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Campus Experimental de Dracena BromatologiaBromatologia Aplicada Aplicada ÀÀ ProduProduçção Animalão Animal Profa. Dra. Valquíria Cação da Cruz zootecnista valquiria@dracena.unesp.br MÓDULO II – 72 horas 15/10/2010 a 18/03/2011 NUTRIÇÃO E ALIMENTAÇÃO Bioquímica Aplicada à Produção Animal Prof. Dr. Fábio Ermínio Mingatto Fisiologia da Digestão e do Metabolismo em Ruminantes Profª Drª Cláudia M. B. Membrive Caracterização de Alimentos na Pecuária de Corte Bromatologia Aplicada à Produção Animal Profª Drª Valquíria Cação Cruz Alimentação e Nutrição de Ruminantes Prof. Dr. Mário De Beni Arrigoni e convidados Bromatos� Alimento Logos� Estudo Bromatologia� estudos dos alimentos (composição) � fatores nutricionais � fatores antinutricionais Objetivo principal: obtenção da composição química dos alimentos, ou seja, a determinação das frações nutritivas de um alimento. ANÁLISE BROMATOLÓGICA Composição nutricional � Quantidade de nutrientes presente no alimento (matéria-prima, pastagem, ração, etc.) é determinada pela análise bromatológica. Resultado de uma ANÁLISE BROMATOLÓGICA: Importante ferramenta para o balanceamento correto da dieta dos animais, com maiores respostas em produção de leite, carne, lã ou ovos. IMPORTÂNCIA DA BROMATOLOGIA � Avaliação de matérias-primas � características físico-química � Avaliação de rações e pré-misturas Produção Alimento - Inúmeros fatores atuantes: Poderá apresentar grande variação em sua composição e qualidade. ALIMENTOS VOLUMOSOS: - qualidade das sementes, - plantio, - manejo da cultura, - colheita e outros fatores. Podem ser decisivos nos níveis de U, PB, FB, MM, EE, E e outros componentes e fatores nutritivos. Níveis de garantia � Informação da composição provável (com limite de variação) da matéria- prima, pré-mistura ou ração. � É fornecido pelo fabricante ou distribuidor do material (rótulo). � Pode variar até 10%. Procedimento de coleta e envio de material para Análise bromatológica Amostragem “Os resultados do laboratório irão representar a composição de todo o lote onde a amostra foi retirada.” (Cockerel – 1975) � No processo de amostragem já se faz a avaliação macroscópica do alimento: - Aspecto (cor, cheiro, granulometria, empelotamento, etc.) - Presença de contaminantes (insetos, mat. estranhos). AMOSTRAGEM � Ponto muito importante na análise de alimentos!!!! � Caso não seja efetuada corretamente, os resultados das análises não corresponderão a composição do material. �Máximo cuidado, sem o qual se obtêm resultados viciados!! � Erros cometidos durante amostragem não poderão ser retificados ou compensados, por mais cuidadosas que venham ser as análises futuras. � O bom senso é pré requisito para a amostragem representativa de um lote. AMOSTRAGEM �Material para estudo: � Do “todo”, retirar numerosas amostras parciais, colhidas em diferentes pontos do local de interesse (campo, prado, vagão, armazém, etc); � Reunião das amostras parciais = amostra composta. � Da amostra composta, após homogeneização e talvez retirada de sub-amostras (etapa que deve ser feita com muito cuidado), têm-se a amostra média. AMOSTRAGEM �Material para estudo: � Amostra média é aquela enviada ao laboratório, � Desta, retira-se uma alíquota que é a amostra laboratorial. AMOSTRAGEM TODO � AMOSTRAS PARCIAIS � AMOSTRA COMPOSTA � AMOSTRA MÉDIA � AMOSTRA LABORATORIAL Homogeneização AMOSTRAGEM Alíquota � Presença de carunchos ou larvas de insetos que possam infestar matéria prima; � Existência de materiais estranhos ao produto (pedras, pedaços de metal, partículas de vidro, galhos, etc); AMOSTRAGEM � Pontos a serem observados na coleta ou no recebimento de materiais: � Contaminação por cimento, fertilizantes, excrementos de roedores ou pássaros; � Aquecimento, manifestação de altas temperaturas ou ainda pontos que indiquem queima do produto; AMOSTRAGEM � Presença de odores estranhos: animais decompostos, produtos químicos, azedume, fertilizantes, produtos oleosos e fumaça; � Existência de bolor; � Indícios de fermentação; → Utilizar recipientes e equipamentos de amostragem limpos!! AMOSTRAGEM � Pastos � Contínuos (não divididos): � Estabelecer linhas (transceptas) a partir de determinados pontos (cercas, casa, etc), não de um acidente geográfico, e assim dividir a área, � Retirar amostras ao longo das transceptas, � No mínimo de 10 a 12 amostras por hectare, � Caso a propriedade seja cortada por um rio não retirar amostras da bordadura. AMOSTRAGEM � Pastos � Rotacionados: � Coletar amostras em cada divisão, geralmente, antes e depois da entrada dos animais. AMOSTRAGEM � Capineiras: � Transceptas. � Fenos: � Enfardados: � Retirar amostra do centro, � Coletar no mínimo 5%, em relação ao total: �Materiais homogêneos: 1 amostra média a cada 1000 fardos, �Materiais não homogêneos: 1 amostra média a cada 300 fardos. AMOSTRAGEM � Fenos: � Granel: � Retirar amostras de todos os pontos possíveis. AMOSTRAGEM �Medas (“montes de feno espalhados e protegidos, distribuídos no campo a livre escolha pelo animal”): � Pode-se retirar amostras antes e depois de distribuí- las no campo. � Produtos ensacados: � Utilização de calador simples ou de parede dupla. AMOSTRAGEM � Quantidade de amostras parciais: � ≤ 5 embalagens: amostrar todas; � 6 – 50 : mínimo 5. � 51 – 200: mínimo 10. � > 200: 5%. � Produtos a granel e forragens: amostrar ±10 pontos diferentes. � Durante o transporte de produtos a granel existe tendência de partículas mais leves permanecerem na parte superior da carroceria e as mais pesadas na parte inferior, � Considerar quantidade de material em relação à capacidade da carroceria. AMOSTRAGEM � Produtos transportados a granel: �Quantidades de amostras médias a serem enviadas ao laboratório: � Volumosos suculentos: 3 kg de amostra úmida. � Volumosos secos: ± 1 kg. � Grãos inteiros: 0,5 kg. � Farelos e farinhas: 250 g (misturas de grãos ou farelos, dobrar a quantidade). � Raízes e tubérculos: 10 kg. AMOSTRAGEM AMOSTRAGEM � Após coletadas, amostras devem ser acondicionadas em sacos plásticos ou de papel e transportadas imediatamente ao laboratório. � Evitar alteração de umidade do material durante transporte, principalmente de forragem fresca e evitar ocorrência de fermentação. AMOSTRAGEM •Acondicionamento em embalagem apropriada: � resistente e não contaminante!! identificação do produto / código; origem; data de coleta; responsável; análise requeridas; contato (fone, fax, e-mail, etc.); eventuais observações / alterações. � Perda de alguma umidade - não terá grande importância desde que resultados sejam dados apenas na base seca. � Tratando-se de forragens verdes, fezes, urina, etc., quando as análises não forem processadas imediatamente, é necessário que as amostras sejam conservadas em congelador, entre -5 e -10ºC. AMOSTRAGEM OBSERVAOBSERVAÇÇÕES:ÕES: PREPARO DA AMOSTRA A SER ANALISADA � Preparação de uma amostra para procedimentos analíticos: 1º) Conversão de uma amostra em material homogêneo, satisfatório para análise; 2º) Envolve, geralmente, secagem e/ou moagem. PREPARO DA AMOSTRA A SER ANALISADA � A maioria das amostras encontra-se em uma das seguintes categorias: � Suficientemente secas (90% MS) para serem finamente moídas e analisadas imediatamente; � Suficientemente secas paraserem grosseiramente moídas, mas ainda muito úmidas (85% MS), necessitando pré secagem antes de serem finamente moídas; � Amostras que precisam ser pré secas antes de serem grosseiramente moídas. � Trituração prévia: PREPARO DA AMOSTRA A SER ANALISADA � Forragens verdes, raízes, tubérculos: deverão ser cortados, inicialmente com tesoura de poda ou picador de forragem laboratorial. � Grãos: devem ser grosseiramente triturados em moinhos adequados. � Forragens ensiladas e as rações fareladas: raramente necessitam de trituração prévia. �Moagem: obtenção de pó fino. ANÁLISE DE ALIMENTOS Classificação dos alimentos � Dieta �Mistura de alimentos ou ingredientes usada para suprir nutrientes para um animal. � Ração � Alimentos ou dietas fornecidas diariamente aos animais. Composição dos alimentos Uma das grandes contribuiUma das grandes contribuiçções dos quões dos quíímicos para micos para a ciência da nutria ciência da nutriçção foi o esquema de anão foi o esquema de anáálise lise proposto por proposto por HennebergHenneberg e e StohmannStohmann em 1865. Pelo em 1865. Pelo fato de trabalharem na fato de trabalharem na EstaEstaçção Experimental de ão Experimental de WeendeWeende (Alemanha) o esquema ficou conhecido (Alemanha) o esquema ficou conhecido como como Esquema de Esquema de WeendeWeende, mas tamb, mas tambéém m éé chamado de chamado de AnAnáálise Proximal lise Proximal ou ainda, ou ainda, BromatolBromatolóógicagica ConvencionalConvencional.. CONSIDERAÇÕES GERAIS � Método de análise dos alimentos: Weende (+ usado). � Por esse método é que se tem a análise aproximativa dos alimentos em 6 frações (sempre dada em %), desde 1865. o Água (Umidade) o Proteína Bruta (PB) o Gordura ou Extrato Etéreo (EE) o Fibra Bruta (FB) o Cinza ou Matéria Mineral (MM) o Extrato não Nitrogenado ou CHO’s solúveis (ENN) ENN = 100 – [(%) PB + (%) EE + (%) FB + (%) MM + (%) água] Amido, hemicelulose, lignina solúvel em álcali, pectina, etc. Representa os carboidratos de mais fácil digestão, como os açúcares e o amido. Composição dos alimentos: Esquema de Weende * As vitaminas não constavam no esquema original porque não eram conhecidas, como também não são determinadas no processo comum de análises. Composição dos alimentos � A determinação química das frações pode ser direta ou indireta: � Direta: � Água: evaporação em estufa à 105º C (55-65ºC e depois 105ºC); � Fibra: fervura em álcalis e ácidos fracos; � Extrato etéreo: extração com éter; � Proteína: determina-se o nitrogênio total, cujo valor é multiplicado pelo fator 6,25; � Cinzas: incineração do alimento em mufla a 600ºC. � Indireta: � ENN: 100 – (Água + PB + FB + EE + MM) � Matéria seca: 100 - água � Matéria orgânica: Matéria seca - cinzas Composição dos alimentos � Composição na matéria original: é a composição do alimento no seu estado natural e como é ingerido pelo animal, como também é a composição utilizada no cálculo das rações. � Composição em 100% de matéria seca: considerando-se que a composição dos alimentos é sempre centesimal, um mesmo alimento pode ter diferentes composições, se o teor de umidade for alterado. Composição dos alimentos ��Modos de apresentaModos de apresentaçção:ão: � EXERCÍCIO... � Calcular as composições do milho, capim napier e capim colonião em 100% de matéria seca e em relação à matéria orgânica. Milho Capim napier Capim colonião Água (%) 12,0 75,0 73,7 PB (%) 9,0 2,3 2,4 FB (%) 2,5 9,5 8,9 EE (%) 3,5 0,5 0,6 ENN (%) 71,8 9,8 11,7 MM (%) 1,2 2,9 2,7 Composição dos alimentos � A comparação de alimentos com diferentes níveis de umidade torna-se difícil pois as diferenças observadas podem dever-se tão somente a esta característica ou realmente existe diferença nesta composição. � Por essa razão é comum expressar a composição dos alimentos isentos de água, a qual denomina-se em 100% de MS ou, simplesmente, composição na matéria seca. Composição dos alimentos Cálculos dos nutrientes em 100% de matéria seca: ANÁLISE DE ALIMENTOS DETERMINAÇÃO DA MATÉRIA SECA � Ponto de partida da análise dos alimentos. MATÉRIA SECA � Comparação de análises realizadas em diferentes épocas, locais ou regiões - base da MS (alimento com 100% MS). �Os valores de MS facilitam a comparação qualitativa dos diversos nutrientes, entre diferentes alimentos. � A composição dos alimentos em tabelas, o cálculo das necessidades dos animais e o consumo de alimentos são expressos em termos de MS. � Processo (2 fases): secagem prévia ou pré- secagem e a secagem definitiva. MATÉRIA SECA � Pré-secagem - Em geral, é necessária quando a amostra possui ↑↑↑↑ umidade ou baixa MS (gramíneas, silagens, etc). � T= 60 ±±±± 5°C (estufa com circulação forçada de ar). � Tempo de pré-secagem: (16 a 24 hs ou 72 hs/fezes= +/- 3 dias), dependendo da U e da carga que se coloca na estufa = tempo suficiente para que o material apresente consistência quebradiça, permitindo moagem perfeita. � O material antes de ser colocado na estufa deve ser pesado. � É recomendável o uso de bandejas (22 x 16 x 6 cm), de tela bem fina ou sacos de papel perfurados, a fim de facilitar a entrada do ar quente e apressar a secagem. � Ao término do período de pré-secagem, retira-se o material da estufa, deixando-o esfriar sobre balcões ou mesa do laboratório durante ±±±± 1 hora, ou seja, até que a umidade da amostra entre em equilíbrio com a umidade do ar, fazendo-se, a seguir, a pesagem. � Chamamos esse material de amostra seca ao ar (ASA). Estufa de Pré-Secagem ou de Ventilação Forçada: Cálculo da pré-secagem ou da amostra seca ao ar (ASA) de determinada forrageira: a. Cálculo da pré-secagem Peso do material verde ...................................... 227,5 g Peso do material pré-seco (após-secagem a 60°C) e equilíbrio com a umidade do ar ......................100,5 g Porcentagem da matéria pré-seca (ASA) = (100,5 x 100)/ 227,5 = 44,18% MOAGEM Moinho tipo Willye: DETERMINAÇÃO DA MATÉRIA SECA 105ºC / 24h Estufa de Secagem Definitiva ou de 105oC: b. Cálculo da secagem definitiva Peso do pesa-filtro vazio ................................. 42,3031 g Peso do pesa-filtro + amostra ......................... 45,4961 g Peso da amostra ................................................. 3,1930 g Peso do pesa-filtro + amostra seca ................ 45,1541 g Peso da amostra seca ....................................... 2,8510 g % da matéria seca definitiva = (2,8510 x 100)/ 3,1930 = 89,29% % da matéria seca da forrageira = (89,29 x 44,18) / 100 = 39,45% % de umidade = 100,00 - 39,45 = 60,55%. DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA OU EXTRATO ETÉREO Obtida pela extração contínua da amostra de alimentos com éter etílico. Extração: 4-6 horas no extrator “Soxhlet”. Aparelho Gold Fish para Determinação de Gordura: DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA OU EXTRATO ETÉREO Gorduras (lipídeos): substâncias insolúveis em água, mas solúveis no éter, clorofórmio, benzeno e em outros solventes orgânicos; Gorduras → dissolvidas por meio da extração com éter → evaporado desta solução gordurosa; Resíduo resultante é pesado, sendo chamado de extrato etéreo ou gordura bruta. DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA OU EXTRATO ETÉREO Balão deve ser colocado para secar em estufa a 65º C, com porta aberta. Gordura retirada da amostra ficará retida no balão. Diferença de peso do balão no início e final da análise corresponde a quantidade de gordura da amostra. DETERMINAÇÃODA CINZA OU MATÉRIA MINERAL Produto que se obtProduto que se obtéém apm apóós o aquecimento de uma s o aquecimento de uma amostra a temperatura de 600amostra a temperatura de 600ººC (aquecimento ao C (aquecimento ao rubro), durante 4 horas ou atrubro), durante 4 horas ou atéé combustão total da combustão total da matmatééria orgânica;ria orgânica; Fornece indicaFornece indicaçção da riqueza da amostra em ão da riqueza da amostra em elementos minerais;elementos minerais; As vezes permite estimativa da riqueza em Ca e P;As vezes permite estimativa da riqueza em Ca e P; DeterminaDeterminaçção ão éé importante para o cimportante para o cáálculo do ENN e lculo do ENN e da matda matééria orgânica.ria orgânica. Forno do tipo Mufla: DETERMINAÇÃO DA PROTEÍNA BRUTA Destilador de Nitrogênio "Micro Kjedahl": DETERMINAÇÃO DA PROTEÍNA BRUTA Quantifica o teor de nitrogênio e estima o de proteQuantifica o teor de nitrogênio e estima o de proteíína na por meio de cpor meio de cáálculos.lculos. Consiste de três passos bConsiste de três passos báásicos:sicos: –– DigestãoDigestão –– DestilaDestilaççãoão –– TitulaTitulaççãoão MMéétodo todo KjeldahlKjeldahl éé o mo méétodo padrão de determinatodo padrão de determinaçção ão do nitrogênio (N):do nitrogênio (N): –– Isolamento e quantificaIsolamento e quantificaçção do N na forma de amônia.ão do N na forma de amônia. Etapas do processo: Digestão Ácida - na presença do ácido sulfúrico, com produção de sulfato de amônio. Destilação - O sulfato de amônio resultante, na presença da solução concentrada de hidróxido de sódio, libera NH3 que é recebido na solução de ácido bórico. Titulação - A amônia, na solução de ácido bórico, é titulada com ácido sulfúrico ou clorídrico e, assim, determina-se o teor de nitrogênio da amostra. � PB: Obtém-se através da dosagem do N pelo método de Kjeldahl, e multiplicando-se o teor de N por 6,25. � O fator 6,25 (ou 100/16) é devido à proteína dos alimentos conter em média 16% de N. DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA Originalmente foi Originalmente foi desenvolvida para separar desenvolvida para separar CHOCHO’’ss vegetais nas vegetais nas frafraçções menos digestões menos digestííveis veis (FB) e prontamente (FB) e prontamente digestdigestííveis (ENN).veis (ENN). Amostra seca e desengordurada Amostra seca e desengordurada éé submetida submetida ààs s digestões digestões áácida (Hcida (H22SOSO44 –– 1,25%)1,25%) e e bbáásica (sica (NaOHNaOH –– 1,25%)1,25%) durante durante 30 minutos30 minutos em cada digestão.em cada digestão. ResResííduo orgânico duo orgânico éé recebido em recebido em cadinho de vidro e filtradocadinho de vidro e filtrado.. ResResííduo retido no duo retido no cadinho cadinho éé queimado em queimado em muflamufla a 500a 500ºº C.C. Por diferenPor diferençça de a de peso calculapeso calcula--se se o teor de FB.o teor de FB. FraFraçções da celulose e da lignina insolões da celulose e da lignina insolúúveis,veis, NutricionalmenteNutricionalmente não muito relevante,não muito relevante, Falha na mensuraFalha na mensuraçção da fibra insolão da fibra insolúúvel,vel, HemiceluloseHemicelulose, celulose, e lignina extra, celulose, e lignina extraíídas em das em nnííveis variveis variááveis,veis, Não mensura fibra solNão mensura fibra solúúvel,vel, Usado para fins regulatUsado para fins regulatóórios, aprovado pela AOAC rios, aprovado pela AOAC ((AssociationAssociation ofof OfficialOfficial AnalyticalAnalytical ChemistChemist).). FIBRA BRUTA �Maioria dos laboratórios está equipada para as análises neste esquema; �Maioria das tabelas de composição dos alimentos é baseada nestas análises. Utilização do esquema de Weende � PB: inclui vários compostos químicos, sendo os mais comuns os aminoácidos; � EE: inclui os ácidos graxos: saturados e insaturados, além de outros compostos solúveis em solventes orgânicos, como ceras e pigmentos. � Informações fornecidas pelo esquema de Weende: � Não são mais suficientes para nutrir adequadamente os animais!! Utilização do esquema de Weende � ENN: amido, hemicelulose, pectina, lignina solúvel em álcali e os carboidratos solúveis em água; - acumula os erros de todas as determinações, - pouco preciso. � Informações fornecidas pelo esquema de Weende: � Não são satisfatórias para se obter informações sobre os carboidratos: � FB: celulose e lignina insolúvel. Método de Van Soest (1967) Utilização do esquema de Weende CONSIDERAÇÕES GERAIS �Método de VAN SOEST: divide os componentes da amostra analisada em conteúdo celular e parede celular. Compreende as frações solúveis em detergente neutro e detergente ácido: FDN = hemicelulose + FDA (sem pectina) →→→→ Consumo FDA = celulose + lignina solúvel e insolúvel em álcali + parte da pectina →→→→ Digestibilidade FB = celulose + lignina insolúvel em álcali FDN e FDA Método desenvolvido por Van Soest (1967) para determinação da qualidade de forrageiras. Separação das diversas frações constituintes das forrageiras, por meio de reagentes específicos, denominados detergentes. Análise de FDA e FDN: fundamental para formulação de dietas para ruminantes: - Forrageiras, - subprodutos de origem vegetal, - resíduos. - Custo em torno de R$ 30,00 - Tempo de análise em torno de 3 dias. > % fibra, < qualidade da forragem, podendo limitar o consumo de MS e Energia. Valores de FDN e FDA - relacionam-se com: Idade da forragem!! Aparelho de Determinação de Fibras (FDN e FDA): FDN Conteúdo celular (parte solúvel em detergente neutro), formado principalmente por proteínas, gorduras, carboidratos solúveis, pectina, e outros constituintes solúveis em água. Parede celular (parte insolúvel em detergente neutro), constituída basicamente de celulose, hemicelulose, lignina, proteína danificada pelo calor, proteína da parede celular e minerais. Detergente neutro: separa conteúdo celular da parede celular: Resíduo insolúvel em detergente ácido (fibra em detergente ácido): celulose, lignina, proteína danificada pelo calor, parte da proteína da parede celular e minerais insolúveis. Lignina - pode ser solubilizada, por intermédio de reagentes (H2SO4, 72%), ou pelo método do KMnO4. Detergente ácido: solubilização do conteúdo celular, hemicelulose, minerais solúveis e parte da proteína insolúvel: FDA Digestão da amostra por 1 hora com solução de detergente neutro, α-amilase estável ao calor e, dependendo da amostra, solução de uréia. FDN Relevância nutricional depende da espécie; Hemiceluloses, celulose e lignina são recuperadas; Simples, rápido, de baixo custo; FDN= Fibra dietética insolúvel; Não determina fibra solúvel; Aprovado pela AOAC (Association of Official Analytical Chemist). FDN Digestão da amostra, por 1 hora, em detergente ácido (0,5 M H2SO4 e CTAB). FDA Brometo - Cetil - Trimetilamônio Importância nutricional relativa (depende da espécie animal); Simples, rápido, de custo baixo; Recupera celulose e lignina; Não mede fibra solúvel; Aprovado pela AOAC; Método preparatório para determinação da lignina (FDA - celulose = lignina). FDA Amostra Digestão com detergente neutro (EDTA, borato de sódio hidratado, fosfato de sódio anidro, sulfato láurico sódio, etilenoglicol, amilase) Fibra em detergente neutro (FDN) �Parede celular vegetal –Hemicelulose –Celulose –Lignina Solúveis em detergente neutro �Conteúdo celular + pectina –CHO´s solúveis –Amido –Ácidos orgânicos –Proteína –PectinaDigestão com detergente ácido �Brometo– cetil – trimetilamônio (CTAB) �Ácido sulfúrico Fibra em detergente ácido (FDA) �Celulose �Lignina Solúvel em detergente ácido �Hemicelulose KMnO4 Digestão com H2SO4 (72%) Celulose + resíduo mineral Lignina perdida por oxidação Celulose perdida por queima Cinzas Mufla, 550º C Celulose dissolvida Lignina perdida por queima Cinzas Mufla, 550º C Lignina + resíduo mineral MMéétodos de todos de UtilizaUtilizaçção dos ão dos NutrientesNutrientes 1. PROVAS DE GANHO DE PESO: CA = volume de alimento consumido para adquirir 1 kg de PV →→→→ CA = consumo/GP EA = kg de PV obtido por uma quantidade unitária de alimento →→→→ EA = GP/consumo 2. Ensaios de digestibilidade. DIGESTIBILIDADE DOS NUTRIENTES DIGESTIBILIDADE DE UM ALIMENTODIGESTIBILIDADE DE UM ALIMENTO É a proporção do alimento que não é excretado com as fezes, e que se supõem, portanto, que tenha sido absorvida. De uma maneira geral, representa-se o coeficiente de digestibilidade na base da MS. O termo digestibilidade não se aplica apenas à digestão, mas também à absorção do alimento. É medido pela taxa de recuperação do nutriente nas fezes. MÉTODOS DIRETOS Métodos tradicionais de colheita total de excretas (SIBBALD & SLINGER, 1963); MÉTODOS APLICADOS PARA DIGESTIBILIDADE DE NUTRIENTES MÉTODOS “IN VIVO” Com o uso de gaiolas metabólicas ou baterias com bandejas para a colheita de fezes e urina. I = ingerido E = excretado P met = perdas metabólicas Dap = I – E – Pmet DigestibilidadeDigestibilidade AparenteAparente É a proporção de nutrientes que é absorvido no interior do TGI durante o trânsito, excluindo, além da fração dietética, as proporções oriundas das fontes endógenas e metabólicas. Células descamadas do epitélio intestinal, Enzimas digestivas, Proteínas de origem bacteriana, Gorduras sintetizadas pelas bactérias, Secreções, etc. DigestibilidadeDigestibilidade Real (Verdadeira)Real (Verdadeira) I = ingerido E = excretadoDr = I – E Dr > Dap MensuraMensuraMensuraMensuraçççção da ão da ão da ão da DigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeMensuraMensuraMensuraMensuraMensuraMensuraMensuraMensuraçççççççção da ão da ão da ão da ão da ão da ão da ão da DigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidadeDigestibilidade � Aparente x real Aparente x real Aparente x real Aparente x real – Aparente = menorAparente = menorAparente = menorAparente = menor – Verdadeira = maiorVerdadeira = maiorVerdadeira = maiorVerdadeira = maior � Aparente x real Aparente x real Aparente x real Aparente x real – Aparente = menorAparente = menorAparente = menorAparente = menor – Verdadeira = maiorVerdadeira = maiorVerdadeira = maiorVerdadeira = maior � Ex.: Digestibilidade da PB – Consumo: 112 g – Fezes: 25 g � 15g dietética � 10g endógena � Ex.: Digestibilidade da PB – Consumo: 112 g – Fezes: 25 g � 15g dietética � 10g endógena %68,77100x 112 25112 . = − =CDap %61,86100x 112 )15(112 . = − =CDverd Período de Adaptação (Baia e ração): � 5 a 10 dias para Ruminantes. Mudança da população ruminal MÉTODOS INDIRETOS Indicadores: Internos e externos Método rápido (FARRELL, 1978): Animais treinados para consumir alimento em um período curto de 1 hora e colher as excretas, por um período de 24 horas; Utilização de equações de predição. CCáálculo da lculo da DigestibilidadeDigestibilidade Sem o Uso de Sem o Uso de MarcadorMarcador a)a) CCáálculo da lculo da digestibilidadedigestibilidade da MS:da MS: ddMSMS=(1=(1--F/A).100, onde:F/A).100, onde: d= d= digestibilidadedigestibilidade da MS, em %da MS, em % F= excreF= excreçção de fezes, em MSão de fezes, em MS A= consumo de alimento, em MSA= consumo de alimento, em MS F= (f . MSf)/100 A = (a . MSa)/100 CCáálculo da lculo da DigestibilidadeDigestibilidade aparapar. fecal dos nutrientes:. fecal dos nutrientes: dndn=1=1--[(F.fn)/(A.an)].100, [(F.fn)/(A.an)].100, ondeonde:: dndn= = digestibilidadedigestibilidade do nutriente, em %do nutriente, em % F= excreF= excreçção de fezes, em MSão de fezes, em MS fnfn= % nutriente na MS das fezes= % nutriente na MS das fezes A= consumo de alimento, em MSA= consumo de alimento, em MS anan= % nutriente na MS do alimento= % nutriente na MS do alimento Cálculo da Digestibilidade Sem o Uso de Marcador F= (f . MSf)/100 A = (a . MSa)/100 EXEMPLO DE ENSAIO DE DIGESTIBILIDADE Resultados obtidos num ensaio de digestibilidade de feno de centrosema, com carneiros. Total de alimento consumido e fezes coletadas no período, em gramas: Alimento e fezes Carneiro Alimento fresco, g 5600 Fezes coletadas, g 8839 Análise química do feno de centrosema e das fezes coletadas: Pede-se: Cálculo da digestibilidade da MS, PB, EE, FB e dos ENN do feno (carneiro 252). Nutrientes Feno de Centrosema Fezes dos carneiros Carneiro 252 MS 87,08 100 30,67 100 Umidade 12,92 - 69,33 - PB 19,42 22,30 5,02 16,37 EE 2,76 3,17 0,56 1,83 FB 29,03 33,34 12,8 41,73 ENN 28,84 33,12 9,24 30,13 MM 7,03 8,07 3,05 9,94 Cálculo da digestibilidade da MS do feno (carneiro 252): d = [1 – (f / a)] . 100 d = [ 1 – (8839 x 0,3067) / (5600 x 0,8708) ] . 100 d = [ 1 – (2710,92 / 4876,48) ] . 100 d = [1 – 0,5559] . 100 d = 44,41% Cálculo da digestibilidade da PB do feno (carneiro 252): dp = [1 – (f . fp / a . ap)] . 100 dp = [ 1 – (2710,92 x 0,1637 / 4876,48 x 0,2230 ) ] . 100 dp = [ 1 – (443,78/1087,46) ] . 100 dp = [1 – 0,4081] . 100 dp = 59,19% Cálculo da digestibilidade da FB do feno (carneiro 252): df = [1 – (f . ff / a . af)] . 100 df = [ 1 – (2710,92 x 0,4173 / 4876,48 x 0,3334 ) ] . 100 df = [ 1 – (1131,27/1625,82) ] . 100 df = [1 – 0,6958] . 100 df = 30,42% Cálculo da digestibilidade do EE do feno (carneiro 252): dee = [1 – (f . fee / a . aee)] . 100 dee = [ 1 – (2710,92 x 0,0183 / 4876,48 x 0,0317 ) ] . 100 dee = [ 1 – (49,61/154,58) ] . 100 dee = [1 – 0,3209] . 100 dee = 67,91% Cálculo da digestibilidade dos ENN do feno (carneiro 252): denn = [1 – (f . fenn / a . aenn)] . 100 denn = [ 1 – (2710,92 x 0,3013 / 4876,48 x 0,3312 ) ] . 100 denn = [ 1 – (816,80/1615,09) ] . 100 denn = [1 – 0,5057] . 100 denn = 49,43% Cálculo da digestibilidade da MM do feno (carneiro 252): dmm = [1 – (f . fmm / a . amm)] . 100 dmm = [ 1 – (2710,92 x 0,0994 / 4876,48 x 0,0807 ) ] . 100 dmm = [ 1 – (269,46/393,53) ] . 100 dmm = [1 – 0,6847] . 100 dmm = 31,53% Método dos Indicadores: � Qdo não é possível controlar a ingestão do alimento ou a qti. de fezes excretadas; � Adicionado ao alimento ingerido, medindo-se sua concentração no alimento e posteriormente em pequenas amostras representativas das fezes. � Exemplos: sílica, óxido de ferro e óxido de crômio (marcadores externos). MMéétodo Indireto: todo Indireto: Marcadores ExternosMarcadores Externos Marcadores Externos: � Podem ser usados para 2 propósitos básicos: � Estudos de digestibilidade; � Estudos sobre a taxa de passagem e fluxo da digesta. � No colheitas diárias: 2 (98% de precisão vs coleta total); � Quantidade introduzida: 0,5 a 5 g/100 kg de PV/dia, em cápsulas de gelatina ou em mistura com o alimento. � Componentes químicos que ocorrem naturalmente na dieta dos animais (ligninas, alcanas, etc). � Devem ser indigestíveis (digestibilidade = 0) e quantitativamente recuperáveis nas fezes. MMéétodo Indireto: todo Indireto: Marcadores InternosMarcadores Internos Características dos indicadores: � ser completamente indigestívele inabsorvível; � ser inócuo (inofensivo), não apresentar efeitos colaterais ao animal; � ter boa palatabilidade; � não ter toxicidade; � ter movimentação normal no trato alimentar; � manter o processo digestório inalterado. Vantagens: É simples e não precisa sacrificar o animal. Ser de determinação quím. fácil. Cálculo da Digestibilidade Com o Uso de Marcador CCáálculo da lculo da DigestibilidadeDigestibilidade da MS c/ Marcador:da MS c/ Marcador: d= [1d= [1-- (ac/fc)100], (ac/fc)100], ondeonde:: d= d= digestibilidadedigestibilidade da MS, em %da MS, em % acac= % do indicador na MS do alimento= % do indicador na MS do alimento fcfc= % do indicador na MS das fezes= % do indicador na MS das fezes Cálculo da Digestibilidade Com o Uso de Marcador CCáálculo da lculo da DigestibilidadeDigestibilidade dos Nutrientes c/ Marcador:dos Nutrientes c/ Marcador: dndn= 100= 100-- [100 x (ac/[100 x (ac/fcfc) x (fn/an)], ) x (fn/an)], ondeonde:: dndn= = digestibilidadedigestibilidade do nutriente, em %do nutriente, em % acac= % do indicador na MS do alimento = % do indicador na MS do alimento fcfc= % do indicador na MS das fezes= % do indicador na MS das fezes anan= % do nutriente na MS do alimento= % do nutriente na MS do alimento fnfn= % do nutriente na MS das fezes= % do nutriente na MS das fezes MÉTODO “IN VITRO” Consiste em deixar amostras de forrageiras em contato com o conteúdo líquido do rúmen (ou enzimas digestivas), no interior de um tubo de ensaio, onde se tenta reproduzir as condições predominantes do rúmen-retículo (presença de microorganismos, anaerobiose, temperatura de 39ºC, poder tampão e pH de 6,9), durante 24 a 48h de fermentação. Válido para ruminantes. MÉTODO “IN SITU” ou “IN SACCO”: TÉCNICA DOS SACOS DE NÁILON O substrato (geralmente forragem) é colocado em sacos de náilon, que são amarrados no rúmen através de fístula ruminal e removidos (~24, 48, 72hs) para se determinar a degradabilidade do conteúdo em função do tempo de incubação. TÉCNICAS “IN VITRO” E “IN SITU” � Grande utilidade: � ↓↓↓↓ custo, � rapidez na avaliação do valor nutritivo dos alimentos, antecipando os resultados a serem obtidos pela técnica “in vivo”. Método físico NIR – Infravermelho próximo - Baseado no princípio da absorbância e reflectância; -Grupos semelhantes têm absorção em bandas similares de infravermelho (Norris 1965); - Passou a ser um método oficial de análise em 1988. Funcionamento - Fonte de radiação (IV); - Após a emissão do IV um programa estatístico analisa os picos de absorbância e reflectância, comparando com picos conhecidos previamente (calibração). Calibração - Necessita de identificação e quantificação do elemento a ser analisado pelo método químico para montar um banco de dados. - Quanto mais dados, maior a precisão. - Quanto mais grupos melhor o resultado: � gramíneas � leguminosas � grãos - Método secundário de análise - necessita grande números de amostras (calibração); - montar banco de dados. Vantagens - Análise rápida 2 min.; - Preciso (depende da calibração); - Não requer reagentes e vidraria (após calibração) segurança; - Não agride o meio ambiente; - Baixo custo da análise +/- R$ 30,00. Desvantagens - Equipamento caro 60 a 120mil dólares; - Dependência de curvas de calibração; - Para misturas (rações) e resíduos a predição é menos precisa. Considerações finais OBJETIVO: Fornecer subsídios para a determinação da qualidade dos alimentos que vão ser utilizados, em termos quantitativos e qualitativos, pela medição do grau de eficiência da digestão e da absorção dos alimentos. AvaliaAvaliaçção Qualitativa dos ão Qualitativa dos AlimentosAlimentos Colheita total de excretasColheita total de excretas Gaiolas metabólicas Colheita total de excretas GAIOLA METABGAIOLA METABÓÓLICA, SUINO COM CÂNULA ILEALLICA, SUINO COM CÂNULA ILEAL FÍSTULA RUMINAL FÍSTULA RUMINAL OBRIGADA!!!! ProfaProfa. Dra. Valqu. Dra. Valquííria Caria Caçção da Cruzão da Cruz valquiria@dracena.unesp.brvalquiria@dracena.unesp.br
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