Microbiologia de forragens conservadas e ração

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DISCIPLINA: Microbiologia Zootécnica 
TURMA: Zootecnia – 4º período 
2º semestre de 2015 
 
Aula 7 
MICROBIOLOGIA DE FORRAGENS CONSERVADAS 
UNIPAM – CENTRO UNIVERSITÁRIO DE PATOS DE MINAS 
Para que conservar forragem? 
2 
Pasto produz bem o ano todo? 
NÃO!! 
3 
E daí, o que fazer para alimentar os animais? 
INTRODUÇÃO 
• 80 a 85% da produção forrageira  águas 
 * O que fazer na estiagem? 
• Ensilagem (fermentação) 
• Vários microrganismos  quais? 
• Microflora epífita 
 maturidade, clima, 
 corte e condicionamento 
• Aeróbios, anaeróbios e an. facultativos 
 
 
5 
IMPORTÂNCIA 
• Desejáveis e indesejáveis 
 
 Silagem de boa qualidade 
 
• 10 requisitos básicos da ensilagem 
 
 população microbiana 
 
10 
10 requisitos para produção e utilização de uma 
boa silagem 
• Escolha da espécie forrageira 
• estádio de maturação (ponto de colheita) 
• teor de MS 
• tamanho de corte 
• compactação 
• tempo de enchimento do silo 
• vedação 
• tipo de silo 
• fase de abertura do silo 
• método de retirada da silagem 
IMPORTÂNCIA 
• Fermentação (frutose e glicose) 
  2 mol ácido lático 
  1 mol ácido lático + 1 mol etanol + 1 CO2 
 
• Produção de ácidos orgânicos (↓ pH) 
 
 reduz/inibe microrganismos indesejáveis 
 
• Estabilidade 
 
 
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São quatro fases: 
 Fase aeróbica; 
 Fase anaeróbica; 
 Fase de estabilidade; 
 Fase de alimentação ou de instabilidade aeróbica. 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
 Fase aeróbica 
Primeira fase processo fermentativo; 
Presença O2 retido no material ensilado; 
Principal reação  respiração; 
O2 + substratos  CO2, H2O e calor 
Importante que ocorra em menor tempo; 
Boa compactação e vedação; 
Rapidez no fechamento do silo. 
Menor consumo de substratos  silagem com maior energia 
 forragem com menor temperatura 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
 Consequências de uma fase aeróbica prolongada: 
 - excessiva perda de MS 
 - excessiva produção de calor podendo comprometer a disponibilidade de 
proteínas e carboidratos em função da ocorrência da reação de Maillard 
 Fase aeróbica 
15 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
Enchimento, compactação e vedação 
devem ser feitos o mais rápido possível 
 Fase anaeróbica 
Subdividida em duas fases: produção de ácido acético; 
 produção de ácido lático. 
Principal produto  ácido acético 
Enterobactérias e bactérias heterofermentativas 
• Fase de produção de ácido acético: 
Após o consumo de O2  crescimento M.O.s anaeróbicos 
Duração: 24 a 72 horas 
O pH cai para menos de 5  inibição dos M.O.s 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
 Fase anaeróbica 
Quando o pH atinge 3,8 a 4,0  término da fase 
• Fase de produção de ácido lático: 
Crescimento M.O.s produtores de ácido lático 
O pH diminui com maior rapidez 
 Fase de estabilidade; 
A produção de ácido lático é paralisada 
Microrganismos permanecem quase inativos 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
 
 
 Bactérias Homofermentativa 
pH abaixo de 5,0 
Glicose Ácido lático 
pH 3,8 a 4,2 
Fase estável 
3ª Fase 
Clostrídios e 
enterobactérias 
permanecem inativos 
ou na forma de 
esporos 
Enzimas e alguns 
mo. (L. bucheneri) 
podem permanecer 
ativos a um nível 
baixo 
Oude Elferink et al., (2002) 
Forragem permanece 
conservada 
 Fase de instabilidade aeróbica 
 Como reduzir esta deterioração? 
 Retirar camada vertical mínima de 20 cm por dia 
 Deixar a silagem o menor tempo possível exposta ao O2 
Inicia-se com a abertura do silo 
Exposição ao O2 causando o desenvolvimento de leveduras 
Consumo de CHO’s e do ácido lático 
  deterioração da silagem 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
 
20 
Síntese das fases do processo fermentativo que ocorrem no silo e que resultam 
na produção de silagem. 
Fonte: Adaptação de Pitt e Shaver (1990). 
FASES DA FERMENTAÇÃO 
22 
 
 
pH 
Fermentação O2 ótimo limite Substrato Produto Resultado 
Homolática N 4,5-5,0 3,2-3,8 Açúcares Àc. lático Rápida ↓ pH 
Inibe ferm. 2as 
Heterolática N 5,5-6,0 3,8-4,4 Açúcares 
Ác. Org. 
Lático 
Acético 
Álcool CO2 
Ac.Forte 
Ac.Fraca 
Evaporação 
Perda MS 
Acética S/N 7,0 4,3-4,6 Açúcares Acético 
Álcool CO2 
Ac. Fraca 
Perda MS 
Butírica N 7,0-7,5 4,0-4,8 Açúcares 
Lático 
Proteínas 
Butírico 
NH3
+ CO2
 
Aminas 
Ac. Fraca 
Perda MS PB 
↓ consumo 
Fungos S 5,0-7,0 2,5-3,5 Açúcares 
MO 
NH3
+ 
CO2 
Perda MS 
↓ consumo 
Leveduras S/N 4,0-6,0 1,3-2,5 Açúcares 
Lático 
Acético 
Álcool CO2 
↑ pH 
Perda MS 23 
Jaster (1994) BAL nas plantas: menor que 10 UFC/g 
Muck (1988): 108 bact. láticas/g material ensilado 
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FATORES QUE AFETAM A POPULAÇÃO MICROBIANA 
• Quantidade de CHO’s: 
 alta: favorece Lactobacillus --- baixa: favorece Clostridium 
 
• Teor de MS 
 alto: favorece aparecimento de leveduras 
 baixo: favorece clostrídeos → ácido butírico + aminas 
 
• Tempo de enchimento do silo 
• Compactação 
  presença de O2 
 
 
25 
• Abertura: aumento de leveduras (por que?) 
 
• Alta temperatura, alta CT e má vedação → Clostridium 
 
• Alto pH: favorece Clostridium 
 
26 
FATORES QUE AFETAM A POPULAÇÃO MICROBIANA 
 
27 
FERMENTAÇÃO INDESEJÁVEL 
 Fermentação Butírica 
- Se o pH não atinge rapidamente valores entre 3,8 a 4,2 inicia-se a 
fermentação secundária 
- Ocorre elevação da temperatura 
- envolve descarboxilação do ácido láctico (consumo de H+) criando 
condições favoráveis às bactérias do gênero Clostridium 
 
 Ác.Lático e Açucares Residuais Ácido Butírico Clostridium 
28 
29 
FERMENTAÇÃO INDESEJÁVEL 
 Causas das fermentações indesejáveis 
- Planta com baixos teores de carboidratos solúveis 
- Alto teor de umidade na forragem (baixo teor de MS) 
- Alto poder tampão 
- Baixo grau de compactação 
Ex.: ensilagem de gramíneas tropicais com alta umidade 
 capim-elefante, tanzânia, mombaça, tifton 
Como resolver? Usado aditivos sequestrantes de umidade 
30 
FERMENTAÇÃO INDESEJÁVEL 
31 
• Cana: excesso de açúcares solúveis quando madura 
  ótimo substrato para desenvolvimento de microrganismos 
 
• Elevada e diversificada população epífita (bactérias, fungos e leveduras) 
 Leveduras: responsáveis pela fermentação alcóolica (Candia, 
Saccharomyces, Torula e Picchia) 
 microrganismos metabolizam rapidamente estes açúcares e são 
resistentes a elevadas temperaturas (50° a 55°C) 
 Formação de álcool representa perdas de MS 
 Sem poder de conservação 
 
O caso da silagem de cana-de-açúcar 
32 
Fermentação por Leveduras 
Sacarose 
(Sucrose) 
Frutose Glucose 
Frutose 6-P 
2 Piruvatos 
2 ADP 2 Pi 
2 Acetaldeídos 
2 Etanol 
2 CO2 
Glucose + 2 ADP + 2 Pi = 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O 
Piruvato Descarboxilase 
Álcool Desidrogenase 
33 
 Ótima opção de volumo  e daí, como resolver a fermentação alcoólica? 
 Uso de aditivos – quais? 
• Microbiológicos e químicos 
 - ureia: produz amônia que inibe leveduras 
 - NaOH: uso restrito 
 - Óxidode cálcio (cal), sal 
 - Lactobacillus buchneri  melhores resultados 
 
O caso da silagem de cana-de-açúcar 
34 
Sacarose 
 Frutoses Glucose 
Glucose 6-P 
Xilulose 5P 
 Lactato 
CO2 Pi 
 Manitol 
3 Frutoses + 2 ADPs + 2 Pi = Lactato + Acetato + 2 Manitol + CO2 + 2 ATP + 2 H2O 
Glucose + ADP + Pi = Lactato + Etanol + CO2 + 2 ATP + H2O 
Glucose + 2 Frutoses + 2 ADP + 2 Pi = Lactato + Acetato + 2 Manitol + CO2 + 2 ATP + H2O 
 
Piruvato 
Acetil-P Acetato 
Acetil-CoA Acetaldeido Etanol 
ATP 
ATP 
Fermentação Bactérias Heteroláticas 
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Sacarose 
 Frutoses Glucose 
Glucose 6-P 
Xilulose 5P 
 Lactato 
CO2 Pi 
 Manitol 
Piruvato 
Acetil-P Acetato 
Acetil-CoA Acetaldeido Etanol 
ATP 
ATP 
Fermentação Bactérias Heteroláticas 
Álcool Desidrogenase L. buchneri 
X 
ITEM 
SILAGEM DE BOA 
QUALIDADE 
FERMENTAÇÃO RUMINAL 
pH 3,8 – 4,2 6 - 7 
Espécies de Microrganismos Poucas Muitas 
Síntese Celular 5% 20 – 40% 
Celulose Pontenc. Digerível 0 90% 
Produto Final Ácido Lático 
Ácido Acético, Butírico 
Propiônico, pouco ác. lático 
 CO2 CO2 e CH4 
 
Características da fermentação que ocorre no silo 
e no rÚmen 
≠ 
Considerações FINAIS 
• 10 requisitos básicos 
 x 
 Microbiologia (boa fermentação) 
 
 Silagem de alta qualidade 
↑ desempenho animal ↓ custos 
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MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
• RAÇÃO: mistura de ingredientes 
 carboidratos, lipídeos, minerais, vitaminas  porém é seca! 
• Matéria prima (alimentos) dificilmente se contamina no campo (antes da 
colheita) 
• Em condições de maior umidade pode ocorrer o desenvolvimento de fungos 
 entre 18 e 26 oC e umidade maior que 15%, associada com UR do ar acima de 
90% 
 Alternaria – Claviceps – Fusarium – Aspergillus – Penicillium 
 produzem micotoxinas (aflatoxina) - intoxicações e infecções 
 Quantidade máxima de aflatoxina nas rações 
 100 ppb (Brasil) --- 50 ppb (outros países) 
 
• IMPORTANTE A ANÁLISE DOS INGREDIENTES DA RAÇÃO!! 
 
40 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
 Principais fungos e toxinas 
• Aspergillus flavus --- aflatoxina 
• Fusarium spp. --- zearalenona 
• Penicillium spp. --- patulina, ocratoxina A e outras diversas 
• Aspergullus nidulans --- esterigmatocistina 
 
41 
 Consequências da ingestão de aflatoxina por bovinos 
• Redução do consumo 
• Alterações hepáticas (aumento de volume e cor alaranjada) 
• Redução da produção de leite e GP (eliminação da toxina no leite) 
• Morte: 1,8 mg/kg de PV 
 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
42 
 Consequências da ingestão de ocratoxina por bovinos 
• Nefrotóxica: tóxica aos rins 
• Redução da produção de leite e resíduos da toxina eliminados no leite 
 
 Consequências da ingestão de tricotecenos por bovinos 
• Tóxicas para as células da mucosa gástrica 
• Falta de epetite, incoordenação motora, redução na produção de leite 
 Outros problemas em bovinos 
• Neurotoxicose 
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MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
 Outros problemas em bovinos 
• Abortos 
44 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
45 
 Consequências da ingestão de aflatoxina por suínos 
• Abaixo de 100 ppb: intoxicação ele e perda da conversão alimentar 
• Acima de 100 ppb: hemorragia generalizada e morte 
 
 Consequências da ingestão de micotoxinas por peixes 
• Redução do crescimento e GP 
• Aumento da mortalidade 
• Lesões hepatocarcinogênicas 
• Redução da proteína na carne 
 
 Consequências da ingestão de aflatoxina por coelhos 
• Muito sensíveis 
• Lesões hepáticas 
 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
46 
 Consequências da ingestão de aflatoxina por aves 
• Redução no consumo, GP e postura 
• Redução no peso dos testículos e testosterona 
• Perda de peso e morte 
 
 Zearalenona (Toxina F2) 
• Produzida pelo Fusarium graminearum (fungo) 
• Presente no milho 
• Consequências da ingestão: abortos, absorção fetal, infertilidade... 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
47 
 Uso de Probióticos na alimentação de bovinos 
• resíduos de cervejaria e destilarias de álcool: leveduras 
 constituídas por extrato fermentado de Aspergillus oryzae, por culturas de 
Saccharomyces cerevisiae, ou por ambos (Martin e Nisbet, 1992) 
 
• Maximização da fermentação ruminal 
 Fatores estimulantes ao crescimento de bactérias celulolíticas 
 Favorece crescimento de bact. que utilizam ác. lático (evita flutuações de pH) 
 Leveduras eliminam o pouco O2 existente no rúmen 
 
• Melhor consumo e aproveitamento dos nutrientes 
 Melhor desempenho 
 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
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 Efeitos da suplementação de leveduras em bovinos 
MICROBIOLOGIA DA RAÇÃO 
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 Uso de Probióticos 
• Grupo de bactérias para recompor equilíbrio da população microbiana no 
intestino 
  principalmente em animais doentes e/ou estressados 
 
• Leveduras e algas podem ser utilizadas como fonte de proteína 
  leveduras: 45 a 55% de PB 
 
 Controle de microrganismos na ração 
• Temperatura, peletização, umidade, adição de antibióticos 
 
Finalizando... 
 Cuidado com a qualidade dos alimentos utilizados na nutrição dos animais! 
  puros ou utilizados na formulação de concentrados 
 
 Cuidados no armazenamento dos alimentos! 
  livre de umidade 
 
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