rumen bovinos

No atual sistema internacional de pagamento doleite por qualidade, têm-se valorizado dois aspectosfundamentais: a contagem de células somáticas (CCS) e oconteúdo de sólidos totais. O primeiro fator depende da saúdeda glândula mamária e o segundo, de maior importânciaeconômica para os laticínios, está relacionado com  o manejoalimentar e a raça dos animais. O ambiente ruminal podemodificar a composição do leite, em especial o teor de gordura.A fonte principal de proteína nos ruminantes depende da síntesede proteína no rúmen. Os atuais sistemas de alimentação,usados em vacas de alta produção, predispõem os animais àapresentação de síndromes metabólicas  o que direta ouindiretamente afeta a produção de leite. Objetivou-se, com opresente trabalho, relacionar indicadores do ambiente ruminal(tempo de redução com azul de metileno e pH) e o pH da urinacom a composição do leite (sólidos totais) e a CCS. Não foiencontrada associação estatística entre os parâmetrosavaliados. Os valores médios dos sólidos não-gordurososanalisados no estudo foram inferiores ao limite estabelecidopela norma oficial do Brasil.

Palavras-chave:  rumen, pH ruminal, sólidos totais, qualidadedo leite. 

In the current international milk payment system,where the quality is the main factor; two fundamental aspectshave acquired great importance: the somatic cells count andthe amount of total solids. The first one depends on the healthof the mammary gland and the second factor, which has moreeconomic impact for the dairy industry, is directly related tofeeding management and the cattle breed. The environment ofthe rumen can modify the composition of the milk, speciallythe fat percentage. The main source of protein in the ruminantsdepends on the synthesis of protein in the rumen. The currentfeeding systems used in high-yielding dairy cows, predisposethem to the outcome of metabolic syndromes that directly orindirectly affect the milk production. The purpose of this studywas to establish a relation between the index of the rumenenvironment (Methylene blue reduction time and pH) andurinary pH with the composition of the milk and the somaticcells count. None statistical relation was found among theparameters evaluated. The average values of non fat solids inthis study were below the official values approved in Brazil.

Key  words:  rumen, ruminal pH, total solids, milk composition. 

O mercado mundial de alimentos apresentaalta competitividade entre as indústrias processadoras.A necessidade de atender à exigente e instável demandagera novos produtos para os quais se requer matériaprima de alta qualidade. Por outro lado, as políticas degeração de lucro máximo através de um maior valoragregado no produto e a diminuição nas vantagenscomerciais simples dos commodities, têm transformadoo mercado de lácteos (IBARRA, 2004). Todavia, nosúltimos anos, a composição do leite cru da raçaHolandesa em países com tradição leiteira e no Brasiltêm se mantido nos mesmos níveis de sólidos, na média:3,6% de gordura, 3,2% de proteína e 4,7% de lactose (KENNELLY et al., 2000, NORO, 2004). No entanto, porrentabilidade, as indústrias procuram maiores teoresde proteína, em especial de caseína, e de gordura  noleite.A qualidade do leite como alimento e comomatéria prima para a indústria de laticínios depende dasua composição, derivada em parte dos fatoresnutricionais, da fermentação ruminal e do metabolismoendógeno da vaca  (FREDEEN, 1996).  Doscomponentes do leite, o teor de gordura pode variarem função da alimentação e da raça. A tendênciaobservada é que este teor diminui quando a produçãoaumenta. Alterações no teor de gordura podem informarsobre a fermentação no rúmen, as condições de saúdeda vaca e do manejo alimentar. O teor de proteína noleite também pode ser afetado, porém, em menor grau,enquanto o teor de lactose é o menos afetado(BACHMAN, 1992).Por volta de 50% dos precursores dasmoléculas de gordura sintetizadas na glândula mamáriasão gerados durante a fermentação ruminal. Aporcentagem de gordura pode ser influenciadapositivamente pelos altos níveis molares de ácidosacético e butírico, e negativamente pela porcentagemmolar de ácido propiônico. Conseqüentemente, fatoresda dieta que estimulam a produção de ácido propiônicoou alteram a relação propionato- acetato interferem nasíntese de gordura no leite (KENNELLY et al., 2000).A contagem de células somáticas (CCS) temse considerado como um dos indicadores de qualidadedo leite. Através da sua determinação pode sermonitorado indiretamente o estado de saúde daglândula mamária (SANTOS, 2005). 

A fisiologia do rúmen exige teores de materialfibroso que regula o pH e influencia a dinâmica decrescimento da população bacteriana dentro do rúmen.Os desequilíbrios no pH ruminal, produzidos pela fibrainadequada na dieta, podem levar à apresentação deacidose ruminal clínica ou subclínica (KLEEN et al.,2003). Junto com a queda do pH, as relações entre osdiferentes tipos de bactérias mudam (MARTIN, 1998).Sob estas condições, a produção de proteínabacteriana e de ácidos graxos voláteis pode se alterarlevando à queda no consumo alimentar, causandomenor síntese de leite e mudança na sua composição(BACHMAN, 1992). Outra conseqüência derivada estárelacionada com a apresentação de desequilíbriosmetabólicos (cetose, deslocamento de abomaso) queafetam a saúde e a rentabilidade da produção animal(OETZEL, 2001).

A determinação do pH do rúmen apresentaalguns inconvenientes derivados da dificuldade deobter uma amostra representativa do líquido do rúmen,uma vez que dentro do compartimento, existemdiferentes estratos alimentares e concentrações deácidos voláteis (KLEEN et al., 2003). Alguns trabalhostêm explorado a possibilidade de avaliar o pH ruminalmediante uma medição indireta feita na urina(ORTOLANI, 2002) na tentativa de solucionar oproblema da amostragem de líquido do rúmen.O tempo de redução de azul de metileno damicrobiota ruminal (TRAM) constitui  uma provasimples para estudar o potencial redox. Está baseadana redução de azul de metileno da forma corada parasua leucoderivada. Quanto maior quantidade debactérias, maior taxa de redução e desaparecimento maisrápido da cor azul (SORIANO et al., 2000).Na literatura, encontram-se trabalhos queavaliam a composição do leite após manipulaçõesnutricionais, uso de aditivos ou de hormônios. Emalguns desses trabalhos, o rúmen foi monitorado, noentanto, não foram encontrados trabalhos quemonitorem o ambiente ruminal em forma rotineira comoferramenta no estudo da qualidade do leite.O objetivo do presente trabalho foi avaliar arelação entre os indicadores do ambiente ruminal (pH eTRAM), o pH da urina e dois indicadores nutricionais:uréia e β-hidroxibutirato no soro, com a composiçãodo leite e a CCS em diferentes períodos da primeira faseda lactação em vacas leiteiras de alta produção.

No presente trabalho, foram utilizadas 140vacas multíparas da raça Holandesa com produçõesmédias superiores a 25kg dia-1,  pertencentes a cincorebanhos com sistema de produção intensiva para ascondições do Rio Grande do Sul. A base da alimentaçãofoi pastagem Tifton (Cynodon niemfluesis), silagemde sorgo e de milho, concentrado e suplemento mineral.O cálculo nutricional foi conferido mediante o programaSpartan Ration Evaluator versão 2.02b (Michigan StateUniversity, 2002).Os animais foram amostrados nas semanas2, 5, 8 e 11 de lactação, sendo selecionados sete animaisem cada período e rebanho.

As informações finaiscorrespondem a 130 animais. Dez animais foramretirados do experimento por apresentar sinaisevidentes de alteração patológica (cetose,deslocamento de abomaso). Em cada período, foramcoletadas amostras de líquido ruminal através de sondaestomacal de dupla via (Haptner®, Solingen, Deustch)e abre-boca tubular. A sonda de coleta intra-ruminal foiadaptada com uma ponteira com grade, para evitarentupimento por partículas de material ruminal.Adicionalmente, a ponteira permitia a coleta de líquido da parte ventral do rúmen devido a seu peso ecomprimento.As coletas foram efetuadas após ordenhada manhã. Foi calculada uma média de três horas entrea última ingestão de comida e a hora da coleta. Aamostra de líquido ruminal foi de no mínimo 250mL. Osprimeiros jatos obtidos foram desprezados para reduziro efeito da saliva arrastada pela sonda. O líquido obtidofoi filtrado mediante adaptação de gaze dupla dentrode um funil. Numa parte do líquido filtrado, determinouse o pH através de potenciômetro digital. A outra partede líquido foi vertida em dois tubos de ensaiopreviamente calibrados para um volume de 10mL cada.Num dos tubos, testemunha, foram depositados 10mLde líquido ruminal filtrado. O outro tubo continha 0,5mLde uma solução 0,03% de azul de metileno ao qual foramadicionados 9,5mL de líquido ruminal. A partir domomento da mistura do corante com o líquido ruminal,o tempo foi cronometrado, sendo registrado o tempofinal de descoramento total do azul de metileno (TRAM)quando comparado ao tubo testemunha.

A urina foiobtida por indução da micção por massagem perineal.Em recipientes esterilizados, foram recolhidos 100mLde urina e, imediatamente após a coleta, determinado opH da urina mediante potenciômetro digital. Asamostras de sangue foram obtidas por venipunçãococcígea mediante tubos vacutainer semanticoagulante. Uma vez obtidas, foram refrigeradas,transportadas ao laboratório e submetidas àcentrifugação a 3000rpm por 15 minutos para obtençãodo soro, no qual foram determinados os metabólitosséricos uréia (NUS) e β-hidroxibutirato (BHB).  Asamostras de leite foram coletadas na ordenha da tarde.No processo, foram usados coletores especiais deamostragem de leite no sistema de ordenhadeiras. Asamostras foram coletadas em frascos contendo oconservante  bronopol  (2-bromo, 2-nitro-1,3propanediol) e remetidas antes de 24 horas para oServiço de Análises de Rebanhos Leiteiros (SARLE -Universidade de Passo Fundo), onde mediante ométodo de absorção de luz  infra-vermelha (NIRS) ecitometria de fluxo em aparelhos automatizados (BentleyInstruments Inc, Chaska, USA) foram determinados oscomponentes do leite (lactose, gordura, proteína esólidos totais (ST)) e efetuada a contagem de célulassomáticas (CCS) no leite, respectivamente. Os sólidosnão gordurosos (SNG) foram calculados pela diferençaentre os (ST) e a gordura (SNG = ST - gordura).  Umaamostra do leite sem conservante foi coletada paradeterminação de uréia no leite (NUL), refrigerada eprecipitada com ácido tricloroacético ao 10%, centrifugada a 3000rpm por 15 minutos e nosobrenadante se determinou a uréia por métodoenzimático. 

Durante a lactação, ocorrem mudanças noscomponentes do leite (BACHMAN, 1992). Entretanto,em vacas de alta produção é possível que este fato nãoaconteça ou que as variações não sejam facilmentedeterminadas (KENNELLY et al., 2000). Isto foiobservado no presente trabalho. Possivelmente  pelarelativa similaridade genética dos animais, o controledo manejo alimentar e a fase da lactação. A análise devariância (Andeva) não mostrou efeito do período sobreos componentes do leite (Tabela 1).Os valores apresentados para oscomponentes do leite estão em acordo com os valoresdescritos para a raça Holandesa e animais de altaprodução (KENNELLY et al., 2000). Como esperado, osvalores de gordura exibem a maior variação entre osperíodos. Os valores médios de proteína nas semanas5 e 8 ficaram abaixo dos níveis mínimos aceitos naInstrução Normativa 51 para o leite de conjunto(MAPA, 2002). FREDEEN (1996) apresenta, comopossível causa de baixos teores de proteína, o baixoconsumo de matéria seca e o desequilíbrio na ingestãode proteína bruta na dieta. No presente experimento,esta situação pode estar mais relacionada à reduçãodo consumo de matéria seca que acontece no pósparto do que os níveis de proteína na ração. Em nenhumdos rebanhos, as amostras individuais estudadasatingiram o mínimo de 8,4% de SNG exigido pela normapara o leite de conjunto. A queda foi maior na semana5, quando o valor esteve 0,61 abaixo do mínimo. Aocomparar os valores de sólidos totais com os descritospara a raça, é possível encontrar que os baixos valoresde lactose são os responsáveis pela queda nos SNG.Na mesma área geográfica de estudo, NORO (2004)encontrou similar comportamento dos SNG num estudofeito com mais de 350.000 dados individuais. Seconsiderar que o leite de conjunto (IN-51) representa asoma do leite individual das vacas em lactação à situaçãopoderia apresentar uma grande perda econômica. Deuma parte, não se estaria alcançando o teor de SNGadotado pela norma; de outra parte, os laticínios nãoirão implementar um sistema de pagamento porqualidade,  como se espera seja estabelecido no Brasil,para um produto abaixo dos padrões mínimos exigidos(SANTOS, 2005).

Os baixos valores de lactose não têmexplicação desde a ótica do manejo nutricional, todavez que o cálculo da ração foi efetuado considerando aenergia líquida de lactação (ELl). Uma hipótese poderiaser que esteja acontecendo degradação da lactose notempo percorrido entre o amostragem e a análiselaboratorial. Isto é pouco provável, já que as amostrasforam analisadas antes do tempo máximo recomendado(SARLE, 2000), além de que todas as amostras foramcoletadas com conservante. O índice proteína gordurado leite (IPG) relativamente baixo reflete os períodoscríticos de baixos teores de proteína, assim como níveisde gordura no limite mínimo aceito. Os valores de uréiano leite (NUL), estiveram abaixo de valores críticos quepudessem indicar desequilíbrios na relaçãoenergia:proteína (HERDT, 2000).  

A contagem média decélulas somáticas esteve abaixo dos limites máximosconsiderados pela IN-51 (MAPA, 2002) e, em algunscasos, inferior aos  padrões internacionais (250milcélulas mL-1) para períodos similares da lactação(SANTOS, 2005).Na tabela 2, são apresentados os valoresmédios dos parâmetros ruminais e metabólitos avaliadosno período pós-parto. Não houve diferença significativaentre os períodos e todos os indicadores encontramse dentro dos valores de referência. Os valores deTRAM esperados sob condições ruminais normaisdevem estar perto dos  três minutos (SORIANO et al.,2000). Os resultados indicam uma excelente dinâmicana microbiota ruminal já que o tempo médio foi inferiora dois minutos. Uma microbiota ruminal ativa e um pHperto da neutralidade garantem um processo digestivodinâmico e uma geração de ácidos graxos e síntese deproteína microbiana adequada (VAN SOEST, 1994). Nopresente trabalho, o pH esteve em acordo com osvalores fisiológicos para dietas com alto conteúdo defibra, entre 6,4-7,0. Quando a dieta é mais rica emconcentrados, espera-se um  pH na faixa de 6,0 a 6,6. 

No presente estudo, o valor médio do pH ruminalalcançou um valor de 6,77. Atualmente considera-seimportante garantir a estabilidade do pH ruminal nãosó pelo fato da prevenção da acidose ruminal, mastambém por seu efeito sobre a biohidrogenação da qualse derivam os níveis de CLA (ácido linoléico conjugado)de grande valor econômico pelas suas propriedadesbiomédicas (BAUMGARD et al., 2002).Devido ao fato de as maiores variações nacomposição do leite serem originadas no manejoalimentar e que este manejo,  por sua vez, estáestreitamente relacionado com o balanço nutricional, adeterminação de indicadores bioquímicos que permitamrelacionar estes com a fermentação ruminal constituiuma opção para captar informação sobre balanço naformulação da dieta (FREEDEN, 1996). Na procura demetabólitos que pudessem ser associados com oambiente ruminal e o equilíbrio da ração, foramanalisadas BHB e NUS. Os valores encontrados (Tabela2) estão em acordo com os valores de referência(OETZEL, 2001; KIDA, 2003). Não foram observadosvalores elevados de BHB que pudessem indicardesequilíbrios energéticos. Por outro lado, os valoresde uréia, permitem deduzir que o ambiente ruminal nãoteve elevados teores de proteína degradável ou defontes de nitrogênio não protéico em excesso. Osmetabólitos BHB e NUS foram também relacionadoscom os principais componentes do leite e com osindicadores do rúmen.

Os resultados apresentamvalores considerados como "normais", portanto,poder-se-ia concluir que os indicadores dos processosdigestivos no rúmen não explicam de forma adequadaos baixos teores dos componentes do leite no estudo.Como esperado, foi encontrada uma alta correlaçãoentre o NUS e o NUL (r = 0,755; P<0,001). Este achadoé útil para considerar o uso de NUL na determinaçãodos níveis de uréia no sangue, concordando com outrosautores (HERDT, 2000; KIDA, 2003).Na tabela 3, são apresentados os valoresdo teste de correlação de Pearson entre oscomponentes do leite e os parâmetros metabólicos eruminais. A NUS se apresenta como um indicadorimportante nos estudos sobre a composição do leite.Foram achadas correlações moderadas e significativasentre NUS e SNG (r = 0,38399, P<0,001), NUS e ST(r=0,20683, P<0,0236), e entre NUS e proteína no leite(r= -0,21413, P<0,0268). Não foi observada correlaçãosignificativa entre outros indicadores e oscomponentes do leite, indicando que tanto a glândulamamária, como o rúmen e o sangue, ainda que estejammetabolicamente inter-relacionados, possuemdinâmicas fisiológicas individuais (KIDA, 2003).Levando em conta as dificuldadesassociadas com a determinação do pH do rúmen, ecom base em estudos sobre a possibilidade de avaliaçãoindireta do pH do sangue a partir do pH da urina(ORTOLANI, 2002) foi determinado no presentetrabalho o pH da urina, na tentativa de avaliar o pHruminal a partir desse valor na urina. Estudos recentesavaliam o uso da determinação do pH da urina nomanejo de diferentes situações originadas no ambienteruminal, tais como acidose ruminal e intoxicação poramônia decorrente do excesso de administração de uréiana dieta (HERDT, 2000; ORTOLANI, 2002). Os valoresde pH urinário encontrados foram 8,35±0,3; 8,20±0,24;8,26±0,12 e 8,23±0,23 para as semanas 2, 5 , 8 e 11,respectivamente. Este valor corresponde ao esperadopara bovinos com dieta de alto conteúdo de fibra(ORTOLANI, 2002).  Foi estabelecida uma equação deregressão para avaliar o pH do rúmen a partir do pH daurina: pH rúmen = 6,914 - 0,01952  x  pH urina.  Nãohouve significância estatística nesta regressão (P=0,87)o qual junto ao baixo coeficiente determinação(R2=0,026) não permite o uso confiável da equação. Épossível que maior número de dados e a determinação de horas fixas de coleta com relação às refeições possammelhorar o coeficiente e significância do modelo. 

 

Não se podem relacionar indicadores deambiente ruminal e metabólico com os componentesquímicos do leite, nem com a CCS de vacas de altaprodução da raça Holandesa na primeira fase dalactação.

Ao Conselho Nacional de DesenvolvimentoCientífico e Tecnológico (CNPq), pelo financiamento dopresente projeto através do contrato 470897-2003. 

BACHMAN, K.C.  Managing milk composition.  In: VANHORN, H.H.; WILCOX, C.J.  Large dairy herd management.Champaign: American Dairy Science Association, 1992.  Cap.35,p.336-346.BAUMGARD, L.H. et al.  Effects of conjugated linoleic acids(CLA) on tissue response to homeostatic signals and plasmavariables associated with lipid metabolism in lactating dairycows.  Journal of Animal Science, v.80, p.1285-1293, 2002.FREDEEN, A.H.  Considerations in the nutritional modificationof milk composition.  Animal Feed Science and Technology,v.59, p.185-197, 1996.HERDT, T.H.  Variability characteristics and test selection inherd level nutritional and metabolic profile testing.  VeterinaryClinics of North America:  Food Animal Practice,  v.16,n.2, p.387-403, 2000.IBARRA, A.A.  Sistema de  pagamento do leite por qualidade,visão global.  In: CONGRESSO BRASILEIRO DE QUALIDADEDO LEITE, 2004, Passo Fundo, RS.  Anais...  Passo Fundo,2004.  p.72-87.KENNELLY, J.J. et al.  Milk composition in the cow.Edmonton, Alberta: Faculty of Extension, University ofAlberta, 2000.  20p.KIDA, K.  Relationships of metabolic profiles to milkproduction and feeding in dairy cows.  Journal VeterinaryMedicine Science,  v.65, n.6, p.671-677, 2003.KLEEN, J.L. et al.  Subacute ruminal acidosis (SARA): a review.Journal Veterinary Medicine, Series A,  v.50, p.406-414,2003.MAPA. Governo Federal Brasil.   Instrução Normativa 51.Brasília, 2002.  45p.MARTIN, S.A.  Manipulation of ruminal fermentation withorganic acids: a review.  Journal of Animal Science, v.76,p.3123-3132, 1998.NORO. G.  Fatores ambientais que afetam a produção e aqualidade do leite em rebanhos ligados a cooperativasgaúchas. 2004. 92f. Dissertação (Mestrado CiênciasVeterinárias) - Programa de Pós-graduação em CiênciasVeterinárias, UFRGS, Porto Alegre.OETZEL, G.R.  Herd-based biological testing for metabolic disorders.In: ANNUAL CONFERENCE AMERICAN ASSOCIATION OFBOVINE PRACTITIONERS, 34., 2001, Vancouver, BC.Proceedings...  Nancouver: AABP, 2001. p.1-12.ORTOLANI, E.  Diagnóstico de doenças nutricionais emetabólicas por meio de exame de urina em ruminantes.  In:GONZÁLEZ, F.D. (Ed).  AVALIAÇÃO METABÓLICONUTRICIONAL DE VACAS LEITERIAS POR MEIO DEFLUÍDOS CORPORAIS, 2002, Gramado, RS.  Anais...  Gramado,RS.: UFRGS, 2002. p.18-26.SANTOS, M.V.   Utilizando a CCS e a CBT comoferramenta em tempos de pagamento por qualidade doleite. Parte 1.  Capturado em 22 ags. 2005.  Online.  Disponívelna Internet: http://www.milkpoint.com.br/mn/radarestecnicos/SARLE. Serviço de análises de rebanhos leiteiros.  Guia erecomendações para a coleta, manejo e envio de amostrasdo leite.  Passo Fundo, RS: UPF, 2000.  25p.SAS Institute SAS®User's Guide: Statistics. Cary, NC, 2001.285p.SORIANO F.D. et al.  Milk production and composition, rumenfermentation parameters, and grazing behavior of dairy cowssupplemented with different forms and amounts of corn grain.Journal of Dairy Science, v.83, p.1520-1529, 2000.VAN SOEST P.J.   Nutritional ecology of the ruminant.Salem, OR: O & B Books, 1994.  485p.