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Utilização de Nitrogênio não Protéico em Ruminantes

Publicado: 11 de janeiro de 2010
Por: Román David Castañeda (Médico Veterinário da Universidad del Tolima, Colombia; Mestre pela Universidade Estadual de Maringa -UEM-, PR).
Introdução
A proteína bruta contida nos alimentos empregados em dietas para ruminantes é composta por uma fração degradável no rúmen (PDR) e uma fração não degradável no rúmen (PNDR) (Bohnert et al., 2002).  A proteína dos alimentos é degradada no rúmen pelas proteases microbianas, no caso da uréia ocorre pela ação da urease, levando à formação de amônia e gás carbônico. Todavia a amônia também pode resultar da autólise ou processos de predação de microrganismos, e da uréia que entra no rúmen através da saliva ou por difusão no sentido do sangue para o rúmen (Marini et al., 2004). Para um melhor entendimento Hvelplund (1991) descreve que o metabolismo do nitrogênio no rúmen pode ser dividido em dois processos. O primeiro é a degradação da proteína da dieta, mediada pela atividade proteolítica dos microrganismos do rúmen, o segundo é a síntese de proteína microbiana (Pmic) no rúmen a partir da energia disponível durante a fermentação de carboidratos. A degradação da proteína no rúmen fornece um suprimento continuo de peptídeos, aminoácidos, e amônia para o crescimento dos microrganismos e conseqüente síntese de proteína microbiana, sendo esta a principal fonte de proteína metabolizável (PM) para o ruminante. Segundo o NRC (1996) 50 a 100% da PM exigida pelo bovino de corte pode ser atendida Pmic. Entretanto, Santos (2006) relata que a Pmic pode representar ao redor de 45% a 55% da PM no intestino de vacas leiteiras de alta produção, 55% a 65% em bovinos de corte confinados com rações ricas em energia e mais de 65% em bovinos mantidos exclusivamente em pastagens, portanto todo programa nutricional só terá sucesso se a produção de Pmic for otimizada. A reciclagem de nitrogênio e o ciclo da uréia em ruminantes estão intimamente relacionados, o processo de reciclagem começa quando a amônia é absorvida pela parede do rúmen e é imediatamente transportada pela circulação entero-hepática via veia porta para o fígado, onde é intensamente metabolizada. No fígado a amônia é convertida em uréia e posteriormente excretada na urina ou reciclada através da saliva ou por difusão através da parede do trato digestório (Van Soest, 1994).
Utilização de nitrogênio não-protéico (NNP) na dieta de ruminantes
 
Por definição, NNP é todo nitrogênio que não se apresenta na forma polipeptídica (Haliburton & Morgan, 1989). O conceito do uso de componentes nitrogenados não protéicos modificou-se bastante nos últimos anos. No passado utilizava-se o máximo possível de NNP em substituição à proteína verdadeira, desde que a produção e saúde dos animais não fossem afetadas. Segundo Lucci (1997) a recomendação para seu emprego é baseada em novos conhecimentos de taxas de degradabilidade protéica no rúmen, do teor de NNP da forragem e do nível adequado de amônia e energia dentro do rúmen. Outra consideração é que a produção raramente aumenta com o uso do NNP, e assim, sua utilização deve ser estratégica e baseada no conhecimento da disponibilidade e custo dos alimentos. É importante lembrar que atualmente o custo da uréia é dependente dos preços internacionais do petróleo, logo, à medida que o petróleo atinge preços históricos mais altos a uréia apresentara custo mais elevado.
 
Uma correta suplementação com NNP na dieta só contribuirá de maneira positiva, se esta disponibilizar a amônia necessária para as bactérias do rúmen. Oliveira Jr et al. (2004) destacam que por muitos anos a pesquisa tem estudado a liberação de amônia no rúmen, uma vez que a amônia é utilizada para a multiplicação dos microrganismos e estes dependem da disponibilidade de energia.  O conceito de que a taxa de liberação de nitrogênio amôniacal deve coincidir com a taxa de digestão dos carboidratos é cada vez mais claro. Este fato tem levado a indústria a buscar o desenvolvimento de compostos de liberação mais lenta do NNP, como é o caso do biureto e da amiréia, os quais evitariam ou diminuiriam o risco de intoxicação (Currier et al., 2004)Todavia, as pesquisas sobre esses compostos não são conclusivas. Por muitos anos os pesquisadores têm procurado novas alternativas de NNP além da uréia, devido às características vantajosas que fazem possível sua utilização na alimentação de ruminantes, entre elas: compostos de purinas e pirimidinas, biureto, ácido úrico, glicosídeos nitrogenados, alcalóides, sais de amônio e nitratos, glutamato monossódico entre outros, mas somente a uréia tem permanecido como uma fonte viável para o uso em ruminantes.
Uréia na alimentação de ruminantes
A uréia (CO(NH2)2)  é um composto orgânico sólido, altamente higroscópico, solúvel em água e álcool, de cor branca e sabor amargo, seu pH é 9,0 sendo classificada como amida, por isso é considerada um composto nitrogenado não-protéico (NNP). A uréia comercializada no Brasil contém 46,4% de N; 0,55% de Biureto; 0,008% de amina livre; 0,003% de cinza e 0,003% de ferro e chumbo (Santos et al., 2001).  A uréia possui algumas características como: é deficiente em todos os minerais, não possui valor energético próprio, é extremamente solúvel e no rúmen é rapidamente convertida em amônia (Maynard et al., 1984). Todavia, Currier et al. (2004) relataram que o uso da uréia pelos ruminantes é limitado em virtude de sua baixa aceitabilidade, sua segregação quando misturada com farelos, e sua toxicidade agravada pela elevada solubilidade no rúmen.
A qualidade e quantidade de carboidratos que compõem a ração concentrada são de grande importância para a eficiência da utilização de uréia pelos microrganismos do rúmen. Por exemplo, é bem sabido que a adição de amido a ração que contém uréia promove melhor utilização desta em comparação com outra fonte de carboidrato. A associação de uréia aos alimentos volumosos, em relação ao seu emprego junto aos concentrados, traz uma série de vantagens, entre estas, mascara o gosto desagradável da uréia propiciando o consumo mais uniformizado durante às 24 horas do dia pela ingestão mais lenta desse alimento que assim diminuirá a formação de picos de amônia no interior do rúmen, não só diminuindo o risco de intoxicação como também melhorando o aproveitamento do NNP (Currier et al., 2004). Os alimentos volumosos são ricos em fibras e liberam energia de forma lenta, o qual poderia diminuir o potencial do uso da uréia.
A uréia contém um equivalente de 282% de PB e quando ingerida, no rúmen é rapidamente hidrolisada a NH3 e CO2 pelos microrganismos ureolíticos. Segundo Koster et al. (2002) isso ocorre normalmente e é independente da suplementação com uréia na dieta, já que os ruminantes reciclam uréia pela saliva ou por difusão através da parede do rúmen via corrente sangüínea. Com o uso da uréia na dieta, as concentrações de amônia no rúmen têm pico cerca de 1 a 2 horas após o consumo dos alimentos, o que é mais rápido do que quando ruminantes ingerem fontes de proteína verdadeira de alta degradabilidade ruminal (Santos, 2006). Entretanto, com o aumento na concentração de amônia no rúmen, há também um aumento na taxa de absorção pela parede ruminal. Isso é causado não só pelo aumento na diferença de concentração de amônia entre o rúmen e a corrente sangüínea, mas também pelo efeito tamponante da amônia, que aumenta o pH ruminal, favorecendo sua absorção (Fernandez et al., 1990).
Quanto mais alto o pH ruminal maior a concentração de amônia. Enquanto o íon amônio é hidrossolúvel e não absorvível pela parede ruminal, a amônia e lipossolúvel e muito disponível para ser absorvida (Bartley et al., 1976). Assim, condições que favoreçam o surgimento de pH alcalino, tais como jejum, dieta rica em fibra e/ou com baixo teor de carboidratos solúveis ou mesmo a ingestão de quantidades consideráveis de uréia, aumentam e aceleram a absorção de amônia para o organismo. A toxidez da uréia depende de uma série de fatores, entre eles: o jejum; a qualidade da forragem; o consumo rápido de ração contendo uréia por animais famintos; a quantidade excessiva de uréia na ração; a adição de uréia a ração sem adequada quantidade de proteína natural e o fornecimento de ração com uréia sem adaptação do animal. Segundo Santos (2006) a intoxicação por amônia se dá, em parte, pela alcalose metabólica, mas principalmente pela encefalopatia resultante dos efeitos tóxicos no sistema nervoso central. Provavelmente a toxidez pela amônia ocorre quando animais mal alimentados ou em jejum recebem rações deficientes em carboidratos facilmente fermentáveis e a uréia é administrada abruptamente. Segundo Lucci (1997) a toxicidade pela amônia ocorre com ingestões de 45 g a 50 g de uréia por 100 kg de peso vivo, em curto espaço de tempo. Enquanto que, animais bem adaptados resistiriam a quantidades duas a três vezes maiores.
Conclusões
O uso de NNP na forma de uréia, continuara sendo uma boa alternativa para balancear as dietas de bovinos. Todavia, deve-se adotar um manejo alimentar adequado para não carregar efeitos deletérios nos animais e analisar os fatores econômicos que vão limitar a inclusão da uréia na dieta.
Literatura citada 
BARTLEY, E. E.; DAVIDOVICH, A. D.; BARR, G. W.; GRIFFEL, G. W.; DAYTON, A. D.; DEYOE, C. W.; BECHTLE,  R. M. Ammonia toxicity in cattle. I. Rumen and blood changes associated with toxicity and treatment methods. Journal Animal Science, v.43, p.835-841, 1976.
BOHNERT, D. W. SCHAUER, C. S. BAUER, M. L.  DELCURTO T. Influence of rumen protein degradability and supplementation frequency on steers consuming low-quality forage: I. Site of digestion and microbial efficiency
Journal Animal Science, v.80, p.2967-2977, 2002.
CURRIER, T. A. BOHNERT, D. W. FALCK, S. J.  BARTLE, S. J. Daily and alternate day supplementation of urea or biuret to ruminants consuming low-quality forage: I. Effects on cow performance and the efficiency of nitrogen use in wethers. Journal Animal Science, v.82, p.1508-1517, 2004.
FERNANDEZ, J. M.; CROOM, W. J.; TATE, L. P.; JOHNSON, A. D. Subclinical ammonia toxicity in steers: effects on hepatic and portal-drained visceral flux of metabolites and regulatory hormones. Journal Animal Science, v.68, p.1726-1742, 1990.
HALIBURTON, J. C.; MORGAN, S. E. Nonprotein nitrogen-induced ammonia toxicosis and ammoniated feed toxicity syndrome. The Veterinary Clinics of North America. Food Animal Practice, v.5, n.2, p.237-249, 1989. 
HVELPLUND, T. Volatile fatty acids and protein production in the rumen. In: JOUANY, J.P. (Ed.) Rumen microbial metabolism and ruminant digestion. Paris: INRA, 1991, p.165-178.
KOSTER, H. H. WOODS, B. C. COCHRAN, R. C. VANZANT, E. S. TITGEMEYER, E. C. GRIEGER, D. M. OLSON, K. C.  STOKKA G. Effect of increasing proportion of supplemental N from urea in prepartum supplements on range beef cow performance and on forage intake and digestibility by steers fed low-quality forage. Journal Animal Science, v.80, p.1652-1662, 2002.
LUCCI, C.S. Nutrição e manejo de bovinos leiteiros. São Paulo: Manole Ltda, 1997. 169p.
MAYNARD, L.A.; LOOSLI, J.K.; HINTZ, H.F.; WARNER, R.G. Animal Nutrition. Trad. FIGUEIREDO F. A.B.N. 3a ed. Rio de Janeiro: Freitas Bastos, 1984. 736p.
NATIONAL RESEARCH COUNCIL - NRC. Nutrient requeriments of beef cattle.  7a ed: Washington, D.C: National Academy Press, 1996. 242p.
OLIVEIRA JR, R.C; PIRES, A.V.; FERNANDES, J.J.R.; SUSIN, I.;SANTOS, F.A.P;  ARAÚJO, R.C. Substituição Total do Farelo de Soja por Uréia ou Amiréia, em Dietas com Alto Teor de Concentrado, sobre a Amônia Ruminal, os Parâmetros Sangüíneos e o Metabolismo do Nitrogênio em Bovinos de Corte. Revista Brasileira de Zootecnia, v.33, n.3, p.738-748, 2004.
SANTOS, F.A.P. Metabolismo das Proteínas In: BERCHIELLI, T.T.; PIRES, A.V.; OLIVEIRA, S.G. Nutrição de Ruminantes. Jabuticabal: FUNEP, 2006. 583p.
VAN SOEST, P.J. Nutritional ecology of the ruminants. 2nded. Cornell Univerisity Press, Ithaca, NY, 1994. 476p.
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Roman Castañeda
Roman Castañeda
17 de julio de 2010
Respondendo a Carlos Eduardo Coelho Sempre tem se falado do uso da ureia junto com fontes de energia que fariam o casal perfeito, MILHO + UREIA, CANA + UREIA, MANDIOCA + UREIA, MELAÇO + UREIA... A ideia é procurar uma fonte de carboidratos de rapida degradação e com o menor custo, isso vai depender da região e da mesma disponiblidade dos produtos.
Roman Castañeda
Roman Castañeda
17 de julio de 2010
Respondendo a Gildomar Avrella Se os animais recebem silagem no coxo com 0[percent] de concentrado, te recomendaria colocar a ureia direto no silo é uma forma de aumentar o teor de Proteina na silagem y amonizar o processo de ensilagem. Se os animais recebem 1 ou 2 kilos de concentrado no coxo a ureia pode estar misturada na ração, porem fornecida diariamente, a quantidade de ureia dependera da proporção volumoso:concentrado, a medida que aumentamos o concentrado podemos aumentar o nivel de ureia, e viceversa. Em casos onde a suplentação com concentrado seja baixa, a inclusão de ureia deve ser baixa (50 g/animail/dia), só lembrando que para obter maiores niveis os animais devem passar por um processo de adaptação gradual.
Roman Castañeda
Roman Castañeda
17 de julio de 2010
Quando falamos de potencilizar o uso do NNP, sempre temos que ter em conta a fonte de energia, a qual deve se formular procurando uma sincronia com o NNP. A melhor fonte de energia é o amido do milho, mas tambem temos fontes como a cana de açucar e o amido da mandioca, estas são fontes de rapida degradação no rumen as quais atuaram junto com a ureia de rapida degradação, provocando uma maximização da sintese microbiana que é traduzida em maior fluxo de nutrientes para o duodeno. O NNP é uma ferramenta bastante interesante para nos nutricionistas, mas como colocado no artigo deve-se ter todas as precauções pertinentes. Por outro lado, recomendo sempre, determinar o custo de cada Kg de ração para obter o maior retorno e a melhor relação custo:beneficio.
Gildomar Avrella
28 de abril de 2010
Gostei deste artigo Trabalho com consultoria técnica em pecuária leiteira, no sul do BRASIL. A uréia deve ser administrada na dieta diária....tenho então que dar um aporte de energia a estes animais? Quando trabalho com animais a pasto e volumoso 2 x ao dia no cocho, forneço a uréia...mas esla possui pico da absorção....qual a dica que podes me fornecer para ter um equilibrio em 24 horas.....sabendo que forneço concentrados conforme produção.
Luiz Cardoso
20 de abril de 2010
Parabéns pela materia ! Aproveitando a oportunidade, gostaria de comentar alguns aspectos interessantes sobre a utilização de ureia para ruminantes já que trabalhei na Petrobrás e fui um dos principais divulgadores dessa prática: 1- A uréia é um diurético, portanto o animal suplementado deve receber água em quantidade suficiente 2- A ureia é melhor aproveitada quando fornecida junto ao volumoso 3- As bacterias de atividade celulolíticas utilizam a amônia como substrato nitrogenado 4- Os equídeos toleram níveis elevados de ureia na dieta e há resposta, mesmo que incipiente, à suplementação com uréia. ,
Mauricio
Mauricio
4 de febrero de 2010
Ola Parabens pelo artigo. Faço uso da uréia em todos os produtos que formulo pava Bovinos. Para proteicos com consumo de 120 por 100 kg de PV trabalho sempre com 7 [percent] de uréia e 40[percent] de NDT de origem de grãos ( Milho e Sorgo). Neste caso animais de 450 kg de PV nelores machos inteiros consommem por volta de 540 g dia de produto, ingerindo 37,8 g de uréia e 216 g dia de NDT. Tendo estes animais Pasto o suficiente para o consumo de no min de 2,2 [percent] do PV em MS de pasto, e possivel ter ganhos de peso que varia de mantensa a 800 gr dia dependendo do periodo do ano, epoca das aguas ou seca.
Carlos Eduardo Coelho
Carlos Eduardo Coelho
1 de febrero de 2010
Olá, Você cita a potencialização da absorção do NNP por uma balanço energético adequado. Qual a melhor forma e custo mais interessantes para este procedimento?
Roman Castañeda
Roman Castañeda
1 de febrero de 2010
Sintomas de Intoxicação • Inquietude • Salivação excessiva • Dificuldade para respirar • Alteração da coordenação motora • Tremores musculares • Timpanismo (acumulação de gases no rúmen) • Convulsões • Mugidos. • Rigidez nos membros dianteiros • Finalmente morte. Tratamento Deve-se considerar que se a toxidez causada pela uréia no se trata imediatamente o animal pode morrer num lapso de 3 horas. Em bovinos o tratamento comum é administrar por via oral uma solução de 2 a 5 litros de vinagre, dissolvidos em 20 a 30 litros de água fresca, antes que o animal alcance a etapa de rigidez muscular. a função do vinagre é acidificar o mais rapido possivel o rumen, deve se ter cuidado para nao exceder na dose de vinagre
Maurício França
Maurício França
15 de enero de 2010
Gostei muito do artigo!!!Gostaria de saber quais os sintomas e procedimentos a ser tomados quando ocorrer intoxicação...a técnica do vinagre funciona mesmo e porque...muito obrigado e abraço a todos!!!
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