Composição química e valores energéticos do farelo de algodão com ou sem suplementação enzimática para frangos de corte

Introdução

Durante o processo de oxidação dos nutrientes dos alimentos, a energia liberada como calor é utilizada pelas aves nos processos metabólicos, e normalmente expressa em calorias (Sakomura & Rostagno, 2007), sendo considerada um dos constituintes mais caros das rações de frangos de corte.

Por meio dos ensaios de digestibilidade, realizados com o intuito de avaliar a capacidade dos ingredientes em suprir os nutrientes para as aves, permite-se estimar o correto valor de energia metabolizável dos alimentos para o ajuste dos valores energéticos das rações, uma vez que, a densidade energética das dietas interfere diretamente no desempenho animal (Brumano et al., 2006). Desta forma, para a adequada formulação de rações, o conhecimento da composição química e energética dos ingredientes e a digestibilidade dos nutrientes contidos nos alimentos tornam-se imprescindíveis (Nagashiro, 2007).

No âmbito nacional e internacional, pesquisas têm mostrado a existência de grande variabilidade no aproveitamento da energia dos alimentos por diferentes categorias de aves, o que tem levado a frequentes estudos de determinação dos valores de energia metabolizável.

Assim, o desenvolvimento de novas estratégias alimentares que atendam as exigências nutricionais das aves, tem possibilitado aos pesquisadores a busca por alimentos alternativos, como o farelo de algodão, ingrediente proteico, substituto parcial da soja, de boa produção e disponibilidade na região nordeste; bem como da utilização de enzimas exógenas como as proteases e fitases, as quais asseguram melhorar a utilização da energia metabolizável e a digestibilidade dos ingredientes, por degradar e disponibilizar os substratos (proteínas e fósforo fítico, respectivamente) no trato, e reduzir a excreção de nutrientes não digeridos no ambiente (Campestrini et al., 2005; Ward, 2008; Lelis et al., 2009; Gomide, 2010; Costa et al. 2010; Pessôa et al., 2011; Krabbe & Mazzuco, 2011).

Desta forma, ressalta-se a importância das estimativas das médias de energia metabolizável dos alimentos como forma de manter atualizadas as tabelas de composição de alimentos utilizadas nas formulações de rações (Brum et al., 2000).

O objetivo deste trabalho consistiu em determinar a composição química, os valores energéticos e os coeficientes de metabolizabilidade da matéria seca, proteína bruta, energia bruta, fósforo e cálcio do farelo de algodão com ou sem suplementação enzimática para frangos de corte em diferentes idades.

Material e Métodos

Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Pesquisas com Aves (LAPAVE) do Departamento de Zootecnia (DZ) da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE).

Foram realizados consecutivamente quatro ensaios de metabolismo com frangos de corte machos da linhagem Cobb 500 nas fases pré-inicial (um a sete dias), inicial (oito a 21 dias), crescimento (22 a 33 dias) e final (34 a 42 dias), os quais foram alojados em baterias de três andares com gaiolas de dimensões de 1,00 x 0,50 x 0,50 m, providas de comedouro tipo calha e bebedouro tipo copo, instaladas em sala semi-climatizada, com 3,0 m de pédireito.

Foram utilizadas 240, 192, 144 e 96 aves, nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final, respectivamente, com substituição das aves ao final de cada ensaio.

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e seis repetições, totalizando 24 unidades experimentais com dez, oito, seis e quatro aves nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final, respectivamente.

O período experimental teve duração de oito dias, sendo quatro dias para adaptação dos animais às condições experimentais e quatro dias para a coleta de excretas, exceto para a fase pré-inicial que foi de três dias para adaptação e quatro para coleta de dados.

As dietas experimentais foram: T1 - Ração referência à base de milho e farelo de soja (FS) sem enzimas; T2 - Ração referência à base de milho e FS com enzimas; T3 - (25% de substituição do FA sem enzimas; T4 - 25% de substituição do FA com enzimas. As enzimas exógenas utilizadas foram suplementadas as dietas pelo método on top, de acordo com as recomendações do fabricante: fitase (15g/100 kg) equivalente a 10.000 unidades de fitase por grama e protease (20g/100 kg) equivalente a 84.500 unidades de protease por grama.

O FA utilizado foi obtido por meio de prensagem mecânica e antes de incorporado às dietas experimentais foi tratado com sulfato de ferro na proporção de 40g/100 kg, visando prevenir o efeito do gossipol. A composição química e energética do FA foram analisados no Laboratório de Nutrição Animal do DZ da UFRPE, na Universidade Federal de Viçosa (UFV), MG e Embrapa Suínos e Aves, SC, segundo Silva & Queiroz (2002). O teor de gossipol livre foi determinado no Laboratório da Nutron Alimentos LTDA, conforme metodologia Ba 7-58 da AOCS (2009).

Os pintinhos foram adquiridos em incubatório comercial idôneo localizado na Zona da Mata de Pernambuco, os quais foram vacinados contra doença de Marek, Gumboro e Newcastle.

As rações experimentais foram formuladas utilizando-se o programa computacional SuperCrac 5.7 Master, atendendo as exigências nutricionais das aves, de acordo com cada fase de criação, seguindo recomendações de Rostagno et al. (2005), sendo isoenergéticas e isonutritivas para os nutrientes (Tabela 1.), fornecidas à vontade, com registro da quantidade de ração consumida por unidade experimental. A água foi fornecida ad libitum.

Durante cada período experimental, foram registradas as temperaturas e a umidade relativa do ar, diariamente, às 16h, por meio de termo-higrômetro, instalado na sala de metabolismo, obtendo-se médias de temperatura de 31,5°C; 30,3°C; 29,1°C e 28,5°C e umidade relativa do ar de 58,3%; 68,4%; 63,8% e 68,4% para as fases pré-inicial, inicial, crescimento e final, respectivamente.

O método utilizado para determinação do valor da energia metabolizável foi o tradicional de coleta total de excretas, descrito por Sibbald & Slinger (1963).

Para estabelecer o início e o final das coletas de excretas das aves, no primeiro e no último dia de coleta, 1% de óxido de ferro em pó foi adicionado às rações experimentais como marcador fecal, sendo desprezadas as excretas não marcadas, na primeira coleta, e as marcadas na última.

Durante o período de coleta, as excretas foram recolhidas, diariamente, em bandejas revestidas com plásticos, acondicionadas sob o piso de cada unidade experimental. Posteriormente foram colocadas em sacos plásticos, pesadas e identificadas por repetição e armazenadas em freezer a - 20°C até o final do período experimental. Após este período, foram descongeladas à temperatura ambiente, reunidas por repetição, homogeneizadas e retiradas alíquotas de 500 g, as quais foram pré-secas em estufa com ventilação forçada, a temperatura de 55ºC por 72 horas.

Tabela 1. Composição alimentar, nutricional e energética da ração referência utilizada nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final

Composição química e valores energéticos do farelo de algodão com ou sem suplementação enzimática para frangos de corte - Image 1

Após moagem, foram determinadas a matéria seca (MS), nitrogênio (N) e energia bruta (EB), fósforo (P) e cálcio (Ca), seguindo as metodologias descritas por Silva & Queiroz (2002). Os ingredientes e as dietas experimentais foram analisados utilizando-se as mesmas metodologias.

Conhecendo-se o consumo de ração e a produção de excretas, os valores de MS, N e EB das dietas e excretas foram determinados os valores da energia metabolizável aparente (EMA) e aparente corrigida (EMAn), utilizando-se as equações propostas por Matterson et al., (1965) e, com base nos valores de EB, EMA e EMAn, calculou-se os coeficientes de metabolizabilidade da energia dos alimentos, através da fórmula: CMAEB = (EMAn/EB) x 100. Os coeficientes de metabolizabilidade da MS, P e Ca, calculados pela diferença entre o ingerido e o excretado, dividido pelo ingerido, multiplicado por 100.

As variáveis avaliadas foram submetidas à análise de variância e à comparação de médias pelo teste t, ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o SAS (2008).

Resultados e Discussão

Os valores referentes à composição química e energética do farelo de algodão (FA) utilizado nas rações experimentais encontram-se na Tabela 2., onde se observa que os valores da matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB) e da energia bruta (EB) mostraram-se superiores quando comparados com os determinados por Generoso et al. (2008) e Rostagno et al. (2011) os quais observaram valores de 88,99% e 89,65% para MS, 4,35% e 5,30% para MM e 4.029 kcal/kg e 4.130 kcal/kg para EB, respectivamente. Contudo, Nascimento (2009) verificou valor semelhante aos obtidos nessa pesquisa para EB (4.694 kcal/kg), MS (92,76%) e PB (25,60%). Porém, os valores de MS, PB e EB foram inferiores aos obtidos por Carvalho et al. (2010) que obtiveram valores de 95,91%; 27,00% e 4.867 kcal/kg, respectivamente.

Moreira et al. (2006) e Ojewala et al. (2006) constataram valores menores para MS (91,90% e 89,38%) e maiores para PB (36,22% e 39,86%, respectivamente). Já Holanda (2011) observou valores próximos para a MM (7,70%), bem maiores para a PB (38,64%) e menores para MS (93,0%) e energia (4.126 kcal/kg) aos determinados neste estudo. No entanto, valores próximos foram verificados por Lorena-Rezende (2010) para MS (93,39%), PB (24,90%) e EB (4.484 kcal/kg).

Tabela 2. Composição química e energética do farelo de algodão utilizado no ensaio de metabolismo, expressa na matéria natural

Composição química e valores energéticos do farelo de algodão com ou sem suplementação enzimática para frangos de corte - Image 2

O teor de PB obtido nesse estudo (24,28%) corrobora com Nagalakshmi et al. (2007), os quais definem variações de 22,2 a 30,31% nos valores da PB de farelos obtidos por extração mecânica.

A concentração de gossipol livre presente no FA em estudo foi de 479 ppm, considerado por alguns autores (Gamboa et al., 2001; Butolo, 2002; Barbosa & Gattás, 2004) de certa toxidade paras aves, uma vez que limitaram seu uso em 100, 150 e 200 ppm, segundo os respectivos autores. No entanto, não foram detectados problemas relacionados ao uso desse nível (479 ppm), uma vez que, segundo Gamboa et al.(2001), a intensidade de sua ação tóxica varia, além do nível utilizado, do período de consumo, idade do animal e das condições de estresse das aves. Sterling et al. (2002) e Lorena-Rezende (2010) quantificaram concentrações de apenas 24 e 32 ppm de gossipol livre, respectivamente. Já, Santos (2006) e Watkins et al. (2002) encontraram níveis de 1.250 e 1.300 ppm, respectivamente, teores bem mais elevados ao determinado neste estudo, não atendendo as recomendações para uso de farelos com teores de gossipol livre abaixo de 400 ppm (Ruralnews, 2011; Marsiglio, 2010).

As variabilidades nos valores da composição química e energética são atribuídas ao tipo de processamento, a quantidade de óleo e cascas que permanecem no farelo (Souza, 2003; Nagalakshmi et al., 2007); além de outros fatores, como as mais diversas condições de cultivo e de solo, de clima, de cultivares e das condições de armazenamento do produto (Calderano et al., 2010; Brumano et al., 2006).

Devido a essa variabilidade, ao se avaliar o valor nutritivo do FA torna-se imprescindível à realização de análises químicas, principalmente da PB, da fibra bruta (FB), do extrato etéreo (EE) e do gossipol livre, como condição obrigatória para uma correta formulação e ajuste nutricional das rações (Souza, 2003; Dávila, 2006).

As médias dos valores de consumo de ração (CR) (Tabela 3.), valores de energia metabolizável aparente (EMA) e aparente corrigida (EMAn), os coeficientes de metabolizabilidade aparente da matéria seca (CMAMS), energia bruta (CMAEB), do cálcio (CMACa) e do fósforo (CMAP) das rações experimentais e do FA suplementado ou não com enzimas, em todas as fases do processo de produção de frangos, são apresentadas na Tabela 3 e 4, respectivamente.

Nas fases pré-inicial e inicial, a adição de enzimas exógenas às dietas experimentais (Tabela 3.) e ao alimento teste (Tabela 4.), não mostrou efeitos sobre a energia metabolizável e os coeficientes de metabolizabilidade aparente avaliados. A não significância para os valores de energia metabolizável das dietas referências, testes (Tabela 3.) e do FA (Tabela 4.), nas fases supracitadas, demonstraram que a suplementação com enzimas não promoveu efeito esperado, que seria de permitir melhorias na disponibilidade de alguns nutrientes e na energia dos alimentos.

Avaliando a metabolizabilidade da MS em dietas contendo níveis crescentes de inclusão do FA (6,25; 12,5 e 18,75%) para frangos de corte nas fases inicial e de crescimento, Diaw et al. (2010) também não verificaram diferenças. Da mesma forma, Watkins et al. (1994) não observaram efeitos da inclusão de 10, 20 ou 30% de FA sobre o consumo e a digestibilidade das rações por frangos de corte, de 0 a 21 dias de idade.

Tabela 3. Médias dos valores de consumo de ração (CR), energia metabolizável aparente (EMA), aparente corrigida (EMAn) e os coeficientes de metabolizabilidade aparente da matéria seca (CMAMS), energia bruta (CMAEB), fósforo (CMAP) e cálcio (CMACa) das rações experimentais, determinadas com frangos de corte nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final, expressas na matéria natural

Composição química e valores energéticos do farelo de algodão com ou sem suplementação enzimática para frangos de corte - Image 3

Tabela 4. Médias dos valores energia metabolizável aparente (EMA), aparente corrigida (EMAn) e os coeficientes de metabolizabilidade aparente da matéria seca (CMAMS), energia bruta (CMAEB), fósforo (CMAP) e cálcio (CMACa) do farelo de algodão com ou sem enzimas, determinados com frangos de corte nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final, expressas na matéria natural

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Segundo Sheehan (2011), as reações enzimáticas seguem o princípio de que o produto de uma reação enzimática é o resultado da interação da enzima com o substrato, em determinadas circunstâncias. Assim, tal fato poderia ser explicado pelas condições não adequadas às atividades das enzimas no trato gastrointestinal (TGI) das aves, possivelmente, atribuído à insuficiente ligação enzima-substrato na superfície da mucosa intestinal, causada pela imaturidade deste compartimento, quanto ao seu desenvolvimento morfológico e fisiológico, principalmente nas fases iniciais de vida e ao curto tempo de permanência da digesta no trato digestório desses animais, pois, de acordo com Macari (2002) e Albuquerque Neto (2008), a velocidade de passagem da digesta pode influenciar a utilização da dieta, alterar a capacidade de ingestão do alimento, determinar o tempo que os nutrientes estarão expostos à ação das enzimas digestivas e a superfície absortiva do intestino.

Por isso, Cardoso et al. (2011) ressalta a necessidade de se buscar mais investigações com o intuito de desvendar imprecisões a respeito da atuação enzimática quanto ao mecanismo de ação.

Diferenças significativas nos valores de energia foram somente constatadas para as dietas testes experimentais, na fase de crescimento (Tabela 3.), observando-se que os valores de EMA, EMAn das rações testes suplementadas mostraram-se superiores àquelas sem suplementação enzimática. Também se observou maiores digestibilidades para os minerais cálcio e fósforo das dietas com FA contendo enzimas, nas fases de crescimento e final. Já na avaliação do alimento teste (Tabela 4.) foi verificado maiores coeficientes de metabolizalidade do cálcio e fósforo na fase de crescimento, indicando que, de forma geral, a adição de enzimas possibilitou melhorar os valores energéticos das rações e as digestibilidades dos minerais avaliados.

Mushtaq et al. (2008) ao adicionarem enzimas carboidrases (xilanase e glucanase, 0,5 g/kg) relataram aumento de 30 kcal/kg na EM de dietas contendo inclusão de 30% de FA para frangos de um a 42 dias de idade. Usando a suplementação de xilanase, amilase e protease (750 mg/kg), Zhou et al. (2009) verificaram aumentos na EMAn de dietas à base de milho e farelo de soja, em todas as fases de criação de frangos de corte.

Apesar de não diferirem estatisticamente, os resultados obtidos para EMAn do FA sem e com enzimas nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final (Tabela 4.), foram de 2.558 e 2.480 kcal/kg, 2.356 e 2.208 kcal/kg, 1.384 e 1.461 kcal/kg e de 1.798 e 1.562 kcal/kg, respectivamente. Sendo as diferenças entre os valores de EMA e EMAn de 439, 272, 253 e 283 kcal/kg, nas fases pré-inicial, inicial, crescimento e final, respectivamente. Contudo, na fase de crescimento, os coeficientes de metabolizabilidade dos minerais Ca e P mostraram significâncias quanto a adição de enzimas no alimento avaliado, validando a eficiência da suplementação.

Os valores das determinações da EMA das rações e do FA foram superiores aos da EMAn, indicando que o balanço de nitrogênio apresentado pelas aves foi positivo, ou seja, ocorreu retenção de nitrogênio para deposição de tecido proteico, o que segundo Generoso et al., (2008) é mais perceptível quando se faz correção pelas perdas endógenas e metabólicas. Esses mesmos autores ainda ratificaram que nas aves que apresentam consumo à vontade, o valor de nitrogênio retido é maior que zero, tornando os valores de EMA maiores que os de EMAn.

Averiguou-se também, que o valor médio da EMAn das duas primeiras fases (2.401 kcal/kg) mostrou-se acima dos tabelado por Rostagno et al. (2011) que é de 1.666 kcal/kg (na MN), porém, menores dos obtidos por Mushtaq et al. (2008) e Watkins et al. (1994) que foram de 2.854 e 3.509 kcal/kg, para os respectivos autores, sugerindo estudos futuros quanto à morfometria do TGI de aves alimentadas com FA. No entanto, apresentam-se na amplitude preconizada por Nagalakshmi et al. (2007) que é de 1.901 a 2.811 kcal/kg. Já os valores energéticos médios do FA nas fases de crescimento e final foram de 1.423 e 1.680 kcal/kg, para as respectivas fases, bem mais próximos dos tabelados por Rostagno et al. (2011).

Estudando alimentos proteicos para frangos de corte nas fases de crescimento (21 a 30 dias) e final (41 a 50 dias), Generoso et al., (2008) relataram que os valores energéticos do FA chegam a variações de 1.625 a 1.786 kcal/kg para EMA e de 1.605 a 1.734 kcal/kg de para EMAn, expressos na matéria natural. Valores muito próximos aos encontrados no presente estudo.

Longo et al. (2005) ratificam que as variações encontradas nos valores energéticos dos alimentos, evidenciam que as características metabólicas de cada fase do desenvolvimento da ave, podem afetar o valor energético dos alimentos e, consequentemente, causar alterações no valor da energia metabolizável fornecido na dieta.

Desta forma, comprova-se a importância de considerar diferentes valores de EMAn dos alimentos nas formulações de rações para pintos e aves adultas, devendo existir uma preocupação quanto a utilização dos valores de energia metabolizável, principalmente para pintinhos na fase pré-inicial, uma vez que na literatura ainda é incipiente essas informações, ainda mais utilizando o FA.

Vale salientar que, além do quesito fase de desenvolvimento/idade da ave, outros fatores como o sexo das mesmas e o processamento dos alimentos, podem influenciar nos resultados das avaliações de energia dos alimentos, contudo, a idade tem sido o fator mais apontado como causa das grandes variações nos valores de energia metabolizável dos alimentos (Brumano et al., 2006; Generoso et al., 2008), podendo, também, causar interferência nos coeficientes de metabolizabilidade. Esses comentários justificam ainda mais as variações que ocorrem nos valores de literatura e os determinados nesse ensaio.

Assim, comprova-se mais uma vez, a importância de considerar diferentes valores de EMAn dos alimentos nas formulações de rações para aves, devido aos vários fatores que provocam consideráveis variações nos valores de energia metabolizável para um mesmo ingrediente. Logo, a utilização de um único valor de energia metabolizável dos alimentos para formular as rações de aves de diferentes idades pode sub ou superestimar essas diferenças.

Conclusões

O farelo de algodão apresenta variações na composição química e, de acordo com a fase de criação dos frangos de cortes, na metabolizabilidade da energia.

A suplementação enzimática do farelo de algodão melhora os coeficientes de metabolizabilidade do cálcio e fósforo em 1,84 e 1,63%, respectivamente, na fase de crescimento, mas não afeta os valores energéticos e as digestibilidades da matéria seca e proteína bruta, nas fases avaliadas. Contudo, melhora o valor da energia metabolizável aparente em 3,38% e aparente corrigida para nitrogênio em 2,57%, na fase de crescimento e as digestibilidades do cálcio em 7,35 e 3,41% e do fósforo em 4,52 e 2,65% nas rações testes contendo este ingrediente, nas fases de crescimento e final de frangos de corte, respectivamente.

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