Digestibilidade da Fibra em bovinos

Atualmente, devido aos crescentes custos da alimentação, um dos objetivos-chave dos produtores é otimizar o valor da dieta. O alicerce para a saúde e desempenho dos ruminantes é o rúmen, onde a ração e a forragem são convertidas em energia (ácidos graxos voláteis, AGV) e proteína microbiana graças à atividade da microflora ruminal: bactérias, fungos e protozoários. A microflora ruminal é responsável pela degradação da fibra e pela extensão e eficiência dos processos que interferem em vários fatores e determinam toda a eficiência alimentar e rentabilidade para os produtores.
Por muito tempo, a suplementação de ruminantes com levedura viva tem sido empiricamente conhecida por melhorar a produtividade, saúde e bem-estar, através da otimização dos processos fermentativos do rúmen. Atualmente, com a aquisição de maior conhecimento sobre os efeitos da levedura viva no rúmen e sabendo que cada cepa de levedura é única e exerce diferentes atividades, estamos aptos a selecionar uma cepa específica de levedura de acordo com sua atividade biológica. Por exemplo, a cepa Saccharomyces cerevisiae I-1077 (Levucell SC, Lallemand Animal Nutrition, França) foi selecionada por sua habilidade de melhorar as condições, fermentação e funções ruminais. Os maiores benefícios desse suplemento natural são a estabilização do pH ruminal, reduzindo o risco de uma acidose ruminal subaguda e o aumento dos sólidos do leite e produção leiteira, através da melhora da eficiência alimentar. Esses efeitos têm sido amplamente documentados por estudos científicos independentes e validados em condições de campo em diversos países e sob condições dietéticas variadas. Em particular, o efeito da levedura específica do rúmen no aproveitamento alimentar está relacionado à digestão de fibras – especialmente pela melhora na utilização das frações menos degradáveis da fibra. Um estudo recente indica que o efeito na degradação das fibras será maior, quanto menor for a qualidade da forragem, quando a digestibilidade inicial da fibra foi baixa. Além disso, pela melhora no processo fementativo, a levedura viva melhora o potencial fibrótico da forragem.

O rúmen é o alicerce para a saúde e desempenho dos ruminantes. É uma grande câmara fermentativa com capacidade de aproximadamente 200 litros, contendo 500.000 bilhões de bactérias e 50 bilhões de protozoários. Há acima de 200 tipos de bactérias e cada uma delas desempenha um papel específico na degradação do alimento. Um dos tipos mais importantes são as bactérias degradadoras de fibras (fibrolíticas), as quais possibilitam aos ruminantes o aproveitamento das forragens. Os protozoários podem representar acima de 50% da biomassa ruminal, devido ao seu tamanho. Embora como as bactérias fibrolíticas, eles possam utilizar material vegetal, alguns também englobam partículas de amido diminuindo a fermentação bacteriana dos carboidratos rapidamente fermentáveis, desempenhando assim um importante papel no complexo mecanismo de regulação do pH. Eles ainda se alimentam de bactérias, dessa maneira afetando a dinâmica, o tipo e tamanho da população bacteriana presente. Há também uma menor, mas significante população de fungos, os quais desempenham papel fundamental na digestão de fibras (atividade das grandes celulases e hemicelulases) e estão envolvidos na colonização inicial das partículas de fibra, ajudando a abri-la e facilitando o acesso das bactérias. Dessa forma, juntos, bactérias celulolíticas e fungos estão aptos a degradar a fibra da planta, tanto enzimática como mecanicamente.



Esses microrganismos são essenciais para a produção de AGVs, o combustível para os bovinos. Todos os microrganismos do rúmen interagem sinergicamente entre si para degradar o alimento para o hospedeiro, com grande grau de dependência entre espécies. Eles ainda interagem com o animal e com a dieta. A dieta animal terá um efeito direto na população microbiana ruminal e no processo fermentativo, afetando o perfil dos AGVs e pH ruminal, com efeitos na saúde (acidose) e desempenho das vacas: uma dieta rica em forragem favorecerá os microrganismos degradadores de fibra e um pH ruminal mais elevado, enquanto dietas concentradas promoverão as bactérias ácido-lácticas, diminuindo o pH.

Fibras constituem a parede celular da planta e são compostas por pectina, hemicelulose, celulose e lignina. Essas diferentes frações demonstram vários graus de digestibilidade no rúmen. Na verdade, o principal fator da digestibilidade do alimento (forragem ou ração completa) é seu teor de lignina. Lignina é um componente indigerível que impede os microrganismos ruminais de acessar as frações de hemicelulose e celulose da fibra. Hemicelulose, celulose e lignina compõem a fração FDN (fibra em detergente neutro) do alimento.

De acordo com a fig. 1, cada fração possui digestibilidade variável, e através da melhora da digestibilidade, podemos aumentar o potencial leiteiro do alimento. 

 Tem sido demonstrado que a levedura específica do rúmen SC I-1077 atua em diferentes níveis no processo de digestão das fibras e como resultado melhora a degradação da fibra por vários macanismos:

Na verdade, SC I-1077 age criando um ambiente rumunal ideal para a degradação da fibra. Os microrganismos digestores de fibra são estritamente anaeróbicos, mas o oxigênio inserido nas partículas do alimento pode adentrar o rúmen e afetar severamente os micróbios fibrolíticos. A cepa SC I-1077 utiliza o oxigênio residual e estabiliza o pH, criando condições ideais para a microflora fibrolítica. SC I-1077 ainda provê alguns dos nutrientes e cofatores (Vitamina B, aminoácidos...), os quais são essenciais para o desenvolvimento dessa microflora.
Isto incrementará tanto mecânica quanto enzimaticamente a atividade digestiva dos fungos através dos tecidos lignificados da planta, “expondo” as frações digeríveis da planta (hemicelulose e celulose), que serão digeridas pelos microrganismos celulolíticos, os quais são ainda estimulados pelos efeitos da levedura viva (Fig. 2). Essa atividade enzimática está também sujeita a um feed-back inibitório e a utilização dos açúcares pela levedura viva aumenta a atividade fibrolítica.
Um estudo in vivo foi conduzido recentemente no French National Research Institute (INRA) em ovelhas canuladas (dieta: 50% feno, 50% concentrado), confirmando os efeitos da levedura viva sobre as bactérias fibrolíticas. Nesse experimento, a suplementação diária com SC I-1077 fez crescer significativamente a população das bactérias fibrolíticas benéficas (Fig. 3).
Diversos estudos in vivo, realizados com diferentes dietas, confirmam os efeitos significantes da SC I-1077 na digestibilidade da fibra, com uma média no aumento da degradabilidade da FDN em torno de 11 %, na ração total. Além disso, a adição da levedura viva melhorou o valor dietético, por disponibilizar o potencial oculto da fibra.

Abrindo o potencial da fibra




Fig. 2: A levedura viva melhora a degradação da fibra estimulando vários mecanismos de ação de bactérias e fungos ruminais.


Fig. 3: Efeito da levedura viva SC I-1077 na população das bactérias celulolíticas ruminais (quantificação feita pelo qPCR) (Mosoni et al.,2007).


Excelentes resultados em variadas silagens

Recentemente, os efeitos da levedura específica do rúmen na degradabilidade da fibra foram profundamente analisados em silagens de milho de 40 variedades, testadas em vacas canuladas na Universidade de Portugal (Guedes et al., 2007). Interessantemente, esse estudo demonstrou uma relação entre a qualidade inicial da forragem (digestibilidade da fibra) e o aumento da degradabilidade promovida pela atividade da cepa SC I-1077 no rúmen. Aqui estão apresentadas as principais conclusões do experimento:

As pesquisas concluíram que a levedura específica do rúmen SC I-1077 “pode incrementar a energia metabolizável disponível de forragens de má qualidade, bem como o potencial glucogênico da dieta, sendo que ambos vão aumentar a eficiência produtiva do gado”. Essas melhoras na digestibilidade podem aumentar o teor de proteína microbial para suportar o aumento de produção leiteira e percentual de gordura do leite.


CONCLUSÕES

A levedura específica do rúmen SC I-1077 é bem documentada quanto aos seus efeitos na degradação da fibra, o que foi recentemente reconhecido oficialmente pela “US Food and Drug Administration”. Em adição, o Centro de Medicina Veterinária da FDA autorizou a funcionalidade requerida para SC I-1077: “para ajudar a manter a população de bactérias celulolíticas em animais alimentados com acima de 50% de concentrado”. Essa requisição é baseada em um sólido dossiê de pesquisas contendo triagens de produção e publicações científicas como as últimas descritas neste artigo. De fato, a concessão da autorização poderá viabilizar dietas contendo um total de 30-40 % de CNF (carboidratos não fibrosos) na ração total, incluindo a forragem e o concentrado.
A levedura específica do rúmen representa uma solução natural e promissora para otimizar as rações e as forragens, resultando em uma maior energia disponível do alimento para maior produção leiteira ou de carne.