Teores de uréia em dietas com cana-de-açúcar: fermentação ruminal e concentrações de uréia plasmática em vacas leiteiras

A cana-de-açúcar foi introduzida no país no início da colonização, e desde então, vem sendo amplamente empregada como recurso forrageiro nos sistemas de produção animal. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar a qual se destaca, entre as gramíneas tropicais, pela elevada produção de matéria seca e energia por unidade de área, em um único corte por ano (BOIN, 1987). O levantamento sistemático da produção agrícola brasileira registrou para a safra de 2005/2006 a produção de 436,8 milhões de toneladas, sendo esta, a maior da história do país (IBGE, 2006).

Para potencializar a utilização da cana-de-açú- car como alimento volumoso, é de fundamental importância corrigir adequadamente suas limitações nutricionais, tais como baixos teores de proteína, fósforo e fibra de qualidade nutricionalmente inferior, a fim de que se estabeleça uma fermentação ruminal estável e favoreça a eficiência de crescimento microbiano e maximização da digestibilidade da fibra (BOIN, 1987; PEREIRA et al., 2001).

A grande proporção de carboidratos fermentáveis encontrada na matéria seca da cana-de-açúcar permite que seu baixo teor protéico seja facilmente elevado com a utilização de fontes de nitrogênio prontamente disponíveis no rúmen; como a uréia. Geralmente, a recomendação feita para a adição de uréia nessas dietas, corresponde a 10 g de uréia para 1kg de cana-de-açúcar inteira picada, isto é, 1% de uréia na matéria original da forragem (ALVAREZ e PRESTON, 1976). Entretanto, o teor máximo de suplementação com nitrogênio não protéico no qual o animal responderá positivamente é controvertido (HUBER, 1994).

Desta forma, o presente experimento teve como objetivos avaliar a fermentação ruminal (pH, ácidos graxos voláteis e nitrogênio amoniacal) e as concentrações de uréia plasmática em bovinos leiteiros recebendo dietas com cana-de-açúcar e uréia (0;1,0; 1,5 e 2,0%UR na matéria original).

 

O experimento foi conduzido nas instalações pertencentes ao Departamento de Zootecnia da Escola Superior de Agricultura ?Luiz de Queiroz? (ESALQ,USP), em Piracicaba, SP. Foram utilizadas quatro vacas Holandesas com peso médio de 600 kg, multíparas, não lactantes, fistuladas no rúmen. O delineamento estatístico utilizado foi o Quadrado Latino 4 x 4 em esquema de parcelas subdivididas, balanceado para efeito residual. Cada período experimental teve duração de 15 dias, sendo dez dias para adaptação dos animais às dietas e cinco dias para amostragem do alimento oferecido e das sobras.

Os animais foram distribuídos nos seguintes tratamentos: cana-de-açúcar + farelo de soja (0%UR); cana-de-açúcar + 1,0% de uréia na matéria original (1,0%UR); cana-de-açúcar + 1,5% de uréia (1,5%UR) e cana-de-açúcar + 2,0% de uréia (2,0%UR). Os tratamentos 1,0%UR, 1,5%UR e 2,0%UR consistiram da mistura de uréia com sulfato de amônio na propor ção de 9:1 (9,0 g de uréia:1,0 g de sulfato de amônio por kg de cana-de-açúcar fresca); já a quantidade de farelo de soja fornecida (tratamento 0%UR) estava associada ao teor protéico do tratamento 1,0%UR. A dieta foi balanceada de modo a atender as exigências nutricionais para vacas em manutenção (não lactantes e vazias), de acordo com o NRC (1989). Os animais receberam 100 g de suplemento mineral por refeição. A alimentação era fornecida duas vezes ao dia (8h e 20h) e as quantidades de alimento oferecido e das sobras, foram registrados diariamente. A composição bromatológica das dietas experimentais encontramse na Tabela 1. As amostras foram analisadas para matéria seca (MS), matéria mineral (MM) e proteí- na bruta (PB) segundo a AOAC (1985), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) de acordo com GOERING e VAN SOEST (1970).

Tabela 1. Composição químico-bromatológica das dietas experimentais

As amostragens de fluido ruminal e sangue foram feitas no 15º dia e realizadas a cada 2 horas, sendo zero e 12 horas os intervalos que antecediam a alimentação. O pH foi determinado imediatamente em potenciômetro digital e duas amostras de fluido ruminal foram congeladas sem o uso de conservantes (NOCEK et al., 1986) para posterior aná- lise de AGV (ERWIN et al.,1961) e N-NH₃ (CHANEY e MARBACH,1962). As amostras de sangue foram analisadas pelo método da urease (TALKE e SCHUBERT, 1965).

A análise estatística foi realizada no procedimento GLM do SAS (1988). Os dados referentes ao pH, ácidos graxos voláteis e nitrogênio amoniacal foram agrupados em dois períodos (0-10 horas e 12-22 horas) e então analisados entre os tempos de amostragem. A interpretação foi feita por análise de regressão polinomial para os tempos de amostragem, e comparação de médias para os tratamentos pelo teste de Tukey em nível de 5% de significância. Para o consumo de matéria seca, a comparação entre as médias dos tratamentos foi feita pelo teste de t-Student a 5% de probabilidade.

 

Os resultados do consumo médio diário de MS dos animais são apresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Valores médios e desvios padrão do consumo médio diário de MS (kg) dos animais distribuídos nos tratamentos adotados

Os valores obtidos para o consumo médio diário de MS indicaram diferenças (P<0,05) entre os tratamentos. Os animais submetidos ao tratamento 0% apresentaram maior consumo (7,76 kg) em rela- ção aos demais (4,94; 4,53 e 4,02kg de MS/vaca/dia respectivamente para 1,0%, 1,5% e 2,0%). Nas dietas com cana-de-açúcar, a principal limitação da produtividade animal está associada ao baixo consumo de MS devido ao mecanismo de enchimento do rúmen (PRESTON, 1981). Entretanto, para BOIN e TEDESCHI (1993) o fator determinante é o baixo teor de nitrogênio dessas dietas.

A elevação do teor protéico no tratamento 1,5% (15,95% PB) e 2,0% (19,82% PB) não refletiu em aumento de consumo, e sim tenderam a um decréscimo. As dietas 0% (11,62% PB) e 1,0% (11,42% PB) apresentavam teor protéico semelhantes, entretanto, o consumo da dieta constituída por farelo de soja foi maior. A diminuição da ingestão de alimentos devido a quantidades elevadas de uréia tem sido associadas a palatabilidade (BOIN, 1984).

RODRIGUES (1985) não encontrou diferença no consumo de MS de novilhas leiteiras alimentadas com teores de uréia (0,5; 1,0 e 1,5% na matéria original); embora houvesse uma tendência das maiores ingestões estarem relacionadas aos teores mais elevados de uréia.

Os resultados médios para as concentrações de N-NH₃, uréia plasmática, AGV totais, porcentagem dos ácidos acético, propiônico, relação ácido acético:propiônico, butírico e pH verificados entre 0-10 horas e 12-22 horas são apresentados nas Tabelas 3 e 4.

A concentração ruminal de N-NH₃ diferiu (P<0,05) entre os tratamentos. Os animais que receberam o tratamento 2,0%UR (16,52mg dL^-1) apresentaram maiores concentrações ruminais de N-NH₃ em relação aos animais que receberam os tratamentos 0%UR (8,10mg dL^-1) e 1,0%UR (7,25mg dL^-1); porém, não apresentaram diferenças (P>0,05) entre os animais submetidos ao tratamento 1,5%UR (13,65mg dL^-1). Tal comportamento foi observado em ambos os períodos. As alterações verificadas nas concentrações médias de N-NH₃ entre os tratamentos foram reflexos da adição dos teores de uréia à cana-de-açúcar. A elevação do teor protéico das dietas com uma fonte de nitrogênio prontamente dispon ível (uréia) favoreceu o rápido aumento na concentra ção N-NH₃ ruminal após a alimentação.

Em relação aos tempos de amostragem, observou- se efeito quadrático (P<0,05) para os tratamentos 1,5%UR e 2,0%UR no período 0-10 horas. Assim, para o tratamento 1,5%UR, a maior concentra- ção de N-NH₃ foi observada 5,57 horas após a alimenta ção (21,90mgdL^-1), e, para o tratamento 2,0%UR às 5,58 horas (21,59mg dL^-1). A interação tratamento x tempo de amostragem foi significativa (P<0,05), sendo assim, os tempos de amostragem tiveram efeitos diferentes sobre os tratamentos. Para o intervalo 12-22 horas verificou-se efeito quadrático (P<0,05) para todos os tratamentos. A maior concentra ção de N-NH₃ (13,28mgdL^-1) foi observada às 16,70 horas.

Tabela 3. Concentrações de nitrogênio amoniacal (N-NH₃), uréia plasmática (UR _plasm.), ácidos graxos voláteis totais (AGV totais), porcentagens dos ácidos acético (C₂), propiônico (C₃), relação acético:propiônico (C₂:C₃), butírico (C₄) e valores de pH para o período 0-10 horas

Tabela 4. Concentrações de nitrogênio amoniacal (N-NH₃), uréia plasmática (UR _plasm.), ácidos graxos voláteis totais (AGV totais), porcentagens dos ácidos acético (C₂), propiônico (C₃), relação acético:propiônico (C₂:C₃), butírico (C₄) e valores de pH para o período 12-22 horas

A ocorrência do pico de concentração de N-NH₃ em horários variados para os tratamentos adotados, pode estar associada à freqüência de alimentação dos animais. As concentrações médias de N-NH₃ observadas no fluido ruminal situaram-se durante a maior parte do tempo acima das mínimas necess árias (5,00mg dL^-1) para a taxa máxima de crescimento microbiano obtida in vitro por Satter e SLYTER (1974). Entretanto, concentrações de N-NH₃ inferiores a 5mg dL^-1 foram verificadas nos tempos de amostragem que precederam a alimentação (0 e 12 horas), evidenciando, assim, que em alguns momentos ocorreram pontos ótimos para o crescimento microbiano; e em outros, esse fora limitado pelo déficit de N-NH₃ (DAVIDOVICH et al. 1977).

A concentração de uréia plasmática diferiu (P<0,05) entre os tratamentos. Para o período 0-10 horas observou-se que os valores médios encontrados para os tratamentos 1,5%UR (36,54mg dL^-1) e 2,0%UR (42,04mg dL^-1) não diferiram entre si, por ém foram superiores aos tratamentos 0%UR (18,25 mg dL^-1) e 1,0%UR (24,88mg dL^-1). No intervalo 12-22 horas constatou-se que os animais que receberam o tratamento 2,0%UR (43,54mg dL^-1) apresentaram concentração de uréia plasmática superior aos que receberam os tratamentos 0%UR (19,21mg dL^-1) e 1,0%UR (25,38mg dL^-1). Os animais do tratamento 1,5%UR (34,58mg dL^-1) apresentaram concentração de uréia plasmática maior que os do tratamento 0%UR. De maneira semelhante ao constatado para a concentração de N-NH₃ no rúmen, as alterações verificadas nas concentrações de uréia plasmática foram reflexo da adição dos teores de uréia à cana-de-açúcar.

Os valores médios de uréia plasmática aqui encontrados situaram-se dentro da normalidade para bovinos, a qual compreende a faixa de 7-53mg dL^-1 (TALKE e SCHUBERT, 1965). Cabe ressaltar que mesmo com o tratamento 2,0% UR apresentando valor de referência normal para a uréia plasmática (42,04 e 43,54mg dL^-1, respectivamente, para os intervalos 0-10 e 12-22 horas) deve-se atentar ao significado biológico dessa variável, pois o NNP em excesso na dieta acarreta prejuízos aos bovinos leiteiros.

Experimentos têm mostrado não haver diferen- ças entre rações de 14-15% de proteína natural comparadas às que tiveram seu teor protéico elevado de 11-12% PB para 14-15%PB com uréia. Valores de adição superiores a esses, tem promovido em alguns casos, decréscimos na produção de leite. Sendo assim, nesse experimento tal condição foi verificada para o tratamento 1,5%UR o qual resultou em teor protéico de 15,9% PB.

Ainda, estudos conduzidos por STACCHINI (1998), nas mesmas condições do presente experimento, empregando dietas com cana-de-açúcar suplementadas com farelo de soja, 1,0, 1,5 e 2,0% de uréia não verificaram diferenças na digestibilidade aparente no trato total da MS, MO, FDN, FDA, EB e nitrogênio retido para os tratamentos com farelo de soja ou 1,5% de uréia, indicando potencialidade no uso desse teor.

Não foram observadas diferenças (P>0,05) entre os tratamentos sobre as concentrações de AGV totais. Quando comparados os resultados entre os tempos de amostragem, verificaram-se efeito quadrático (P<0,05) para todos os tratamentos em ambos os períodos (0-10 horas e 12-22 horas).

Os resultados médios das concentrações de AGV totais foram 97,11; 88,49; 90,98 e 88,97mM L^-1 de fluido ruminal, respectivamente para os tratamentos 0%UR, 1,0%UR, 1,5%UR e 2,0%UR, valores estes, superiores aos obtidos por Losada (1979) em que as concentrações observadas foram 70,00; 74,00; 79,50 e 91,00mM L^-1 em função do aumento dos teores de uréia na solução de melaço. Os valores obtidos para a concentração de AGV totais permaneceram entre 60-150mM L^-1 citado por OWENS e GOETSCH (1988), entretanto, foram inferiores aos de PRESTON e LENG (1981) que encontraram 120-150mM L^-1 em dietas com cana-de-açúcar.

Não foram observadas diferenças (P>0,05) para a porcentagem de ácido acético entre os tratamentos. Quando comparados os resultados entre os tempos de amostragem, verificou-se efeito quadrático (P<0,05) para todos os tratamentos nos qual a porcentagem de ácido acético apresentou um decréscimo após a alimentação. Tal comportamento foi observado em ambos os períodos (0-10 horas e 12-22 horas). As porcentagens médias aqui determinadas (63,15; 61,84; 61,01 e 62,82%, respectivamente para os tratamentos 0%UR, 1,0%UR, 1,5%UR e 2,0%UR) foram superiores as obtidas por MATOS (1990) que encontrou 58,73; 55,59; 58,87 e 59,12% de ácido acético em dietas com cana-de-açúcar associadas a dois níveis de ingestão e dois teores de uréia (1,0 e 1,5%).

A porcentagem de ácido propiônico não diferiu entre os tratamentos (P>0,05). Quando avaliados os resultados entre os tempos de amostragem para os intervalos 0-10 horas e 12-22 horas verificaram-se efeito quadrático (P<0,05) para todos os tratamentos, no qual a porcentagem de ácido propiônico apresentou um acréscimo após a alimentação. As propor ções de ácido propiônico verificadas no presente experimento foram inferiores às observadas por AROEIRA et al. (1993). As suplementações utilizadas pelo autor sejam com 15% de farelo de algodão ou farelo de arroz induziram a aumentos nessas propor ções em relação as aqui observadas. De acordo VALDEZ et al. (1977) o decréscimo na proporção de ácido acético e o aumento na proporção de ácido propiônico após a alimentação seria produzido pela fermentação bacteriana dos açúcares solúveis presentes em grandes quantidades nas dietas com canade- açúcar.

Não foram observadas diferenças (P>0,05) entre os tratamentos para a relação ácido acético:propiônico entre 0-10 horas. Quando analisados os dados entre os tempos de amostragem, verificou-se efeito quadrático (P<0,05) nessa relação. Já no período 12-22 horas foram constatadas diferen ças (P<0,05) entre os tratamentos para a relação ácido acético:propiônico. Os animais que receberam o tratamento 0%UR (2,80) apresentaram maior rela ção ácido acético:propiônico que os animais submetidos ao tratamento 1,5%UR (2,42). Os tratamentos 1,0% (2,64) e 2,0%UR (2,67) não diferiram entre si e nem entre 0%UR e 1,5%UR para essa variável. Quando analisados os dados entre os tempos de amostragem, verificou-se efeito quadrático (P<0,05) nessa relação para todos os tratamentos. Os valores constatados para a relação ácido acético:propiônico foram reflexo da maior proporção de ácido propiônico em detrimento a proporção de ácido acético.

Não foram encontradas diferenças (P>0,05) na porcentagem de ácido butírico entre os tratamentos para os intervalos 0-10 horas e 12-22 horas. Quando avaliados os resultados entre os tempos de amostragem, constatou-se efeito linear (P<0,05) para todos os tratamentos no período 12-22 horas. Os valores observados para a porcentagem de ácido butírico permaneceram entre os valores 10-25% citados por PRESTON e LENG (1981). Porém, foram inferiores aos verificados por MINOR et al. (1977) que encontraram proporções de ácido butírico correspondente a 14% do total de AGV.

Não foram observadas diferenças (P>0,05) entre os tratamentos no pH do fluido ruminal para o per íodo 0-10 horas. Quando comparados os resultados entre os tempos de amostragem, observou-se efeito quadrático (P<0,05) para os tratamentos 0%UR e 1,0%UR. A interação tratamento x tempo de amostragem foi significativa (P<0,05). Em relação ao período 12-22 horas verificaram-se diferenças (P<0,05) entre os tratamentos no pH do fluido ruminal. Os animais que receberam o tratamento 2,0%UR (7,11) apresentaram pH ruminal superior aos que receberam o tratamento 0%UR (6,94). Os tratamentos 1,0%UR (7,10) e 1,5%UR (7,01) não diferiram entre si e nem entre 0%UR e 2,0%UR para essa variável. Os dados observados entre os tempos de amostragem revelaram efeito quadrático (P<0,05) para todos os tratamentos.

Os valores médios verificados para o pH permaneceram durante todo o tempo de amostragem acima de 6,0 não interferindo assim na atuação das bactérias celulolíticas (SATTER, 1986). O pH mostrouse elevado provavelmente devido à dieta com canade- açúcar estimular a salivação, uma vez que grande parte do tempo é despendido com a mastigação e ruminação (PRESTON e LENG, 1981).

 

A adição de teores crescentes de uréia à cana-de-açúcar proporcionou alterações nas concentrações de N-NH₃, uréia plasmática, relação ácido acético:propiônico e nos valores de pH. Com exceção das concentrações de uréia plasmática, as demais variáveis analisadas apresentaram variações em função dos tempos de amostragem. O teor de uréia 1,5%UR pode ser empregado sem causar preju ízos aos bovinos leiteiros.

 

ALVAREZ, F.J.; PRESTON, T. R. Studies on urea utilization on sugar cane diets: effect of level. Tropical Animal Production, Santo Domingo, v.1, n.3, p.194-207, 1976.

AROEIRA, L. J. M. et al. Digestibilidade, balanço de nitrog ênio e concentração de amônia no rúmen de novilhos mestiços alimentados com cana-de-açúcar e uréia mais farelos de arroz ou de algodão. Revista Brasileira de Zootecnia,Viçosa, v.22, n.6, p.893-901, 1993.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analyses. 15. ed. Washington: 1985. 1015 p.

BOIN, C. Efeitos desfavoráveis da utilização da uréia. In: SIMPÓSIO SOBRE NUTRIÇÃO DE BOVINOS, 2., 1984, Piracicaba. Uréia para ruminantes. Piracicaba: FEALQ, 1984. p. 25-79.

BOIN,C. Cana-de-açúcar na alimentação de ruminantes. In: CONGRESSO PAULISTA DE AGRONOMIA, 6., 1987, Piracicaba. Anais... Piracicaba: FEALQ, 1987.

BOIN,C.; TEDESCHI, L. O. Cana-de-açúcar na alimenta- ção de gado de corte. In: SIMPÓSIO SOBRE NUTRIÇÃO DE BOVINOS, 5., 1993, Piracicaba. Cana-de-açúcar e seus subprodutos para bovinos. Piracicaba: FEALQ, 1993. p.107-126.

CHANEY, A . L.; MARBACH, E. P. Modified reagents for determination of urea and ammonia. Clinical Chemistry, Washington, v.8, p.130-137, 1962.

DAVIDOVICH, A .D. et al. Ammonia toxicity in cattle. II. Changes in carotid and jugular blood components associated with toxicity. Journal of Animal Science, Champaign, v.44, n.4, p.702-709, 1977.

ERWIN, W. S.; MARCO, G. J.; EMERY, E. M. Volatile fatty acid analyses of blood and rumen fluid by gas chromatography. Journal of Dairy Science, Savoy, v.44, p.1768-1771, 1961.

GOERING, N. K.; VAN SOEST, P. J. Forage fiber analysis: apparatus, reagents, procedure and some applications. Washington: USDA, 1970. 20p.

HUBER, J.T. Uréia ao nível de rúmen. In: SIMPÓSIO SOBRE NUTRIÇÃO DE BOVINOS, 2, 1984, Piracicaba. Uréia para ruminantes. Piracicaba: FEALQ,1984, p.1-17.

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Dispon ível em http://www.ibge.gov.br. Acesso em 08 de mar. de 2006.

LOSADA, H. et al. Effect of urea on voluntary intake and metabolic parameters in bull fed sugar cane and molasses. Tropical Animal Production, Santo Domingo, v.4, n.2, p.168-171, 1979.

MATOS, N. J. M. Níveis de ingestão de alimentos e de uréia sobre alguns parâmetros ruminais e digestão total e parcial em bovinos, alimentados com dieta à base de cana-de-açúcar e uréia suplementada com farelo de arroz. 1990. 119 f. Tese (Doutorado)- Universidade Federal de Viçosa, 1990.

MINOR, S. et al. Studies on digestion in different sections of the intestinal tract of bulls fed sugar cane/urea with different supplements. Tropical Animal Production, Santo Domingo, v.2, n.2, p. 63-174, 1977.

NOCEK, J.E.; HART, S.P.; POLAN, E. Rumen ammonia concentration as influenced by storage time, freezing and thawing, acid preservative, and methods of ammonia determination. Journal of Dairy Science, Savoy, v.70, p. 601-607, 1987.

OWENS, F. N.; GOETSCH, A. L. Ruminal fermentation. In: CHURCH, D. C. The ruminant animal: Digestive physiology and nutrition. Englewood Cliffs: Simon & Schuster, 1988. cap.8. p.145-171.

NUTRITIONAL RESEARCH COUNCIL. Nutrient Requirements of Dairy Cattle. 6ed. Washington: 1988. (Update 1989).

PEREIRA, E.S. et al. Fontes nitrogenadas e uso de Sacharomyces cereviseae em dietas à base de cana-de-açú- car para novilhos: Consumo, digestibilidade, balanço nitrogenado e parâmetros ruminais. Revista Brasileira de Zootecnia, Viçosa, v.30, n.2, p.563-572, 2001.

PRESTON, T. R.; LENG, R. A . Utilization of tropical feeds by ruminants. In: Digestive physiology and metabolism in ruminants. Westport: AVI Publishing, 1981. cap.30. p. 621-640.

RODRIGUES, F. M. Níveis de uréia na dieta básica de cana-de-açúcar para novilhas leiteiras em confinamento. 1985. 59 f. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Medicina Veterinária, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 1985.

SAS INSTITUTE. User?s guide: statistics: 1988.

SATTER, L. D.; SLYTER, L. L. Effect of ammonia concentration on rumen microbian protein in vitro. Brithish Jounal of Nutrition, London, v.32, n.2, p.199- 208, 1974.

SATTER, L. D. Protein supply from undergraded dietary protein. Symposium: Protein and fiber digestion, passage and utilization in lactating cows. Journal of Dairy Science, Savoy, v. 69, p. 2734-2749, 1986.

STACCHINI, P. F. Efeitos de teores de uréia e farelo de soja sobre a digestibilidade e balanço de nitrogênio em vacas leiteiras alimentadas com cana-de-açúcar. 1998. 59 f. Dissertação (Mestrado) ? Escola Superior de Agricultura ?Luiz de Queiroz?, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 1998.

TALKE, H.; SCHUBERT, G. E. Klinische Wochenschrift, Heidelberg, v.43, n.174, 1965.

VALDEZ, R. E. et al. Rumen function in cattle given sugar cane. Tropical Animal Production, Santo Domingo, v.2, p.260-272, 1977.