Descrição do potencial de retenção de nitrogênio em frangas de postura por diferentes metodologias: máxima deposição e estimativas da ingestão de metionina+cistina

Objetivou-se descrever o máximo potencial de deposição de nitrogênio e estimar a ingestão de metionina+cistina pela técnica do balanço de nitrogênio e abate comparativo. Foram realizados ensaios no período de 14 a 28, 56 a 70 e 98 a 112 dias de idade, utilizando 168 frangas Dekalb White, distribuídas em sete tratamentos e oito repetições. Os tratamentos consistiram de níveis de proteína na dieta, variando de 75 a 435 g kg^-1 de matéria seca, em que a metionina+cistina foi o primeiro aminoácido limitante. As variáveis coletadas pelo abate comparativo foram nitrogênio ingerido e depositado e, nos ensaios de balanço de nitrogênio, coletaram-se ingestão e excreção de nitrogênio. Por meio da relação exponencial entre ingestão e deposição de nitrogênio, determinou-se a máxima deposição de nitrogênio. As técnicas foram comparadas pelo teste da razão de máxima verossimilhança. As técnicas descrevem de forma diferente o máximo potencial de deposição pela ave, mas são similares na estimativa da exigência de metionina+cistina. Com base em 60% do máximo potencial, as ingestões de metionina+cistina digestível foram estimadas em 163, 243 e 343 mg dia^-1 para os período de 14 a 28, 56 a 70 e 98 a 112 dias de idade, respectivamente.

Palavras-chave: metionina+cistina, balanço de nitrogênio, abate comparativo.

Introdução

O fluxo de proteína do corpo (Q) está em função da ingestão (I), degradação (D), síntese (S) e oxidação (O), sendo representado pela equação Q=I+D=S+O (REEDS & LOBLEY, 1980). O entendimento da síntese ou deposição de proteína é imprescindível para elaborar dietas com perfis de aminoácidos que permitam a máxima expressão da síntese proteica. A deposição de proteína vem sendo estudada por várias metodologias e, dentre as mais tradicionais, tem-se: a técnica do abate comparativo (AC) e o balanço de nitrogênio (BN). A descrição da máxima deposição de nitrogênio ou proteína (ND_max ou PD_max) com aves tem sido feita pelo AC (MARTINet al., 1994), enquanto informações sobre PD_max, determinado pela técnica do BN são escassas para aves. Alguns pesquisadores vêm aplicando a técnica do BN para descrever o PD_max e estimar as exigências de aminoácidos de aves em crescimento (SAMADI & LIEBERT, 2006a; SAMADI & LIEBERT, 2006b). Dentre as vantagens da aplicação do BN, relacionam-se: investimento relativamente baixo, não destrutivo, simplicidade nas análises laboratoriais e rapidez na obtenção dos resultados. Considerando o exposto, objetivou-se com esta pesquisa descrever o ND_maxpela técnica do BN e AC; comparar os modelos ajustados para cada técnica e estimar a ingestão de metionina+cistina para frangas de postura Dekalb.

Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Ciências Avícolas do Departamento de Zootecnia da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - FCAV/UNESP, Jaboticabal - SP. Foram realizados três ensaios no período de 14 a 28 (I), 56 a 70 (II) e 98 a 112(III) dias de idade, utilizando 56 frangas Dekalb White^® em cada ensaio. O delineamento utilizado foi inteiramente ao acaso, com sete tratamentos e oito repetições de uma ave por unidade experimental. Os tratamentos consistiram de níveis graduais de proteína nas dietas de 75 (N1); 150 (N2); 220 (N3); 292 (N4); 364 (N5) e 435 (N6) g kg^-1 de matéria seca (MS), formuladas para manter a metionina+cistina digestível (Met+Cis) como primeiro aminoácido limitante. O sétimo tratamento (N7) consistiu na adição de 2,485 g de DL-Metionina kg^-1 de ração a uma dieta contendo 75 g kg^-1 MS, como contra-prova para verificar se a Met+Cis foi o primeiro limitante nas dietas.

Foram formuladas duas rações para atender o mínimo dos nutrientes e energia metabolizável (EMAn) sugeridos por ROSTAGNO et al. (2005), exceto em proteína e aminoácidos. A ração N6 continha 435g de proteína por kg de matéria seca e deficiência relativa de 37% de Met+Cis digestível em relação aos demais aminoácidos, que estavam em excesso. A ração diluente foi isenta de aminoácido (DIP), porém atendia os demais nutrientes e EMAn (Tabela 1). Os níveis experimentais foram obtidos pela técnica da diluição (FISHER & MORRIS, 1970), diluindo-se a ração N6 sucessivamente com a DIP para obtenção dos níveis intermediários (Tabela 1).

Os ensaios foram realizados em ambiente dotado de controle de temperatura na zona de termoneutralidade de cada fase. O peso corporal na montagem dos ensaios foi 125±2 g, 449±14,8 g e 889±18 g nas fases I, II e III, respectivamente. As aves usadas nas fases II (7 a 12 semanas) e III (13 a 18 semanas) foram criadas simultaneamente, usando o manejo e programa de luz recomendados pelo manual da linhagem e as rações formuladas para atender as exigências, conforme ROSTAGNO et al. (2005). Os ensaios duraram 14 dias, mas o período de coleta de dados e as variáveis coletadas variaram de acordo com a técnica. O período de adaptação consistiu de fornecimento de ração ad libitum para determinar o máximo consumo por kg de peso metabólico sob as condições experimentais e, em seguida, o fornecimento foi controlado, com base no consumo corrigido para o peso metabólico.

Na técnica do AC, as variáveis coletadas foram nitrogênio ingerido (NI) e nitrogênio depositado (ND) no intervalo de 14 dias. O fornecimento de ração foi corrigido para o peso metabólico da ave a partir do terceiro dia de experimento, com base no máximo consumo dos dias anteriores. Essa correção foi repetida no quinto e décimo dia de experimento. O NI e ND foram obtidos no período de 14 dias.

A deposição de proteína corporal foi determinada por meio de abate referencial no início e final de cada ensaio. O grupo referência continha 18 aves. No término de cada ensaio, quatro aves de cada tratamento foram selecionadas. Após jejum sólido de 36 horas, as aves foram pesadas e sacrificadas com o uso de CO₂. As carcaças foram autoclavadas (6 h, 130 °C e 152 kPa) para posterior secagem e determinação do nitrogênio total pelo método de Kjeldahl (AOAC, 1995) em amostras desengorduradas.

Para o BN, determinaram-se a ingestão (NI) e excreção (NEX) de nitrogênio nos últimos 10 dias de experimento. No período de coleta de dados, as aves foram pesadas para correção do fornecimento de ração, conforme descrito para o AC. As excretas foram coletadas uma vez ao dia e congeladas (-20 °C) para a pré-secagem em liofilizador (72 horas,-80°C; -80 kPa). O teor de nitrogênio total das amostras de excretas foi quantificado conforme descrito para AC. Pelo BN, o ND foi obtido pela diferença entre NI e NEX.

O modelo exponencial foi ajustado utilizando as variáveis NI e ND de cada fase e o ND_maxT estimado pela equação 1:

em que ND é nitrogênio depositado, mg/PC_kg^0,67/d; NI é ingestão de nitrogênio, mg/PC_kg^0,67/d; ND_maxT é valor máximo esperado para deposição ou o limite de ND, quando NI tende ao infinito; b é taxa de decaimento da função, indica a qualidade da proteína dietética, independente da ingestão de nitrogênio; e é número de Euler; εé erro aleatório, atendendo as pressuposições de normalidade.

Para comparação das técnicas, os modelos ajustados foram submetidos à análise de identidade de modelo e igualdade de parâmetros, conforme a metodologia descrita por REGAZZI (2003). As hipóteses iniciais admitidas são: A) - H₀: as equações são idênticas para ambas as técnicas, ou seja, uma equação comum pode ser usada como estimativa das equações envolvidas; e B) - H₀: um determinado subconjunto de parâmetros é igual em ambas as técnicas.

Os modelos foram ajustados com auxílio da inclusão de duas variáveis dummy, sendo D_i = 1, se a observação pertence à técnica i, e 0 em caso contrário; i = técnica, AC e BN.

Considerando θ a representação de todos os parâmetros, admitiu-se a hipótese de nulidade H0: θ ∈ ω vs Ha: θ∈ω^c, em que ω é um subconjunto do espaço paramétrico Ω e ω^c é o complemento de ω, com Ω = ω U ω^c. Foi ajustado o modelo completo Ω e o modelo reduzido em ω, conforme as hipóteses H₀. A razão de verossimilhança (L) foi calculada: L=(σ²_Ω /σ²_ω)^n/2 e comparado pela estatística χ ².

Foi aplicada a metodologia de Goettingen para obtenção da ingestão diária de Met+Cis. As estimativas do ND_maxT e mínima retenção de nitrogênio (NMR) foram somadas para obter a máxima retenção diária de nitrogênio, NR_maxT=ND_maxT+NMR e, conseqentemente, o PD_maxT é obtido ao multiplicar o ND_maxT por 6,25.

Para simulação, considerou-se como objetivo de desempenho a retenção diária de nitrogênio, NR, (NR=ND+NMR), sendo equivalente a 70, 60 e 50% do NR_maxT, estimado para fase inicial (I), cria (II) e recria (III). Os valores de NR foram aplicados na equação 3.

em que Met+Cis é ingestão diária de Metionina+Cistina, mg/PC_kg^0,67/d necessária para expressar o NR; NR_maxT é máxima retenção diária de nitrogênio; b/C indica a eficiência de utilização da Met+Cis, sendo b a inclinação da curva de entre NI e ND da Eq. (2) que indica a qualidade da proteína dietética, a qual é independente da ingestão de nitrogênio; C é concentração de Met+Cis na proteína dietética. Nessa simulação, considerou-se 3,55; 3,11 e 2,83g de Met+Cis /100g PB para fase de inicial, cria e recria, respectivamente.

Os resultados obtidos para o AC e BN estão apresentados na tabela 2. O incremento verificado no N7 situou-se entre as respostas de N1 e N2, confirmando que a Met+Cis foi o primeiro aminoácido limitante. Esse procedimento é usado para demonstrar que a resposta à deficiência relativa da Met+Cis obtida independe do nível de proteína da ração e não é influenciada por efeitos da diluição da mistura (FISHER & MORRIS, 1970). Para o ND_maxT, a análise de igualdade de parâmetro revelou que o AC e BN descrevem de forma diferente, independente da fase de criação (Tabela 3). Dessa forma, o PD_maxT (ND_maxT× 6,25) foi estimado em 3,6 e 5,1 g dia^-1 para fase de inicial; 5,8 e 9,21 g dia^-1 para cria e 4,2 e 12,61 g dia^-1 na fase de recria, pela técnica do AC e BN, respectivamente (Tabela 3).

Para o parâmetro b, as variância de ω² e Ω não diferiram, consequentemente, um único valor de b pode ser utilizado em ambas as técnicas. Esse resultado encontra-se de acordo com o esperado, já que a qualidade da proteína dietética utilizada foi a mesma em ambas as metodologias. A diferença entre o AC e BN pode estar relacionada à precisão contida no nitrogênio excretado, NEX. Com certa discrição, apresentam-se as informações sobre crescimento das penas em aves, embora mais de 30% da proteína depositada em aves de postura estejam nas penas. Essas aves perdem penas continuamente, de tal modo que o peso de penas no momento da coleta não representa o crescimento acumulado das penas (MARTIN et al., 1994). Conforme SILVA (2012), a perda de penas pode ser intensificada com níveis altos de ingestão de nitrogênio. Portanto, acredita-se que os valores de NEX obtido pelo AC, obtidos pela diferença entre NI e ND descrevem com maior precisão, por contabilizar a perda de pena. Pela ausência de informação de deposição de nitrogênio por BN com frangas de reposição, se utilizará modelos de crescimento obtidos por AC para comparar as descrições obtidas com as metodologias estudadas.

Com base nos valores de ND_maxT obtido pelo AC, é possível afirmar que existe um potencial a ser explorado nas atuais linhagens, embora descreva especificamente a genética utilizada. O ND_maxT pode ser descrito pela função de Gompertz. Com base nos coeficientes taxa de crescimento (k) e peso proteico na maturidade (PPm) de MARTINet al. (1994), estima-se (dBP/dt_max=([k×PPm÷e]÷PC^0,67)) que o ND_maxT seja de 860, 865 e 791 mg/PC_kg^0,67/d para as linhagens Hisex, Ross Brown e Amber-Link, respectivamente. Embora, as genéticas sejam diferentes, é importante caracterizar o limite de utilização do nitrogênio pelas linhagens modernas, seja para explorar o potencial máximo, ou aumentar a precisão dos níveis nutricionais da dieta e assim minimizar a excreção.

Os parâmetros que descrevem a retenção de nitrogênio apresentados na tabela 4 foram utilizados para estimar a ingestão de Met+Cis (I_Met+Cis) para 70, 60 e 50% do ND_maxT, considerando a eficiência de utilização da Met+Cis e consumo de ração para as fases de inicial, cria e recria.

O presente modelo é baseado na dependência das respostas de deposição de nitrogênio aos níveis crescentes de nitrogênio limitado em um aminoácido. Para converter NI em I_Met+Cis, foi multiplicada a concentração de Met+Cis (g 16 g^-1 N) na proteína por NI e dividido pelo fator 16, assim: I_Met+Cis=NI×C/16.

Segundo FULLER & GARTHWAITE (1993), quando a deposição de nitrogênio dos animais se aproximam do ND_maxT, as diferenças entre os indivíduos na população se manifestam em diferentes assíntotas. Com base nisso, a eficiência de utilização do nitrogênio (b/C) foi obtida na região limitante, pois a relação nutriente-resposta é aproximadamente linear e dependente quase exclusivamente da qualidade da proteína dietética. Esse procedimento permite minimizar o efeito das diferenças entre os indivíduos (FULLER & GARTHWAITE, 1993).

O parâmetro b/C representa os fenômenos ocorridos na digestão, absorção, pós-absorção da Met+Cis dietética, ou seja, a eficiência de utilização (Tabela 5). As eficiências da Met+Cis foram estimadas em 171, 247 e 245 para fase inicial, cria e recria obtidas pelo AC e extrapolado para o BN, uma vez que as taxas de decaimento(b) da função foram semelhantes.

Apesar de descrever a máxima NR_maxT de forma diferente, ambas as metodologias estimaram IMet+Cis semelhantes. Na fase inicial, as IMet+Cis para obter 70, 60 e 50% do ND_maxT foram estimadas em 208; 164 e 131mg dia^-1, respectivamente. Nessa fase, a maior diferença entre as metodologias AC e BN foi estimada em 19mg dia^-1 para 70% da máxima resposta. Para fase de cria, a I_Met+Cis foi estimada em 323; 257 e 209 mg dia^-1para 70, 60 e 50% do NDmaxT. Para 60% do ND_maxT, as estimativas foram praticamente iguais, a maior diferença foi registrada para 50% do ND_maxT em aproximadamente 6%.

Nas estimativas apresentadas na tabela 5, consideraram-se as médias de NMR das três fases de criação, sendo 419 e 284mg/PC_kg^0,67/d, para o AC e BN, respectivamente, (SILVA et al. Parte 1 do estudo, submetido para publicação concomitantemente neste revista). Acredita-se que a mudança na proporção da exigência de mantença sobre a exigência total da Met+Cis seja um fator responsável pela diferença entre as metodologias. Na fase de recria, a exigência de mantença assumiu a maior proporção dentre as demais fases, verificando-se as maiores diferenças com 50% do ND_maxT, estimada em 17%. A exigência média obtida nessa fase, objetivando 70, 60 e 50% do ND_maxT, equivale a 500; 405 e 335 mg dia^-1. As concentrações de Met+Cis nas dietas encontradas por MARTIN et al. (1994), com base na composição corporal das três linhagens (Hisex, Ross Brown e Amber-Link), foi de 5,63 g kg^-1 ajustado para o consumo de ração (CR), de 22 na fase inicial e 47 g dia^-1 para fase de cria.

Na fase de recria, a I_Met+Cis de MARTIN et al. (1994) equivale a uma concentração de 4,09 g kg^-1 na dieta ajustada para CR de 66g dia^-1. Desse modo, recomendam-se as concentrações com base em 60% do ND_maxT, que equivale a 5,54 ou 4,95 g de Met+Cis kg^-1 de ração para CR de 47 e 52g dia^-1, respectivamente. As concentrações 4,85g kg^-1 obtidas com 50% do ND_maxT para fase de recria estão de acordo com as correntes recomendações (ROSTAGNO et al., 2005).

As técnicas descrevem de forma diferente o potencial de retenção de nitrogênio pela ave, no entanto, possibilitam estimativas de exigências de Met+Cis similares. A ingestão média de Met+Cis digestível foi estimada em 164, 256 e 335 mg dia^-1 para os período de 14 a 28, 56 a 70 e 98 a 112 dias de idade, respectivamente.

Aos Pesquisadores Frank Liebert e Angela Sünder do Instituto de fisiologia animal e nutrição animal da Universidade de Georg-August, Goettingen, Alemanha, o reconhecido agradecimento pela valiosa contribuição. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo apoio financeiro e concessão de bolsas de estudo e pesquisa.

Protocolo n° 007125-08.

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