5. Digestibilidade aparente dos nutrientes (%) por animais

alimentados com níveis glicerina.

Variáveis Níveis de glicerina %

EPM Valor de p

0 7 14 21 28 L Q

DMS 61,82 62,51 63,15 63,31 62,63 1,27 0,139 0,100

DPB 57,75 58,70 59,39 59,40 58,63 1,18 0,184 0,069

DMO 63,43 64,07 64,76 64,84 64,21 1,19 0,136 0,092

DFDN 38,38 39,07 39,38 40,08 39,63 1,50 0,213 0,564

DEE 72,09 74,66 76,00 75,05 74,00 1,29 0,035 0,000

DCNF 80,39 80,80 81,69 81,35 80,84 0,76 0,261 0,056

DMS = digestibilidade da matéria seca; DPB = digestibilidade proteína bruta; DMO = digestibilidade da matéria orgânica; DFDN = digestibilidade fibra em detergente neutro; DEE = digestibilidade do extrato etéreo; DCNF = digestibildade dos carboidratos não fibrosos. EPM = erro padrão da média; L = efeito linear; Q = efeito quadrático

O glicerol, principal componente da glicerina, tem sido citado como

detentor de efeito inibidor sobre a aderência, atividade e crescimento de

bactérias celulolíticas e fungos ruminais em experimentos in vitro, quando se

adiciona mais que 7% de glicerol na MS da dieta (Roger et al., 1992; Paggi et

al., 2004; Abo El Nor et al., 2010). Se este efeito realmente ocorrer no rúmen,

esperar-se-ia efeito negativo do glicerol na digestão da fibra no rúmen, o que

não seria desejável, considerando que a fibra é importante fonte de energia

35

para animal mesmo em dietas contendo 60% de concentrado, como as usadas

no presente estudo.

Alguns autores (Abo El Nor et al., 2010 e Abughazaleh et al., 201s1)

verificaram efeito negativo do glicerol apenas sobre Butyrifibrio fibrisolvens mas

não sobre Ruminococcus albus. Considerando que B. fibrisolves não está entre

as mais ativas bactérias celulolíticas do rúmen, diferente da R. albus, pode-se

esperar com isso um menor efeito da glicerina sobre a digestão da fibra no

rúmen com base nessas informações.

Em outro estudo usando culturas puras de bactérias celulolíticas do

rúmen Roger et al. (1992) observaram que a taxa de crescimento de

Fibrobacter succinogenes e Ruminococcus flavefaciens era reduzida nas

maiores concentrações de glicerol. Abo El Nor et al. (2010) alertam que embora

algumas espécies de bactérias se mostrem mais resistes ao glicerol, sua

capacidade em degradar a fibra pode ser comprometida devido a modificações

na permeabilidade da membrana celular, e reduções na atividade enzimática.

Apesar da inclusão da glicerina implicar em redução da adição de amido,

em vários experimentos não tem sido observado efeito negativo da inclusão da

glicerina sobre o consumo e digestiblidade das dietas, produção microbiana

bem como sobre o desempenho dos animais. Neste sentido, Gomes (2011) e

Paiva (2012), utilizando dietas contendo 75% de concentrado para ovinos,

verificaram que a produção e eficiência microbiana não foram influenciadas

(P>0,05) pelas inclusões de até 200 g de glicerina/kg de MS.

Muitas dúvidas surgem da real fermentação do glicerol no rúmen,

considerando que por meio de estudos in vitro com culturas isoladas do rúmen,

poucas espécies de bactérias ruminais se mostraram capazes de usar o

glicerol como fonte de energia comparado à digestão de amido e uso de

maltose ou glicose como fonte de energia. Das espécies de bactérias ruminais

são citadas Anaerovibrio lipolytica, Selenomonas ruminatium, Megasphaera

elsdenii. Destas espécies, apenas Selenomonas ruminantium parece ser

presente no rúmen em proporções elevadas em dietas a base de forragem ou

concentrado e, com isso, explicaria a elevada taxa de fermentação ruminal do

glicerol observado em vários estudos.

Embora seja comumente assumido que o glicerol no rúmen é

basicamente convertido a propionato, isso parece não ser verdadeiro, pois são

36

percebidas em estudos in vitro quantidades de acetato e butirato como

produtos da fermentação, adicionalmente ao propionato.

A energia oriunda da fermentação de glicerol é, na média, metade

daquela gerada quando da fermentação de glicose e, com isso, seria esperado

que quando amido do milho é substituído por glicerina ocorresse redução do

crescimento microbiano no rúmen e da produção de proteína microbiana.

Apesar da aparente menor energia disponível para a microbiota ruminal a partir

da fermentação do glicerol, comparado a glicose proveniente do milho, é

preciso ser lembrar que o glicerol entra na via glicolítica (EMP) como triose

fosfato (dihidroxiacetona-P) a partir de uma fosforilação envolvendo o uso de

fosfato inorgânico, e as demais etapas da sua parcial oxidação até piruvato

apenas geram ATP, ao contrário da glicose que precisa ser fosforilada 2 vezes

até começar ser hidrolisadada a 2 trioses-fosfato. Desta forma, pode-se dizer

que o metabolismo do glicerol gasta menos energia do que o da glicose nas

células microbianas no rúmen. Adicionalmente, precisa ser lembrado que o

glicerol é um composto mais reduzido que a glicose, logo gera mais poder

redutor, o que pode ser usado adicionalmente como energia potencial para

várias funções celulares, incluindo o transporte de nutrientes.

Neste sentido, embora o amido seja digerido no rúmen numa taxa média

que varia de 20 a 30 h, a qual é considerada elevada, comparada à taxa de

digestão dos componentes da parede celular vegetal, esta parece ser inferior

àquela observada para a taxa de fermentação ruminal do glicerol em animais

adaptados. No que se refere à taxa de fermentação do glicerol no rúmen, há

razoável controvérsia na literatura, sendo parte da divergência provavelmente

atribuída ao uso de inóculo ruminal proveniente de animais adaptados ou não,

onde o último tem gerado as menores taxas de fermentação e elevado período

de latência.

Entretanto, deve ser salientado que cerca de 90% do glicerol tende a ser

fermentado no rúmen enquanto que a digestão de amido no rúmen segundo

Owens et al. (1986) é da ordem de 78%. Sobre sua taxa de fermentação

ruminal há controvérsias na literatura, pois Ferraro et al. (2009) observaram

lenta fermentação do glicerol, contrariamente a Rémond et al. (1993). Ferraro

et al. (2009) explicam que provavelmente os resultados observados por

Rémond et al. (1993) sejam decorrentes do fato da microbiota ruminal poder se

37

adaptar a fermentação do glicerol com o tempo de uso deste na dieta e, desta

forma, aumentar a taxa de fermentação do mesmo.

Não foi observado efeito (P>0,05) dos níveis de glicerina na dieta sobre

o PCF (Tabela 6), com valor médio de 34,26 kg.

TABELA 6. Médias de desempenho dos animais alimentados com níveis

crescentes de glicerina.

Variáveis Níveis de glicerina %

EPM Valor de P

0 7 14 21 28 L Q

PCI 21,67 21,68 21,70 21,76 21,77 1,39 0,44 0,90

PCF 32,67 35,47 34,87 33,87 33,45 1,84 0,98 0,15

GPT 11,00 13,78 13,17 12,11 11,67 1,11 0,92 0,12

GMD 0,17 0,21 0,20 0,19 0,18 0,01 0,92 0,12

CA 8,27 6,64 7,01 7,60 7,83 0,73 0,97 0,17

Peso corporal inicial (PCI, kg), peso corporal final (PCF, kg), ganho de peso total (GPT, kg), ganho médio diário de peso (GMD, kg), e conversão alimentar (CA) de animais alimentados glicerina; EPM = erro padrão da média; L = efeito linear; Q = efeito quadrático.

Também não foi observado efeito dos níveis de glicerina sobre o ganho

médio diário e conversão alimentar (Tabela 6), com valores médios de 0,19 e

7,47 kg, respectivamente.

Os valores de conversão alimentar observados neste estudo são

superiores aos obtidos por Lage et al. (2010) de 3,87 kg, Souza et al., (2008)

de 3,63 e 4,24 kg para cordeiros abatidos na condição corporal intermediário e

gorda, respectivamente. Entretanto, são próximos aos obtidos por SULIMAN e

Babiker (2007) de 6,32 kg, Xenofonte et al. (2008) de 8,01 kg, que trabalharam

com animais de mais elevado peso corporal. Animais fêmeas apresentam

menor eficiência de ganho de peso do que machos, especialmente machos não

castrados

Os valores de CMS observados no presente estudo são superiores aos

estimados por Cabral et al., (2008) de 3,4 para animais com mesmo peso dos

usados no presente trabalho. A conversão alimentar observada no presente

estudo é considerada compatível com o peso e ganho médio diário dos

animais, pois são animais de reduzida demanda de energia para mantença e

38

estão em fase de elevada deposição de massa muscular, o que os confere

eficiência no uso da energia da dieta para ganho de peso corporal.

Não houve efeito dos níveis de glicerina bruta sobre a concentração de

glicose sanguínea das borregas avaliadas (P>0,05) com valores médios de

75,8 e 80,6 mg/dL (Tabela 7), para o tempo zero e quatro horas após a

alimentação, respectivamente, embora tenha sido notado uma tendência de

aumento linear na concentração de glicose sanguínea nos animais quatro

horas após a alimentação.

TABELA 7. Concentrações médias de glicose sanguínea (mg/dL) de animais

alimentados com níveis de glicerina.

Tempo Níveis de glicerina %

EPM Valor de p

0 7 14 21 28 L Q

0 h 75,6 78,0 72,2 77,9 75,7 3,7 0,990 0,858

4 h 77,2 81,1 80,2 79,7 84,8 2,5 0,068 0,752

EPM = erro padrão da média; L = efeito linear; Q = efeito quadrático.

O aumento na inclusão de glicerina nas dietas não influenciou as

concentrações sanguíneas de glicose, apesar do potencial gliconeogênico do

glicerol e seu reflexo na produção de propionato (Wang et al., 2009a; Wang et

al., 2009b; Mach et al., 2009; Carvalho et al., 2011). O propionato pode ser

metabolizado por rotas oxidativas (Allen, 2000; Allen et al., 2009), e com isso,

não colaborar para o aumento nos níveis sanguíneos de glicose.

Adicionalmente, a absorção direta do glicerol é baixa em função da atividade

microbiana, que suprida de nitrogênio (Paiva, 2012), utiliza intensamente o

glicerol, produzindo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), com particular

atenção ao ácido propiônico. Os resultados relatados na literatura quanto às

concentrações de glicose sanguínea variam, merecendo atenção. Terré et al.

(2011) não observaram influência da glicerina sobre as concentrações de

glicose sanguínea, com valores médios de 86,4; 85,8 e 87,2 mg/dL

respectivamente para 0, 50 e 100 g de inclusão de glicerina na dieta de ovinos.

39

3.4 Conclusões

O consumo de carboidratos não fibrosos e a digestibilidade do extrato

etéreo foram afetados pela inclusão de glicerina na dieta dos animais.

A inclusão de glicerina não afeta o desempenho dos animais em

confinamento, tornando possível acrescentá-la até o nível de 28% na MS da

dieta de borregas em confinamento.

3.5 Referências bibliográficas ABO EL-NOR, S., ABUGHAZALEH, A. A., POTU, R. B., HASTINGS, D., KHATTAB, M.S.A., 2010. Effect of differing levels of glycerol on rumen fermentation and bacteria. Animal Feed Science Technol. 162, 99-105. ABUGHAZALEH, A.A., ABO EL-NOR, S., IBRAHIM, S.A., 2011. The effect of replacing corn with glycerol on ruminal bacteria in continuos culture fermenters. J. Animal Physiology Animal Nutriton. 95, 313-319. ALLEN, M. S.; BRADFORD, B. J.; OBA, M. Board-invited review: the hepatic oxidation theory of the control of feed intake and its application to ruminants. Journal Animal Science, Champaign, v. 87, p. 3317-3334, 2009 ALLEN, M.S., 2000. Effects of diet on Short-Term regulation of feed intake by lactating dary cattle. Journal Dairy Science. 83, 1598-1624. Association of Official Analytical Chemists (AOAC), 1990. Official Methods of Analysis, 15th ed. AOAC, Arlington, VA, USA. BARROS, M. C. C.; MARQUES, J. A.; SILVA, R. R.; SILVA, F. F.; COSTA, L. T.; GUIMARÃES, G.; SILVA, L. L.; GUSMÃO, J. J. N. Viabilidade econômica do uso da glicerina bruta em dietas para cordeiros terminados em confinamento. Semina. Ciências Agrárias (Online), v. 36, p. 443-452, 2015. CABRAL, L.S., NEVES, E.M.O., ZERVOUDAKIS, J.T., ABREU, J.G., RODRIGUES, R.C., SOUZA, A.L, OLIVEIRA, I.S., 2008. Estimativas dos requisitos nutricionais de ovinos em condições brasileiras. Revista Brasileira Saúde Produção animal.n. 9, 529-542. CARVALHO, E.R., SCHMELZ-ROBERTS, N.S., WHITE, H.M., 2011. Replacing corn with glycerol in diets for transition dairy cows. Journal Dairy Science. 94, 908-916. DROUILLARD, J.S. Glycerin as a feed for ruminants: using glycerin in high concentrate diets. Journal of Animal Science, Champaign, v.86(E-Suppl.2), p.392. (Abstr.), 2008

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43

4 GLICERINA NA ALIMENTAÇÃO DE OVINOS CONFINADOS: CONSUMO, DIGESTIBILIDADE, PARÂMETROS RUMINAIS E SANGUÍNEOS

RESUMO- Objetivou-se avaliar o efeito da inclusão de níveis crescentes de glicerina (0, 10, 20, e 30%) proveniente do biodiesel da soja sobre os consumos de nutrientes, as digestibilidades e os valores de pH ruminal, nitrogênio amoniacal e glicose de ovinos confinados recebendo dietas com glicerina. Quatro carneiros sem raça definida, machos castrados, adultos, com peso vivo médio de 35,02 ±4,08 kg, fistulados no rúmen, em um delineamento em quadrado latino 4X4. O experimento foi realizado no setor de ovinocultura da Fazenda Experimental da UFMT em Santo Antônio de Leverger –MT. Foram mensurados o consumo e a digestibilidade dos nutrientes, pH, glicose e nitrogênio amoniacal ruminal. Os consumos diários de matéria seca e proteína bruta apresentaram redução linear (P<0,05) com os maiores valores observados para inclusões próximas a 10%. O consumo de extrato etéreo aumentou linearmente, enquanto que o consumo de carboidratos não fibrosos e totais foram reduzidos com a inclusão da glicerina. Os valores de pH ruminal não apresentaram diferenças entre os níveis de inclusão de glicerina, com valores acima de 6,0. A inclusão de glicerina na dieta de ovinos confinados influenciou o consumo de matéria seca e a digestibilidade dos nutrientes, à exceção do extrato etéreo, porem não influenciou os resultados de pH, nitrogênio amoniacal ruminal e glicose sanguínea. Palavras-chave: biodiesel, coproduto, glicerol, pequenos ruminantes

44

GLYCERIN IN SHEEP FEEDING CONFINED : CONSUMPTION ,

DIGESTIBILITY , RUMINAL PARAMETERS AND BLOOD

Abstract: This study aimed to evaluate the effect of increasing levels of glycerin inclusion (0, 10, 20 and 30%) from the soybean biodiesel ON CONSUMPTION The Nutrients such as digestibility and the ruminal pH values, ammonia nitrogen and glucose feedlot sheep fed diets with glycerin. Four sheep without defined race, castrated males, adults, with average live weight of 35.02 ± 4.08 kg, fistulated rumen there in um design in 4X4 Latin Square. The experiment was Held in the sheep industry Sector of Experimental UFMT Farm in Santo Antônio do Leverger-MT. Were measured the intake and digestibility of nutrients, pH, glucose and ruminal ammonia nitrogen. The CONSUMPTIONS Diarios of dry matter and crude protein showed a linear decrease (P <0.05) with the highest values observed paragraph additions Next 10%. The ether extract intake increased linearly, while the consumption of no fibrous carbohydrates and Total Were reduced with glycerin Inclusion. The ruminal pH values did not differ between levels of glycerin Inclusion, with values above 6.0. glycerin Inclusion of confined sheep diet affected the consumption and dry matter digestibility of nutrients, the exception ether extract, however did not affect the pH results, ruminal ammonia and blood glucose. Keywords: biodiesel by-product, glycerol, small ruminant

45

4.1 Introdução

O governo federal, por meio do Programa Nacional de Produção e Uso

de Biodiesel, autorizou a adição de 2% deste combustível ao óleo diesel de

origem fóssil (Brasil, 2015), em junho de 2008 esta adição passou a ser de 3%.

Em 2013, já eram necessários aproximadamente 2,5 bilhões de litros de

biodiesel para atender à Lei 11097/2005, quando a adição de biodiesel ao óleo

diesel passou a ser de 5%. Desde 1º de novembro de 2014, o óleo diesel

comercializado em todo o Brasil contém 7% de biodiesel. Esta regra foi

estabelecida pelo Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), que

aumentou de 5% para 7% o percentual obrigatório de mistura de biodiesel ao

óleo diesel. A contínua elevação do percentual de adição de biodiesel ao diesel

demonstra o sucesso do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel e

da experiência acumulada pelo Brasil na produção e no uso em larga escala de

biocombustíveis (Brasil, 2015). Com a crescente produção de biodiesel no

Brasil, aumenta, também, a produção de glicerina, coproduto desta indústria.

Os ruminantes têm a capacidade de utilizar o glicerol presente na

glicerina como precursor gliconeogênico (Chung et al., 2007), para a

manutenção dos níveis plasmáticos de glicose. Assim, a glicerina pode ser

incluída em dietas como um ingrediente energético alternativo ao milho. No

entanto, a maioria dos trabalhos disponíveis na literatura fora, realizados in

vitro, com bovinos leiteiros ou em animais em regime de confinamento. Leão et

al. (2012) recomendam a inclusão de até 24% de glicerina em substituição ao

milho, na matéria seca (MS) da dieta total de bovinos em confinamento. Já

Peripolli et al. (2014), em estudo in vitro, observaram que a substituição do

milho por níveis crescentes de glicerina na dieta não afeta a concentração de

amônia ruminal, o teor de energia metabolizável, as digestibilidades in vitro da

matéria orgânica e da fibra em detergente neutro, nem os parâmetros da

degradação ruminal.

Diante do exposto, objetivou-se avaliar o efeito da inclusão de níveis

crescentes de glicerina (0, 10, 20, e 30%) proveniente do biodiesel da soja

sobre os consumos de nutrientes, as digestibilidades e os valores de pH

ruminal, nitrogênio amoniacal e glicose de ovinos confinados recebendo dietas

com glicerina.

46

4.2 Material e Métodos

O experimento foi conduzido no Setor de Ovinocultura da Fazenda

Experimental da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), localizada no

município de Santo Antônio do Leverger, distante a 30 Km de Cuiabá, capital

de Mato Grosso, nas coordenadas de 15°47'05″ Sul e 56°04´ Oeste, e 140 m

de altitude, no período de maio a agosto de 2014. As análises de composição

bromatológica foram realizadas no Laboratório de Nutrição Animal da FAMEVZ,

em Cuiabá.

Quatro ovinos adultos sem raça definida, machos castrados, adultos, com

peso vivo médio de 35,02 ±4,08 kg, fistulados no rúmen, foram mantidos em

baias individuais de área 4,06 m2, dotadas de bebedouro e comedouro, em um

delineamento em quadrado latino 4X4. Inicialmente, os animais foram

casqueados, vacinados contra clostridiose, pesados, identificados e tratados

contra endoparasitos.

As dietas foram compostas de 40% de volumoso (silagem de milho) e

60% de concentrado, formuladas de acordo com os tratamentos experimentais.

Formulou-se as dietas para serem isonitrogenadas, com teor de proteína bruta

de 16% (NRC, 1985), sendo os concentrados compostos por milho moído,

farelo de soja, uréia/sulfato de amônio (9:1), mistura mineral e glicerina bruta

em níveis crescentes (0, 10, 20, 30% na base seca da dieta) (Tabela 1).

TABELA 1. Composição de ingredientes das dietas experimentais (% MS).

Ingrediente Nível de glicerina na dieta

0 10 20 30

Silagem de milho 40 40 40 40 Milho moído 41,2 29,2 17 4,8

Farelo de soja 16 18 20,2 22,4 Glicerinaa 0 10 20 30

Mistura mineralb 1,8 1,8 1,8 1,8 Uréia/sulfato de

amônio 1,0 1,0 1,0 1,0

a Composição Glicerina Bruta: matéria seca 915 g/kg; Glicerol 831 g/kg, PB: ausente; Cinzas:

60 g/kg; EE: 16 g/kg; Metanol: 2 g/kg; Sódio: 5 g/kg. b mistura mineral comercial para ovinos –

níveis de garantia/ kg: Ca, 177 g; P, 80 g; S, 20 g; Na, 108 g; Co, 40 mg; Cu, 550 mg; I, 60 mg; Se, 15 mg; Mn, 1200 mg; Zn, 3000 mg.

A dieta foi fornecida duas vezes ao dia (8 e às 16h), na forma de dieta

47

total permitindo-se, em relação ao oferecido, 10% de sobras. Diariamente as

sobras do dia anterior foram recolhidas e pesadas, sendo esse procedimento

repetido durante todo o período experimental.

O experimento possuiu quatro períodos experimentais de 14 dias, com os

primeiros nove dias de cada período destinados à adaptação dos animais às

dietas, e os cinco restantes ao monitoramento do consumo e à coleta de

amostras de alimentos, sobras e fezes, para avaliação da digestibilidade

aparente total, coleta de líquido ruminal para mensuração do pH e da

concentração de amônia ruminal, e sangue para concentração de glicose.

Os coeficientes de digestibilidade foram estimados a partir de amostras

fecais colhidas diretamente da ampola retal dos animais, do 10-12° dia de cada

período experimental, duas vezes ao dia (9 e 15h).

As amostras da silagem de milho, sobras e fezes foram pré-secas em

estufas de ventilação forçada a 60 ± 5°C, por 72 horas, sendo em seguida,

moídas em moinho tipo Willey, utilizando peneiras com crivos de 1 mm e, em

seguida obtidas amostras compostas por animal e período.

Para avaliação dos valores de pH e concentração de nitrogênio amoniacal

ruminal (NAR), amostras de líquido ruminal foram coletadas manualmente no

13º dia de cada período experimental, antes da alimentação da manhã (tempo

zero) e duas, quatro, seis e oito horas após, na interface líquido/sólido do

ambiente ruminal. Após filtradas, submetidas a avaliação de pH através de um

potenciômetro digital. Para a determinação das concentrações de NAR, foram

separadas alíquotas de 50 mL de líquido ruminal, fixadas com 1 mL de solução

de H2SO4 (1:1), e congeladas para posterior análise.

A partir da coleta de sangue da veia auricular, no 14º dia de cada período

experimental, mediu-se as concentrações de glicose com o glicosímetro digital

(marca Accu-Chek®) equipado com fitas-teste (fitas-reagente), em cinco

tempos: antes, duas, quatro, seis, e oito horas após a alimentação da manhã.

Amostras de alimentos, sobras e fezes foram analisados quanto à matéria

seca (MS), matéria orgânica (MO), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB),

extrato etéreo (EE) e fibra em detergente ácido (FDA) acordo com os métodos

de AOAC (Association of Official Analytical Chemists - AOAC 1990 ). Na

análise de fibra em detergente neutro (FDN), as amostras foram tratadas com

uma alfa-amilase estável ao calor (Mertens 2002), e o resíduo corrigido para

48

cinza e compostos nitrogenados como descrito por Licitra et al. (1996). Na

Tabela 2 observa-se a composição dos ingredientes utilizados nas dietas

experimentais e na Tabela 3 a composição bromatológica das dietas

experimentais em função dos níveis de glicerina.

TABELA 2. Composição bromatológica da silagem de milho (SM), milho moído

(MI), farelo de soja (FS) e glicerina (GLI).

Componente Ingrediente

SM MI FS GLI

Matéria seca (%) 40,99 92,09 93,30 87,89 Matéria mineral (%MS) 5,26 1,16 6,51 7,36 Matéria orgânica(%MS) 88,66 90,92 86,79 80,52 Proteína bruta (%MS) 8,07 9,03 51,70 0 Extrato etéreo (%MS) 15,07 3,06 12,57 15,5 Carboidratos totais (%MS) 85,15 86,72 40,53 77,13 Fibra em detergente neutro (%MS)

59,65 14,53 22,72 0

Fibra em detergente ácido (%MS)

41,37 7,37 8,00 0

FDNcpa (%MS) 57,08 10,35 8,73 0 Carboidratos não fibrosos (%MS)

28,07 72,19 31,79 77,13

FDNib (%MS) 24,32 5,61 2,89 0 aFDNcp = Fibra em Detergente Neutro corrigido para cinzas e proteína;

bFDNi

= Fibra em

Detergente Neutro indigestível.

TABELA 3. Composição bromatológica das dietas (% MS).

Componente Níveis de Glicerina

0% 10% 20% 30%

Matéria seca 69,26 68,87 68,47 68,08 Matéria mineral 3,62 4,35 5,09 5,83 Matéria orgânica 86,81 85,69 84,56 83,43 Proteína bruta 15,22 15,17 15,20 15,24 Extrato etéreo 2,06 3,27 4,47 5,68 Carboidratos totais 76,28 74,39 72,42 70,44 FDN 31,76 30,97 30,21 29,44 FDA 20,86 20,14 19,41 18,69 FDNcpa 30,21 28,65 27,06 25,48 CNF 46,06 45,74 45,35 44,95 FDNib 12,50 11,89 11,26 10,64 aFDNcp = Fibra em Detergente Neutro corrigido para cinzas e proteína;

bFibra em Detergente

Neutro indigestível.

49

Para obtenção das estimativas de excreção fecal foi utilizada a FDN

indigestível (FDNi) como um marcador interno, o qual foi obtido por um 144 h

em procedimento de incubação ruminal in situ (Berchielli et al., 2000), seguida

da determinação da FDN. A excreção fecal foi estimada por meio das seguintes

equações: EF = CFDNi/FDNiF, em que: EF = excreção fecal (kg/dia); CFDNi =

consumo de FDNi (kg/dia); FDNiF = concentração de FDNi nas fezes (kg/kg); e

CFDNi = FDNiA – FDNiS, em que: FDNiA = FDNi ofertado no alimento (kg/dia);

FDNiS = FDNi presente nas sobras (kg/dia).

Os carboidratos totais (CT) foram calculados a partir da equação:

CT = 100 – (%PB + %MM + %EE), de acordo com Sniffen et al. (1992). Em

razão da presença de uréia nas dietas, Os teores de carboidratos não-fibrosos

corrigidos para cinzas e proteína (CNFcp) foram calculados conforme proposto

por Hall (2000) adaptado, sendo: CNFcp = 100 - [(PB - PB derivada da uréia +

uréia na dieta) + FDNcp + EE + Cinzas].

As concentrações de NAR obtidas nas amostras de fluido ruminal foram

determinadas pelo sistema micro-Kjeldahl, sem digestão ácida e depois

destilação com hidróxido de potássio (2 N).

As váriáveis estudadas foram analisadas usando procedimento MIXED

do SAS versão 9.3, considerando um delineamento em quadrado latino 4x4, de

acordo com o seguinte modelo:

𝑌 = 𝜇 + 𝑇𝑖 + 𝐴𝑗 + 𝑃𝑘 + 𝜀𝑖𝑗𝑘

Em que µ é a média geral, Ti é o efeito de tratamento (i = 1 a 4), Aj é o

efeito de animal (j = 1 a 4), Pk é o efeito de período e Eijk é o erro residual. O

tratamento foi incluído como um efeito fixo. Animal, período e resíduo como

efeito aleatório. A opção LSMEANS foi utilizada para gerar as médias

individuais para cada tratamento. Contrastes ortogonais foram utilizados para

partição específica dos efeitos de tratamento em linear, quadrático e cúbico.

As varáveis pH, amônia e glicose foram analisadas como medidas

repetidas no tempo usando o procedimento MIXED. De acordo com o seguinte

modelo:

𝑌 = 𝜇 + 𝑇𝑖 + 𝑃𝑗 + 𝐴𝑘 + 𝑇𝑃𝐴𝑖𝑗𝑘 + 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜𝑙 + (𝑇 ∗ 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜)𝑖𝑙 + 𝜀𝑖𝑗𝑘𝑙

50

Onde µ é a média geral; Ti é o efeito fixo de tratamento (i = 1 a 4); Pj é

efeito de perído; Ak é o efeito de animal (j = 1 a 4); Tempol é o efeito de tempo

de coleta (l = 0, 2, 4, 6 e 8); (T * Tempo)il é o efeito de interação

tratamento*tempo após a alimentação, e Eijkl é o erro residual. Animal, período

e resíduo foram incluídos como efeito aleatório.

Para a análise, estruturas de matriz de covariância dos erros foram

ajustadas. Dentre todas as estruturas investigadas, CS (Compound Symmetry)

foi a melhor conforme o critério de informação bayesiano (BIC), a qual foi

também utilizada para os modelos subsequentes. A opção LSMEANS foi

utilizada para gerar as médias individuais para cada nível de suplementação e

para os tempos de coleta. Os efeitos de tratamento, tempo e interação

tratamento*tempo foram definidos pelo teste-F da ANOVA. Os mesmos

contrastes supracitados foram utilizados para partição dos efeitos de

tratamento e tempo. Efeitos foram declarados significativos quando P<0,05.

4.3 Resultados e Discussão

O consumo de MS, expresso em grama por dia, decresceu linearmente

com aumento nos teores de glicerina na dieta (Tabela 4). Segundo o National

Research Council (2007), o consumo de MS por cordeiros deve estar próximo a

1,0 kg/dia. Os animais que receberam as dietas de zero até 20% de inclusão

de glicerina tiveram consumo acima do recomendado. A inclusão de glicerina

na dieta, em função do decréscimo na ingestão de MS, resultou também em

decréscimo linear no consumo de matéria orgânica (CMO), proteína bruta

(CPB), fibra em detergente neutro (CFDN) (Tabela 4). O aumento da inclusão

de glicerina também influenciou de maneira quadrática (P<0,05) na diminuição

do consumo de CNF o que pode ser explicado considerando que à medida que

a glicerina tem sua concentração aumentada na dieta, a porcentagem de milho

moído é reduzida, o qual é a principal fonte de CNF.

O consumo de PB variou de 191,8 a 126,9 g/dia, com menor consumo

observado nos animais que receberam a dieta com o maior nível de inclusão

de glicerina (Tabela 3). Segundo o National Research Council (2007), cordeiros

castrados com crescimento moderado (250 g dia) e peso corporal acima de 30

kg necessitam de um consumo de 172 g/dia de PB. Animais que receberam

níveis de glicerina 30% na MS da dieta apresentaram consumo de PB abaixo

51

do recomendado, o que pode ser explicado pela menor ingestão de MS

observada nesses animais, uma vez que as dietas foram isonitrogenadas.

O consumo de FDN foi reduzido (P<0,05) nas dietas que continham os

níveis mais elevados de glicerina na sua composição. Ao se observar a

composição bromatológica das dietas utilizadas no presente estudo (Tabela 3)

verificou se que a dieta padrão (0% de glicerina), a qual possui maior teor de

FDN (31,76%). Não foram observadas disfunções digestivas nos animais

durante o período de avaliação. De acordo com Mertens (1997) e Jobin e

Santos (2008) a saúde dos ruminantes depende diretamente de concentrações

mínimas de fibra na dieta que permitam manter a atividade de mastigação e

motilidade do rúmen evitando alterações fermentativas que possam levar a

acidose ruminal severa.

TABELA 4. Consumo diário de componentes da dieta (g/dia) por ovinos

fistulados alimentados com níveis glicerina.

Variáveis Níveis de glicerina (%)

EPM Efeito

0 10 20 30 L Q

CMS 1241,5 1343,7 1201,9 1009,1 149,3 0,04 0,08 CMO 1076,0 1150,2 1024,3 870,2 123,6 0,03 0,10 CPB 183,2 191,8 174,9 126,9 26,6 0,02 0,08 CEE 25,3 50,1 61,7 73,8 5,4 <0,01 0,10 CCT 954,7 1007,1 873,1 734,8 105,2 0,01 0,10

CFDN 412,8 365,4 334,6 276,0 45,7 <0,01 0,74 CCNF 600,5 660,9 547,4 418 71,7 0,01 0,04 CNDT 1197,3 1314,0 1189,2 1026,7 143,9 0,09 0,09

CMS = consumo de matéria seca; CPB = Consumo proteína bruta; CMO = consumo de matéria orgânica; CFDN = consumo de fibra em detergente neutro; CEE = consumo de extrato etéreo;; CCNF = consumo de carboidratos não fibrosos; CCT = consumo de carboidratos totais; CNDT = consumo de nutrientes digestíveis totais. EPM = erro padrão da média. L = efeito linear. Q = efeito quadrático.

Contrariamente ao observado para o consumo de nutrientes, observou

aumento linear (P<0,05) do consumo de extrato etéreo (EE) e, com a inclusão

de 30% de GB na dieta, foi verificado o consumo máximo de 73,8 g por dia

(Tabela 4). O elevado CEE se justifica pelo teor de ácidos graxos presentes na

glicerina. Estudos com inclusão de glicerina na dieta de animais de produção

(Kerr et al., 2007; Schröder & Südekum, 2007) trazem relatos sobre teores de

ácidos graxos na glicerina inferiores aos encontrados neste trabalho (<1,0%).

52

Concentrações elevadas de ácidos graxos na glicerina podem ser explicadas

por falhas no processo de separação entre biodiesel e glicerol, fato observado

principalmente em agroindústrias de biodiesel de pequeno porte.

O teor de metanol encontrado na glicerina utilizada também é

considerado baixo (2 g/kg de MS de glicerina) em relação aos relatados nos

trabalhos de Kerr et al. (2007) e Schröder & Südekum (2007) (<1,0%).

Entretanto, o alto risco à saúde associado ao consumo do metanol, decorrente

da inclusão de glicerina na dieta, não é esperado em animais ruminantes, pois

o metanol é naturalmente produzido no rúmen como resultado da fermentação

da pectina, conforme Pol & Demeyer (1988). Estes autores trabalharam com

infusão contínua de solução de metanol (1 mol/L) a uma taxa de 19 mL/h no

rúmen de ovinos e observaram que o metanol foi convertido em metano no

rúmen dos animais.

O consumo de carboidratos totais declinou significativamente (P<0,05) a

medida que se aumentou o nível de glicerina na dieta, acompanhando o

mesmo comportamento do CMS (Tabela 4).

O consumo de NDT esteve dentro do recomendado nos tratamentos

com 0 e 30% de inclusão de glicerina. O National Research Council (2007)

recomenda um consumo de 0,8 kg/dia de NDT para animais em terminação. O

consumo de NDT não foi influenciado (P>0,05) com o aumento dos níveis de

glicerina na dieta, sendo observado um valor médio de 1181,9 g/dia. Mesmo

sendo verificado uma redução de mais de 18% no consumo de MS da dieta

básica (0% de glicerina) em relação a dieta com 30% de glicerina, o CNDT não

diferiu estatisticamente em razão do teor de glicerol presente na glicerina

utilizada durante o estudo (831 g/kg).

Embora seja comumente assumido que o glicerol no rúmen é

basicamente convertido a propionato, isso parece não ser verdadeiro, pois são

percebidas em estudos in vitro quantidades de acetato e butirato como

produtos da fermentação, adicionalmente ao propionato.

A energia oriunda da fermentação de glicerol é, na média, metade

daquela gerada quando da fermentação de glicose e, com isso, seria esperado

que quando amido do milho é substituído por glicerina ocorresse redução do

crescimento microbiano no rúmen e da produção de proteína microbiana.

Apesar da aparente menor energia disponível para a microbiota ruminal a partir

53

da fermentação do glicerol, comparado a glicose proveniente do milho, é

preciso lembrar que o glicerol entra na via glicolítica (EMP) como triose fosfato

(dihidroxiacetona-P) a partir de uma fosforilação envolvendo o uso de fosfato

inorgânico, e as demais etapas da sua parcial oxidação até piruvato apenas

geram ATP, ao contrário da glicose que precisa ser fosforilada 2 vezes até

começar ser hidrolisada a 2 trioses-fosfato. Desta forma, pode-se dizer que o

metabolismo do glicerol gasta menos energia do que o da glicose nas células

microbianas no rúmen. Adicionalmente, precisa ser lembrado que o glicerol é

um composto mais reduzido que a glicose, logo gera mais poder redutor, o que

pode ser usado adicionalmente como energia potencial para várias funções

celulares, incluindo o transporte de nutrientes.

TABELA 5. Digestibilidade aparente dos nutrientes (%) ovinos fistulados

alimentados com níveis glicerina.

Variáveis Níveis de glicerina (%)

EPM Efeito

0 10 20 30 L Q

DMS 53,1 63,5 70,5 66,7 4,4 0,02 0,11 DMO 92,2 92,2 92,6 92,9 0,2 <0,01 0,19 DPB 91,3 90,8 86,4 82,7 1,8 <0,01 0,2 DEE 41,0 80,2 87,7 91,4 9,43 <0,01 0,08

DFDN 38,8 33,4 43,4 39,7 7,8 0,4 0,8 DCNF 74,9 83,0 88,3 84,8 4,0 0,05 0,11 DCT 61,6 68,6 75,5 73,2 4,0 0,03 0,2

DMS = consumo de matéria seca; DPB = Consumo proteína bruta; DMO = consumo de matéria orgânica; DFDN = consumo de fibra em detergente neutro; DEE = consumo de extrato etéreo; DFDNcp = consumo de carboidratos fibrosos corrigido para cinzas e proteínas; DCNF = consumo de carboidratos não fibrosos; DCT = consumo de carboidratos totais; EPM = erro padrão da média. L = efeito linear. Q = efeito quadrático.

O coeficiente de digestibilidade da MS aumentou linearmente (P<0,05)

pela inclusão de glicerina (Tabela 5). Os resultados deste são semelhantes aos

valores encontrados por Barros et al., (2015) e inferiores aos que foram

encontrados por Lage et., (2010), que não observaram diferenças para a DMS,

com valor médio de 73,9% para as dietas experimentais (Lage et al.; 2010). A

inclusão de glicerina promoveu um aumento de 20,38% na DMS da dieta com

30% em relação a dieta básica (0% de glicerina). Diversas pesquisas tem

demonstrado resultados positivos quando ao uso de até 20% de glicerina, mas

em função da variação na composição da glicerina, aparentemente, inclusões

54

ao redor de 10% poderiam ser mais vantajosas dependendo da quantidade de

concentrado na dieta.

A incorporação da glicerina na dieta causou efeito linear decrescente no

coeficiente de digestibilidade da proteína bruta (P<0,05). A digestibilidade da

proteína bruta acompanhou a redução do consumo da PB da dieta, com

decréscimo de 10,5% em relação a dieta sem glicerina e a dieta contendo 30%

de glicerina. Provavelmente, a redução da digestão aparente da PB em função

dos níveis de glicerina deve estar associada a redução do consumo de PB e

consequentemente aumento contribuição endógena da PB.

A inclusão da glicerina não promoveu diferença (P<0,05) para a

digestibilidade da fibra em detergente neutro (FDN) (FDNcp) (Tabela 5). A FDN

representa a fração dos alimentos que apresenta lenta ou incompleta difestão e

ocupa espaço gastrintestinal dos animais ruminantes.

Paggi et al. (2004), com base em estudos in vitro, relataram que a

atividade celulolítica do rúmen foi reduzida quando a concentração de glicerol

passou de 50 para 300 mmol/ L. Esses autores observaram diminuição na

digestibilidade da FDN.

De acordo com Oliveira et al. (2009), o consumo e a digestibilidade dos

nutrientes podem sofrer influência dos níveis de lipídios na dieta, cuja redução

na ingestão está relacionada com a formação de uma barreira física nas

partículas, que dificulta o ataque microbiano e a ação tóxica do ácido graxo

insaturado sobre certas espécies de microrganismos (Palmquist, 1991). O

processo de bio-hidrogenação realizado pelos microrganismos do rúmen visa

hidrolisar os ácidos graxos poli insaturados a ácidos graxos saturados por meio

do processo de incorporação de íons de hidrogênio. Estas reações ocorrem

para autoproteção dos microrganismos, uma vez que os efeitos maléficos dos

ácidos graxos saturados é menor do que o dos insaturados (Oliveira et al.,

2009). Entretanto, mesmo com o processo de biohidrogenação, níveis elevados

de lipídios podem reduzir o consumo e a digestibilidade, motivo pelo qual as

concentrações de extrato etéreo na matéria seca da dieta de ruminantes não

devem extrapolar valores acima de 5 a 6% (NRC, 1984).

A digestibilidade do extrato etéreo da dieta com glicerina aumentou de

forma linear (P<0,05) (Tabela 5), o que segundo Barros et al. (2015) pode estar

associado ao fato do teor de ácidos graxos da glicerina proporcionar maior

55

disponibilização lipídica no intestino delgado para formação das micelas e

absorção. Barros et al., (2015) avaliando os níveis de inclusão (0; 2,65; 5,33;

8,06 e 10,84%) de glicerina para ovinos, também verificaram elevação na

digestibilidade do extrato etéreo das dietas com glicerina, utilizadas para

alimentação de ovinos, embora com resultados inferiores (55,86 a 78,98%) aos

encontrados neste estudo.

Houve efeito linear para digestibilidade de carboidratos não fibrosos

(CNF) (P<0,05) sendo observado o valor mínimo de 74,9% para a dieta básica

(0% de glicerina) e 84,8% para a dieta com 30% de glicerina. Lage et al.,

(2010) avaliando os níveis de glicerina (0,3, 6, 9, e 12) em ovinos verificaram

digestibilidades superiores (86,95; 86,27; 88,86; 90,72 e 91,49%) para CNF em

relação ao presente estudo. O aumento na concentração de glicerina e a

redução na porcentagem de milho na dieta dos animais conferiram aumento

linear na digestibilidade dos CNF, o que pode estar relacionado ao tipo de CNF

presente na glicerina: o glicerol, que é absorvido pelo epitélio ruminal ou

fermentado a propionato no rúmen (Krehbiel, 2008), de forma mais rápida e

mais elevada do que o amido do milho.

A digestibilidade dos carboidratos totais (CT) aumentou linearmente

(P<0,05) pelas dietas. A DCT seguiu o mesmo comportamento DMS, com

maiores digestilidades observadas em dietas com maior inclusão de glicerina,

sendo o glicerol o seu carboidrato principal, e de rápida fermentação e

absorção pelo epitélio intestinal.

A energia oriunda da fermentação de glicerol é na média, metade

daquela gerada quando da fermentação da glicose, e com isso, seria esperado

que quando o amido do milho é substituído por glicerina ocorresse redução do

crescimento microbiano no rúmen e da produção de proteína microbiana.

Apesar da aparente menor energia disponível para a microbiota ruminal a partir

da fermentação do glicerol, comparado a glicose proveniente do milho, é

preciso lembrar-se que o glicerol entra na via glicolitica (EMP) como triose

fosfato (dihidroxiacetona–P) a partir de uma fosforilação envolvendo o uso de

fosfato inorgânico, e as demais etapas da sua parcial oxidação até piruvato

apenas geram ATP, ao contrário da glicose que precisa ser fosforilada duas

vezes até começar ser hidrolisada a duas trioses – fosfato. Desta forma pode

se dizer que o metabolismo do glicerol gasta menos energia do que o da

56

glicose nas células microbianas do rúmen. Adicionalmente, precisa ser

lembrado que o glicerol é um composto mais reduzido que a glicose, logo gera

mais poder redutor, o que pode ser usado adicionalmente como energia

potencial para várias funções celulares, incluindo o transporte de nutrientes.

Para os valores de pH ruminal não foi observado efeito (P<0,05) da

inclusão da glicerina, mas, em relação aos tempos de coleta, houve efeito

quadrático (P<0,05), o que era esperado (Tabela 6). Mesmo que em algum

momento o pH tenha atingido valor abaixo de 6, isso não prejudicou a digestão

da fibra, pois o período de tempo foi insuficiente para isso (Zebeli et al., 2010).

Não foi observado efeito da inclusão de glicerina sobre o NAR, sendo a média

de 14,83 mg/dL, as concentrações se mantiveram acima dos 5 mg/dL

considerados mínimos para adequada manutenção da atividade microbiana do

rúmen (Satter; Slyter, 1974).

A substituição do amido pelo glicerol parece beneficiar o pH ruminal

devido a suas diferenças fermentativas. A partir da fermentação do amido, o

ácido láctico prevalece no rúmen, e como consequência de seu baixo pK, tem-

se o abaixamento do pH, que em animais consumindo dietas ricas em grãos

varia comumente de 5,0 até 6,5, com média entre 6,0 e 6,2 (Krause e Oetzel,

2006; Nagajara e Titgemeyer, 2007). As consequências do decréscimo brusco

no pH ruminal e as alterações nos mecanismos regulatórios presentes no

epitélio ruminal são importantes, pois dietas ricas em carboidratos fermentáveis

estão potencialmente relacionados à ocorrência de acidose (Penner et al. 2010;

Penner et al. 2011). Assim, o importante não é o valor atingido, mas sim o

tempo em que o pH ruminal permanece baixo e a hiperosmolaridade provocada

durante os períodos de máxima fermentação, pois estes seriam os principais

fatores comprometedores às barreiras de proteção do epitélio ruminal. Assim,

em dietas com elevada quantidade de carboidratos fermentáveis, a substituição

de parte deste componente por glicerol pode evitar os inconvenientes do

abaixamento do pH ruminal.

57

TABELA 6. Valores médios de pH ruminal, concentração de nitrogênio

amoniacal ruminal e glicose sanguínea de ovinos fistulados alimentados com

níveis de glicerina.

Variáveis Níveis de glicerina (%)

EPM Efeito

0 10 20 30 L Q

Ph 6,20 6,08 6,08 6,05 0,16 ns ns

NAR 13,51 18,94 16,21 10,84 2,82 ns ns

Glicose 61,55 62,70 64,35 60,18 3,16 ns ns

Variáveis Tempo (h)

EPM Efeito

0 2 4 6 8 L Q

pH 6,33 5,99 5,91 6,11 6,17 0,11 0,45 <0,01

NAR 19,88 16,89 14,33 11,05 12,23 3,36 ns ns

Glicose 30,56 65,31 70,06 72,81 72,23 2,66 <0,01 <0,01

NAR = nitrogênio amoniacal ruminal; EPM = erro padrão da média; L = efeito linear; Q = eleito quadrático.

Os níveis de glicerina não influenciaram as concentrações de glicose

sanguínea (P>0,05) e apresentou valor médio de 62,19 (Tabela 6). O tempo

influenciou a concentração de glicose sanguínea, sendo observado

comportamento quadrático da concentração de glicose sanguínea.O glicerol

quando absorvido chega à via gliconeogênica sem passar pelo ciclo dos ácidos

tricarboxílicos, estimulando o aumento nas concentrações de glicose

sanguínea, que ocorre mais em função do tempo após a alimentação (P<0,05),

do que devido às quantidades crescentes de glicerina (Wang et al., 2009a;

Wang et al., 2009b; Terré et al., 2011).

Em ruminantes, a glicose não estimula a saciedade, por isso, mesmo

havendo aumento nas concentrações, restrições sobre o consumo não poderão

ser explicados por este fator.

4.4 Conclusões

A inclusão da glicerina em quantidades crescentes influencia o consumo

e a digestibilidade dos componentes nutritivos.

Os valores de pH, as concentrações de nitrogênio amoniacal, e glicose

não são influenciados pela glicerina.

58

4.5 Referências bibliográficas ABUGHAZALEH, A.A., ABO EL-NOR, S., IBRAHIM, S.A., 2011. The effect of replacing corn with glycerol on ruminal bacteria in continuos culture fermenters. Journal Animal Physiology Animal Nutriton. 95, 313-319. Association of Official Analytical Chemists – AOAC. Official methods of analysis. 15th ed (AOAC International, Arlington), 1990. BARROS, M. C. C.; MARQUES, J. A.; SILVA, R. R.; SILVA, F. F.; COSTA, L. T.; GUIMARÃES, G.; SILVA, L. L.; GUSMÃO, J. J. N. Viabilidade econômica do uso da glicerina bruta em dietas para cordeiros terminados em confinamento. Semina. Ciências Agrárias (Online), v. 36, p. 443-452, 2015. BERCHIELLI, T. T.; ANDRADE, P.; FURLAN, C. L. Avaliação de indicadores internos em ensaios digestibilidade. Revista Brasileira de Zootecnia, v.29, n.3, p.830-833, 2000. CHUNG, Y.H. ; RICO, D.E. ; MARTINEZ, C.M. ; et al. Effect of feeding dry glycerin to early postpartum Holstein dairy cows on milk production and metabolic profiles. Journal of Dairy Science. v.90, n.12, p.5682-5691, 2007.

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61

5 CONCLUSÃO GERAL

A inclusão da glicerina em quantidades crescentes influencia o consumo

e a digestibilidade dos componentes nutritivos.

A glicerina com 831g/kg de glicerol e 2g/kg de metanol, acrescida a dieta

de ovinos em confinamento pode ser utilizada como ingrediente energético em

substituição ao milho sem provocar efeitos de intoxicação aos animais.