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Segunda, 15 de agosto de 2011, 11h45

ARTIGO TÉCNICO

Perspectiva da Utilização dos Co-produtos do Biodiesel na Produção de Bovinos de Corte

Perspectiva da Utilização dos Co-produtos do Biodiesel na Produção de Bovinos de Corte

André Soares de Oliveira1, Márcia Rodrigues Carvalho Oliveira2, Jocely Gomes de Souza3, Juliana

Aparecida Gabriel4, Karine Claudia Alessi4, Márcia Cristina de Souza4, Thiago Ivan Schwambach4

1/ Professor Adjunto I do Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais, Universidade Federal de Mato Grosso, CampusSinop/MT. Pesquisador do INCT/CNPq Ciência Animal. e-mail:[email protected]/ Professora Adjunta I do Instituto de Ciências da Saúde, UFMT, Campus Sinop.3/ Mestranda em Ciência Animal/UFMT.4/ Graduandos em Zootecnia, UFMT, Campus Sinop.

1. Introdução

A viabilização econômica e ambiental do uso do biodiesel em substituição gradual ao diesel de

petróleo depende, dentre outros fatores, do aproveitamento ótimo dos co-produtos gerados na cadeia

produtiva. Os principais co-produtos são obtidos após a extração do óleo de sementes de oleaginosas

(tortas e farelos) e após o processo de conversão de triglicerídeos em biodiesel por meio de

transesterificação (glicerina bruta), os quais, em conjunto, representam mais de 50% da massa inicial de

sementes utilizada na cadeia agroindustrial. Assim, faz-se necessário desenvolver formas de utilização destes

produtos a fim de agregar renda à cadeia produtiva do biodiesel e mimetizar seu passivo ambiental (Oliveira

et al., 2010c).

A utilização na alimentação animal apresenta-se como uma das opções para o aproveitamento

econômico e em larga escala desses co-produtos, notadamente para animais ruminantes. Propõe-se

apresentar um breve panorama da produção de biodiesel no Brasil, e resultados de pesquisas recentes

sobre uso de produtos da extração de óleo de oleaginosas não convencionais e de glicerina bruta na

alimentação de bovinos de corte. Dar-se-á ênfase aos produtos da extração de oleo de mamona e pinhão-

manso, os quais apresentam entraves tecnológicos para sua adoção na alimentação animal decorrente da

presença de toxinas. Serão abordados também as perspectivas de uso e recomendações de pesquisas.

2. Panorama atual da produção de Biodiesel

O biodiesel é um combustível composto por alquil-ésteres de ácidos graxos de cadeia longa,



derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais, denominado B100 (ANP, 2011). A transesterificação

dos triglicerídeos atualmente é o principal processo de obtenção. Basicamente, os triglicerídeos na presença

de álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) e de catalizadores (normalmente básicos) são convertidos

com alta eficiência (>95 %) em ésteres de ácidos graxos (biodiesel; 90%) e glicerina (glicerol e outros

compostos; 10%).

O governo federal criou o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel no ano de 2004,

que estabeleceu inicialmente como obrigatória, a mistura de 2% de biodiesel no diesel de petróleo a partir

de julho 2008 e 4% a partir de julho de 2009. Em 26 de outubro de 2009, o Conselho Nacional de Política

Energética aumentou para 5% a mistura de biodiesel ao diesel, a partir de 1º de janeiro de 2010. A contínua

elevação da participação do biodiesel demonstra, de certo modo, o sucesso do programa e da experiência

acumulada pelo Brasil na produção e no uso em larga escala de biocombustíveis.

A Agência Nacional de Petróleo (ANP) realiza, desde 2005, leilões de biodiesel. Nos leilões,

refinarias compram o biodiesel para misturá-lo ao diesel derivado do petróleo. O objetivo inicial dos leilões

foi gerar mercado e, desse modo, estimular a produção de biodiesel em quantidade suficiente para que

refinarias e distribuidores pudessem compor a mistura determinada por lei. Os leilões continuam ocorrendo

e até o mês de maio de 2011, um total de 22 leilões foram realizados.

O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de biodiesel (13% da participação), com produção

anual de 2,4 bilhões de litros (no ano de 2010) e capacidade instalada de 5,8 bilhões de litros (ANP,

2011). A União Européia (59,4% da produção) e os EUA (6,3%) lideraram a produção mundial no ano de

2010 (FAPRI, 2010).

Segundo dados publicados no Boletim Mensal do Biodiesel da ANP, em maio de 2011, haviam 67

plantas produtoras de biodiesel autorizadas no Brasil, 18 solicitações de autorizações de construções de

novas plantas e 11 solicitações de ampliações das plantas já existentes. Os Estados do Rio Grande do Sul

(25,3%), Mato Grosso (23,7%), Goiás (18,3%) e São Paulo (13,7%) lideraram, em sequência, a produção

nacional no ano de 2010, respondendo por 81,1% do biodiesel produzido.

Desde o início do programa, o óleo de soja constitui na matéria prima majoritária para produção de

biodiesel. Em abril de 2011 respondeu por 83,8% do biodiesel, seguido pela gordura bovina (13,7%), óleo

de algodão (0,7%) e demais fontes (1,8%). O amplo domínio tecnológico dos processos de produção,

industrialização e utilização dos produtos da soja, frutos de décadas de investimentos em ciência e

tecnologia e da capacidade empreendendora do setor, associado ao elevado valor nutricional intríseco dos

produtos da soja, explicam, pelo menos em parte, o domínio absoluto desta oleaginosa no Brasil (Tabela 1).

Tabela 1 – Evolução da produção de oleaginosas (grãos) no Brasil, safras 2009/2010 e 2010/2011

Safra

2009/2010

(mil ton)

Safra

2010/2011

(mil ton)

Evolução

(%)

Participação

(%) Safra

2010/2011

Soja 68.688,2 74.990,3 9,2 92,87

Caroço de

algodão3.037,2 5.250,3 72,9

6,50



Amendoim 226,0 223,8 -1,0 0,28

Mamona 100,6 137,2 36,4 0,17

Girassol 80,6 76,0 -5,7 0,09

Canola 42,2 69,7 65,2 0,09

Total 72.174,8 80.747,3 11,9 100,00

Elaboração: Próprio Autor

Fonte: Conab (9º levantamento de safra - junho de 2011)

Todavia, há o interesse em desenvolver fontes alternativas de óleo vegetal para produção de

biodiesel a fim de reduzir a dependência pela soja, que além de apresentar elevados rendimentos de óleo

por unidade de superfíce cultivada, gerem co-produtos com potencial de uso na alimentação animal. Entre

as fontes potencialmente alternativas, destacam-se o amendoim, mamona, girassol, canola, pinhão-manso,

crambe, nabo-forrageiro, dendê e macaúba (Tabela 2). O desenvolvimento dessas fontes, por sua vez,

depende principalmente de investimentos em ciência e tecnologia.

Tabela 2 – Comparativo de rendimentos de grãos, óleo vegetal e farelo por unidade de superfície de

oleaginosas selecionadas

% de

óleo1

%

de PB

no

farelo1

Produtividade (kg/ha/ano)

grãos óleo farelo

Soja 18 45 3.000 540 2.160

Caroço de

algodão18

28 -

443.800 680 2.736

Girassol -

Safra44 32 1.500 660 840

Mamona –

BA47 35 650 306 325

Mamona –

SP47 35 1.950 917 975

Pinhão-

manso35 25

500

-5000*

175-

1.750

325-

3.250

Amendoim

- Safra35 48 3.000 1.050 1.950

Canola 38 36 1.500 570 930



Dendê 22 14 10.000 2.200 7.800

Nabo

Forrageiro30 35 500 150 350

Elaboração: Próprio Autor

1 base da matéria natural

Fontes: Conab (9º levantamento de safra - junho de 2011); Ministério da Agricultura; Valadares

Filho et al. (2006); Acthen et al. (2008)*; Oliveira et al. (2010c).

3. Co-produtos da extração de óleo sementes na alimentação de bovinos de corte

Os farelos e tortas de oleaginosas representam a principal fonte de proteína utilizada em

rações para animais de interesse zootécnico no Mundo. Segundo levantamentos da Sociedade Americana

de Soja (Soy Stats, 2010), o farelo de soja representou 69% do consumo mundial de farelos protéicos no

ano de 2008, seguido pelo farelo canola (12%), algodão (7%) e girassol (4%). O farelo de canola é

importante principalmente na Europa e Canadá.

No Brasil, o farelo de soja também representa o principal alimento protéico usado em rações

comerciais para animais. Segundo o Sindicato das Indústrias de Rações (Sindirações, 2010), o farelo de

soja representou 45,9% das fontes protéicas em rações comerciais para bovinos de corte, seguido pelo

farelo de algodão (29,1%), farelo de glúten de milho (¨14,6%) e uréia (10,4%).

A disponibilidade, preços competitivos e valor nutricional são os principais fatores que influenciam a

demanda por alimentos protéicos em rações para animais. Espera-se que com o crescimento da oferta de

outras oleaginosas destinadas à produção de biodiesel, reduza a dependência do farelo de soja em rações

para animais, o que contribuirá para reduzir a competição com a alimentação humana e aumentar as opções

para os produtores.

O valor nutritivo dos co-produtos da extração de óleo dos grãos de oleaginosas depende

basicamente do método de extração, do grau de decorticação da semente, do processamento do produto

da espécie de oleaginosa, cujos detalhamentos estão descritos em Oliveira et al. (2010c).

3.1 Mamona

As sementes de mamona apresentam altos teores de extrato etéreo, entre 39,6 a 48,4%, com base

na MS. Em média, o farelo/torta corresponde por 55% do peso da semente, permitindo um rendimento

aproximado de 1,2 toneladas de farelo/torta para cada tonelada de óleo extraído. Ambos apresentam-se

como alimentos concentrados protéicos, correspondendo entre 70 a 80% do teor de proteína bruta (PB)

do farelo de soja, com degradabilidade ruminal efetiva da PB intermediária entre o farelo de soja e o farelo

de algodão (Tabela 3). Destaca-se ainda o alto teor de cutina (devido à presença de cascas e envoltórios

de natureza rígida da semente), o que explica a menor degradação ruminal da MS em relação ao farelo de

soja e farelo de algodão (Oliveira et al., 2010a).



Tabela 3 – Composição química do farelo e torta de mamona

Itens

Mamona

FareloTorta

(expeller)

Matéria seca (MS, %) 88,09 89,00

Extrato etéreo (% da MS) 3,14 7,98

Proteína bruta (PB, % da MS) 37,32 33,70

Nitrogênio não protéico (% do NT) 22,27 29,61

Nitrogênio insolúvel em detergente neutro (% do

NT)17,60 12,49

Nitrogênio insolúvel em detergente ácido (% do

NT)4,85 6,77

FDNcp (% da MS) 46,50 48,30

Cutina (% da MS) 25,26 27,39

Lignina (% da MS) 4,52 4,29

Cinzas (% da MS) 9,82 6,92

Cálcio (% da MS) 0,78 0,72

Fósforo (% da MS) 0,68 0,84

Degradabilidade ruminal efetiva da proteína bruta

(% da PB)58,901 -

Degradabilidade ruminal efetiva da MS (% da MS) 38,241 -

Digestibilidade intestinal da proteína não

degradada no rúmen (%)65,30 -

Fonte: Oliveira et al (2010)a.

1/considerando taxa de passagem (kp) de 0,05 h-1.

Apesar do potencial de utilização na alimentação de ruminantes como substituto de fontes tradicionais

de proteína (farelo de soja e farelo de algodão), o farelo e a torta de mamona são atualmente utilizados

como fertilizantes orgânicos. A presença de uma potente toxina (ricina) representa o principal impedimento

para sua adoção na alimentação animal (Oliveira et al., 2010b).

A ricina é uma proteína solúvel encontrada principalmente no endosperma da mamona, não sendo

detectada em outras partes da planta, como raízes, folhas e caules (Bandeira et al., 2004). Apesar da alta

toxidade da semente, o óleo de mamona não é tóxico, pois a ricina não é solúvel em lipídios, permanecendo

todo o componente tóxico na torta ou no farelo (Gaillard & Pepin, 1999).

A toxidade da ricina é conhecida há mais de um século, mas somente no final da década de 1980 seu

mecanismo de ação em células eucarióticas foi melhor elucidado (Endo & Tsuguri, 1987; Endo et al., 1987;



Endo & Tsuguri, 1988). A ricina se classifica como uma lectina, componente do grupo das “proteínas

inativadoras de ribossomos”, compostas por duas subunidades de funções biológicas distintas. A

subunidade A inativa especificamente e irreversivelmente os ribossomos eucarióticos, impedindo a síntese

protéica. Já a subunidade B encontra-se ligada à membrana celular e à subunidade A, e permite a entrada

desta por endocitose para o citosol. Assim, se quebradas as ligações entre as duas sub-unidades, as partes

resultantes não são tóxicas em células eucarióticas (Oliveira et al., 2010b).

Os principais sintomas clínicos observados em ruminantes intoxicados por sementes de mamona

foram anorexia, fraqueza muscular, salivação intensa, diarréia, desidratação, midríase, hipotermia,

recumbência, elevação dos níveis séricos de nitrogênio-uréico, creatinina, creatina kinase e asparato

aminotransferase 24-30 horas após a ingestão e morte até 3 dias após a ingestão (Armién et al., 1996;

Tokarnia & Dobereiner, 1997; Aslani et al., 2007).

Os tratamentos que possibilitem transformar o farelo de mamona num produto destoxificado foram

estudados desde a década de 1940, tendo-se obtido alguns resultados, embora não conclusivos, utilizando-

se vapor, etanol e hidróxidos (Oliveira, 2008).

Em 2005, foi realizada na Índia uma investigação sobre a eficácia de diferentes métodos físicos

(autoclave, cozimento, aquecimento, fervura e embebição) e químicos (tratamento com hidróxido de cálcio,

hidróxido de sódio, amônia, cloreto de sódio, formaldeído ou tanino) de destoxificação da ricina do farelo

de mamona (Anandan et al., 2005). Dos métodos avaliados, somente o autoclave (15 psi, 60 min) e o

tratamento com hidróxido de cálcio (40 g/kg de farelo de mamona) provocaram completa desnaturação da

toxina.

No Brasil, Oliveira (2008) comparou a eficácia de destoxificação da ricina por meio do tratamento

do farelo de mamona com hidróxido de cálcio (20, 40 ou 60 g/kg, diluído ou não em água), com óxido de

cálcio (20, 40 ou 60 g/kg, diluído ou não em água) ou com autoclave (15 psi, durante 30, 60 ou 90

minutos) e seus efeitos sobre o valor nutritivo. A eficácia dos tratamentos foi avaliada com base na presença

das sub-unidades de ricina em gel a 15% de poliacrilamida (SDS-PAGE) em condição desnaturante, análise

densitométrica e dosagem de proteína. A eficácia de destoxificação da ricina do farelo de mamona com

autoclave em 15 psi durante 60 minutos ou com hidróxido de cálcio na dose de 40 g/kg de farelo,

observada por Anadan et al. (2005), não se confirmou. Somente os tratamentos com autoclave em 15 psi

durante 90 minutos e com hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio, diluídos em água (1:10), na dose de 60

gramas/kg de farelo, mostraram-se eficazes em desnaturar 100% a ricina.

Oliveita (2008) também observou que o tratamento térmico ou alcalino do farelo de mamona reduziu

a degradabilidade ruminal in situ da proteína bruta e da matéria seca, mas não afetou a digestibilidade

intestinal da proteína não-degradável no rúmen e a degradabilidade ruminal in situ da fibra em detergente

neutro (FDN). Porém, o tratamento alcalino reduziu o efeito de repleção ruminal da FDN potencialmente

degradável, indicando maior potencial de melhoria no valor nutritivo do farelo de mamona em relação ao

tratamento térmico (Oliveira, 2008).

Os procedimentos de destoxificação avaliado por Oliveira (2008) utilizando tratamentos alcalinos são

operacionalmente simples, com potencial de viabilização econômica e de adoção. A solução de óxido de cálcio (relação

água:CaO de 10:1) é misturado ao farelo de mamona, na dose 60 g de CaO/kg de farelo, base da matéria natural. Após

permanecer por uma noite (12 horas) para ocorrer o processo de destoxificação o material tratado é seco para posterior



armazenamento e utilização Considerando o preço do óxido de cálcio de R$ 0,40/kg, o tratamento adicionará um custo de

R$ 24,0/ tonelada de farelo (sem considerar o custo industrial).

Em razão da eficácia de destoxificação comprovada, do menor custo e da facilidade operacional de

destoxificação do farelo de mamona com 60 g de óxido de cálcio/kg (Oliveira, 2008) o Departamento de

Zootecnia/UFV desenvolveu uma série de experimentos financiados pela FINEP (Projeto de Pesquisa

“Aproveitamento ótimo da torta de mamona”) com o objetivo de determinar níveis adequados de

farelo/torta de mamona destoxificado em dietas de ruminantes.

Diniz et al. (2010) avaliaram os efeitos da substituição do farelo de soja pelo farelo de mamona

destoxificado por meio de tratamento com 60 g de óxido de cálcio/kg (FMT) (0, 33, 67 e 100%) sobre o

desempenho produtivo de bovinos mestiços terminados em confinamento. Além disso, uma quinta dieta

experimental foi avaliada na qual o farelo de soja foi substituído integralmente pelo farelo de mamona não

tratado (FMNT). As dietas isonitrogenadas (12% de proteína bruta) foram compostas em média por 65%

(base da MS) de silagem de milho. O nível máximo de inclusão do farelo de mamona foi de 9,14% na dieta

(base da MS). O consumo, ganho de peso corporal e ganho de peso de carcaça não foram afetados pela

inclusão do FMT indicando potencial de uso do mesmo como fonte alternativa ao farelo de soja. Apesar do

maior consumo de ricina nos animais alimentados com FMNT (3,06 mg/kg de peso corporal/dia), não

houve efeito do tratamento alcalino do farelo de mamona sobre o consumo da dieta e o desempenho dos

animais (Tabela 4). Porém, os autores recomendaram precaução com o uso do farelo de mamona não

tratado em razão das variações nas quantidades da toxina nos farelos.

Barros et al. (2011) avaliaram a substituição (0, 33, 67 e 100%) do farelo de soja pelo FMT em

suplementos múltiplos (25% de proteína bruta) sobre o desempenho de novilhas nelore em pastos de

Brachiaria decumbens (8,74% de proteína bruta, base da matéria seca) no período de transição seca-

água. O nível máximo de inclusão do FMT no suplemento foi de 50% (base da matéria natural). O ganho de

peso corporal (média de 500 gramas/dia) dos animais não foi afetado pela substituição do farelo de soja

pelo FMT.

Perspectivas e recomendações

O farelo ou torta de mamona pode ser utilizado na alimentação de ruminantes desde que seja

eliminado o efeito tóxico da ricina. Os tratamentos alcalino (60 g de CaO ou Ca(OH)2 / kg, diluído em

água) ou térmicos (90 minutos de autoclave com 15 psi) mostraram-se ser os meios mais efetivos de

destoxificação. O tratamento alcalino, por sua, vez, apresenta-se com maior potencial de adoção nas

unidades de extração de óleo em razão da maior viabilidade operacional e econômica.

O farelo de mamona destoxificado com tratamento alcalino (60 g de CaO kg, diluído em água),

pode ser utilizado como concentrado protéico exclusivo em dietas de bovinos de corte em confinamento

com ganho de peso corporal de até 1,5 kg/cab/dia, e em suplementos múltiplos para animais em pastejo.

Recomenda-se o desenvolvimento de estudos sobre os efeitos da decorticação de sementes sobre o valor

nutricional e desempenho dos animais.

3.2 Pinhão-manso (Jatropha curcas L.)



O pinhão-manso é um arbusto perene pertencente à família Euphorbiaceae, nativo de regiões

tropicais e sub-tropicais das Américas Central e do Sul. Sua semente contém em média 34,4% de óleo

(base da matéria seca). O rendimento em sementes da cultura é bastante variado, sendo reportados valores

entre 0,4 a 5,0 toneladas de sementes secas/ha/ano (Achten et al., 2008). Em razão da ampla faixa de

condições climáticas e edáficas tolerável pela planta, alguns autores a elegeram como espécie de grande

potencial para produção de óleo vegetal em regiões tropicais (Saturnino et al., 2005; Achten et al., 2008).

Apesar deste elevado potencial, em razão de sua recente domesticação (a partir da década de 1980) o

conhecimento científico e tecnológico sobre a cultura ainda não permite a elaboração de um sistema de

produção definido.

No processamento de uma tonelada de sementes de pinhão-manso geram-se cerca de 380

kg de casca, 350 kg de óleo e 270 kg de farelo (adaptado de Saturnino et al., 2005). A composição

química da casca da semente, da semente (sem casca), do farelo de pinhão-manso (sem casca) e da torta

de pinhão-manso (com casca) está apresentada na Tabela 5.

Tabela 5 - Composição química da casca, da semente (s/casca) e do farelo (s/casca) e da torta (com

casca) do pinhão-manso em comparação ao farelo de soja

Itens Casca

Grão

inteiro

s/casca

Farelo

tóxico

s/casca

Torta

c/ casca1

Matéria seca (%)89,8 -

90,4

94,2 –

96,9

90,2-

97,891,58

Extrato etéreo (%

da MS)

0,5 -

1,4

42,9 –

59,10,3 - 1,5 24,16

Proteína bruta (%

da MS)

4,3 -

4,5

22,2 –

31,1

56,4 –

63,825,43

Nitrogênio não

protéico (%NT)- -

7,8 –

9,0

Nitrogênio insolúvel

em pepsina (% NT)- -

5,9 –

7,0

Fibra em detergente

neutro (% da MS)

83,9 –

89,4

3,5 –

6,1

8,1 –

13,144,46

Fibra em detergente

ácido (% da MS)

74,6 –

78,3

2,4 –

3,0

5,7 –

7,043,15

Lignina (% da MS)36,72

– 47,5

0,0 –

0,2

0,1 –

0,7

Cinzas (% da MS)2,8 -

8,4

3,4 –

5,0

9,6 –

10,45,8

Carboidrato solúvel

(% da MS)

3,4 –

4,4

0,1 –

10,3

Amido (% da MS) 4,9 – 6,8 –



5,7 11,2

Energia Bruta

(MJ/kg de MS)

19,3 –

19,5

28,5 –

31,1

17,8 –

19,2

Cálcio (% da MS) - - 0,48

Fósforo (% da MS) - - 0,41

Potássio (% da

MS)-

4,9 –

5,7

6,8 –

11,2

Fonte: Oliveira et al. (2010c)

1 obtido após extração do óleo de sementes por prensa hidráulicas (extração a frio).

A casca da semente, por apresentar alto teor de lignina, apresenta limitações para uso na

alimentação de ruminantes, sendo mais conveniente utilizá-la como insumo calorífico (Saturnino et al.,

2005). A presença da casca reduz o teor de proteína bruta, amplia os teores de fibra insolúvel em

detergente neutro e de lignina e, reduz a fração potencialmente degradável da matéria seca do farelo/torta.

Além disso, praticamente impede seu uso na alimentação de animais não-ruminantes. Todavia a adoção de

farelos ou tortas de pinhão-manso decorticados deve ser analisada sob o aspecto de viabilidade operacional

e econômica nas unidades de extração de óleo.

O farelo de pinhão manso sem presença de casca apresenta-se como concentrado protéico, com

alto valor de proteína bruta, superior ao encontrado em farelos de outras oleaginosas como soja, algodão,

girassol, mamona, dendê, canola e nabo-forrageiro (Valadares Filho et al., 2006). A torta de pinhão-manso

com casca, obtido após extração do óleo de sementes por prensa hidráulicas (extração à frio), contém alto

teor de extrato etéreo (24,16%, base da MS) e teor de proteína bruta entre 40 a 45% do valor do farelo de

pinhão-manso sem casca.

Em estudos que estimaram a energia metabolizável (EM) do farelo de pinhão manso foram obtidos

valores correspondentes a 81% da EM do farelo de soja (Makkar et al., 1998). A composição em

aminoácidos essenciais do farelo de pinhão-manso assemelha-se ao farelo de soja, exceto nos níveis de

lisina e aminoácidos sulfurosos, menor e maior, respectivamente (Oliveira et al., 2010c).

Apesar do grande potencial, o pinhão-manso apresenta desvantagem comparativa em

relação às outras oleaginosas principalmente devido à presença de compostos tóxicos (ésteres de forbol).

Ésteres de forbol são compostos de ocorrência natural e amplamente distribuídos em espécies de plantas

das famílias Euphorbiaceae e Thymelaeceae. Os efeitos biológicos desses compostos incluem a promoção

de tumor, proliferação celular, ativação de plaquetas do sangue, mitogênese de linfócitos, inflamação da

pele, produção de prostaglandina e estimulação de degranulação em neutrófilos. Estes efeitos são

correlacionados com a ativação da proteína C kinase que conduz a uma série de respostas celulares por

fosforilação, com o objetivo de reduzir proteínas nos resíduos de serina e treonina (Azzi et al., 1992).

Em diversos estudos observou-se elevada toxidade de sementes de pinhão-manso quando

ingeridas por roedores (Liberalino et al., 1988) e ruminantes (Ahmed & Adam, 1979a,b; Gadir et al.,

2003). Duas estratégias potencialmente podem ser desenvolvidas para reduzir os níveis de ésteres de forbol:

a) desenvolvimento de genótipos de pinhão-manso que sejam ao mesmo tempo produtivos e que

apresentem baixos níveis da toxina. A existência de variabibilidade genética para os níveis de ésteres de



forbol já foi verificada em países como o México; b) Desenvolvimento de processos industrais de

destoxificação.

Por apresentar solubilidade em solventes orgânicos, os éteres de forbol estão presentes em

maior quantidade nas sementes em relação às tortas/farelos. Segundo Makkar & Becker (1999), 72% dos

ésteres de forbol das sementes são removidos durante a extração do óleo por éter de petróleo. Além disso,

a extração de óleo da semente por meio de solventes resulta em produto com menor teor de ésteres de

forbol em relação à extração mecânica.

Diferentes métodos de destoxificação (térmico e químico) do farelo de pinhão-manso foram

avaliados por Aregheore et al. (2003) e Martinez-Herrera et al. (2006). A partir dos resultados destes

trabalhos verificou-se que tratamento térmico (121oC por 30 minutos) não é eficaz como processo de

destoxificação, pois os ésteres de forbol são termo-estáveis. Além disso, tratamentos químicos à base de

hidróxido de sódio (dose de 3,5 a 4,0% de NaOH, p/p),extração com metanol à 92% ou etanol à 90% se

mostraram eficazes na redução dos níveis de ésteres de forbol.

Kumar et al. (2010) verificaram que a substituição proteica parcial (50%) da farinha de

peixe pelo farelo de pinhão-manso destoxificado (com 60 minutos de extração com solvente orgânico +

autoclavagem; aplicação com pedido de patente) não afetou o crescimento e a saúde de carpas (Cyprinus

carpio L). Os esteres de forbol não foram detectados no tecido muscular dos peixes, sugerindo que os

animais alimentados com farelo destoxificado são seguros para o consumo humano.

A biodestoxitificação apresenta-se como processso promissor. Os ésteres de forbol foram

biodegradados no solo entre 9 a 19 dias, dependendo da temperatura e umidade do meio (Devappa et al.,

2009), provavelmente pela ação da microbiota edáfica. O ecossistema ruminal, por sua vez, não foi capaz

de reduzir os níveis da toxina após 72 horas de incubação ruminal in vitro (Makkar & Becher, 2010).

Barros et al. (2011) avaliaram a incubação de três fungos Bjerkandera adusta, Ganoderma

resinaceum e Phebia rufa na torta de pinhão-manso por 30 dias. Houve redução de 20% da

concentração de ésteres de forbol no material inoculado com Ganoderma resinaceum,

91%com Bjerkandera adusta e 97%com Phebia rufa. Os resultados obtidos por estes autores sugerem

que o cultivo de fungos lipolíticos não patogênicos pode ser uma alternativa para viabilizar o uso da torta do

pinhão-manso tóxica na alimentação animal.

Em razão da intensa modificação bioquímica de substratos durante a ensilagem, postulou-se

que a ensilagem da torta de pinhão-manso (TPM) poderia reduzir os níveis de ésteres de forbol. Assim, foi

conduzido na UFMT/Campus Sinop um ensaio inédito visando avaliar a capacidade do processo de

ensilagem em reduzir os níveis de ésteres de forbol presentes na TPM, adicionando-se ou não fontes de

carboidratos solúveis (5% de sacarose ou 5% de glicerina) ou inoculante microbiano (0 e 5x105 UFC de

Lactobacillus plantarum + 3,33x105 UFC de Propionibacterium por grama de material ensilado)

(Schwambach, T.I., dados não publicados). Foram confeccionados 24 mini-silos (982 cm3) de PVC, os

quais foram abertos após 60 dias de fermentação em temperatura ambiente. A TPM pré-ensilada foi

hidratada com água destilada e continha 28,2% de umidade, 21,3% de proteína bruta (base da matéria

seca) e 0,424 mg de ésteres de forbol/g de matéria seca. A ensilagem reduziu, em média, 47,4% os ésteres

de forbol da TPM, independente da adição de fontes de carboidratos solúveis ou inoculante microbiano. Os

níveis de ésteres de forbol no material ensilado ainda permaneceu elevado (0,25 mg/kg de matéria seca).



Assim, o processo de ensilagem da TPM hidratada (28,2% de umidade) ainda não é indicado como

procedimento eficaz de biodestoxificação.

Perspectivas e recomendações

O farelo e a torta de pinhão-manso apresentam grande potencial de utilização na alimentação de

ruminantes como substituto de concentrados protéicos. No entanto, ainda faz-se necessário:

a) Avaliar a composição dos fatores tóxicos e antinutricionais das variedades existentes, uma vez

que estudos conduzidos no México indicaram a existência de variedades não-tóxicas (baixos níveis de

ésteres de forbol) de pinhão-manso;

b) Avaliar a composição dos fatores tóxicos e antinutricionais do farelo obtido por diversos

solventes;

c) Validar os tratamentos existentes e desenvolver métodos de destoxificação mais eficientes e de

menor custo, principalmente por meio de cultivos de fungos lipolíticos não patogênicos;

d) Avaliar a viabilidade operacional e econômica de processos de destoxificação do farelo e torta

de pinhão-manso;

e) Avaliar a viabilidade operacional e econômica de processos de decorticação de farelos e tortas

de pinhão-manso, o que ampliaria o valor nutritivo para animais ruminantes e possibilitaria seu uso na

alimentação de animais não-ruminantes;

f) Condução de ensaios com animais para validar os processos de destoxificação e determinar

níveis ótimos de inclusão na dieta.

4. Glicerina

A glicerina é um triol viscoso, resultante, entre outros, do processo de transformação de um

triglicerídeo em éteres de ácidos graxos (biodiesel) a partir de uma reação de transesterificação, na

presença de um catalisador (normalmente básico) e de um álcool de cadeia curta (metanol ou etanol). O

termo glicerina aplica-se aos produtos comerciais à base de glicerol. O termo glicerol aplica-se normalmente

ao componente químico puro 1,2,3-propanotriol. Vários níveis e designações de glicerina estão disponíveis

comercialmente, que diferem quanto ao conteúdo de glicerol, álcool, catalizadores, ácidos graxos, sabões,

cor e odor (Mota et al., 2009).

4.1 Classificação e composição química

Na indústria do biodiesel podem ser obtidas basicamente quatro tipos de glicerina:

Glicerina bruta: Obtida logo após a separação do biodiesel. Contém baixos níveis de glicerol (40 a

70%), elevados níveis de catalizadores, álcool, água, ácidos graxos e sabões. O pH normalmente é elevado

(> 12);

Glicerina bruta “loira”: É a glicerina bruta após sofrer tratamento ácido, seguido de remoção dos

ácidos graxos e sabões. Possui normalmente 75 a 90% de glicerol. O restante é formado por água, sais,



água e metanol. Valor de pH entre 5 e 6. É o principal tipo de glicerina obtida atualmente ns indústrias de

biodiesel;

Glicerina grau famacêutico (grau USP): É a glicerina bruta “loira” após sofrer bidestilação a vácuo

e tratamento com absorventes. Contém mais de 99% de glicerol. Tem grande aplicação nos setores de

cosméticos, higiene pessoal, medicamentos e fumo;

Glicerina grau alimentício (food grade): Completamente isenta de metanol.

Para cada 90 m3 de biodiesel são gerados 10m3 de glicerina bruta. Assim, estima-se que no ano de

2010 foram produzidos cerca de 260 mil m3 de glicerina bruta, valor este que excede a demanda de

glicerina bidestilada aplicada convencionalmente pelas indústrias de cosméticos, higiene pessoal, fármacos e

alimentos. Assim, faz-se necessário desenvolver novas formas de uso da glicerina bruta a fim de agregar

renda e minimizar o passivo ambiental da cadeia produtiva do biodiesel.

Devido à presença de glicerol, a glicerina apresenta potencial de uso na alimentação animal como

fonte energética, notamente em substituição a cereais ricos em amido. A quantidade estimada de glicerina

do biodiesel produzida no ano de 2010 representa cerca de 3,5% da demanda anual de ração concentrada

comercial para bovinos no Brasil (Sindirações, 2010).

Em razão do expressivo aumento da oferta de glicerina e do potencial de uso como

macroingrediente na dieta de animais, o Ministério da Agricultura, Abastecimento e Pecuária (MAPA)

autorizou o uso da glicerina bruta do biodiesel em outubro de 2010. O padrão mínimo de qualidade está

descrito na Tabela 6. A glicerina obtida de gordura animal ainda não é autorizada na alimentação de

ruminantes em razão do risco de transmissão doenças priônicas. O uso da glicerina oriunda do óleo de

mamona e de pinhão-manso também não foram autorizadas pelo MAPA devido ao potencial risco da

presença de toxinas.

Tabela 6 – Padrão mínimo de qualidade da glicerina bruta para alimentação animal exigido no Brasil

(MAPA, 2010)

Composto Limite Valor

(base na matéria

natural)

Glicerol Valor mínimo 800 g/kg

Umidade Valor máximo 130 g/kg

Metanol Valor máximo 150 mg/kg

Sódio Valor máximo garantido

pelo fabricante e pode variar

em função do processo

produtivo

Matéria mineral Valor máximo garantido

pelo fabricante e pode variar



em função do processo

produtivo

Fonte: Departamento de Fiscalização dos Insumos Pecuários (MAPA)Data: 05/10/2010

Entretanto, há substanciais evidências que no processo de transesterificação ocorre destruição de

príons (PrPsc) de scrapie (Seidel et al., 2006), degradação de ésteres de forbol (Makker et al., 2009) e de

gossipol (Qian et al., 2008), indicando haver potencial de uso seguro de glicerina oriunda de gordura animal,

de pinhão-manso e de algodão na alimentação de ruminantes. Porém ainda faz-se necessário a confirmação

por meio de ensaios de longa duração com animais.

Realizou-se uma compilação de dados sobre a composição química da glicerina bruta do biodeisel

utilizada na alimentação animal (Tabela 7) A glicerina utilizada foi majoritariamente do tipo “loira” obtida

após a transesterificação do óleo de soja. O teor de glicerol variou entre 80 a 90% da glicerina. O teor de

metanol (principal álcool utilizado) variou consideravelmente ( entre 120 a 86.400 mg/kg de glicerina) e a

maioria apresentou níveis mais elevados que o limite máximo exigido pelo MAPA.

Tabela 7- Estatística descritiva da composição química (base da matéria natural) da glicerina bruta oriunda

de óleo de soja utilizada na dieta de animais

Item Média Mínimo Máximo n1

Glicerol, % 84,49 80,00 90,70 7,0

Água, % 7,50 5,00 10,40 5,0

Metanol,

mg/kg 13.000 120 86.400 6,0

Extrato etéreo,

% 1,26 0,00 6,90 6,0

Mineral, % 7,19 5,50 10,00 6,0

Na, % 2,26 1,30 3,50 6,0

1 Lammers et al. (2008); Menten et al. (2008); Gomes (2009); Mach (2009); Berencheten et al.

(2010); San Vito (2010); Van Cleef et al. (2010).

A ingestão do metanol pode causar toxidade em animais, notadamente pelo acúmulo no sangue de

ácido fórmico produzido no fígado a partir de reações de desidrogenação do metanol. O ácido fórmico é

excretado na urina, mas o seu excesso no sangue pode causar depressão do sistema nervoso central,

acidose metabólica e lesão ocular.

Ruminantes provavelmente são mais tolerantes à ingestão de metanol, pois o mesmo pode ser

convertido em metano no rúmen. Pol & Demeyer (1988) verificaram que a infusão ruminal de metanol não

afetou a produção e composição de ácidos graxos volátei ,e que 77% do metanol foi convertido à metano

(in vitro) no meio de cultivo com inóculo de ovinos adaptados.

Os níveis elevados de sódio encontrado na glicerina bruta “loira” (1,3 a 3,5%, base da matéria



natural) podem limitar seu uso na dieta. O excesso de sódio na dieta pode reduzir o consumo e o

desempenho animal, além de ampliar a incidência e severidade de edema de úbere (principalmente em

novilhas pré-parto). Segundo o NRC (2001) níveis de sódio não devem ultrapassar a 1% da dieta (base da

matéria seca).

A presença de metais pesados também podem representar um risco da ingestão de glicerina.

Porém, Lage (2009) ao avaliar níveis crescentes de glicerina bruta (contendo 36,2% de glicerol, 46,48% de

ácidos graxos totais, 8,66% de metanol e 6,2% de água) na dieta (0, 3, 6, 9 e 12% na MS) de ovinos em

confinamento da raça Santa Inês, com peso corporal inicial médio de 20 kg e peso corporal final de 35 kg,

concluiu que o uso de glicerina bruta não promove mudanças que comprometam a qualidade e segurança

alimentar da carne no tocante aos níveis de metais pesados no músculo e fígado. Os níveis de metais

pesados observados na glicerina pelo autor comparativamente aos níveis máximos tolerados por ruminantes

estão descritos na Tabela 8.

Tabela 8 – Comparativo entre a composição de metais pesados analisados na glicerina bruta (36,2% de

glicerol, 46,48% de ácidos graxos e 8,66 % de metanol) e o nível máximo tolerável em dietas

de ruminantes

Item Glicerina bruta Nível máximo tolerável em

dietas por ruminantes2

Cobre (Cu), mg/kg 5,65 15-40

Cromo (Cr ), mg/kg 1,19 50

Níquel (Ni), mg/kg 5,87 50

Chumbo (Pb), mg/kg 0,33 30

1 Laje (2009)

2 NRC (2001)

4.2 Metabolismo do glicerol e seu efeito

Parcela significativa do glicerol ingerido (39 a 69%) é fermentado até ácidos graxos voláteis no

rúmen em animais adaptados (Rémond et al., 1993). Parte do glicerol ingerido que escapa da fermentação

ruminal é absorvido no trato gastrintestinal e metabolizado no fígado a gliceraldeído 3-fosfato, que poderá

ser degradado via glicólise para produção de energia ou direcionado para síntese de glicose

(gliconeogênese), dependendo do estado fisiológico do animal (Krehbiel, 2008). Quando a demanda de

glicose é alta, como o caso de animais em crescimento muscular, o glicerol é usado preferencialmente para

produção de glicose.

Diversos ensaios in vitro foram realizados nos últimos anos visando avaliar os efeitos da adição de

glicerol sobre o metabolismo ruminal (Donkin, 2008; El-Nor et al., 2010; Krueger et al., 2010; Lee et al.,

2011). De maneira geral a adição de até 15% de glicerol (base da matéria seca) não afetou a digestibilidade

da fibra e da matéria orgânica e a produção; aumentou a produção de propionato e/ou butirato, com

1

3+), mg/kg



pequeno efeito sobre a produção de acetato; reduziu a produção de metano por unidade de matéria

organica digerida, indicando melhor eficiência de utilização da energia disponível.

Um efeito interessante do glicerol sobre o metabolismo ruminal de lipídeos foi observado por

Krueger et al. (2010). As adições de 2 e 10% de glicerol no substrato (base da matéria seca) reduziram em

48 e 77% a lipólise ruminal in vitro. O comportamento verificado por estes autores sugere que a adição de

glicerol pode ampliar o fluxo intestinal de ácidos graxos insaturados dietéticos, e aumentar o potencial de

deposição dos mesmos na carcaça e de secreção no leite. No entanto, faz-se necessários estudos

confirmatórios com animais.

4.3 Glicerina na alimentação de bovinos em crescimento e terminação

Em razão do potencial glicogênico do glicerol, a maioria dos estudos científicos publicados nas

últimas décadas sobre o uso da glicerina (bidestilada) limitaram sua aplicação no tratamento de desordens

metabólicas em vacas de leite de alta produção, utilizando-se baixos níveis na dieta (abaixo de 5%, base da

MS) (Johnson et al., 1954; Fisher et al., 1971; 1973; DeFrain et al., 2004). O uso como

macroingredientes, no entanto, é recente.

Compilação de resultados de quatro experimentos sobre uso da glicerina bruta do biodiesel (GB)

em dietas para bovinos terminados em confinamento de corte é apresentada na Tabela 9. Os níveis de

glicerol variaram de 82 a 86% e metanol de 0,09% a 1,25%. O nível máximo de inclusão de GB variou

entre 12 a 30% na MS da dieta. Todas as glicerinas foram obtidas a partir do óleo de soja. Em apenas um

experimento foi observado efeito da GG sobre o desempenho dos animais, com valores máximos de

consumo de matéria seca, ganho de peso corporal e eficiência alimentar obtidos com a inclusão de 2% de

GB na dieta (Pearson et al., 2009). Todavia, neste experimento, o desempenho dos animais alimentados

com até 12% de GB na dieta foi semelhante aos animais que não receberam glicerina. O rendimento de

carcaça não foi afetado pela inclusão de GB em três experimentos.

O aumento esperado na deposição de gordura intramusculuar e do rendimento de carne (área do

músculo longissimus dorsi - LD) não foi confimado nestes experimentos. Mach et al. (2009) verificaram

que a adição de até 12,1% de GB na dieta de bovinos da raça holandesa não afetou área do músculo

Longissimus dorsi (LD) e o seu conteúdo de gordura. Elam et al. (2008) também verificaram que adição

de até 15% de GB na dieta de novilhas cruzadas (racas continentais vs britânicas) não afetou os indicadores

de deposição de gordura intramuscular e de rendimento de carne. Pearson et al. (2009) por sua vez,

observaram redução linear na área do músculo LD e no grau de deposição de gordura intramuscular com o

aumento do nível de GB de 2 para 16% na dieta (base da MS) de novilhas cruzadas (não definido pelos

autores). A deposição de gordura subcutânea não foi afetada pela adição de GB.

Assim, até o momento não se confirma os benefícios da alta capacidade glicogênica do glicerol

sobre as características de carcaça de bovinos de corte alimentados com GB. Desta forma, justifica-se o

uso da GB em substituição à fontes de concentrados energéticos (i.e. milho) apenas por conveniência

econômica. Potenciais efeitos sobre a redução de emissão de metano ruminal ainda necessitam de

confirmação por meio de estudos in vivo de longa duração.

4.4 Efeito da glicerina sobre o desempenho reprodutivo de machos



A espermatogênese pode ser comprometida pelo fornecimento de glicerol na dieta. É reconhecido que

a administração intratesticular de glicerol causa pertubações no citoesqueleto das células de sertoli e reduz a

síntese de lactato nas mesmas, ocasionando défict energético nas espermátides (Igdoura & Wiebe, 1994;

Wiebe, 2000). Além disso De fato, Gomes (2009) verificou que a adição de 15 e 30% de GB (83,1% de

glicerol, 0,012% de metanol e 1,3% de sódio) na dieta de ovinos ocasionou redução de 77 e 74% a

concentração de espermatozóides no ejaculado de ovinos em confinamento.

4.5 Perspectivas e recomendações

A glicerina bruta do biodiesel oriúnda do óleo de soja, com teor de glicerol acima de 80%, pode ser

utilizada em até 10% na matéria seca de dietas para bovinos de corte em terminação, sem afetar o

desempenho produtivo, as características da carcaça e a qualidade da carne. Recomenda-se maior

direcionamento para experimentos sobre uso da glicerina em suplementos para bovinos em pastejo.

Os ruminantes provavelmente toleram níveis de metanol acima do valor máximo exigido atualmente

pelos orgãos federais de fiscalização, de 150 mg/kg de glicerina. Todavia, os níveis máximos seguros de

metanol na glicerina ainda precisam ser definidos.

Há substanciais evidências que o uso da glicerina como macroingrediente na dieta reduz a

espermatogênese. Todavia, recomenda-se o desenvolvimento de mais estudos confirmatórios e/ou de

estratégias para redução deste efeito.

A segurança do uso de glicerina oriunda da transesterificação de gordura animal, bem como de óleos

vegetais contendo toxinas ou fatores antinutricionais (principalmente de pinhão-manso, algodão e de

brássicas) ainda necessita ser avaliada.

O uso de glicerina na dieta apresenta potencial de reduzir a emissão de metano ruminal por unidade de

matéria orgânica digestível ingerida, mas que ainda necessita de confirmação por meio de estudos in vivo

de longa duração.

O uso de glicerina na dieta apresenta potencial ampliar o fluxo intestinal de ácidos graxos insaturados

dietéticos e aumentar a deposição dos mesmos na carcaça e a secreção no leite. No entanto, também faz-se

necessários estudos confirmatórios in vivo.

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Fonte: Amazônia Phos

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perspectiva da utilização dos co-produtos do biodiesel na produção de bovinos de corte __...

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