Coeficiente de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos e valores de aminoácidos digestíveis do milho submetido a diferentes temperaturas de secagem e períodos de armazenamento
Publicado: 30 de dezembro de 2009
Por: Débora Cristine de Oliveira Carvalho, Rodrigo Santana Toledo, Jean Eduardo de Oliveira e Renata Mara de Souza, Pós-graduação em Zootecnia, Departamento de Zootecnia -DZO-, Universidade Federal de Viçosa -UFV-, MG; Luiz Fernando Teixeira Albino, Departamento de Zootecnia, UFV, MG, e José Geraldo de Vargas Junior, Departamento de Zootecnia, Universidade Federal do Espírito Santo -UFES-, ES.
Sumário
Determinou-se o coeficiente de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem (temperatura ambiente e secagem artificial a 80, 100 e 120°C) e períodos de armazenamento (0, 60, 120 e 180 dias). A digestibilidade verdadeira dos aminoácidos foi determinada pelo método de "alimentação forçada" utilizando-se galos Leghorn adultos cecectomizados, alojados individualmente em baterias metálicas. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 × 4 (quatro temperaturas de secagem e quatro períodos de armazenamento) com um galo por unidade experimental e oito repetições por temperatura de secagem e período de armazenamento. As perdas endógenas foram determinadas com galos em jejum. O aumento da temperatura de secagem ocasionou redução linear da digestibilidade de metionina + cistina e isoleucina e efeito quadrático sobre a digestibilidade de metionina, treonina, lisina, triptofano e fenilalanina. Os maiores coeficientes de digestibilidade de metionina, treonina, lisina, triptofano e fenilalanina foram observados nas temperaturas 40, 25, 27, 32 e 40°C, respectivamente, obtidas por equação de regressão. Observou-se redução linear da digestibilidade de metionina e treonina com o tempo de armazenamento. A temperatura de secagem e o tempo de armazenamento dos grãos de milho reduzem a digestibilidade da maioria dos aminoácidos.
Palavras-chave: galos cecectomizados, processamento, secagem artificial, tempo de armazenamento.
Introdução
Nas formulações de rações eficientes e econômicas para a produção de carne e de ovos, o conhecimento exato do conteúdo total de aminoácidos dos ingredientes e de sua digestibilidade é de suma importância, principalmente porque as alterações desses valores são grandes, tanto entre alimentos como entre amostras do mesmo alimento submetido a diferentes tipos de processamento.
O balanceamento dos aminoácidos na ração deve ser o mais correto possível para que não ocorra excesso nem deficiência de qualquer aminoácido, de forma que todos sejam completamente aproveitados. O desbalanço pode provocar problemas na absorção e no aproveitamento dos aminoácidos, causando prejuízos no desempenho de aves e na exploração avícola, aumentando os custos (Coon, 1991).
O milho, apesar de ser uma fonte energética nas formulações de ração, contribui com aproximadamente 22% da proteína total em rações para frangos, assim, o conhecimento da digestibilidade dos aminoácidos do milho e de possíveis alterações no seu valor nutritivo é de grande importância.
As alterações de qualidade das matérias-primas são alguns dos principais problemas na indústria de alimentação animal, pois pode afetar a qualidade das rações e comprometer o desempenho dos animais. A umidade e a temperatura são os principais fatores responsáveis pelo desenvolvimento de fungos em grãos e contribuem para o aumento das perdas na qualidade dos grãos. Por isso, é necessário um programa de controle dessas perdas, com colheita no tempo certo e secagem dos grãos e armazenamento na forma correta e padronizada. A secagem e o armazenamento dos grãos devem ser realizados com temperatura e tempo adequados para evitar a desnaturação excessiva das proteínas e o comprometimento da digestibilidade dos aminoácidos. Superaquecimento pode prejudicar a disponibilidade de nutrientes, como os aminoácidos.
A lisina e a cistina são os aminoácidos mais afetados pelo aquecimento excessivo do alimento (NRC, 1994). Desta forma, o conhecimento da digestibilidade dos aminoácidos do milho submetido a diversas situações permite melhorar a utilização dos alimentos e a formulação de rações mais precisas. Diante do exposto, o objetivo neste trabalho foi determinar os coeficientes de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos e os aminoácidos digestíveis de amostras de milho submetidas a secagem natural (temperatura ambiente) ou artificial (temperaturas de 80, 100, 120°C) e a diferentes períodos de armazenamento (0, 60, 120 e 180 dias).
Material e Métodos
Esta pesquisa foi realizada em duas etapas. Na primeira, foram realizadas as secagens de sete cargas completas do secador KW-25, com cada uma das temperaturas do ar de secagem estabelecidas (80, 100 e 120°C). Em seguida, os grãos de milho foram armazenados durante 180 dias em silos metálicos. Durante esse período de armazenamento, amostragens para avaliação da qualidade dos grãos foram realizadas aos 0, 60, 120 e 180 dias. No recebimento do produto, uma quantidade de grãos foi retirada para secagem à sombra, em local ventilado, e posteriormente submetida às mesmas condições de armazenagem e avaliações das amostras submetidas à secagem artificial.
As amostras foram utilizadas para avaliação física dos grãos, que inclui análises de porcentagem de grãos quebrados, suscetibilidade dos grãos à quebra, perda de peso dos grãos, teor de umidade dos grãos, grau de infestação, análise de micotoxinas dos grãos e avaliação biológica. Esta avaliação física fez parte do trabalho realizado por Campos (2001), portanto, não será discutida, apenas citada para maior compreensão da segunda etapa. As secagens natural e artificial foram concluídas quando o teor de umidade do milho atingiu 13% para evitar o desenvolvimento de fungos durante o armazenamento.
Na segunda etapa, foram realizados quatro ensaios biológicos que corresponderam aos períodos de armazenamento. Nesta etapa foram determinados os coeficientes de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos e o conteúdo de aminoácidos digestíveis de amostras de milho submetidas a secagem natural (temperatura ambiente) e secagem artificial (a 80, 100 ou 120°C), todas com teor de umidade de 13% e armazenadas por 0, 60, 120 ou 180 dias. Utilizou-se a técnica de alimentação forçada descrita por Sibbald (1979) com galos Leghorn adultos cecectomizados pesando 2.300 g ± 50 g.
As cirurgias de cecectomia dos galos foram realizadas no Setor de Avicultura, conforme metodologia descrita por Pupa et al. (1998). A temperatura média registrada no interior da sala durante os quatro ensaios biológicos foi 20 ± 1°C.
O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 × 4 (quatro temperaturas de secagem e quatro períodos de armazenamento), com um galo por unidade experimental e oito repetições por tratamento, utilizando-se um tratamento com galos em jejum, um galo por tratamento e oito repetições, para as correções das perdas endógenas e metabólicas. Assim, foram utilizados 40 galos em cada fase experimental, alojados em gaiolas individuais de baterias metálicas e mantidos em adaptação durante cinco dias, recebendo alimentação em dois turnos de 1 hora, um pela manhã e o outro à tarde, com o objetivo da dilatação do papo.
O período experimental foi de 92 horas. Os galos foram mantidos em jejum por um período de 36 horas para esvaziamento dos tratos digestivos. Em seguida, foram forçados a consumir 30 g do alimento-teste, introduzidos no inglúvio, por meio de um funil - sonda colocada via esôfago. O alimento-teste foi fornecido (15 g) pela manhã e pela tarde (15 g) para evitar que os galos regurgitassem o alimento fornecido. Simultaneamente, oito galos permaneceram em jejum.
As bandejas sob o piso da gaiolas foram revestidas com plástico para evitar perdas do material e a coleta de excretas foi realizada duas vezes por dia (às 8 e 16 h), por um período de 56 horas, depois de iniciado o fornecimento dos alimentos. Foram realizadas duas coletas ao dia para evitar fermentação das excretas. Anteriormente a cada período de coleta, todos os galos foram submetidos a um serviço completo de toillete, em que foram retiradas as penas ao redor da cloaca, a fim de evitar contaminação das excretas.
As excretas foram coletadas e acondicionadas em freezer até o final do experimento, quando foram descongeladas, pesadas, homogeneizadas e secas em estufa de ventilação forçada a 54°C, durante 72 horas, para a pré-secagem. Em seguida, as amostras foram moídas e submetidas a análises laboratoriais de matéria seca (MS) e de nitrogênio (N), segundo metodologia descrita por Silva (1990), no Laboratório de Nutrição Animal da Universidade Federal de Viçosa.
As análises de aminoácidos dos alimentos e das excretas foram realizadas no Laboratório da Mogiana Alimentos S. A. (Guabi, São Paulo).
Uma vez conhecida a quantidade de aminoácidos ingeridos e excretados, bem como a fração endógena determinada com galos em jejum, foram determinados os coeficientes de digestibilidade verdadeira de cada aminoácido e o conteúdo de aminoácido digestível verdadeiro dos alimentos, utilizando-se a fórmula proposta por Rostagno & Featherston (1977), descrita seguir:
em que: CDVaa = coeficiente de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos; AAing. = aminoácido ingerido, em gramas; AAexc. = aminoácido excretado em gramas; e AAend. = aminoácido endógeno, em gramas.
Os dados foram submetidos a análises de variância e metodologia da superfície resposta utilizando-se o programa SAEG - Sistemas para Análises Estatísticas e Genéticas, (UFV, 1999).
Resultados e Discussão
Os valores de alguns aminoácidos essenciais e não-essenciais observados nas amostras de milho (Tabelas 1 e 2) foram inferiores aos encontrados na literatura (Rostagno, 2000; Pupa, 1998; Fisher Jr. et al., 1998; Pupa, 1995).
A composição em aminoácidos das amostras de milho diferiu de acordo com as temperaturas de secagem e os tempos de armazenamento. De forma geral, os teores de aminoácidos essenciais e não-essenciais reduziram com o aumento da temperatura de secagem e com o tempo de armazenamento.
Observou-se efeito quadrático (P<0,05) da temperatura de secagem sobre a composição em metionina, metionina+ cistina, treonina e triptofano. O maior conteúdo de treonina no milho foi observado na temperatura de 72°C, obtida por equação de regressão (Tabela 3). Esse resultado está de acordo com o relatado por Hathaway et al. (1952) de que o valor nutritivo da proteína do milho reduz quando este alimento é submetido a secagem em temperatura superior a 71°C. Neste estudo, a temperatura de secagem teve efeito linear (P<0,05) sobre a composição de lisina.
O tempo de armazenamento, por sua vez, teve efeito linear (P≤0,05) sobre os teores de metionina, metionina+ cistina, treonina e triptofano.
Tabela 1 - Composição de proteína bruta e aminoácidos essenciais, em porcentagem da matéria seca, de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem e períodos de armazenamento.
Tabela 2 - Composição em aminoácidos não-essenciais, em porcentagem da matéria seca, de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem e períodos de armazenamento.
Tabela 3 - Equações de regressão ajustadas e coeficientes de determinação (R2) dos aminoácidos totais de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem (x) e períodos de armazenamento (z).
A redução na composição dos aminoácidos com o aumento de temperatura de secagem dos grãos era esperada, pois, segundo Araújo (1995), todos os aminoácidos, especialmente lisina, treonina e metionina, são sensíveis ao aquecimento. Essa redução do conteúdo de lisina foi semelhante à relatada por Hathaway et al. (1952).
Miller et al. (1965) observaram redução de 60% no conteúdo de cistina quando o alimento foi seco em temperatura acima de 100°C. Segundo Moran et al. (1970), a cistina é sensível a alta temperatura, por isso, é destruída quando o alimento é submetido a superaquecimento. No entanto, neste estudo não foi observada alteração significativa no conteúdo de cistina do milho com a temperatura de secagem.
Os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos metionina + cistina e isoleucina reduziram de forma linear (P<0,05) com o aumento da temperatura de secagem. A temperatura de secagem teve efeito quadrático (P<0,05) sobre os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos metionina, treonina, lisina, triptofano e fenilalanina (Tabela 4). Os maiores valores dos coeficientes de digestibilidade verdadeira de metionina, treonina, lisina, triptofano e fenilalanina foram observados nas temperaturas 40, 25, 27, 32 e 40°C, respectivamente, obtidas por equação de regressão (Tabela 5). Apenas os coeficientes de digestibilidade de metionina e de treonina foram alterados pelo tempo de armazenamento, que teve efeito linear (P≤0,05).
As proteínas, em sua maioria, são desnaturadas quando expostas a moderado aquecimento (60 a 90°C, por 1 hora ou menos). A desnaturação excessiva da proteína freqüentemente resulta na sua insolubilização, pois afeta suas propriedades funcionais e aumenta sua viscosidade. Do ponto de vista nutricional, a desnaturação parcial melhora a digestibilidade e a disponibilidade biológica de aminoácidos essenciais (Araújo, 1995). Assim, o efeito quadrático observado para os coeficientes de digestibilidade verdadeira de metionina, lisina, treonina, triptofano e fenilalanina pode ser atribuído à desnaturação das proteínas, que altera sua conformação original, permitindo que as proteases atuem mais facilmente, melhorando a digestibilidade. Conforme a temperatura de secagem aumentou, os coeficientes de digestibildade verdadeira desses aminoácidos reduziram, evidenciando dano na proteína e piora na digestibilidade, em decorrência do superaquecimento.
Em ratos alimentados com rações contendo milho superaquecido, Sullivan et al. (1973) observaram redução na solubilidade da proteína do milho com o aumento da temperatura de secagem do milho, que afetou negativamente o ganho de peso. Segundo esses autores, a temperatura de secagem afetou a utilização da proteína do milho pelo animal.
Tabela 4 - Coeficientes de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos do milho submetido a diferentes temperatura de secagem e tempos de armazenamento.
Tabela 5 - Equações de regressão ajustada e coeficiente de determinação (R2) dos coeficientes de digestibilidade de aminoácidos de amostras de milho submetidas diferentes temperaturas de secagem (x) e tempos de armazenamento (z).
O efeito negativo sobre a proteína, segundo Araújo (1995), ocorre durante a secagem com a utilização direta de ar quente. A perda de água imobilizada, especialmente da camada monomolecular, chamada água de superfície, provoca a desnaturação da proteína. A secagem artificial dos grãos de milho utilizado neste estudo foi realizada de forma rápida, o que provavelmente danificou a proteína. Segundo Justice & Bass (1979), quando a evaporação ocorre rapidamente na superfície dos grãos de milho, o embrião pode ser danificado. O embrião é o componente do milho que possui maiores teores de lisina e triptofano (Sgarbieri, 1996).
Portanto, a diminuição da digestibilidade da proteína foi evidenciada pela redução nos coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos com o aumento da temperatura de secagem. Além da desnaturação excessiva da proteína, outra explicação para a redução da digestibilidade desses aminoácidos é a ocorrência da reação de Maillard, um processo decorrente da interação entre lisina (possui grupo amino épsilon livre) ou arginina (possui átomo de nitrogênio básico na cadeia lateral) e um aldeído (açúcar redutor). A reação de Maillard, além de prejudicar a lisina ou arginina, afeta também a digestibilidade de outros aminoácidos (Tabelas 6 e 7), pois permite a formação de produtos que, provavelmente por efeitos estéricos (ligação tipo éster), são hidrolizados apenas parcialmente pelas enzimas proteolíticas, evitando o aproveitamento de parte dos aminoácidos dessa proteína pelo organismo animal.
Segundo Carpenter (1973), o organismo tem capacidade variável em absorver o complexo formado pela reação de Maillard. Alguns aminoácidos ligados a carboidratos podem ser absorvidos, mas o principal problema é a capacidade do animal em utilizar esses aminoácidos, pois muitas vezes são perdidos na urina e não têm valor nutricional para o animal. Costa et al. (1977), trabalhando com aves em crescimento alimentadas com rações contendo milho submetido a secagem artificial com temperaturas elevadas, e com dois teores de umidade (14 e 23%), observaram redução de 11% na disponibilidade de lisina quando os grãos de milho tinham 23% de umidade e foram secos em temperatura superior a 127°C.
Com o aumento da temperatura de secagem, observou-se redução linear (P<0,05) dos níveis de lisina digestível e metionina + cistina digestível (Tabela 8). O tempo de armazenamento, no entanto, não alterou (P>0,05) a digestibilidade desses aminoácidos. A variação da temperatura de secagem teve efeito quadrático (P<0,05) sobre os níveis de metionina digestível, treonina digestível, triptofano digestível e fenilalanina digestível (Tabela 8). Com o aumento do tempo de armazenamento, observou-se redução linear (P<0,05) na digestibilidade desses aminoácidos.
Tabela 6 - Valores médios de aminoácidos digestíveis essenciais, em porcentagem da matéria seca, de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem e tempos de armazenamento.
Tabela 7 - Valores médios de aminoácidos digestíveis não-essenciais, em porcentagem da matéria seca, de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem e períodos de armazenamento.
Tabela 8 - Equações de regressão ajustada e coeficientes de determinação (R2) dos aminoácidos digestíveis de amostras de milho submetidas a diferentes temperaturas de secagem (x) e tempos de armazenamento (z).
Conclusões
O conteúdo da maioria dos aminoácidos essenciais e não-essenciais do milho foi reduzido quando os grãos de milho foram submetidos a elevada temperatura de secagem e por longo período de armazenamento. A temperatura de secagem dos grãos de milho reduziu a digestibilidade da maioria dos aminoácidos, principalmente metionina, lisina, metionina + cistina, treonina, triptofano, fenilalanina e isoleucina.
Literatura Citada
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***O artigo foi originalmente publicado por R. Bras. Zootec., v.38, n.5, p.850-856, 2009.
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7 de enero de 2016
, mas sempre procuro Boa tarde , tenho uma pequena criaça no interior do Ceara e la mantenho um a criçao em torno de 2000 avançar tecnologica mente .Se voces poderial uma formulaçao e onde se comprpra os produtos para formulaça , pois gosto aves comm carcaça bboa e desenpenho bom
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