Amilase – uma inovação radical na nutrição do gado de leite

A taxa de inclusão de silagem de milho e de milho em grão na ração diária de vacas está aumentando. Não há outro ingrediente que apresente níveis tão altos de disponibilidade de acesso, densidade energética e compatibilidade. A silagem de milho é altamente palatável e contém uma quantidade considerável de amido que não é digerido no rúmen. O amido não digerido no rúmen é digerido no intestino, sendo mais eficiente como fonte de glicose para vacas no início da lactação que os ácidos graxos voláteis degradados no rúmen.

Tanto o trigo como a cevada são fontes ruins de amido by-pass pelo fato de serem rapidamente degradados no rúmen – apenas 5 a 10% saem do rúmen sem terem sido fermentados. O amido de milho, por sua vez, é uma fonte de energia lentamente degradável e apresenta maior probabilidade de atravessar o rúmen sem ser degradado. Aliás, até 30% do amido de milho pode deixar o rúmen sem ser digerido. Uma vaca no início da lactação produzindo 40 kg de leite por dia apresenta uma exigência de aproximadamente 3 kg de glicose para a produção de leite (Tabela 1). Portanto, o amido de milho que atravessa o rúmen sem ser digerido pode facilmente satisfazer 60% das exigências diárias de glicose para a produção de leite (Tabela 2).

Tabela 1: Componentes do leite e exigências de glicose para produzir 40 kg de leite (Matthé et al., 2000)
Tabela 2: Amido by-pass de milho pode satisfazer até 60% das exigências diárias de glicose em vacas de leite de alta produção

Os produtores de leite, portanto, estão investindo não apenas na genética das vacas, mas também na genética de híbridos de milho. Os híbridos de milho modernos cultivados para silagem e/ou para milho em grão apresentam a maior produtividade por hectare em termos de energia proveniente tanto do grão como também da parte forrageira. Para atingir a alta concentração de energia na dieta, deve-se atentar especialmente para o conteúdo de amido e a degradabilidade desse no rúmen, bem como para o conteúdo de fibra e a digestibilidade dessa. Saiba mais sobre o RONOZYME® RumiStar™ > 1

Degradabilidade e digestibilidade

A degradabilidade do amido de milho no rúmen é fortemente influenciada pelo híbrido de milho usado na dieta e pela maturidade da planta. Variedades cujo endosperma é quase totalmente duro ou vitrificado são chamadas de “tipo duro”, enquanto que as que apresentam endosperma mais macio e farinhento são chamadas de “tipo dentado”. A proporção de amido proveniente de milho que é fermentada no rúmen pode, portanto, variar consideravelmente entre 50 e 95% dependendo da variedade de milho e da maturidade da planta (Figura 1).

Amido não degradado proveniente do rúmen flui para o intestino delgado, onde é digerido por enzimas endógenas produzidas pela vaca. Ainda que o aumento do fluxo de amido no intestino possa aumentar a absorção direta de glicose, um importante precursor de lactose para vacas leiteiras de alta produção, a capacidade do intestino delgado digerir grandes quantidades de amido é limitada.

Portanto, parte do amido não digerido pode fluir do duodeno para o intestino grosso e ser excretado nas fezes, o que levaria a um impacto negativo na utilização da dieta, implicando em custos mais altos para o produtor (ver Figura 1).

Outro efeito não desejado, que pode decorrer do fornecimento de altas quantidades de amido de degradação muito lenta, é a limitação na disponibilidade de oligossacarídeos ou de energia rapidamente disponível no rúmen imediatamente após um arraçoamento. Isso leva a uma falta de energia para as bactérias que colonizam e digerem fibras e, portanto, a uma limitação da capacidade de degradação da fibra da dieta (FDN) e na diminuição da velocidade dessa degradação pelos micróbios. Além disso, a produção de biomassa microbiana e, portanto, de proteína microbiana, pode ser prejudicada em função da falta de energia mais prontamente disponível.
No entanto, sincronizar o metabolismo energético e proteico no rúmen é fundamental para maximizar a produção de proteína microbiana e otimizar a utilização dos ingredientes e o desempenho.

Modulação da degradabilidade do amido

A taxa de degradação do amido e o local dessa degradação no trato gastrointestinal pode ser modificada por meio de diferentes métodos de processamento de grãos, pelo estágio de desenvolvimento do milho à colheita e pelo teor de umidade corretos. Recentemente ficou provado que as enzimas dos alimentos também podem impactar a degradabilidade do amido no rúmen. Experimentos in vitro usando fluido ruminal tamponado mostraram que a adição da enzima alfa amilase à diferentes variedades de grãos aumenta a produção de gás, um indicador da intensidade da fermentação. O efeito mais forte foi sobre o grão de milho, onde a alfa amilase apresentou uma maior intensidade de fermentação, quase 80% (Figura 2). Além disso, diferentes variedades de milho reagiram diferentemente à alfa amilase. Por exemplo, a intensidade de fermentação é mais alta com híbridos de milho tipo duro que em híbridos tipo dentado.

Figura 2: O milho responde muito melhor à alfa amilase in vitro que outras fontes de amido (DSM/BioPract, 2006).

Enzimas para alimentos no rúmen

As enzimas para dietas destinadas aos animais são uma inovação radical em se tratando de nutrição de vacas de leite, e uma dessas enzimas, em particular, pode ser usada como uma nova abordagem para maximizar a utilização do amido de milho e a digestão da fibra no início da lactação. O RONOZYME® RumiStar™ foi registrado como aditivo alimentar e é atualmente a única enzima para gado de leite no mercado que funciona no rúmen. O RONOZYME® RumiStar™ catalisa a hidrólise do amido de milho para formar oligossacarídeos no rúmen sem prejudicar o pH (Figura 3).

Figura 3: Apesar de o RONOZYME® RumiStar™ aumentar a fermentação de amidos lentamente degradáveis no rúmen, o pH permanece estável (Bach, 2013).

Os oligossacarídeos podem ser usados como fonte de energia pelos microrganismos que degradam fibras – o que também é chamado de “alimentação cruzada”. O tempo necessário para que a fibra seja digerida pode ser reduzido quando há mais energia disponível para os microrganismos fibrolíticos. Ficou demonstrado que o RONOZYME® RumiStar™ praticamente duplicou a taxa de degradação ruminal de amidos e fibras (FDN) em estudos in situ (Figura 4). Portanto, a degradação da matéria orgânica no rúmen aumenta, levando a uma melhora geral da digestibilidade da ração em todo o trato digestivo. Quando isso acontece, explora-se o potencial energético da ração, o que melhora o desempenho animal.

O aumento da digestibilidade da dieta leva ao aumento da energia disponível à vaca para produção de leite. Isso ficou demonstrado em um ensaio conduzido na Universidade de Delaware, nos Estados Unidos. O RONOZYME® RumiStar™ melhorou a digestibilidade da matéria seca, da matéria orgânica e da fibra (FDN) em uma dieta à base de milho, o que também resultou em um aumento de 9% na produção de leite corrigida para gordura ou +3,6 kg por vaca por dia (Figura 5).

A adição de RONOZYME® RumiStar™ a uma dieta típica no norte da Itália aumentou não apenas a produção de leite mas também o teor de gordura, levando uma elevação da ordem de 15% da produção de leite corrigida para gordura (LCG) equivalente a 4,4 kg/vaca por dia nas vacas em início de lactação (<150 dias de lactação) (Tabela 3).

Ensaios comerciais a campo, bem como ensaios em universidades, foram conduzidos durante vários anos na América do Norte, América Latina e Europa. Os resultados mostram que RONOZYME® RumiStar™ aumentou a produção de leite de vacas cujas dietas continham 20 a 30% de amido de milho em 2 kg/vaca/dia em média, variando de 0,5 a 4,4 kg por vaca por dia (Figura 6). Além disso, o aditivo também poderia aliviar a lacuna energética tipicamente verificada nos primeiros 150 dias de lactação, permitindo que as vacas se recuperem mais rapidamente do balanço energético negativo durante esse período crítico.

Um ensaio realizado na Espanha (IRTA, Barcelona) mostrou que o RONOZYME® RumiStar™ também tem efeito sobre o metabolismo intermediário da vaca. Vacas que receberam a enzima apresentaram aumento nos níveis de glicose, e a relação insulina/glicose aumentou. Essa é uma observação bastante interessante pelo fato de indicar que a enzima também é ativa no intestino delgado, ajudando a amilase endógena do pâncreas da vaca a digerir o amido by-pass (Tabela 4).

As vacas têm uma capacidade limitada de digerir o amido que entra no duodeno, e isso pode levar à excreção de quantidades consideráveis de amido nas fezes. Um cálculo simples demonstra a dimensão financeira dessa perda: em um rebanho de 500 vacas de leite com consumo diário de 5,6 kg de amido de milho com digestibilidade de 95%, as vacas excretam o equivalente a 21 Mton de grãos de milho nos primeiros 100 dias de lactação. Isso significa que é necessário cultivar 2,5 ha a mais de milho. Considerando os valores atuais, isso significa uma perda financeira de aproximadamente  3 mil euros. Se a produção desse rebanho aumentasse em 2 kg por vaca por dia ao ser suplementado com RONOZYME® RumiStar™, nos primeiros 100 dias de lactação isso representaria 100.000 kg a mais de leite, e, considerando-se o preço atual do leite, 0,28 euros/kg, o ganho total seria, em média, de aproximadamente 31 mil euros.

Conclusão

Atualmente, os produtores de leite enfrentam dificuldades pelo fato de o preço pago pelo leite estar baixo, devendo continuar baixo durante todo o ano de 2016. Portanto, a sede por aumentar a produção é pouca. No entanto, a atitude dos produtores talvez mudasse ao saberem que a mesma quantidade de leite pode ser produzida com um número menor de vacas. Os produtores de leite podem fazê-lo ao buscar novas e inovadoras abordagens de alimentação, como o uso de enzimas alimentares específicas. Isso levaria a um aumento significativo na eficiência do rebanho e a uma melhora na saúde ruminal, permitindo também maximizar os lucros e aproveitar todos os hectares de milho cultivado.

Publicado

21 August 2018

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