O papel crucial da ingestão de fibras na alimentação de ruminantes e rentabilidade de produtores

14 de junho de 2011 - Uma das universidades mais bem conceituada da Europa, e tida como uma das mais antigas, a Universidade de Bolonha, recentemente sediou um Simpósio sobre o papel das fibras na alimentação de vacas leiteiras e sua implicação na eficiência alimentar e produção de leite, expondo os benefícios do que alguns descrevem como "a maior e menos utilizada fonte de carboidratos dietéticos sobre a terra". 

Organizado em parceria com Lallemand Nutrição Animal e Filozoo, o evento - intitulado "Fibra: um elemento-chave para a rentabilidade da produção" - atraiu mais de 300 participantes de toda a Itália, assim como 24 países diferentes ao redor do mundo". O Simpósio reuniu vários especialistas do mundo nas áreas de microbiologia, nutrição de ruminantes, saúde animal e formulação de rações. Os palestrantes discutiram o papel e o impacto das fibras vegetais sobre a função ruminal e na digestão, bem como suas implicações práticas e econômicas para os produtores de leite, mantendo o foco em como melhorar a digestibilidade da fibra em ruminantes.

O Professor Giovanni Savoini, do Departamento de Ciências Veterinárias e Tecnologias para a Segurança dos Alimentos da Universidade de Milão e Presidente do Simpósio, deu início ao debate dizendo que as abordagens para produzir energia e produtos agrícolas sustentáveis (por exemplo, os biocombustíveis de milho) resultaram em uma situação de concorrência entre o uso de culturas agrícolas como fontes de nutrientes e como materiais não-alimentares, o que muitas vezes, leva ao aumento dos preços.

"Os preços dos cereais na verdade variaram significativamente nos últimos anos e atingiram valores elevados, o que dificultou a compra desses alimentos energéticos essenciais para muitas pessoas no mundo. Dentro deste cenário é bastante claro que é importante, e provavelmente será ainda mais importante no futuro, reduzir na dieta dos animais, a quantidade de nutrientes importantes para o consumo humano (amido e proteína) em favor das fontes fibrosas ", afirmou o professor Savoini.

Laurent Dussert, Gerente de Marketing para Ruminantes da Lallemand Nutrição Animal, apontou que o aumento de fibras na dieta dos animais  é senso comum no cenário de hoje, pelos elevados custos das matérias-primas. Ele também enfatizou que, a fim de minimizar as flutuações de preços, é necessário melhorar a eficiência alimentar e aumentar o rendimento sobre o custo de alimentação. 

"É necessário avaliar diferentes estratégias de alimentação e da utilização de soluções microbianas eficientes, exercendo um impacto positivo no ecosistema ruminal, a fim de otimizar a digestão e a utilização da fração fibrosa das dietas, preservando a saúde e o bem-estar animal", disse ele. Dussert destacou o papel que os microrganismos podem desempenhar na resolução deste problema e disse que estes terão um papel cada vez mais importantes na nutrição animal, em ruminantes em particular. 

Dussert destacou o papel que os microrganismos podem desempenhar na resolução deste problema e disse que estes terão um papel cada vez mais importantes na nutrição animal, em ruminantes em particular.

"As leveduras e bactérias demonstraram claramente o seu valor em indústrias como a panificação, cervejeira, vinificação, bioetanol e cuidados com as plantas ... devido à sua excepcional capacidade de agregar valor aos carboidratos e outros compostos orgânicos e minerais. Nas últimas décadas, os microrganismos têm demonstrado benefícios na alimentação de ruminantes e também na prevenção de algumas doenças metabólicas bem conhecidas, que comprometem milhões de dólares para a indústria leiteira, como a acidose sub-aguda, e na participação para um melhor aproveitamento de dietas altamente concentradas ", disse ele. 

Dussert passou a dizer que a indústria está aumentando sua compreensão dos microrganismos e os seus benefícios em termos de uma melhor digestão da fibra. Complementando, o professor Savoini disse que vacas devem ser alimentadas de forragens altamente digestíveis para sustentar suas necessidades de nutrientes ligados à alta produção de leite. 

O Dr. Andrea Formigoni, da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade de Bolonha, mostrou uma visão geral do papel das fibras dietéticas no rúmen  e demonstrou que o rúmen é incrivelmente capaz de utilizá-las, em especial quando forem forragens jovens e pouco lignificadas.

"A fração indigestível da fibra está relacionado ao teor de lignina da parede celular, mas essa relação não é constante. Para ser utilizada, a fibra é seletivamente retida no rúmen por um longo tempo, enquanto a mastigação reduz o tamanho das partículas durante a alimentação e ruminação. A maior parte da fibra dietética vem da capacidade de forragens em estimular essa "atividade de mastigação", disse o Dr. Formigoni.

"A atividade mastigatória pode diminuir a velocidade de consumo, o que é importante para evitar uma quantidade perigosa de matéria orgânica digestível no rúmen, aumentar a produção de saliva (efeito tampão), melhorar a motilidade no rúmen e a taxa de passagem", acrescentou.

"Os níveis de fibra dietética adequados podem melhorar a eficiência da digestão, afetando positivamente a dinâmica do pH no rúmen. Embora facilmente a fibra digestível desapareça do rúmen, o papel dietéticos é desempenhado principalmente pelas frações da fibra indigestível e lentamente digestível: estas frações tiveram que ser mastigadas por mais tempo e permaneceram mais tempo no rúmen, regulando assim a taxa de ingestão", acrescentou. 

Sobre este tema, o Dr. David da Mertens Innovation  & Research LLC, sócio de uma empresa de consultoria em nutrição de vacas leiteiras situada em Wisconsin e um dos maiores especialistas em fibras na alimentação dos ruminantes, apresentou uma visão dinâmica da degradação da fibra.

De acordo com Mertens, que descreveu o rúmen como uma "maravilha da engenharia", a digestão da fibra é o resultado da competição entre a taxa de passagem e taxas de degradação, sendo ambos afetados por fatores intrínsecos e extrínsecos.

 

Ele destacou o fato de que a fibra é uma medida importante para avaliação de alimentos, uma vez que se distingue entre a fração não-fibrosa de fácil digestão e fração de fibras de lenta e incompleta digestão.

Dr. Mertens comentou: "Como a digestão da fibra é lenta, os ruminantes, como vacas e ovelhas desenvolveram um sistema digestivo que é projetado para diminuir a passagem da fibra pelo animal. Ruminantes ingerem partículas maiores e as retêm no rúmen até que sejam reduzidos em tamanho pela ruminação, para permitir sua passagem. Enquanto a fibra é retida no rúmen, uma população diversificada de bactérias é responsável pela sua degradação.

Em termos simples, disse o Dr. Mertens, a taxa de passagem afeta a digestão da fibra, afetando o tempo que a fibra é retida no rúmen para fermentação. A passagem é primariamente uma função do tamanho das partículas das fibras e a ingestão de alimento (taxa de passagem aumenta com o consumo de matéria seca). As partículas menores deixam o rúmen de forma mais rápida e partículas finamente picadas ou moídas têm menor digestibilidade da fibra. Dr. Mertens calcula que o consumo de ração provavelmente tenha o maior impacto na taxa de passagem. 

De acordo com o Dr. Mertens, outros fatores podem influenciar a degradação das fibras, tais como o grau de maturidade da planta: a degradabilidade da fibra diminui com o aumento no teor de lignina. A fração não-fibrosa na dieta também pode ter um efeito, por exemplo, dietas ricas em amido e baixo pH ruminal associados podem afetar negativamente a digestão da fibra. 

Dra. Frédérique Chaucheyras Durand  INRA, Clermont-Ferrand. 

O cientista de Wisconsin e consultor concluiu que, para melhorar a digestão da fibra, é necessário minimizar sua fração indigestível, maximizar sua taxa de digestão e manter um ambiente ruminal que estimule a população de bactérias fibroliticas. Maximizar a digestão das fibras também exige que a composição (principalmente, a concentração e a capacidade fermentativa do amido) e granulometria da dieta sejam geridas de modo que as bactérias digestoras de fibra sejam potencializadas. 

Em sua apresentação, a Dra. Frédérique Chaucheyras-Durand, pesquisadora Lallemand baseada na unidade de Microbiologia do INRA em Clermont-Ferrand, França, expôs seus trabalhos sobre os efeitos de uma cepa específica da levedura (Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077) sobre a degradação microbiana de materiais fibrosos e seus mecanismos de ação sobre a microbiota ruminal.

"A maior parte da digestão de material vegetal é realizada no rúmen por uma microbiota simbiótica complexa, composta de bactérias anaeróbicas, fungos e protozoários ciliados. A população microbiana ruminal coloniza, hidrolisa e fermenta os polissacarídeos da parede celular da forragem e assim, fornecem ácidos graxos voláteis e proteínas que representam a energia essencial e fonte de nitrogênio para o animal hospedeiro ".

"A eficácia da digestão de fibra no rúmen depende da natureza do material vegetal. Além disso, a taxa e a extensão na qual a fibra é degradada depende das características fisiológicas dos microrganismos degradadores da fibra, interações microbianas ou condições físico-químicas do ambiente ruminal", destacou a Dra. Chaucheyras-Durand. 

"A levedura viva tem demonstrado sua eficácia para promover a colonização bactérias e fungos em vacas alimentadas com uma dieta rica em fibras. Além disso, no rúmen de ovinos alimentados com dietas ricas em concentrado, que representam um risco para a acidose ruminal, a abundância de espécies de bactérias celulolíticas e atividades  de polissacarídeos e glicosídeos- hidrolase das comunidades fibrolíticas foram mantidos em níveis elevados. Os mecanismos subjacentes a esses efeitos são relacionados com as atividades metabólicas da levedura, tais como a capacidade de fermentação de açúcar e de consumo de oxigênio, e também a oferta de nutrientes e vitaminas para as populações fibrolíticas no seu micro ambiente. A levedura viva pode afetar positivamente a digestão da fibra no rúmen, que deverá levar a um aumento da eficiência alimentar e saúde animal otimizada", acrescentou.

Em sua palestra, o Dr. Alex Bach, do Instituto de Pesquisa e Tecnologia Agroalimentar (IRTA) de Barcelona, ​​na Espanha, também lembrou a interferência de alguns fatores não-dietéticos que influenciam a função ruminal e o desempenho de vacas leiteiras.

Ele demonstrou os limites da interpretação do modelo experimental comparado às condições reais no rebanho leiteiro comercial: "modelos nutricionais calculam as necessidades de nutrientes sob a suposição de que os animais têm acesso ad libitum à ração e à água e são mantidos em condições secas e limpas. Mas a influência de fatores ambientais e de manejo precisa ser avaliada com precisão: eles influenciam diretamente o comportamento de comer e deitar das vacas, o que afeta a função ruminal, digestão, bem como a eficiência alimentar".

Baseado em um estudo em grande escala, o Dr. Bach mostrou a importância das variações individuais dentro de um rebanho, muito menos entre os rebanhos. Ele também demonstra o exemplo das discrepâncias entre o modelo "ideal" e situação da vida real. Por exemplo, como visto anteriormente, o tamanho das partículas é muito favorável à queda da taxa de passagem, mas muitas vezes é segregada pelo animal. 

Dr. Bach demonstra que o impacto do manejo e do ambiente onde as vacas são alojadas são fatores que são menosprezados, apesar de suas influências comprovadas sobre o desempenho do rebanho leiteiro. Estes podem causar uma redução no bem-estar animal e um consequente aumento do estresse. Além disso, esses fatores podem ter impacto direto na forma com que as vacas comem e ruminam, potencialmente afetando a função ruminal, a digestão e a eficiência alimentar.

Dr. Charles Sniffen da Fencrest- LLC, de New Hampshire, que foi um dos desenvolvedores de um dos programas mais utilizados de formulação de  rações do mundo, discutiu como os modificadores ruminais podem ter impacto positivo na formulação de ração.

Dr. Sniffen define modificadores ruminais como "aditivos que alteram a fermentação ruminal, o crescimento microbiano, com impacto positivo sobre a eficiência alimentar". Ele colocou nesta categoria: ionóforos, leveduras vivas, produtos de fermentação de leveduras, subprodutos de fermentação, os óleos essenciais... Ele explica que, quando esses aditivos ruminais estão bem documentados em termos de modo de ação e efeito sobre a eficiência alimentar, podem ser incorporados na formulação de rações para melhorar os resultados zootécnicos. 

Na Europa, leveduras vivas específicas, tais como Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 (SC I-1077) são autorizados como aditivos em rações para vacas leiteiras e pequenos ruminantes e sua eficácia para melhorar a eficiência alimentar é comprovada por diversos estudos de validação. Além disso, SC I-1077 aumenta a degradação da fibra, promovendo a colonização do substrato por bactérias e fungos do rúmen, que rompem  (atividade enzimática e mecânica) a fibra. Os modos de ação desta levedura específica do rúmen são bem conhecidos e incluem interações diretas com as bactérias fibrolíticas e efeitos indiretos como de alteração do ambiente ruminal (estabilização de pH, consumo de oxigênio que ajuda a manter um ambiente anaeróbio), bem como um papel nutricional (fornecimento de nutrientes e vitaminas para as populações fibrolíticas no seu micro ambiente).

Dr. Sniffen enfocou avançados nos programas nutricionais que usam a biologia para modelos de formulação de ração, tais como CPM ou CNCPS. Ele está atualmente desenvolvendo sub-modelos levando em consideração o efeito de modificadores ruminais, o que afeta positivamente a função do rúmen e eficiência alimentar para uma formulação ideal. 

Ele explica que,  para isso, o modo de ação exato do aditivo ruminal e os fatores que são afetados precisam ser elucidados e que esses sub-modelos que ajudam a formular rações reflitam as respostas dos diferentes modificadores disponíveis.

Ele concluiu que, com uma melhor compreensão dos nutrientes necessários para otimizar a função ruminal e uma melhor compreensão das interações dos diferentes nichos microbianos no rúmen, poderíamos, então, desenvolver novos modificadores ruminais baseados na boa ciência, afirmando que "As oportunidades são interessantes para o futuro ".

O simpósio foi também uma ocasião para conhecer algumas recomendações práticas para otimizar a digestibilidade das fibras. No geral, as recomendações do expert (agora disponível em um documento técnico da Lallemand Nutrição Animal) mostram que os principais parâmetros que influenciam a degradação da fibra e a eficiência alimentar estão além da vaca em lactação. Na verdade, as suas recomendações abrangem o manejo tanto nutricional como não nutricional do rebanho (dieta, tamanho de partículas de fibra, a maturidade de colheita, mas também a temperatura da água ou da cama...), bem como as fases anteriores do ciclo de vida da vaca, da bezerra à novilha...

No final do dia, todos os pesquisadores chegaram a um acordo que a degradação da fibra e benefícios da digestibilidade conduz a benefícios para os produtores de animais ruminantes. Ao permitir um ambiente mais saudável no rúmen, o animal não só está menos sujeito a doenças, como também melhora o seu consumo de ração, o que acaba por conduzir a maior lucratividade para o produtor de leite e carne. 

Este foi o tema apresentado no Brasil pelo pesquisador Dr. Bernard Andrieu, Consultor Técnico da Lallemand Nutrição Animal, durante o "II Semináio Internacional Sobre a Utilização de Leveduras Vivas em Dietas de Ruminantes e Tecnologia na Conservação de Silagens", realizado entre 13 e 17 de junho, em diversas cidades no Brasil, contando com um público de mais de 300 participantes.

Reiterando as opiniões dos cientistas presentes em Bolonha, o Dr. Andrieu falou sobre os efeitos da levedura viva Saccharomyces cerevisiae I-1077, com foco no desenvolvimento precoce do ambiente ruminal nos animais jovens e a importância disto para a expressão de todo o potencial genético do animal. Demonstrou resultados sobre o efeito da cepa de levedura específica selecionada pela Lallemand Nutrição Animal, sobre os efeitos na saúde dos animais em lactação e a utilização da energia oriunda de fibras na formulação.