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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS CUIABÁ PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL Abordagem multifatorial dos fatores que influenciam a eficiência de utilização da energia metabolizável e a maximização do desempenho em bovinos de corte em sistemas de pastejo e confinamento Discente: M.V. Letícia C. G. de Souza Docente: Dr. Eduardo Henrique B. K. de Moraes Outubro, 2025 Introdução Diferentes frações de nutrientes (carboidratos, proteínas e lipídios); 2 Uso ineficiente: ↓ produtividade; ↑ GEE; Manutenção: atividades basais e fisiológica dos animais. Desempenho (Caton & Dhuyvetter, 1997) Introdução 3 Compreensão dos múltiplos fatores que afetam a energia metabolizável (EM) ; (Caton & Dhuyvetter, 1997) Aspectos como: Composição da dieta, Qualidade do alimento, Manejo nutricional, Características fisiológicas, entre outros. Interagem determinando o aproveitamento energético. Conceitos de Energia na Partição Animal Eficiência e Utilização da Energia Metabolizável EM para fins produtivos 6 Eficiência de energia consumida = relação entre ingestão de EM e retenção. Exemplo: Ingestão de EM aumenta 10 MJ e a retenção de energia correspondente é de 7 MJ, a eficiência de utilização de EM é de 0,7, sendo os 3 MJ restantes dissipados como calor. Ingestão de EM nula: como em situações de jejum (McDonald et al., 2011) Ingestão de EM suficiente para atender a mantença Ingestão de EM ultrapassa a mantença: Retenção de energia em produtos de origem animal EM para fins produtivos 7 Os coeficientes de eficiência são denominados fatores k, que recebem subscritos para indicar a função específica de EM. (McDonald et al., 2011) Tabela 1. Fatores de eficiência (k) usados para descrever a eficiência da utilização de energia metabolizável (EM). Adaptado de McDonald et al. (2011). Fator k Eficiência da utilização de ME para Km Manutenção Kp Deposição de proteína Kf Deposição de gordura kg (ou kpf) Crescimento em geral Kl Produção de leite Kc Crescimento fetal (o concepto) Kw Trabalho (por exemplo, em animais de tração) Klã Crescimento da lã EM para fins produtivos 8 A eficiência que a EM é utilizada para a síntese de proteína é ↓ do que para a deposição de gordura, refletindo o ↑ custo energético associado à formação de ligações peptídicas e ao transporte ativo de aminoácidos para dentro das células musculares. (Ferrell & Jenkins, 1998; NRC, 2016) Eficiência média da utilização da EM: Deposição de gordura (kf) varia entre 0,75 e 0,80 Deposição de proteína (kp): entre 0,45 e 0,55 Dependendo da espécie, idade e composição da dieta EM para fins produtivos 9 A utilização da EM para fins produtivos está fortemente condicionada à natureza da dieta e ao sistema de produção adotado. (Moraes et al., 2009; Wang et al., 2019) ↑ densidade energética da dieta; ↓ custo de fermentação ruminal; ↑ eficiência de conversão da EM (ganho de peso e deposição de tecido adiposo) Parte da energia é dissipada em forma de calor e trabalho muscular adicional decorrente do deslocamento e da busca por alimento, ↓ eficiência líquida da utilização da EM EM para fins produtivos 10 A eficiência de utilização da EM para mantença (Km): (Garrett, 1979) Razão entre a produção de calor em jejum e o consumo de energia metabolizável (CEM) para mantença A eficiência de utilização da EM para ganho de peso (Kg): Razão entre a EL para ganho e o consumo de EM para ganho (Garrett, 1979) EM para fins produtivos 11 Figura 1. Mudança no balanço energético do animal com mudanças no seu consumo de EM (Posada et al., 2011). Linhas sólidas (pendentes da regressão linear) ilustram as eficiências para as diversas funções. Mostra-se que a EM é utilizada com maior eficiência para mantença (km), e com menor eficiência para crescimento (kg) e lactação (kl). (Posada et al., 2011) Fatores que Influenciam a EM em Sistemas de Pastejo e Confinamento Fatores que influenciam a EM 13 Diversos estudos têm buscado compreender os fatores que influenciam a eficiência de utilização da EM em bovinos de corte, considerando aspectos fisiológicos, ambientais e de manejo. (Garrett, 1979) NUTRICIONAIS FISIOLÓGICOS E GENÉTICOS AMBIENTAIS E DE MANEJO SISTEMAS DE PRODUÇÃO Alimento 14 Diferenças nas composições das dietas provenientes de variados ingredientes, produzem diferentes produtos finais na digestão, promovendo uma grande variação nas estimativas da eficiência da utilização da EM para síntese de proteína e gordura. (Garrett, 1979; Paulino et al., 2013) ↑ disponibilidade de grãos; ↑ subprodutos agroindustriais; ↑ densidade energética; ↓ R$ por unidade de energia; Dietas com maior densidade energética favorecem uma utilização mais eficiente da EM destinada ao ganho de peso! Alimento 15 (Geay, 1984; Paulino et al., 2013) ↑ teor de fibra; ↓ eficiência na utilização da EM para deposição de gordura; ↓ metabolizabilidade (q) da fibra; Para um mesmo nível de ingestão de EM, dietas com valores mais elevados de metabolizabilidade (q = 0,64 a 0,69) resultam em ↑ ganho de peso, ↑ retenção de gordura e proteína, além de uma eficiência ↑ na utilização da EM para manutenção e crescimento, em comparação com dietas de menor metabolizabilidade (q = 0,49 a 0,54). Relação F:C 16 Tabela 2. Partição da energia em novilhos de corte alimentados com dietas contendo diferentes proporções de volumoso:concentrado, com consumo ad libitum. Adaptado de Fuller et al. (2020). Tratamentos1 P-valor P-valor Item A-F:C IN-F:C I-F:C B-F:C MB-F:C EPM Linear Quad. IMS, g 7543 8045 8649 7777 8522 423,3 0,06 0,25 Energia bruta (GEI), Mcal 31,9 34,0 36,9 32,9 36,6 1,84 0,04 0,29 Energia fecal, Mcal 11,8 12,4 12,5 10,4 9,7 0,89 0,02 0,06 Perda fecal, % da GEI 36,3 36,2 34,0 30,8 26,8 1,72 EM para mantença (km) foi de 63% e para ganho (kf) variou entre 31,8 e 40% para dietas, com teor de EM entre 2,7 e 2,9 Mcal/ kg de MS. Nível de Concentrado na Dieta Item 20 40 60 80 CMS mantença 49,66 46,47 45,27 45,53 CMS ganho (g/ PCVZ0,75 49,73 58,60 54,69 40,66 NDT (%) 73,44 78,64 80,67 80,16 EM (Mcal/kg de MS) 2,65 2,84 2,92 2,90 ELm (Mcal/kg de MS) 1,68 1,80 1,85 1,84 ELg (Mcal/kg de MS) 0,81 1,02 1,10 1,26 km1 0,63 0,63 0,63 0,63 kg1 0,30 0,35 0,38 0,43 kg2 0,26 0,25 0,32 0,40 Relação F:C – Eficiência da EM 19 20 Eficiência de utilização da EM (Mandok et al., 2014): Valores de kg variaram entre os alimentos: Pastagem: 0,34 Silagem de milho: 0,47 Silagem de pastagem: 0,50 Bagaço de palmiste: 0,61 A eficiência da EM depende do tipo e da composição do alimento, influenciando o planejamento energético e econômico da dieta. Tipo de Dieta e Ingredientes Qualidade da forragem 21 Cole et al. (2020): Dietas baseadas em feno de bluestem (2 estágios de maturidade): Forragem baixa: 7,4% PB, 66,6% FDN Forragem baixa + farelo: 10% PB, 66,3% FDN Forragem média: 10,5% PB, 65% FDN Forragem alta: 13% PB, 58,4% FDN 22 Tabela 4. Metabolismo energético de novilhos alimentados com dietas à base de forragem com qualidade variada. Adaptado de Cole et al. (2020). A melhoria da qualidade das dietas à base de forragem aumenta a digestibilidade da fibra e a energia da dieta, o que contribui de forma positiva no desempenho dos animais criados em sistemas de pastejo (Cole et al., 2020). Qualidade da forragem Itens Tratamentos - qualidade da dieta baseada em forragem Baixa qualidade (BQ) BQ + farelo de algodão Média qualidade Alta qualidade SE IGE (Mcal/d) 23.64a 24.81a 27.30b 27,72b 0,78 Energia fecal (Mcal) 11,32 11.03 10,43 10,67 0,46 Energia da urina (Mcal) 0,53a 0,52a 0,95b 0,91b 0,08 Digestibil. energética (%) 52.0a 55.8a 61,8b 61,5b 1,27 Ingestão de EM (Mcal/d) 9.67a 11,34b 13,31c 13,95c 0,38 ED (Mcal/kg) 2.28a 2,49b 2,72c 2,67c 0,06 EM (Mcal/kg) 1,79a 2,01b 2,15ac 2,18c 0,08 22 Fatores que influenciam a EM 23 NUTRICIONAIS FISIOLÓGICOS E GENÉTICOS AMBIENTAIS E DE MANEJO SISTEMAS DE PRODUÇÃO Brosh et al. (2004) avaliou o gasto energético (EE) de vacas em pastejo e o conteúdo de EM do pasto ao longo de três anos, sob diferentes condições de manejo da pastagem, incluindo variações sazonais, taxas de lotação e períodos de confinamento. Efeito da Pastagem 24 25 Tabela 5. A significância (valores de P) da dependência dos valores diários mínimos (mín.), máximos (máx.) e médios da frequência cardíaca (FC), gasto energético (GE) e temperatura da pele (T) na pontuação da condição corporal (escala de 1 a 5, efeito linear (BCS) e quadrático (BCS2), e a dependência das variáveis acima no BCS, BCS2, ingestão de EM (IEM), no segundo modelo (Brosh et al., 2004). Variáveis dependentes Variáveis independentes BCS BCS2 EM 1º modelo regressão FC média 0,757 0,703 eficientes, pois ingerindo menos alimento conseguem obter o mesmo desempenho que os outros, isso é benéfico quando falamos de sistemas de confinamento, pois reduz a ingestão necessária de EM, sendo benéfico para o bolso do produtor, pois são animais mais eficientes, atuando de forma positiva também na sustentabilidade e redução na emissão de metano (Nkrumah et al., 2006). Consumo alimentar residual Fatores que influenciam a EM 34 NUTRICIONAIS FISIOLÓGICOS E GENÉTICOS AMBIENTAIS E DE MANEJO SISTEMAS DE PRODUÇÃO Sistema de produção 35 35 Disponibilidade de Energia: Pastejo: ↑ variação na oferta de EM, podendo ↓ km (Garrett, 1958). Confinamento: dietas formuladas e controladas, com composição constante e alto valor nutricional (Ferracini et al., 2024). Pastejo: qualidade e disponibilidade da forragem variáveis, influenciadas por: Sombreamento Estação do ano Fertilidade do solo Manejo da pastagem (Neiva, 2023) 35 36 Tabela 8. Eficiência de utilização da energia líquida para mantença (km) e para ganho de peso (kg) em bovinos em crescimento mantidos em diferentes sistemas de produção (Fernandes et al., 2011). Embora exista ampla variação nos valores de kg entre animais criados em confinamento e em pastagem, a eficiência de km apresenta pouca variação. Essa estabilidade pode ser explicada pelo fato de que a energia líquida para mantença (ELm) é essencialmente destinada à manutenção da TºC corporal, ao funcionamento dos processos metabólicos básicos e à realização de atividades vitais (NRC, 1996; Fernandes et al., 2011). Sistema de produção Categoria Sistema Km Kg Fonte Novilhos/touros Confinamento 0,56 0,37 a 0,50 Véras et al., 2001 Novilhos/touros Confinamento 0,63 0,32 a 0,40 Silva et al., 2002 Novilhos/touros Confinamento 0,68 0,36 a 0,45 Veloso et al., 2022 Novilhos castrados Confinamento 0,66 0,26 a 0,46 Paulino et al., 2004 Novilhos não castrados Confinamento 0,67 0,40 Freitas et al., 2006 Novilhos não castrados Pastagem + suplemento 0,64 0,26 Moraes et al., 2009 Novilhos não castrados Pastagem + suplemento 0,55 0,29 Sales et al., 2009 37 Tabela 8. Eficiência de utilização da energia líquida para mantença (km) e para ganho de peso (kg) em bovinos em crescimento mantidos em diferentes sistemas de produção (Fernandes et al., 2011). A ↓ eficiência de utilização da EM para kg observada em pastagens pode estar associada ao maior incremento calórico proveniente da digestão de dietas com alta proporção de volumosos, em comparação às dietas concentradas, além da maior demanda energética decorrente da atividade física durante o pastejo (Sales et al., 2009). Sistema de produção Categoria Sistema Km Kg Fonte Novilhos/touros Confinamento 0,56 0,37 a 0,50 Véras et al., 2001 Novilhos/touros Confinamento 0,63 0,32 a 0,40 Silva et al., 2002 Novilhos/touros Confinamento 0,68 0,36 a 0,45 Veloso et al., 2022 Novilhos castrados Confinamento 0,66 0,26 a 0,46 Paulino et al., 2004 Novilhos não castrados Confinamento 0,67 0,40 Freitas et al., 2006 Novilhos não castrados Pastagem + suplemento 0,64 0,26 Moraes et al., 2009 Novilhos não castrados Pastagem + suplemento 0,55 0,29 Sales et al., 2009 38 Sistemas de Pastejo ↑ atividade física (busca e seleção da forragem) Sistema de produção Sistemas de Confinamento ↓ gasto energético com locomoção e busca de alimento (Havstad & Malechek, 1982). ↑ do gasto energético de mantença; Mobilização de reservas musculares (creatina e fosfocreatina) Parte da energia ingerida é usada para restaurar reservas, ↓ a energia líquida de ganho (ELg); Eficiência de utilização da EM para ganho (kg) tende a ser ↓; Pode haver incremento de até 50% nas exigências energéticas. ↑ controle da dieta e densidade energética; ↑ aproveitamento da energia metabolizável; ↑ eficiência (kg) e ganho de peso mais rápido; ↓ variação nas condições ambientais e nutricionais. 39 Pastejo x Confinamento Animais em pastejo: possuem necessidade energética adicional devido à: Locomoção, busca, seleção e preensão da forragem. Energia de manutenção (sem atividade) pode ser igual entre os sistemas, se o grau de maturidade for semelhante (Tedeschi, 2023). Gasto Energético e Locomoção Marcondes et al. (2010): A produção de calor aumenta mais em animais em pastejo. Resulta em maior exigência de EM para mantença. 40 Figura 3. Relação exponencial entre a produção de calor e o consumo de energia metabolizável para animais zebuínos puros e cruzados em condição de confinamento (+, n = 554) e pastejo (●, n = 78) (Marcondes et al., 2010) Como podemos observar, os modelos gerados para a produção de calor em função do CEM de animais confinados e em pastejo, permitem afirmar que há diferenças na eficiência de utilização da energia metabolizável para mantença nos dois sistemas de alimentação. Gasto Energético e Locomoção 41 Estimativa do Gasto Energético (EE) em Pastejo Estimativas precisas de EE são essenciais para o manejo eficiente de bovinos de corte. Poucos estudos abordam o custo energético adicional do pastejo, devido à dificuldade de mensuração. O pastejo ocorre em uma escala espacial ampla, impossível de reproduzir em câmaras respirométricas —→ consideradas o método padrão-ouro para medir a produção de calor (Talmón et al., 2025). Gasto Energético e Locomoção Método Proposto por Miwa et al. (2017) Desenvolvido para estimar o EE a partir de medições de aceleração corporal. 42 Tabela 9. Médias, desvios padrão e estimativas do gasto energético em animais sob manejo de pastejo e alojamento com base na aceleração corporal dinâmica vetorial (VeDBA) e frequência cardíaca (FC; batimentos/min), de animais sob manejo de pastejo e alojamento. Adapatado de (Miwa et al., 2017). O método baseado no VeDBA permitiu isolar o componente específico da atividade física do EE total, demonstrando que a atividade sob pastejo foi cerca de duas vezes maior que em confinamento (Miwa et al., 2017). Gasto Energético e Locomoção 43 Estimativa do Gasto Energético (EE) em Pastejo Para contornar essa limitação, têm sido utilizadas abordagens baseadas em modelagem matemática e previsões empíricas, que relacionam a composição química da dieta a parâmetros energéticos, como EM e os nutrientes digestíveis totais (NDT). Gasto Energético e Locomoção 44 Gasto Energético e Locomoção Fig. 4. (A) Energia metabolizável (EM) necessária para o metabolismo basal (H e E), atividade física (H j E pa), alimentação e ruminação (H j E er) e incremento de calor (H i E) de gado em pastejo para diferentes PCs reduzidos e conteúdo de EM dietéticos calculados usando a equação (Tedeschi, 2023). A proporção da energia metabolizável ingerida (EMI) dissipada na forma de calor foi semelhante entre diferentes categorias de peso, uma vez que foi calculada com base na EM dietética. Observou-se que o incremento calórico (HiE) foi mais elevado em animais de maior peso corporal, enquanto a fração de energia destinada aos processos de ingestão e ruminação apresentou maior relevância nos animais mais leves, variando conforme a densidade energética da dieta. 45 Gasto Energético e Locomoção Fig. 4. (A) Energia metabolizável (EM) necessária para o metabolismo basal (H e E), atividade física (H j E pa), alimentação e ruminação (H j E er) e incremento de calor (H i E) de gado em pastejo para diferentes PCs reduzidos e conteúdo de EM dietéticos calculados usando a equação (Tedeschi, 2023). O gasto energético com alimentação e ruminação foi mais expressivo quando os animais consumiram forragens de baixa qualidade, em comparação com dietas de terminação à base de grãos. A energia dispendida em atividade física representou de 7 a 14% do total, variando de 0,16 a 0,61 Mcal/dia para animais de 100 kg e de 0,90 a 3,35 Mcal/dia para animais de 550 kg. 46 Gasto Energético e Locomoção Fig. 5. (A) Energia metabolizável (EM) necessária para o metabolismo basal (H e E), atividade física (H j E pa), alimentação e ruminação (H j E er) e incremento de calor (H i E) de gado em pastejo para diferentes PCs reduzidos e conteúdo de EM dietéticoscalculados usando a equação (Tedeschi, 2023). Conforme esperado, o consumo de forragens de menor valor energético demandou maior gasto energético total, sobretudo pela intensificação da atividade locomotora e do tempo de ingestão. 47 Gasto Energético e Locomoção No confinamento, a maior densidade energética das dietas e o controle da alimentação favorecem a conversão da energia em ganho de peso. Já no pastejo, a variabilidade da forragem e o maior gasto energético com locomoção reduzem a eficiência global. Estratégias integradas que considerem o ambiente, o tipo de alimento e o perfil fisiológico dos animais são fundamentais para equilibrar produtividade, sustentabilidade e eficiência energética nos diferentes sistemas de produção. (Tedeschi, 2023) Principais Conclusões Eficiência de utilização da energia metabolizável (EM) Resultado da interação entre fatores nutricionais, fisiológicos, ambientais e de manejo. Composição e qualidade da dieta, nível de concentrado, relação volumoso:concentrado e estrutura da pastagem afetam diretamente o aproveitamento energético. Sistema de Confinamento Controle da dieta e alta densidade energética dos alimentos. Proporcionam maior eficiência de conversão da EM em ganho de peso e deposição tecidual. Resultam em valores mais elevados de kg e km. Sistema de Pastejo Sujeito a variações sazonais da forragem e condições ambientais. Maior gasto energético com locomoção e atividade de pastejo. Menor eficiência global na utilização da EM. Demandam estratégias de manejo nutricional para compensar perdas (resultados variáveis entre estudos). Importância e Perspectivas Compreender os fatores que influenciam a EM é essencial para otimizar o desempenho animal e a eficiência produtiva. O gasto energético em pastejo impacta diretamente o atendimento das exigências nutricionais e os custos de produção. Há necessidade de estudos específicos em regiões tropicais para aprimorar estimativas do gasto energético dos bovinos. Muito Obrigada!!! leticia.caroline0506@gmail.com image2.png image3.png image4.png image1.png image5.png image6.png image7.png image8.png image9.png image10.png image11.png image12.png image13.png image14.jpeg image15.png image16.jpeg image17.jpeg image18.png image19.jpeg image20.jpeg image21.jpeg image22.jpeg image23.png image24.png image25.png image26.png image27.png image28.jpeg image29.emf VeDBA Animal No. Alojado Pastejo P-value Proporção (pastejo/alojado), % Bovino 7 0.0106 ± 0.0020 0.0212 ± 0.0025 0.001 206.9 ± 52.1 Cabra 6 0.0102 ± 0.0022 0.0217 ± 0.0030 0.001 218.0 ± 38.8 Ovelha 4 0.0119 ± 0.0017 0.0279 ± 0.0037 0.002 237.8 ± 27.9 FC Animal No. Alojado Pastejo P-value Proporção (pastejo/alojado), % Bovino 7 58.1 ± 10.2 67.0 ± 10.9 0.008 116.0 ± 12.6 Cabra 6 90.9 ± 9.3 107.1 ± 4.9 0.003 118.6 ± 10.5 Ovelha 4 89.5 ± 18.1 101.2 ± 10.9 0.067 114.8 ± 11.2 Microsoft_Word_Document.docx VeDBA Animal No. Alojado Pastejo P-value Proporção (pastejo/alojado), % Bovino 7 0.0106 ± 0.0020 0.0212 ± 0.0025 0.001 206.9 ± 52.1 Cabra 6 0.0102 ± 0.0022 0.0217 ± 0.0030 0.001 218.0 ± 38.8 Ovelha 4 0.0119 ± 0.0017 0.0279 ± 0.0037 0.002 237.8 ± 27.9 FC Animal No. Alojado Pastejo P-value Proporção (pastejo/alojado), % Bovino 7 58.1 ± 10.2 67.0 ± 10.9 0.008 116.0 ± 12.6 Cabra 6 90.9 ± 9.3 107.1 ± 4.9 0.003 118.6 ± 10.5 Ovelha 4 89.5 ± 18.1 101.2 ± 10.9 0.067 114.8 ± 11.2 image30.png