UREIA
POLÍMERO E UREIA PECUÁRIA COMO FONTES DE NITROGÊNIO
SÓLUVEL NO RÚMEN: PARÂMETROS RUMINAL E
PLASMÁTICO
Avaliaram-se
os parâmetros ruminal (pH e N-NH3) e plasmático (ureia) de
vacas mestiças (holandês x zebu) não-lactantes,
canuladas no rúmen, inoculadas ou não com 28 g/animal/dia
de nitrogênio não-proteico. Mantiveram-se os animais em
estábulos, em que água, suplemento mineral e feno de
Brachiaria brizantha triturado eram oferecidos à vontade. Os
tratamentos foram: TC (controle – sem inoculação de
fonte de nitrogênio); TU (inoculação de ureia
pecuária) e TUP (inoculação ureia
polímero). Os tempos de observação foram: 0; 0,5;
1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 9,0; 12 e 24
horas após a inoculação da fonte de
nitrogênio no rúmen. Utilizou-se como delineamento
experimental o quadrado latino 3 x 3 duplicado. Fez-se a
comparação entre as médias pelo teste de
Scott-Knott a 5% de probabilidade. As concentrações
médias de N-NH3 ruminal para TUP mostraram-se superiores
(P<0,05) aos TC e TU nos tempos de duas a seis horas após a
inoculação das fontes de nitrogênio no
rúmen. No tempo de duas horas, o TUP apresentou o nível
mais alto e significativo (P<0,05) em relação ao TC e
TU, com valor de 36,43 mg de N-NH3/dL. O pH ruminal foi
significativamente menor (P<0,05) para TUP nos tempos de 5,5 e 6
horas (6,54 e 6,59) em relação à TC (6,76 e 6,83)
e TU (6,80 e 6,86). No tempo de 0,5 horas, o TU apresentou nível
sérico de ureia significativamente (P<0,05) mais elevado
(16,70 mg/dL) que os demais tratamentos. A ureia polímero
proporcionou, além de estabilidade no pH, uma maior e constante
concentração de N-NH3 no meio ruminal, durante os tempos
de observação.
PALAVRAS-CHAVES: Aditivo, amônia, NNP, pH.
ABSTRACT
UREA POLYMER AND UREA SALT AS SOLUBLE NITROGEN SOURCE IN RUMEN: RUMINAL AND PLASMA PARAMETERS
Ruminal (pH, N-NH3) and plasmatic (urea) parameters were evaluated in
crossbred cows no lactiferous (Holstein x Zebu), canulated in rumen and
inoculated with 28 g/animal/day of nitrogen no protein. The animals had
been estabulated and supplied with water, mineral supplement and ground
hay of Brachiaria brizantha”, ad libitum”. The treatments
were: TC (control - without inoculation of nitrogen source in rumen);
TU (inoculation of urea source) and TUP (inoculation of urea polymer
source. The times of observations were: 0; 0.5; .1.0; 1.5; 2.0; 2.5;
3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 5.5; 6.0; 9.0; 12 and 24 hours after the
inoculation of nitrogen source in rumen. The experimental design was
Latin square 3x3 duplicate. The comparison between the averages was
done the test of Scott-Knott in 5% of probability. The values of N-NH3,
in treatment TUP was higher (P<0.05) than treatments TC and TU at
times of 2.0 to 6.0 hours after the inoculations of the nitrogen
sources in the rumen. In the time of 6 hours, the TUP it was
significantly higher (P<0.05) than TC e TU, with value of 36.43 mg
of N-NH3/dL. The ruminal pH was significantly lesser (P<0.05) for
TUP at times of 5.5 and 6 hours (6.54 and 6.59) in relation the TC
(6.76 and 6.83) and TU (6.80 and 6.86). In the time of 0.5 hours, TU
presented a significantly higher (16.70 mg/dL) plasmatic urea level
(P<0.05) than others treatments. The urea polymer presents a ruminal
provided stability in pH and higher concentration of N-NH3 during the
times of observations.
KEY WORDS: Additive, ammonia, NNP, pH.
INTRODUÇÃO
A amônia é o principal composto para a síntese de
proteína no rúmen, em que esta é incorporada
principalmente em bactérias e, de modo reduzido, em
protozoários e fungos. A velocidade de liberação
de amônia no rúmen é o fator determinante na
transformação do nitrogênio alimentar em
proteína microbiana (SANTOS et al., 2001).
A falta de N na forma amoniacal para os microrganismos ruminais e
aminoácidos para o tecido animal é a maior causa de
déficit nutricional, por dar origem à depressão na
ingestão de alimentos, tornando-se ainda mais grave quando
há carência de energia (HOGAN, 1996).
Segundo RUSSELL et al. (1992) e FORBES & FRANCE (1993), a maioria
das espécies bacterianas utiliza a amônia para
crescimento, e para algumas espécies a amônia é
essencial. Dependendo da ração, 40% a 95% do N nas
bactérias são derivados da amônia, sendo o restante
vindo de peptídeos e aminoácidos.
As fontes de nitrogênio (N) mais utilizadas em dietas para
ruminantes são os farelos de grãos oleaginosos e os
produtos capazes de fornecer nitrogênio na forma
não-proteica (NNP), como a ureia. Os farelos proteicos naturais
são eficientes na suplementação proteica, mas
possuem a desvantagem de ter custo mais elevado por unidade de
nitrogênio que as fontes de nitrogênio não-proteico
(NNP), como a ureia (SWINGLE et al., 1997).
A deficiência de amônia no rúmen pode reduzir a taxa
e a extensão de digestão da matéria orgânica
(MO), o que contribui para a redução do consumo.
Concentrações abaixo de 0,05 mg de N-NH3/mL de fluido
ruminal não têm aumentado a produção de
proteína microbiana. No entanto, altas
concentrações podem aumentar tanto o pH quanto a
digestão de MO (NRC, 1984; CHURCH, 1988; CHRISTENSEN et al.,
1993; MC DONALD et al., 1993).
Níveis de amônia no rúmen maiores que 0,08 a 0,15
mg de N-NH3/mL são requeridos para máxima digestão
da MO no rúmen de vacas em lactação. Maiores
digestibilidades de matéria seca (MS) são observadas
quando a amônia ruminal é maior que 0,05 mg/mL (VAN SOEST,
1982).
SATTER & ROFFLER (1979) relataram que a concentração
mínima de N-NH3 no líquido ruminal deveria ser de 5 mg de
N-NH3 por 100 mL. A síntese microbiana adequada é fator
determinante na digestibilidade da forragem consumida pelos ruminantes,
resultando, em última análise, em produção
de ácidos graxos voláteis (AGVs) e proteína
microbiana. Assim, o desempenho animal seria a expressão da
transformação de AGVs em energia metabolizável e
da proteína microbiana em aminoácidos. Segundo os autores
citados, a ureia de liberação lenta pode trazer
eficiência ao metabolismo animal, com economicidade e aumento da
produtividade, dependendo da fonte de energia.
Conforme LUCCI (1997), a quantidade de N exigida pelos microrganismos
é função da quantidade de energia
disponível no rúmen, porque os protozoários
ciliados e bactérias precisam de fonte nitrogenada e energia,
simultaneamente, para ocorrer uma proliferação
desejável.
GALO et al. (2003) não observaram efeitos favoráveis no
uso de ureia encapsulada com polímero em vacas lactantes.
Segundo os autores, a produção de leite e o
balanço de nitrogênio não foram alterados pela
substituição parcial de proteína verdadeira por
fonte de NNP na forma de ureia com cápsula de polímero
(UCP).
Trabalhando com dietas à base de cana-de-açúcar
para búfalos, VALINOTE & LEME (2005) não observaram
alteração na digestibilidade da MS, MO, PB, FDN e FDA das
dietas pela substituição da ureia pela ureia
polímero (Optigen®). O valor observado para digestibilidade
da MS com ureia foi de 69,59 e com ureia polímero de 68,91. Para
essas dietas, o valor observado de N-NH3 no rúmen, no tempo de
oito horas após a alimentação, foi de 12,6 mg/dL
para ureia e de 10,0 mg/dL para ureia polímero.
O pH é influenciado pelo tipo de alimentação
consumida e sua estabilização é devida em grande
parte à saliva, que possui alto poder tamponaste. A propriedade,
da mucosa do rúmen, de absorver mais rapidamente os
ácidos livres que os combinados, resultantes da
fermentação, representa outro fator que contribui para
impedir a acidificação do meio, a qual
influenciará negativamente as atividades dos microrganismos
(COELHO DA SILVA & LEÃO, 1979).
As bactérias do rúmen são adaptadas para se
desenvolverem em um meio com pH de 5,5 a 7,0 (COELHO DA SILVA &
LEÃO, 1979; HOOVER & STOKES, 1991). Segundo CHURCH (1988), o
pH ruminal exerce importante efeito na determinação da
concentração de amônia no rúmen. Em
situações de pH abaixo de 6,2, ocorrerá
redução na digestão de fibra, já que as
bactérias celulolíticas são sensíveis a pH
inferior a 6,2, ocorrendo na faixa de 6,7 a 7,1 o ponto ótimo
para a digestão da fibra (ORSKOV, 1988; CECAVA et al., 1990). Um
pH reduzido diminui a digestão de proteínas, celulose,
hemicelulose e pectinas, tendo menor efeito na digestão do
amido, assim como o pH na faixa de 6,5 a 5,5 também causa
decréscimo na eficiência microbiana (HOOVER & STOKES,
1991).
A ureia é a principal forma de excreção do
nitrogênio pelos mamíferos, e trabalhos já antigos
(LEWIS, 1957) mostraram que o teor de ureia no sangue refletia uma
ineficiência de utilização da fração
nitrogenada nos ruminantes. Dessa forma, a concentração
de ureia sanguínea tem sido empregada nos perfis
metabólicos como indicador do metabolismo proteico e está
diretamente relacionada aos níveis proteicos da
ração e à relação
energia:proteína da dieta, e valores menores que 15 mg/dL
são indicados por GONZÁLES et al. (2000) como limites.
O objetivo do presente estudo foi verificar o pH e o potencial de
produção de nitrogênio amoniacal (N-NH3), no
líquido ruminal, além da concentração de
ureia no sangue, em resposta ao uso de ureia polímero e ureia
pecuária, como fontes de nitrogênio solúvel no
rúmen.
MATERIAL E MÉTODO
O experimento foi desenvolvido utilizando-se três vacas adultas
mestiças (holandês x zebu), não-lactantes, com peso
médio de 460 kg, canuladas no rúmen, distribuídas
em um delineamento quadrado latino 3 x 3 duplicado (três animais
e três tratamentos), num esquema de parcelas subdivididas, sendo,
as parcelas, ureia polímero, ureia pecuária e controle, e
o tempo de colheita as subparcelas. Os animais, pertencentes à
Fazenda Modelo da Escola de Veterinária da UFG, foram
desverminados, vacinados contra febre aftosa e mantidos em
estábulos contendo bebedouro com água à vontade.
Diariamente, no período da manhã (às 7:30h), era
oferecido feno de Brachiaria brizantha triturado (4,8% PB, 35,5% FB,
1,1% EE, 3,8% MM, 53,0% FDA, 70,0% FDN, 57,4% NDT, 0,36% Ca e 0,10% P)
juntamente com o suplemento mineral (80g de P; 160g de Ca; 15g de S;
12g de Mg; 130g de Na; 5000mg de Zn; 1500mg de Cu; 1400mg de Mn; 150mg
de Co; 130mg de I e 20mg de Se/kg produto). Para cálculo do
consumo de matéria seca foi adotada a média do consumo de
matéria seca, medida na semana anterior, sendo que, para cada
quilo de matéria seca de feno ingerido, eram colocados
diretamente no rúmen, através da cânula, sem
qualquer tipo de adaptação, sete gramas de ureia
polímero (TUP) ou de ureia pecuária (TU), antes do
primeiro horário de coleta do líquido ruminal ou do
sangue. No tratamento-controle (TC) não houve nenhuma
inclusão de fonte de nitrogênio não-proteico.
Para medição da concentração de N-NH3 e do
pH no líquido ruminal foram colhidos de vários pontos do
rúmen, nos tempos zero (jejum) 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0;
3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 9,0; 12 e 24 horas após a
inclusão ou não da fonte de nitrogênio,
aproximadamente 1.200 gramas de conteúdo ruminal. Após
prensagem manual, o líquido foi filtrado e o pH imediatamente
medido utilizando-se um peagâmetro aferido ao pH 4 e 7. Para
medição da concentração de N-NH3, 50 mL de
líquido ruminal foram utilizados, para cada horário de
colheita preestabelecido, e acidulados com 1 mL de
solução 1:1 de ácido sulfúrico, sendo
imediatamente congelados a -10oC em frascos de vidro com tampa de
polietileno. Posteriormente, foram descongelados e analisados mediante
destilação em micro-Kjeldahl, conforme FENNER (1965),
modificado por VIEIRA (1980), sendo as concentrações
expressas em mg/dL de líquido ruminal.
O sangue foi colhido da jugular e acondicionado em frascos, na
geladeira, para posteriormente serem medidas as
concentrações de ureia, por meio de kits comerciais.
Procedeu-se à determinação da
composição química do feno e também das
sobras conforme SILVA (1990).
Compararam-se as médias pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade.
Para a análise estatística utilizou-se o programa
estatístico Sistema de Análise de Variância de
Dados Balanceados (SISVAR), de acordo com FERREIRA (2000).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A fonte nitrogenada, inoculada no rúmen, causou efeito
(P<0,05) na média de produção de amônia
ruminal (mg N-NH3 /dL), nos diferentes tratamentos, sendo que o maior
valor encontrado foi para o tratamento com ureia polímero (TUP)
e o menor valor para o tratamento-controle (TC). Já no
tratamento com ureia pecuária (TU) o valor encontrado foi
intermediário. O comportamento da produção de
amônia, nos diferentes tratamentos, e os valores obtidos em
função do tempo, em um período de 24 horas,
são mostrados na
Tabela 1.
Aos trinta minutos após a inoculação das fontes
nitrogenadas no rúmen, em resposta à hidrolise,
evidenciou-se um aumento nas produções de N-NH3 (mg/dL de
líquido ruminal). A partir desse momento, até
três horas e meia após, diferenças (P<0,05) nas
concentrações de N-NH3 (mg/dL) entre os
tratamentos-controle (TC) e ureia pecuária (TU) foram evidentes,
sendo essa concentração considerada elevada para TU, que
mostrou um valor médio, nesse intervalo, de 24,37mg/dL de
líquido ruminal. A concentração média de
5,62 mg/dL de líquido ruminal, observada no tratamento-controle
(TC), representa a expressão da ausência de uma fonte de
nitrogênio prontamente solúvel, no ambiente ruminal.
As concentrações médias de N-NH3, para ureia
pecuária (TU) e ureia polímero (TUP) foram iguais durante
os três primeiros momentos de observação, passando
a apresentar maior valor (P<0,05), em favor da TUP, a partir de duas
horas após a inoculação no rúmen, que foi
de 36,43 mg N-NH3 /dL. Essa diferença foi mantida até por
volta de seis horas, sendo que a concentração
média em tal intervalo foi de 28,30 mg/dL para TUP e 15,63 mg/dL
para TU.
Concentrações médias acima de 23 mg de N-NH3/dL de
líquido ruminal são indicativas de boas
condições de crescimento microbiano e podem favorecer a
atividade fermentativa, considerando as observações de
MEHREZ & ORSKOV (1978).
A verificação de pico de concentração de
N-NH3 no líquido ruminal duas horas após o fornecimento
da fonte nitrogenada na dieta e de concentrações mais
altas está de acordo com o que descrevem Mc CARTHY et al.
(1989), que utilizaram fonte de nitrogênio de rápida
degradação no rúmen, e SALMAN et al. (1997),
em que a maior concentração de N-NH3 foi para o
tratamento que continha ureia protegida (amireia).
A partir de nove horas após a inoculação da fonte
nitrogenada no rúmen, não houve diferenças
(P>0,05) entre os tratamentos, e as concentrações de
N-NH3 equivaleram aos valores visualizados no tempo zero (jejum).
VALINOTE & LEME (2005) observaram concentrações de
N-NH3 no líquido de rúmen, no tempo de oito horas
após a alimentação, de 12,6 mg/dL para ureia
pecuária, e de 10,0 mg/dL para ureia polímero.
A busca por uma fonte de nitrogênio não-proteica (NNP)
solúvel, porém de liberação mais lenta no
rúmen, se justifica pelas melhorias metabólicas que podem
se obter no ambiente ruminal. A velocidade de produção de
amônia no rúmen é um fator determinante na
formação de proteína microbiana (SANTOS et al.,
2001) e permite melhoria na digestibilidade da forragem consumida pelos
ruminantes, o que resulta, em última análise, na
produção de ácidos graxos voláteis. Assim,
o desempenho animal seria a expressão da
transformação de AGVs em energia metabolizável e
da proteína microbiana em aminoácidos, segundo SATTER
& ROFFLER (1979). Segundo esses autores, a ureia de
liberação lenta no rúmen pode trazer
eficiência ao metabolismo animal, com economicidade e aumento da
produtividade, dependendo da fonte de energia utilizada.
Valores médios de pH ruminal, no presente estudo, de 6,79; 6,82
e 6,78 para TC, TU e TUP, respectivamente (
Tabela 2), mostram que
estiveram próximos aos valores da neutralidade. Isso já
era esperado, pelo fato de a dieta ter sido constituída
apenas de alimento volumoso. Valores de pH ruminal, para dietas
à base de forragem, oscilam entre 6,4 a 7,0 (CHURCH, 1993),
sendo que as bactérias celulolíticas são inibidas
sempre que o pH for menor que 6,0. DUTRA (1996) e SAMPAIO (1998)
encontraram valores de pH ruminal próximos de 7,0, quando dietas
com altos teores de fibra foram oferecidas. Valor de pH na faixa de 6,5
é considerado ideal para a atividade proteolítica,
segundo OWENS & ZINN (1988), embora valores mais elevados possam
incrementar a exposição da fonte nitrogenada da dieta
à ação das enzimas digestivas, favorecendo a
digestão da fibra.
No tempo de uma hora após a inoculação da fonte
nitrogenada, houve diferenças (P<0,05) entre os tratamentos,
sendo que o pH foi mais elevado em TU e TUP, do que em TC, coincidindo,
nesse momento, com os valores mais elevados de
concentração de N-NH3 no líquido ruminal. Um pH
mais baixo (P<0,05) para TUP, observado em relação ao
TC e TU, no intervalo de tempo 5,50–6,0 horas também
está relacionado à menor concentração de
N-NH3 em tal horário. Segundo CHURCH (1988), o pH ruminal exerce
importante efeito na determinação da
concentração de amônia no rúmen.
Diferenças (P<0,05) para concentrações de ureia
sérica, entre os tratamentos, foram visualizadas (
Tabela 3). A
análise do sangue mostrou que, a partir de duas horas e meia, a
concentração de ureia sérica foi mais elevada
(P<0,05) para TU, enquanto que para TUP essa elevação
se deu somente a partir de quatro horas, igualando-se, nesse momento,
ao TU e diferenciando-se de TC (P< 0,05), permanecendo elevada
até o momento de 24 horas. Considerando o período total
de observação e os valores médios encontrados
– 12,52; 16,21 e 14,76 mg/dL, para os tratamentos TC, TU e TUP,
respectivamente –, é possível inferir que o risco
de intoxicação com o uso de ureia pecuária, nos
primeiros momentos de ingestão até o equilíbrio da
reciclagem pela via fígado/saliva/rúmen, é
superior no TU em comparação ao TUP, pois tal tratamento
apresentou concentração sérica de ureia 8,94% mais
elevada que no tratamento com ureia polímero.
Concentração de ureia sangüínea tem sido
empregada como indicador do metabolismo proteico e está
diretamente relacionada aos níveis proteicos da
ração e da relação energia:proteína
da dieta (GONZÁLES & SCHEFFER, 2002). Valores menores que 15
mg/dL para concentração de ureia sangüínea
são indicados por GONZÁLES et al. (2000). Médias
mais altas de ureia plasmática podem ser encontradas em
raças tropicais, e valores de 19 a 45 mg/dL para raça
Nelore e 16 a 42 mg/dL para mestiços (holandês x zebu)
foram citados por WILLIAMS et al. (2002). VALADARES et al. (1997),
utilizando novilhos zebus alimentados com rações contendo
45% de concentrado e teores de proteína bruta (PB) variando de
7,0 a 14,5%, verificaram, por meio de análise de
regressão, que a faixa de concentração
plasmática de N-ureia de 13,52 a 15,15 mg/dL correspondeu
à máxima eficiência microbiana e,
provavelmente, representaria o limite a partir do qual estaria
ocorrendo perda de proteína para esses animais.
CONCLUSÕES
A ureia polímero promoveu uma maior e constante
produção de nitrogênio na forma amoniacal (N-NH3),
no ambiente ruminal, e proporcionou uma maior estabilidade de pH,
durante um período de observação de 24 horas.
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