universidade estadual de santa cruz programa … · ruminantes dissertação apresentada à...

DÉBORA CHAOUI PIMENTA DOS SANTOS

FRUTAS TROPICAIS COMO AGENTES MITIGADORES DE METANO EM

RUMINANTES

ILHÉUS – BAHIA

DEZEMBRO DE 2013

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

PROGRAMA DE PÓS - GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAL ANIMAL

ii



RUMINANTES

Dissertação apresentada à Universidade

Estadual de Santa Cruz como parte das

exigências para obtenção do título de

Mestre em Ciência Animal, Área de

Conhecimento em Nutrição de

Ruminantes

Orientador: Prof. Dr. José Augusto Gomes

Azevêdo.

ILHÉUS – BAHIA

DEZEMBRO DE 2013

iii

S231 Santos, Débora Chaoui Pimenta dos. Frutas tropicais como agentes mitigadores em ruminantes / Débora Chaoui Pimenta dos Santos. – Ilhéus, BA: UESC, 2013. xii, 58 f. : il. Orientador: José Augusto Gomes Azevêdo. Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Santa Cruz. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal. Inclui referências. 1. Ruminantes – Nutrição. 2. Nutrição animal. 3. Frutas tropicais. 4. Metano. I. Título. CDD 636.20852

iv



RUMINANTES

Dissertação apresentada à Universidade

Estadual de Santa Cruz como parte das

exigências para obtenção do título de

Mestre em Ciência Animal, Área de

Conhecimento em Nutrição de

Ruminantes.

ILHÉUS-BA, 03/12/2013.

______________________________________ Prof. Dr. José Augusto Gomes Azevêdo

Universidade Estadual de Santa Cruz - UESC Orientador

________________________________________ Prof. Dr. Luiz Gustavo Ribeiro Pereira

Embrapa Gado de Leite

_______________________________________ Prof. Dr. Márcio dos Santos Pedreira

Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia

iv

DEDICATÓRIA

Dedico esta obra ao meu marido Rafael, maior incentivador, parceiro e

responsável para a concretização do meu curso.

v

AGRADECIMENTOS

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -

CAPES, pela concessão da bolsa de estudos, CNPq, FAPEMIG/PPM e Embrapa

pelo financiamento do projeto.

Ao secretário do Programa de Pós Graduação em Ciência Animal da

UESC, Eduardo por estar sempre disposto e tão bem informado para esclarecer

todas as dúvidas surgidas durante o curso.

À Coordenação do Programa de Pós Graduação em Ciência Animal da

UESC, por buscar melhorias para o curso aumentando o nosso conhecimento na

área.

Aos funcionários do laboratório de nutrição animal e análise de alimentos

da UESC, Pablo e Gerson.

A Deus por me fortalecer e dar condições de ir até o fim independente das

dificuldades, por estar presente em minha vida e na vida da minha família em

cada respirar, em cada abrir e fechar de olhos.

A minha família, minha base de sustentação e motivação de vida.

Meus filhos, João Luiz e Davi, que mesmo falando que meus estudos

atrapalhavam eles ficarem comigo, ficavam quietinhos para não incomodar a

mamãe.

Minha mãe Affif, por ser realmente avó, mãe e amiga dos meus filhos,

dividindo comigo todo o trabalho de criação.

Meu irmão Danilo, também veterinário, a quem recorro para tirar dúvidas

técnicas.

Meu sobrinho e afilhado Enzo, por deixar a minha vida mais feliz tendo

chegado bem no meio do meu mestrado

Minha sogra, cunhado e cunhadas por participarem ativamente da vida da

minha família.

Ao professor José Augusto Azêvedo, pela orientação, compreensão,

amizade e pela sabedoria demonstrada.

Ao professor Luiz Gustavo Pereira, por disponibilizar seu tempo,

conhecimentos e recursos para o desenvolvimento deste trabalho.

vi

Aos colegas Brena, Flávio, Ligia e Gisele por estar sempre à disposição

para ajudar.

Aos estagiários e bolsistas em especial a Jaci, Leandro e Valclei dispondo-

se a socorrer-me quando necessário.

A minha cunhada e amigas, Michelle, Gabi, Daiane, Renata, Alessandra,

Mércia, por virarem um pouco mãe dos meus filhos durante as minhas ausências

na escola, futebol...

.

Muito obrigada a todos!

vii

SANTOS, D. C. P. Tropical Fruit as Agents in Methane Mitigators Ruminantes. 2013.57 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, 2013.

RESUMO

Objetivou-se com este trabalho avaliar alterações nas características

fermentativas ruminais decorrentes da substituição do feno de Brachiaria

brizantha por frutas, (cacau, cupuaçu, graviola, jenipapo e a casca de

mangostão) buscando a identificação de potenciais agentes mitigadores de

metano entérico. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado onde testou-

se os níveis de substituição (0, 30, 40 e 50) através da técnica in vitro semi

automática de produção de gás para a avaliação de volume final de carboidratos

não fibrosos (VFCNF), taxa de degradação de carboidratos não fibrosos (kdCNF),

tempo de latência, volume final de carboidratos fibrosos (VFCF), taxa de

degradação de carboidratos fibrosos (kdCF), volume total (VT), digestibilidade in

vitro da matéria seca (DIVMS), volume de gases, gás garbônico (CO2), nitrogênio

amoniacal (NH3), ácidos graxos de cadeia curta (acético, butírico e propiônico) e

pH. O VFCF superou o VFCNF, independente da fruta utilizada. Na cinética de

fermentação ruminal, foi observado o comportamento da substituição da fruta

para o aproveitamento do feno pelo animal. O jenipapo, amêndoa de cacau,

cupuaçu seguidos da casca de cacau e graviola melhoraram o perfil da

fermentação ruminal in vitro, aonde todos mantiveram ou aumentaram as kdCF e

kdCNF já o mangostão não melhorou e piorou kdCF. No que diz respeito aos

produtos da fermentação, foram avaliados nitrogênio amoniacal (NH3), gás

carbônico (CO2), gás metano (CH4), volume de gases, ácidos graxos de cadeia

curta (AGCC), sendo eles, acético, propiônico e butírico, e pH. As frutas casca de

cacau, cupuaçu, graviola e jenipapo apresentaram aumento na produção do CH4

A amêndoa do cacau e a casca de mangostão no tempo de 24 horas de

incubação apresentaram comportamento diferente, já que para a amêndoa de

cacau não houve alteração (P>0,05) na produção de metano à medida que existiu

a substituição pelo feno; e a casca de mangostão houve redução de até 31,5%

na produção de metano quando comparado o nível de substituição de 50% do

viii

feno. Entre as frutas tropicais cacau, cupuaçu, graviola, jenipapo e a casca de

mangostão àquela com potencial mitigador de metano entérico in vitro é apenas a

casca do mangostão. A amêndoa do cacau não proporciona aumento na

produção de metano entérico in vitro.

Palavras–chave: Frutas Tropicais. Metano. Ruminante

ix

SANTOS, D. C. P. Tropical Fruit as Agents in Methane Mitigators Ruminantes. 2013.57 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, 2013.

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate changes in ruminal fermentation characteristics resulting from the replacement of a Brachiaria Brizantha by fruit (cacao , cupuaçu , soursop , mangosteen peel and genipap ) seeking to identify potential mitigating agents of enteric methane . We used a randomized design in which we tested the levels ( 0 , 30 , 40 and 50 ) through in vitro semi auto gas production to evaluate final volume of non-fiber carbohydrates ( VFCNF ) , rate degradation of non- fiber carbohydrates ( kdCNF ) , latency time , final volume of fiber ( VFCF ) , rate of degradation of fiber ( kdCF ) , total volume ( VT ) , in vitro digestibility of dry matter (DM ) , volume gases , carbônico dioxide (CO2 ) , ammonia nitrogen ( NH3 ) , short chain fatty acids (acetic , propionic and butyric acid ) and pH . The VFCF overcame VFCNF , regardless of the fruit used . On the kinetics of ruminal fermentation , the behavior of substitution of fruit for use by hay animal was observed . Genipap , cocoa beans , cupuaçu followed by cocoa husks and soursop improved the profile of ruminal fermentation in vitro , where all maintained or increased kdCF and kdCNF now the mangosteen has not improved and worsened kdCF . With respect to the fermentation products were evaluated ammoniacal nitrogen (NH3) , carbon dioxide ( CO2), methane ( CH4) gas volume , short chain fatty acids ( SCFA ) , namely , acetic , propionic and butyric and pH. The fruit peel cacao , cupuaçu , soursop and genipap showed increased production of CH4 Cocoa beans and coat mangosteen at 24 hours of incubation showed different behavior , since for cocoa beans did not change ( P > 0 05 ) in methane production as it existed at the replacement hay ; and mangosteen rind was up to 31.5 % reduction in methane production when compared to the replacement level of 50 % hay . Tropical fruit cacao, cupuaçu , soursop , mangosteen peel genipap and that containing enteric methane mitigation potential in vitro is only the rind of the mangosteen . Cocoa beans provides no increase in enteric methane production in vitro. Keywords: Tropical Fruits. Methane. Ruminant.

x

LISTA DE FIGURAS

Figura Pag.

Figura 1 Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela amêndoa do cacau, por 12 e 24 horas de incubação in vitro.

43

Figura 2 Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca de cacau, por 12 e 24 horas de incubação in vitro.

44

Figura 3 Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo cupuaçu, por 12 e 24 horas de incubação in vitro.

45

Figura 4 Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela graviola, por 12 e 24 horas de incubação in vitro.

47

Figura 5 Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo jenipapo, por 12 e 24 horas de incubação in vitro.

48

Figura 6 Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca de mangostão, por 12 e 24 horas de incubação in vitro.

49

xi

LISTA DE TABELAS

Tabela Pag.

Tabela 1. Composição bromatológica dos frutos e feno de Brachiaria brizantha. 26 Tabela 2. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro

dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo jenipapo.

31

Tabela 3. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela amêndoa de cacau.

31

Tabela 4. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo cupuaçu.

32

Tabela 5. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca de cacau.

33

Tabela 6. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela graviola.

34

Tabela 7. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca de mangostão.

34

Tabela 8. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca do cacau, por 24 horas de incubação in vitro.

36

Tabela 9. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo cupuaçu, por 24 horas de incubação in vitro.

37

Tabela 10. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca do mangostão, por 24 horas de incubação in vitro.

37

Tabela 11. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela amêndoa do cacau, por 24 horas de incubação in vitro.

39

Tabela 12. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo jenipapo, por 24 horas de incubação in vitro.

40

Tabela 13. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela graviola, por 24 horas de incubação in vitro.

41

xii

SUMÁRIO

Pag.

1. INTRODUÇÃO 13

2. OBJETIVOS 14

2.1. Geral 14

2.2. Específicos 14

3. REVISÃO DE LITERATURA 15

3.1. Produção de Metano. 16

3.2. Estratégias de Mitigação. 18

3.3. Características de Alimentos com Potencial Mitigador de Metano. 19

3.4. Método in vitro para avaliação de metano entérico. 21

3.5. Frutas analisadas. 22

4. MATERIAL E MÉTODOS 24

4.1. Determinação da composição química. 25

4.2. Características fermentativas dos alimentos. 26

4.3. Parâmetros de cinética de fermentação e técnica semi-automática de produção de gases in vitro.

28

4.4. Análise estatística. 29

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 30

5.1. Cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos. 30

5.2. Produtos da fermentação ruminal in vitro. 36

5.3. Produção de metano entérico. 43

6. CONCLUSÕES 50

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 51

13

1. INTRODUÇÃO

O CH4 é um GEE emitido significativamente pela pecuária, em especial, a

brasileira, o que à torna alvo de criticas. A produção de metano resulta da

fermentação anaeróbica da matéria orgânica em ambientes alagados, campos de

arroz cultivados por irrigação de inundação, fermentação entérica, tratamento

anaeróbico de resíduos animais e queima de biomassa (FAO, 2013).

A utilização de algumas práticas pode tornar a agropecuária mais

sustentável reduzindo a emissão desses gases. Existem várias formas de mitigar

GEE, destacando-se a melhora da qualidade das pastagens, utilização animais

geneticamente melhorados, introdução de alguns nutrientes à dieta que tenham

potencial mitigador de CH4, como por exemplo, lipídios e alimentos concentrados

que irão produzir mais ácido propiônico e menos ácido acético, diminuindo a

quantidade de H2 livre e conseqüentemente a metanogênese.

O Brasil destaca-se como grande produtor e exportador de frutas que por

serem produtos perecíveis existem altos índices de perdas. Recentemente tem

crescido o interesse pelo consumo de frutas tropicais e seus produtos na forma

industrializada, atrelado a isso, cresce o volume de resíduos gerados pela

industrialização destas frutas. Esse fato somado ao crescimento do poder

aquisitivo da população mundial e ao aumento no consumo de produtos de

origem animal tem levado os pesquisadores a buscar soluções para utilização

desses resíduos introduzindo-os na alimentação animal.

As pastagens são as fontes de alimentos mais utilizadas pelos animais,

porém, elas não estão disponíveis em quantidade e qualidade suficiente por todo

o ano, assim, existe a necessidade de suplementar os animais.

Acredita-se que além da viabilidade econômica, os subprodutos podem

garantir uma nutrição adequada aos animais que gerarão produtos de alto valor

nutricional e de forma sustentável, visto que, o excesso dos resíduos no solo pode

gerar gases de efeito estufa (GEE). Sendo os ruminantes um dos responsáveis

pela emissão desses GEE dentre eles destacando-se o metano (CH4), pesquisas

vêm sendo realizadas, a fim de conhecer a composição química desses

subprodutos descobrindo os benefícios dos mesmos tanto para nutrição animal

quanto para seu efeito mitigador de GEE.

14

Uma forma prática e economicamente viável para verificar a característica

dos alimentos, é a técnica de produção de gases in vitro, a qual, tem sido uma

alternativa adequada para mensuração de metano entérico, pois tem retratado

eficientemente os acontecimentos in vitro podendo ser utilizada para formação de

uma base de dados de produção potencial de metano de diversas dietas para

ruminantes.

O presente trabalho teve o objetivo de estudar cinco (05) frutas (cacau,

cupuaçu, graviola, jenipapo e mangostão), facilmente encontrados na região sul

da Bahia e descobrir através da incubação in vitro os seus potenciais de

mitigação de metano entérico sem prejuízos nutricionais para ruminantes.

2. OBJETIOS:

2.1. GERAL: Analisar alimentos a fim de verificar o potencial de mitigação

de metano entérico dos mesmos através da técnica de

incubação in vitro.

2.2. ESPECÍFICOS: Realizar análises laboratoriais de frutas para verificação da

composição químico-bromatológica das mesmas observando

a sua capacidade e qualidade nutricional para os animais,

potencial de digestibilidade e capacidade de produção de

gases;

Realizar incubação das frutas através da técnica de produção

de gases in vitro para mensurar o volume de metano

produzido pelas mesmas;

Avaliar frutas disponíveis no sul da Bahia com agentes

mitigadores de CH4 em ruminantes.

15

3. REVISÃO DE LITERATURA

Com o crescimento da população mundial e do poder aquisitivo da mesma

a demanda por alimentos de origem animal cresceu (FAO, 2013). De acordo com

dados do IBGE divulgados em novembro de 2010, estimou-se que o Brasil

possuía uma população de 190.732.694 pessoas que vivem em uma área com

superfície de 8.515.767,049 km2. A região Nordeste possui uma área de 1,56

milhões de km2 (18,2% do território nacional) e sua população foi estimada em

51.609.027 habitantes (28,05% da população brasileira).

Em relação a 2010, estimou-se que o rebanho bovino de 2011 teve um

crescimento nacional de 1,6%, totalizando cerca de 212,8 milhões de cabeça.

Após a Índia o Brasil ocupa a 2ª posição mundial em rebanho de gado bovino,

sendo que na Índia o rebanho não é comercial e inclui bubalinos. A distribuição do

rebanho no território brasileiro apresentava-se da seguinte forma: Região Centro

Oeste (34,1%), Norte (20,3%), Sudeste (18,5%), Nordeste (13,9%) e Sul (13,1%),

sendo Mato Grosso (13,8%) o estado de maior efetivo bovino (IBGE, 2011).

Contrapondo-se a esse crescimento surge um fator ambiental que leva a

pecuária brasileira a ser alvo de críticas pela emissão de gases de efeito estufa

(GEE). Na pecuária, o gás metano (CH4), formado a partir da fermentação

entérica dos carboidratos, é o principal responsável pelas emissões no setor. Isso

se agrava ainda mais devido ao modelo ineficiente de exploração pecuária,

baseada em pastagens degradadas que tem como conseqüência maior

quantidade de GEE por Kg de carne produzida (IPCC, 2007).

Os ruminantes possuem microrganismos no rúmen que vivem em simbiose

e são capazes de fermentar carboidratos da dieta e produzir ácidos graxos de

cadeia curta (AGCC) além de gases (dióxido de carbono (CO2) e CH4). O metano,

formado devido à redução do dióxido de carbono, não pode ser usado como um

substrato energético e é eructado no ar contribuindo com gases de efeito estufa

(GEE), resultando em poluição do ambiente (MARTIN et al., 2009).

Segundo Thorpe (2009) o Brasil é o maior emissor de metano entérico

através de bovinos (9,6 Tg de CH4 /ano). A produção de metano entérico pelos

ruminantes contribui 22% da produção mundial desse gás que representa 3,3%

do total dos GEE (USEPA, 2000). Como o aquecimento global vem sendo foco de

preocupação da sociedade e considerado que o CH4 é 25 vezes maior que o CO2

16

em potencial de aquecimento global (IPCC, 2006) e seu tempo de vida na

atmosfera é estimado em 9 a 15 anos, ações de pesquisa apresentam um

importante papel no sentido de desenvolver estratégias para uma produção de

alimentos de origem animal, ambientalmente seguros e sustentáveis.

A elaboração de dietas e sistemas de manejo que minimizem a produção

de metano sem afetar negativamente à eficiência produtiva animal tem sido um

desafio (MACHADO et al., 2011). Para que fiquem claras as formas de mitigar a

produção de metano, faz-se necessário conhecer como se dá essa produção.

3.1. Produção de Metano

A produção de metano resulta da fermentação anaeróbica da matéria

orgânica em ambientes alagados, campos de arroz cultivados por irrigação de

inundação, fermentação entérica, tratamento anaeróbico de resíduos animais e

queima de biomassa (MACHADO et al., 2011). Devido ao fato do CH4 poder ser

produzido através da matéria orgânica, pode ser considerado um biogás.

Segundo Harper et al. (1999), a produção de arroz em terrenos alagados, a

fermentação entérica e a fermentação de dejetos contribui respectivamente com

11%, 16% e 17% do total de CH4 liberado para a atmosfera.

Uma das principais fontes antrópicas de metano, é o cultivo de arroz

irrigado por inundação. De acordo com o Painel Intergovernamental de Mudança

Climática - IPCC (1996), a emissão global desse gás nos campos de arroz

irrigado corresponde a 16% do total de emissão de todas as fontes, estimando-se

de 20 a 100 teragramas, média de 60 Tg (Tg= Teragrama 1012 grama) por ano.

Durante a queima da biomassa de resíduos de colheita e de culturas

agrícolas na pré-colheita, leva à produção de alguns gases, entre eles, metano,

óxido nitroso (N2O), óxidos de nitrogênio (NOx) e monóxido de carbono (CO),

além do CO2. Durante a combustão, o fogo libera o carbono da biomassa e

diretamente do solo. Um exemplo de queima de cultura no Brasil é a da cana de

açúcar, porém, embora ocorra liberação de CO2 durante a queima, as emissões

deste gás não são consideradas como uma emissão líquida ao longo do tempo

por esses sistemas, pois, o CO2 emitido será reabsorvido no ciclo seguinte desta

cultura (IPCC, 1996).

17

Já a pecuária, objeto de interesse deste estudo, contribui para as emissões

de metano por duas vias: fermentação entérica e dejetos animais.

Vários fatores influenciam a quantidade de CH4 produzido por um animal,

destacando-se os fatores nutricionais, tipo de carboidrato na dieta, o nível de

consumo de ração, o nível de produção (produção anual de leite e carne e seus

derivados), taxa de passagem da dieta, a presença de ionóforos, o grau de

saturação dos lipídios na dieta, fatores ambientais, tais como a temperatura

(McALLISTER et al., 1996), e fatores genéticos, como a eficiência de conversão

alimentar (NKRUMAH et al., 2006).

A produção de metano a partir dos dejetos animais acontece quando estes

são manipulados na forma líquida, em condições de anaerobiose. Na pecuária

nacional em 2005, 6% do metano emitido foi de origem no esterco (MCT, 2010).

De acordo com o IPCC, 1996, essa condição se dá geralmente em criações

grandes de animais confinados.

As emissões globais de metano através da fermentação entérica

acontecem em herbívoros ruminantes, como bovinos, ovinos, bubalinos e

caprinos, e são estimadas em cerca de 80 milhões de toneladas anuais

(U.S.E.P.A, 2000). De acordo com MCT (2010), em 2005, 94% do metano emitido

pela pecuária nacional foi de origem entérica.

Durante o processo oxidativo da fermentação, co-fatores reduzidos (NADH,

NADPH e FADH) são formados e devem ser reoxidados a (NAD+, NADP+ e

FAD+) a fim de que o processo oxidativo não seja paralisado. Durante o processo

de reoxidação, hidrogênios são liberados no rúmen através de reações de

desidrogenação. O hidrogênio livre é utilizado pelas Archaea metanogênicas para

a produção de metano (metanogênese), sendo este processo importante para o

ecossistema ruminal, pois evita o acúmulo do hidrogênio no rúmen (McALLISTER

e NEWBOLD, 2008).

Durante o metabolismo dos carboidratos, (CHO) ocorre fermentação onde

esses CHO são transformados em ácidos graxos de cadeia curta (sendo o ácido

acético (C2), propiônico (C3) e butírico (C4), os principais) CO2 e CH4

(BERCHIELLI et al., 2003). A proporção de cada um desses ácidos dependerá do

tipo da dieta (grãos ou volumosos), durante a fermentação dos carboidratos

fibrosos, produz-se mais acetato e butirato, resultando em liberação líquida de

18

hidrogênio (H2) e favorecendo a metanogênese. Já a formação de propionato,

favorecido por dietas ricas em grãos, é uma via competitiva de utilização de H2 no

rúmen, reduzindo a disponibilidade de substrato para a metanogênese. Assim, a

produção de metano, que depende do balanço de H2 no rúmen, é influenciada

pelas taxas de produção de acetato e propionato (OWENS e GOETSCH, 1988;

HEGARTY, 2001).

3.2. Estratégias de Mitigação

Segundo Machado et al. (2011), a rotulação dos bovinos como os grandes

vilões das mudanças climáticas que vem sendo construída e muitas vezes sem

embasamento técnico científico, pode ser futuramente um pretexto para a criação

de barreiras não tarifárias à exportação de produtos pecuários brasileiros.

Este fato ligado ainda as pressões ambientais indicam que a redução da

emissão de CH4 de origem pecuária, é um dos principais fatores para nortear as

pesquisas com a produção de ruminantes (MACHMÜLLER, 2006).

Estando a produção de metano entérico relacionado à presença de H2 livre,

pesquisadores buscam avaliar alguns alimentos e seu potencial de mitigação de

CH4. Kebreab et al. (2010), demonstraram que o volume de metano produzido

depende da quantidade do alimento e de suas características e composição, visto

que a composição química dos alimentos determinará a quantidade de cada ácido

graxo de cadeia curta e a quantidade de hidrogênio produzidos.

De acordo com Machado et al. (2011), a substituição de alimentos com

maiores concentrações de carboidratos fibrosos (CF) (forragens) por carboidratos

não fibrosos (CNF) (amido e açucares), implica no desenvolvimento de bactérias

amilolíticas e, por conseguinte em mudanças na produção dos AGCC,

promovendo aumento na proporção do propionato e redução do acetato. Esta

condição provoca diminuição na produção de metano devido à redução da

disponibilidade de H2 no rúmen.

Martin et al. (2009), afirmam que a baixa relação acetato:propionato nem

sempre ocorre em animais alimentados com dietas ricas em concentrado. Nessas

situações a redução da emissão de metano observada pode ser explicada pela

redução do pH ruminal e declínio do número de protozoários. O baixo pH ruminal

19

também pode inibir o crescimento e/ou atividade das metanogênicas e bactérias

celulolíticas.

Alguns pesquisadores, como Pedreira et al. (2005), sugerem a melhoria da

qualidade da dieta, das pastagens e a suplementação como forma de diminuir a

emissão do CH4 por conseqüência da redução do ciclo de produção, aumentando

a eficiência alimentar e reduzindo a produção de metano por unidade de produto

(carne, leite). Existem ainda aqueles que afirmam o maior desempenho dos

animais também ajuda a diminuir o CH4 em função da redução do número de

animais no sistema de produção (MOSS e GIVENS, 2002). Segundo Guimarães

et al. (2010), melhorando a eficiência do sistema de produção a emissão de

metano será proporcionalmente reduzida, uma vez que mais produto (carne, leite,

lã, etc.) será produzido em relação aos recursos utilizados. As pesquisas mostram

que, mesmo que a emissão de N2O possa ser aumentada pelo uso de fertilizantes

nitrogenados, intensificando-se os sistemas de produção pode-se reduzir a

emissão entérica de CH4 por unidade de produto. (MONTEIRO, 2009). De acordo

com Berndt (2011), esta redução está principalmente relacionada ao melhor

aproveitamento do alimento e à redução da idade de abate.

3.3. Características de Alimentos com Potencial Mitigador de Metano

As forragens são o principal alimento do rebanho bovino brasileiro, visto

que, a maior parte do rebanho é criado a pasto.

O uso de grãos e alimentos concentrados, processamento e conservação

de forragens, leguminosas, taninos e saponinas, óleos e gorduras saturadas e

insaturadas, ionóforos, nitrato, leveduras, malato e fumarato, óleos essenciais e

extratos vegetais, têm sido estudado com o objetivo de reduzir as emissões de

metano (Berndt, 2010).

A substituição de alimentos com maiores concentrações de carboidratos

fibrosos por carboidratos não fibrosos promove aumento na proporção do

propionato e redução do acetato. Esta condição provoca diminuição na produção

de metano devido à redução da disponibilidade de H2 no rúmen (MACHADO et

al., 2011). Todavia, a utilização de grande percentual de carboidratos não fibrosos

20

na dieta de ruminantes, além de aumentar o custo de produção, pode prejudicar o

metabolismo animal e influenciar diretamente na produção.

A utilização de ionóforos, como a monensina, na dieta de animais

ruminantes também pode influenciar a produção de CH4, isto porque os ionóforos

selecionam as bactérias gram-negativas produtoras de propionato, enquanto as

gram-positivas são produtoras de acetato e butirato (geram CO2 e H2 para a

síntese de CH4) e diminuem a população de Archaeas metanogênicas (MOOS,

1993; SAUER et al., 1998).

Porém, os ionóforos não sustentam a metanogênese por um longo período,

provavelmente devido à habilidade de adaptação da microflora ruminal. De acordo

com Sauer et al. (1998), vacas em lactação que nunca haviam sido

suplementadas com monensina, tiveram redução na produção de metano de 10%

a 21% ao longo de 65 dias de suplementação com monensina. Após 161 dias

sem suplementação, os mesmos animais receberam novamente monensina e

observaram-se pequenos efeitos na produção de metano, de +1% a -11%. Além

disso, surge a preocupação de que o uso de antibióticos na produção animal pode

originar fatores de resistência transmissíveis, que podem comprometer a

eficiência terapêutica dos antibióticos no tratamento de infecções que acometem

os humanos, porém, é questionável (CASEWELL et al., 2003). Em medida de

precaução, a legislação da União Européia proíbe o uso de antibióticos

promotores de crescimento, como os ionóforos, na alimentação de animais

(REGULAMENTO 1831/2003, 2003). Portanto, nenhum produto de animais que

receberam essas substâncias pode ter ingresso no mercado da União Europeia.

Atualmente, o aumento do teor de lipídios da dieta de ruminantes é

considerado a forma mais eficaz de metanogênese ruminal consistentemente

deprimente (GRAINGER e BEAUCHEMIN, 2011).

A depender do grau de saturação da gordura e a quantidade do

fornecimento de gorduras insaturadas na dieta dos ruminantes, estas podem

promover a redução de CH4 por ação deletéria sobre as metanogênicas e

consumo do H2 no processo de biohidrogenação (MACHMÜLLER et al., 1998;

FIEVEZ et al., 2003). Em trabalho avaliando o efeito do fornecimento de ácido

graxo de cadeia média, Machmüller (2006) encontrou que mesmo em

21

concentrações inferiores a 3% da dieta, a suplementação com os ácidos graxos

C12:0 e C14:0 é responsável pela redução de 50% na produção de CH4.

No entanto o uso da suplementação lipídica em altos níveis tende a reduzir

a digestibilidade dos nutrientes no rúmen, reduzindo assim o ganho de peso e a

produtividade do sistema.

Sendo assim, é difícil encontrar uma única estratégia alimentar que seja

eficiente no processo de mitigação de metano entérico. Para a obtenção de um

melhor resultado na redução da emissão do CH4, além da utilização de aditivos

alimentares com potencial de mitigar metano, podem-se adotar várias medidas

que em conjunto tornam-se mais eficientes. De acordo com O´hara et al. (2003), o

fornecimento de forragens de melhor qualidade, o melhoramento genético dos

animais priorizando o desempenho produtivo são os principais recursos

conhecidos disponíveis.

3.4. Método in vitro para avaliação de metano entérico

Para que se desenvolver estratégias de mitigação de metano, faz se

necessário a mensuração entérica desse gás. Existem algumas técnicas capazes

de realizar essa mensuração, entre elas está a técnica in vitro de produção de

gases (MACHADO et al., 2011).

A técnica de produção de gases in vitro tem sido uma alternativa adequada

para mensuração de metano entérico, pois tem refletido os acontecimentos in vivo

com acurácia, portanto, são adequadas para a formação de uma base de dados

de produção potencial de metano de diversas dietas para ruminantes e análise de

estratégias para mitigar as emissões (GETACHEW et al., 2005; BHATTA et al.,

2006).

Essa técnica também é viável quando consideramos o custo da realização

de mensuração in vivo, já que a manutenção de animais para a realização desta

avaliação representam custos elevados.

Nas técnicas in vitro, o ambiente ruminal é simulado através de uma

amostra de líquido ruminal em cultura contínua ou em frascos de fermentação. A

produção de metano pode então ser calculada por cromatografia gasosa

realizando a mensuração da produção total de gases, amostragem dos gases

22

produzidos e análise de sua composição. A medição do volume de gases pode

ser realizada com o auxílio de um transdutor de pressão ou voltímetros, conforme

Maurício et al. (2003) e Schofield e Pell (1995).

Alguns autores como Hristov et al. (2012) afirmam que apesar de os

sistemas in vitro, serem convenientes para o rastreio de um grande número de

tratamentos, existem alguns fatores onde eles não têm representatividade da in

vivo rúmen e geralmente não abordam a principal questão de adaptação do

ecossistema ao rúmen a prática de mitigação.

Dessa forma, o ideal seria utilizar a priori a técnica in vitro e após os

resultados, sendo estes positivos, testá-los na técnica in vivo de produção de

gases.

3.5. Frutas analisadas

Cacau

O nome científico da planta do cacau é Theobroma cacao L. O cacau é

uma planta originaria da América do Sul e Central e seu cultivo tem se espalhado

por todo mundo (ROSS, 2001). Um fruto pode conter de 30 a 40 sementes

envolvidas pela polpa do fruto. Proteínas, gorduras, fibras, cinzas, cálcio, ferro,

tiamina, teobromina, cafeína, niacina são compostos encontrados no cacau. O

grão cru (cacau) possui 1-2% de teobromina e 0,1% de cafeína (DUKE, 1983).

Segundo dados do IBGE, o Brasil produziu 218,48 mil toneladas de cacau

(amêndoa) em 2009, sendo as Regiões Norte/ Nordeste responsável por mais de

96% dessa produção. Nesse mesmo ano, o Nordeste produziu 137,92 mil

toneladas da amêndoa do fruto, respondendo a Bahia por 100% da produção

regional e cerca de 64% da nacional (SENA, 2011).

No arraçoamento de animais, a casca pode ser considerada como um

volumoso de boa qualidade e um excelente substituto do capim de corte, tanto

pela sua composição quanto pela sua palatabilidade (SILVA NETO et al., 2001).

23

Cupuaçu

O cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum, Schum) é uma planta frutífera

encontrada na parte sul e sudeste da Amazônia Oriental (VENTURIERI et al.,

1985). Segundo Carvalho (2004), o estado do Pará é o maior produtor nacional

desta fruta, seguido pelos estados do Amazonas, Rondônia e Acre. Foi

introduzida no sul da Bahia em 1930, na antiga Estação Experimental de Água

Preta, no município de Uruçuca.

O produto mais comercializado deste fruto é a polpa (ARAGÃO, 1992). A

torta do cupuaçu é o resíduo da extração do óleo da semente seca, livre de

qualquer resíduo da polpa (CARVALHO, 2004).

Graviola

A gravioleira (Annona muricata) é originária da América Central, sendo

cultivada no Brasil, Colômbia, México, Havaí e algumas regiões da África e Ásia,

desenvolve-se bem em regiões de clima tropical e subtropical. Nutricionalmente, a

fruta é rica em carboidratos, especialmente a frutose (SACRAMENTO, 2000).

Jenipapo

O jenipapo (Genipa americana L.) é uma fruta nativa da América central,

porém, bastante disseminada no norte e nordeste brasileiro e possui excelentes

características relacionadas ao sabor, aroma e aparência (HANSEN et al. 2008).

Os frutos são do tipo baga sub-globosa, de 8 a 10cm de comprimento e 6 a

7cm de diâmetro, casca mole, parda ou pardacento-amarelada, membranosa, fina

e enrugada (Correa, 1969). O jenipapeiro adapta-se muito bem ao clima tropical,

não existindo restrições quanto a altas temperaturas (Xavier & Xavier, 1976).

Os ácidos orgânicos constituem uma excelente reserva energética dos

frutos, através de sua oxidação no ciclo de Krebs (Brody, 1996).

Mangostão

O mangostão (Garcinia mangostana L.) é nativo do sudeste da Ásia e

considerado a fruta mais saborosa do trópico asiático (Sacramento et al., 2007).

Considerando a sua região de origem o mangostanzeiro é cultivado em áreas

http://www.infoescola.com/nutricao/carboidrato/

24

onde o clima é quente e úmido com chuvas bem distribuídas durante o ano, o que

favorece o cultivo na região sul da Bahia.

A casca é dura e libera uma espécie de resina amarela quando cortada. A

casca do mangostão representa expressivo teor de resíduo agroindustrial não

aproveitado e pode ser benéfica à saúde, pois apresenta elevado teor de fibras.

A casca de mangostão contém de taninos e saponinas, os quais exercem

um específico efeito contra protozoários do rúmen e reduziu emissões de gás

metano, enquanto que o resto do rúmen a biomassa permanece inalterado

(NGAMSAENG et al. , 2006).

De acordo com Guo et al. (2008) compostos de plantas tais como taninos

condensados e saponinas têm sido mostrados para diminuir atividade

metanogênica de protozoários.

4. MATERIAL E MÉTODOS

Foram usados no teste de screening frutos disponíveis na região sul da

Bahia (graviola, cupuaçu, jenipapo, mangostão e cacau (casca e amêndoa).

Os frutos foram coletados em árvores na zona rural do município de Ilhéus-

Ba, no distrito do Japú.

Do cacau colhido à mão em estágio de amadurecimento pronto para o

consumo, utilizou-se a amêndoa inteira do cacau e separadamente a casca

externa da fruta. Esses dois constituintes da fruta foram analisados

separadamente.

Do cupuaçu também coletado à mãe direto da árvore e já amadurecido,

utilizou-se a parte interna, polpa e sementes, sendo retirada apenas a casca.

A graviola foi colhida ainda verde e utilizada inteira, incluído a casca, polpa,

sementes e talos, não havendo seleção prévia existindo, portanto variação de

tamanhos e grau de amadurecimento.

O jenipapo maduro foi coletado à mão e utilizado inteiro, incluído a casca,

polpa e sementes, e assim como na graviola, não houve seleção prévia existindo,

portanto variação de tamanhos e grau de amadurecimento.

Do mangostão, coletado na árvore, foi utilizada apenas a casca da fruta

com todos os seus constituintes.

25

4.1. Determinação da composição química

Cerca de 15 kg de amostra de cada fruto foram pré-secas em estufa de

ventilação forçada a 60-65ºC, por 72 horas e, depois processadas em moinho de

facas tipo Willey, com peneira de 1 milímetro e em seguida foram armazenadas

em recipientes de polietileno, para posteriores análises de matéria seca (MS),

compostos nitrogenados (N), matéria mineral (MM), extrato etéreo (EE) e fibra em

detergente ácido (FDA) conforme AOAC (1990).

Nas análises de fibra em detergente neutro (FDN), as amostras foram

tratadas com alfa-amilase termo-estável, sem o uso de sulfito de sódio, e

corrigidas para nitrogênio e cinzas residuais (Mertens, 1992). A determinação dos

conteúdos de compostos nitrogenados insolúveis nos detergentes neutro (NIDN)

e ácido (NIDA) foram realizados conforme Licitra et al. (1996).

As frações que compõem os carboidratos totais (CT) foram estimadas

conforme Sniffen et al. (1992), obtidas pela fórmula: %CT= 100– (%PB + %EE +

%MM), em que: %PB corresponde à concentração de proteína bruta da amostra,

%EE corresponde à concentração de extrato etéreo e %MM à concentração de

cinzas. A concentração dos carboidratos não fibrosos (CNF), expressos em % na

matéria seca, foi estimada de acordo com Hall (2003):

%CNF = 100 - (%PB + %FDNcp + %EE + %MM)

Para determinação da energia bruta (EB) empregou-se uma bomba

calorimétrica, modelo Parr 1108, com unidade de ignição Parr 2901, calorímetro

Parr 1341, fabricada pela Parr Instrument Company (Moline, IL, USA). Cadinhos

de aço inox, fornecidos com a bomba, foram usados para receber a amostra. Fios

metálicos, também vendidos pelo mesmo fornecedor, serviram para a condução

da corrente elétrica entre os eletrodos e a amostra.

Os parâmetros de cinética de fermentação e da composição química foram

realizadas no laboratório de Nutrição Animal, do Departamento de Ciências

Agrárias e Ambientais da Universidade Estadual de Santa Cruz, localizado no

município de Ilhéus, Bahia, e os resultados da composição química podem ser

visualizados na Tabela 2. As características fermentativas dos alimentos foram

realizadas na Embrapa gado de leite de Coronel Pacheco.

26

Tabela 1. Composição bromatológica dos frutos e feno de Brachiaria brizantha.

ACA CAC CUP FENO GRA JEN MAG

MS % 33,53 12,28 22,91 - 15,00 24,45 34,83

MM %MS 3,30 8,90 4,59 10,78 4,74 2,90 3,26

EE

35,43 2,16 32,13 0,88 4,21 3,80 1,43

PB

5,71 5,12 8,84 11,7 8,79 3,27 3,36

PIDN

1,90 3,65 1,74 3,85 2,39 1,19 1,47

CIDN

1,93 2,69 2,10 5,16 2,16 1,91 1,60

FDNcp

25,65 50,49 26,65 62,48 40,90 25,25 49,26

PIDA

0,93 3,60 1,98 0,22 0,97 0,86 2,62

CIDA

1,82 2,21 2,13 6,60 2,28 2,50 2,52

FDAcp

16,66 39,9 18,48 28,67 32,25 21,64 44,66

CHT

55,55 83,82 54,44 76,64 82,26 90,03 91,96

CNFcp

29,90 33,33 27,79 14,16 41,36 64,78 42,70

EBKcal 6,76 4,50 6,34 4,52 4,92 4,51 4,95

ACA = amêndoa de cacau, CAC = casca de cacau, CUP = cupuaçu, GRA= graviola. JEN = jenipapo, MAG = mangostão, MS = matéria seca, MM = matéria mineral, EE=extrato etéreo, PB=proteína bruta, PIDN= proteína insolúvel em detergente neutro, CIDN = cinzas insolúvel em detergente neutro, FDNcp = fibra em detergente neutro corrigido para cinzas e proteína, NIDA = nitrogênio insolúvel em detergente ácido, CIDA = cinzas insolúvel em detergente ácido, FDAcp = fibra em detergente ácido corrigido para cinzas e proteína, CHT = carboidratos totais, CNFcp = carboidratos não fibrosos corrigido para cinzas e proteínas, EB = energia bruta.

4.2. Características fermentativas dos alimentos

Foram conduzidos dois ensaios: o primeiro para avaliação da cinética de

fermentação ruminal e o segundo para avaliar o efeito na produção de gases, pH

e metabólitos.

Foi utilizada a técnica de produção de gases in vitro para mensuração de

metano entérico onde o ambiente ruminal é simulado através de uma amostra de

líquido ruminal em cultura contínua ou em frascos de fermentação

Na determinação de N-NH3liq (%), 5mL do líquido a partir de cada frasco

da incubação foram transferidos para frascos de coleta para análises laboratorial,

acrescido de 6 gotas de ácido sulfúrico 50% (H2SO4). Destes, 1,6 mL a partir de

cada frasco foi transferido para tubos de 2 mL de micro- centrifugação e

centrifugada a 14.000 xg durante 10 min a 4º C (Spectrafuse 16M , National

Labnet Co. , Edison, NJ, EUA ) para obtenção de partículas em suspensão e

precipitado de proteínas. O sobrenadante foi transferido para tubos de 2 mL de

micro-centrifugação e analisado para o N-NH3liq.

A análise de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) foi realizada com 5mL

do liquido utilizado na incubação acrescido de 1mL de ácido metafosfórico (HPO3)

27

a 20%, uma sub-amostra de 1,5 mL foi recolhida, e centrifugada como

anteriormente descrito para a análise N-NH3liq. O sobrenadante foi congelado a -

20º C até serem analisadas para as concentrações de AGCC (Holtshausen et al. ,

2009). A determinação dos ácidos acéticos, butírico e propiônico foram realizadas

por meio de cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) Waters 2695

equipado com Detector PAD 2998 (Photodiode Array Detector), com sistema de

separação constituído de pré-coluna e coluna de fase reversa ambas C18 ODS

80A (150 x 4,6 mm x 5 µm). As condições de análise foram: Fase móvel com

mistura isocrática constituída de 90% de solução aquosa ácida pH 2,45-2,55 e 10

% de metanol, temperatura do forno de 30 °C, volume de injeção de amostra de

20 microlitros, corrida com 12 minutos e detector com comprimento de onda de

excitação em 210 nm.

A proporção de metano no gás produzido pela fermentação das amostras

foi conduzida na Embrapa Gado de Leite- Juiz de Fora – MG, mensurada para os

tempos 12 e 24 horas de incubação. Foi utilizada a técnica in vitro semi-

automática de produção de gases, segundo Maurício et al. (1999). A medição dos

gases foi realizada com transdutor de pressão (DPI 705) e a conversão dos

valores de libra por polegada quadrada (PSI) em volume foi realizada a partir da

equação Volume = -0,0171pressão2 + 3,0926pressão + 0,0078; R² = 0,9877,

estabelecida para as condições locais do laboratório. Nos tempos de 12 e 24 hs

foram coletadas amostras de gases em exetaineres para a determinação da

concentração de metano em cromatógrafo a gás. O equipamento foi equipado

com duas válvulas de seis vias, sendo uma utilizada para o sistema amostrador

interligada a um loop de 0,5 mL. A outra, como seletora, permitindo aos

constituintes passarem ou não pela segunda coluna.

Injetor tipo split-splitless utilizado no modo split a 50:1 a uma temperatura

de 120 °C. O sistema de separação e constituído de duas colunas: uma HP-

Plot/Q 30m x 0,530 mm x 40,0 µm; a outra HP-Molesieve 30m x 0,530mm x 25,0

µm, utilizando H2 como gás de arraste a um fluxo de 7mL/min. O sistema de

deteção foi constituído por: Detector ECD – condições: 200°C aquecimento; 25

mL/min fluxo de referência; 3 mL/min fluxo de complementação(H2); 10 mL/min

coluna+complementação constante. Detector FID – Condições: 300°C

aquecimento; 10 mL/min fluxo H2; 400 mL/min fluxo ar sintético; 20 mL/min fluxo

28

complementação. Metanador a 375 °C aquecimento.

A temperatura do forno foi mantida a 50 °C por 4,5 minutos tempo

necessário para a eluição dos constituintes desejados. Pós análise, iniciou-se

uma rampa de aquecimento a 60 °C/min. até 250°C. Pós corrida a temperatura foi

mantida a 250°C por 2 minutos.

A calibração do cromatógrafo foi realizada com padrões de referência,

certificados pela Linde nas concentrações CH4 : 5,05; 10,2; 14,7; 20,1 e CO2:

20,2; 39,7; 58,3; 79,9 %.

4.3. Parâmetros de cinética de fermentação e técnica semi-automática de produção de gases in vitro

Para a obtenção do inoculo da incubação in vitro foram utilizados dois

bovinos machos mestiços, castrados, canulados no rúmen, com peso médio de

400 kg. Os animais receberam dieta contendo 70% de volumoso (capim

Brachiaria decumbens) e 30% de concentrado. O líquido ruminal foi retirado

manualmente pela manhã, antes do fornecimento da dieta, de várias partes do

rúmen, e armazenado em garrafa térmica previamente aquecida (39ºC) e

imediatamente levada para o laboratório. O líquido ruminal foi filtrado, passando

por duas camadas de gazes de algodão. Posteriormente, foi adicionado a

solução tampão e o líquido de rúmen respeitando a relação 2:1 (v/v), sob injeção

contínua de CO2;

Para as incubações foram utilizados 300 mg de amostra combinada

(volumoso de brachiaria brizanta e substrato (fruto)) e frascos de vidro (50 mL) de

acordo com procedimento descrito por Schofield et al., (1994). A solução tampão,

macro e micromineral, descrita por Menke e Steingass (1988), foram preparados

duas horas antes à incubação, sendo mantida aquecida a 39ºC, sob gaseificação

contínua com CO2 utilizando um termômetro imerso na solução, e

homogeneização com agitador do tipo “bailarina”. O pH da solução foi monitorado

constantemente até atingir valor de 6,8. A cada f r a sco foram adicionados

28,125 mL de solução tampão e 3,125 mL do inoculo ruminal.

A pressão (psi= pressão por polegada quadrada) originada dos gases

acumulados na parte superior dos frascos foi medida utilizando um transdutor de

29

pressão tipo “Press DATA 800” nos tempos 1, 2, 3, 4, 6, 8,10, 12, 14, 17, 20, 24,

28, 34, 48, 72, 96, 120 horas após a inoculação. Os resultados foram corrigidos

para o branco (frasco contendo fluido ruminal com meio de cultura, sem a

presença de amostra) e comparados ao padrão (feno de capim Brachiaria

brizantha), para validação do procedimento metodológico.

A equação de regressão utilizada para a conversão de pressão (P) em

volume foi: (V) (mL)= 0,04755 + 1,9754P + 0,01407P2, (R2 = 0,99), em que:

V= volume de gases produzido e; P= pressão em psi.

Esta equação foi estabelecida conforme Santos et al. (2010) para as

condições do laboratório de nutrição animal da UESC, seguindo metodologia

proposta por Maurício et al. (2003). As variáveis relacionadas à cinética de

fermentação ruminal in vitro foram estimadas pelo modelo bicompartimental

proposto por Schofield et al., (1994):

V = VFCNF / (1 + exp (2 - 4*kdCNF*(T - L))) + VFCF / (1 + exp(2 - 4*kdCF*(T -

L))),

em que: VFCNF equivale ao volume máximo dos gases da fração dos

CNF; kdCNF, à taxa de degradação (h-1) desta mesma fração (CNF); VFCF, ao

volume máximo de gás da fração dos CF; kdCF, à taxa de degradação (h-1) dos

CF; e T e L, aos tempos de incubação (horas) e à latência (horas),

respectivamente.

4.4. Análise estatística

Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado (DIC),

com cada alimento testado isoladamente. Os dados foram analisados pelos

procedimentos da análise de variância e de regressão. Realizou-se o estudo para

verificar se as pressuposições de distribuição normal de aditividade e de

homocedasticidade dos dados foram atendidas.

Quanto aos fatores quantitativos (níveis de substituição do feno pelo

alimento alternativo testado), procedeu-se à análise de regressão polinomial.

Testou-se o modelo de regressão linear simples (Ŷ= βo + β1x) e, em seguida, o

modelo de segundo grau (Ŷ= βo + β1x + β2x2), em que se considerou “Ŷ” como

30

variável dependente e “x” como variável independente, além de “βo, β1 e β2”,

como coeficientes médio, de efeito linear e de efeito quadrático, respectivamente.

Diante da semelhança estatística de dois modelos, optou-se pelo de menor

ordem e àqueles cuja significância das variáveis que compunham o modelo foi

significativa. Como medida de precisão do modelo, utilizou-se o coeficiente de

determinação (R2/r2). Foram empregados como ferramenta de auxílio os

procedimentos PROC GLM e PROC REG, do programa SAS (Statistical Analysis

System, 2008, versão 9.2.). Em todos os procedimentos estatísticos, adotou-se

0,05 como nível crítico de probabilidade para o erro tipo I.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1. Cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos

Entre as frutas tropicais utilizadas, apenas o jenipapo proporcionou

aumento (P<0,05) no volume final dos CNF (VFCNF) (Tabela 3), representando até

134,2% de aumento em relação aos valores observados entre o feno e o nível de

50% de substituição, conseqüência da maior concentração de CHT e CNF desta

fruta (Tabela 2). Isto indicou que durante o processo fermentativo, à medida que

aumentava os níveis de jenipapo, aumentou-se também as fontes de rápida

disponibilidade de energia para os microrganismos ruminais, sendo esta fração a

que suporta o crescimento inicial de microorganismos.

31

Tabela 2. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo jenipapo.

Item

Nível de substituição do substrato (g/g)

Média EPM Valor P 0 30 40 50

VFCNF 18,13 29,75 29,08 42,46 29,86 2,95 0,00561

kdCNF 0,061 0,130 0,159 0,150 0,131 0,012 0,00592

L 16,31 7,33 6,68 5,54 8,96 1,36 0,00023

VFCF 99,44 105,22 117,79 113,41 108,97 2,62 0,02544

kdCF 0,014 0,015 0,016 0,017 0,015 0,00 0,1142

VT 117,58 134,97 146,87 155,87 138,82 4,75 0,00215

VFCNF = volume final de gases oriundos da fermentação dos CNF, em mL/g de MS incubada; kdCNF = taxa de degradação (h-1) da fração CNF; L = latência (horas:minutos); VFCF = volume final de gases oriundos da fração CF,em mL/g de MS incubada; kdCF = taxa de degradação (h-1) da fração CF; VT = volume total de gases oriundos da fermentação dos carboidratos (em mL/g de MS incubada), Equação de regressão: 1 – Ŷ = 100,49363 -0,90496x + 0,00918x² (R² =0,91); 2 – Ŷ = 0,06794 + 0,00193x (r² = 0,92); 3 – Ŷ =14,24867 - 0,18919x (r² =0,94); 4 – Ŷ = 99,97509 + 0,30833x (r² = 0,75); 5 – Ŷ = 120,43743 + 0,65303x (r² = 0,97).

As frutas tropicais que proporcionaram aumento (P<0,05) na taxa de

degradação dos CNF (kdCNF) foram: jenipapo, amêndoa de cacau e cupuaçu

(Tabelas 3, 4 e 5).

Tabela 3. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela amêndoa de cacau.

Item Nível de substituição do substrato (g/g)


VFCNF 18,14 20,18 22,25 17,95 19,63 1,51 0,7763

kdCNF 0,061 0,083 0,093 0,188 0,110 0,016 0,00021

L 16,31 10,20 8,60 7,09 10,55 1,14 0,00082

VFCF 99,45 103,26 95,64 94,76 98,27 1,70 0,2872

kdCF 0,014 0,015 0,013 0,015 0,014 0,00 0,4023

VT 117,58 123,43 117,89 112,70 117,90 2,10 0,3947

VFCNF = volume final de gases oriundos da fermentação dos CNF, em mL/g de MS incubada; kdCNF

= taxa de degradação (h-1

) da fração CNF; L = latência (horas:minutos); VFCF = volume final de

gases oriundos da fração CF,em mL/g de MS incubada; kdCF = taxa de degradação (h-1

) da fração

CF; VT = volume total de gases oriundos da fermentação dos carboidratos (em mL/g de MS

incubada).Equação de regressão: 1 – Ŷ = 0,06324 - 0,00298x + 0,00010612x² (R2 = 0,93); 2 – Ŷ =

14,9709 - 0,15841x (r2 = 0,99).

32

Tabela 4. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo cupuaçu.



VFCNF 18,13 23,47 30,37 24,47 24,11 1,90 0,1409

kdCNF 0,061 0,079 0,064 0,103 0,078 0,006 0,04681

L 16,31 10,49 8,75 6,70 10,56 1,16 0,00082

VFCF 99,44 100,33 100,29 95,85 98,98 1,54 0,7581

kdCF 0,014 0,014 0,015 0,015 0,015 0,00 0,9107

VT 117,58 123,79 130,66 120,31 123,09 2,35 0,2346

VFCNF = volume final de gases oriundos da fermentação dos CNF, em mL/g de MS incubada; kdCNF = taxa de degradação (h

-1) da fração CNF; L = latência (horas:minutos); VFCF = volume final de


) da fração CF; VT = volume total de gases oriundos da fermentação dos carboidratos (em mL/g de MS incubada). Equação de regressão: 1 – Ŷ = 0,06272 - 0,00055487x + 0,00002469x² (R

2 = 0,64); 2 -

Ŷ = 15,18427 - 0,16444x (r2 = 0,99).

O jenipapo possui maiores quantidades de açúcares simples que são

carboidratos de fácil fermentação pela microbiota ruminal. Segundo Figueiredo et

al. (1986), a polpa do jenipapo possui alta umidade (74,81%), baixo percentual de

proteínas (0,68%) e lipídios (0,35%) e altos teores de açúcares (11,39% de

glicídios redutores e 4,33% de glicídios não redutores). E em avaliação das

características físico química desta fruta, esses mesmos autores encontraram

traços de pectina.

Já a amêndoa de cacau e o cupuaçu foram as frutas que apresentaram

maiores concentrações de EE e conseqüentemente, energia bruta (Tabela 2).

Por outro lado o incremento na concentração de EE ao aumentar o nível da

amêndoa de cacau ou cupuaçu, parece não ter a atividade antimicrobiana sobre

os microorganismos que digerem a fibra, visto que a kdCF não foi afetada (P<0,05)

com a substituição do feno de Brachiaria brizantha pela amêndoa de cacau ou

cupuaçu (Tabelas 4 e 5). Franco (2012), ao realizar experimentação in vitro de

substituição do farelo de soja pela torta de girassol notou que os níveis crescentes

de EE nas dietas basais e quantidades de ácidos graxos insaturados

possivelmente incompatíveis com a capacidade de hidrogenação dos

microorganismos no rúmen contribuíram para uma menor atividade dos

microorganismos que digerem a fibra, acarretando efeitos negativos sobre sua

digestibilidade.

33

Segundo Machmüller et al. (1998) sementes oleaginosas ricas em ácidos

graxos polienóicos, particularmente sementes esmagadas de girassol, podem

afetar a fermentação ruminal de forma intermediária comparado a uma fonte de

gordura protegida e ao óleo de coco, fonte de ácidos graxos de cadeia média, o

que estaria associado a um caráter parcialmente “rúmen-inerte” da gordura

presente nas sementes esmagadas de girassol. Considera-se que uma fonte de

gordura é relativamente inerte se a digestão da fibra não é alterada e se não há

redução considerável no consumo de alimentos (NÖRNBERG et al., 2004).

Na cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos observou-se

em comum a influência da substituição do feno de Brachiaria brizantha por todas

as frutas tropicais utilizadas neste estudo sobre o período de latência (L),

ocorrendo efeito linear negativo (P<0,05) à medida que aumentava-se o nível de

substituição (Tabela 3, 4, 5, 6, 7 e 8).

Tabela 5. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca de cacau.



VFCNF 18,13 13,70 15,78 21,30 17,23 1,73 0,5020

kdCNF 0,061 0,125 0,125 0,131 0,115 0,011 0,1098

L 16,31 12,15 9,59 7,28 11,33 1,10 0,00121

VFCF 99,44 94,72 98,11 88,89 95,29 1,86 0,1804

kdCF 0,014 0,012 0,012 0,012 0,013 0,00 0,2160

VT 117,58 108,42 113,89 110,18 112,52 2,10 0,4718




) da fração CF; VT = volume total de gases oriundos da fermentação dos carboidratos (em mL/g de MS

incubada).Equação de regressão: 1 – Ŷ = 115,66755 – 0,15367x (r2 = 0,98).

34

Tabela 6. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela graviola.

Item



VFCNF 18,13 26,38 37,13 31,41 28,26 3,59 0,3138

kdCNF 0,061 0,095 0,086 0,071 0,080 0,005 0,04851

L 16,31 10,14 11,23 7,06 11,18 1,09 0,00122

VFCF 99,44 80,01 81,37 77,24 84,52 2,95 0,00363

kdCF 0,014 0,013 0,014 0,013 0,013 0,00 0,1904

VT 117,58 105,32 118,51 108,65 112,51 4,03 0,6417




) da fração CF; VT = volume total de gases oriundos da fermentação dos carboidratos (em mL/g de MS

incubada), Equação de regressão: 1 – Ŷ = = 0,06126 + 0,00250x -0,00004642x² (R² = 0,99); 2

– Ŷ = 15,18427 - 0,16444x (r² = 0,89); 3 – Ŷ = 98,34666 - 0,45690x (r² = 0,91).

Tabela 7. Estimativa dos parâmetros da cinética de fermentação ruminal in vitro dos carboidratos em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca de mangostão.

Item



VFCNF 18,13 14,39 11,36 13,20 14,27 1,53 0,5106

kdCNF 0,061 0,074 0,196 0,123 0,118 0,019 0,00951

L 16,31 12,40 7,39 7,59 10,92 1,19 0,00062

VFCF 99,44 80,50 66,85 70,04 79,21 4,00 0,00013

kdCF 0,014 0,011 0,012 0,010 0,012 0,00 0,01594

VT 117,58 94,89 78,21 83,24 93,48 4,81 0,00025

VFCNF = volume final de gases oriundos da fermentação dos CNF, em mL/g de MS incubada; kdCNF = taxa de degradação (h-1) da fração CNF; L = latência (horas:minutos); VFCF = volume final de gases oriundos da fração CF,em mL/g de MS incubada; kdCF = taxa de degradação (h-1) da fração CF; VT = volume total de gases oriundos da fermentação dos carboidratos (em mL/g de MS incubada), Equação de regressão: 1 – Ŷ = 0,05692 + 0,00188x (R² = 0,43); 2 – Ŷ = 15,56758 - 0,16421x (r² = 0,90); 3 – Ŷ = 99,61219 - 0,67247x (r² = 0,92 ); 4 – Ŷ = 0,01341 - 0,00005812x (r² = 0,79); 5 – Ŷ = 121,14557 - 0,88003xv(r² = 0,90).

Embora a latência (L) obtida pelo modelo de Schofield et al. (1994) seja de

procedência mista, ou seja, comum aos dois compartimentos de digestão (CF e

CNF), pode-se enfocar a fração fibrosa como diretamente associada à maior parte

dos eventos envolvidos na latência (DETMANN et al., 2009). Esta associação

permite observar que a maior latência foi obtida apenas com o feno de Brachiaria

brizantha, diminuindo à medida que aumentava o nível das frutas tropicais e isto

se deve provavelmente ao fato destas frutas possuírem menor fração fibrosa

35

comparativamente ao feno (Tabela 2). Entre as frutas a que proporcionou maior e

menor redução foram o jenipapo e casca do cacau, respectivamente, as quais

para cada nível de substituição reduziu 0,189 e 0,153 horas, respectivamente, da

latência.

Como o volume final dos CF (VFcf) superou à do VFcnf, independente da

fruta utilizada, esta foi a fonte de maior disponibilidade de energia à população

microbiana ruminal. Isto porque mesmo no jenipapo que foi a fruta com maior

concentração de CNF o nível de 50% de substituição não proporcionou

quantitativamente superioridade entre a concentração de CNF (39,47% MS) e CF

(43,86% MS). O jenipapo foi a fruta que influenciou (P<0,05) no aumento do

volume de gases oriundo dos CF (Tabela 3), indicando possível efeito associativo

positivo, enquanto a graviola (Tabela 7) e o mangostão (Tabela 8) proporcionaram

efeito associativo negativo (P<0,05) à medida que existiu substituição do feno

pela fruta.

Tanto a graviola (32,25% MS) quanto a casca do mangostão (44,66% MS)

apresentaram maior concentração de FDAcp quando comparado ao feno (28,67%

MS), indicando existir fatores limitantes como a lignina, no aproveitamento da

fração fibrosa pela população microbiana.

Para o mangostão os impactos sobre a redução no VFcf foram maiores já

que além de ter sido a fruta de maior concentração de FDAcp, a combinação

existente entre baixa concentração de proteína (3,26% na MS) aliado ao alto valor

de PIDA nesta proteína (78% da PB) pode ter limitado a disponibilidade de N-NH3

à população de bactérias celulolíticas ao longo do tempo e resultou em

interferência negativa (P<0,05) no volume e na taxa de degradação dos CF (kdcf).

Os microorganismos fibrolíticos utilizam amônia como fonte de N para a síntese

de proteína microbiana (RUSSELL, 1992), no entanto, perdas de amônia podem

acontecer quando não existe compatibilidade da degradação ruminal entre fontes

de proteína e carboidratos (NOCEK; RUSSEL, 1998).

Diante das características apresentadas pela estimativa dos parâmetros da

cinética de fermentação ruminal in vitro, o jenipapo foi a única fruta que

possibilitou maior (P<0,05) volume final total (VFT), em conseqüência do aumento

na kdcnf, VFcnf e VFcf. No geral, as frutas melhoraram a fermentação ruminal e

estas melhoras podem interferir positivamente no desempenho e ter impactos

36

positivos para a mitigação de metano em relação à quantidade de produto (carne

e leite).

5.2. Produtos da fermentação ruminal in vitro

Para os produtos da fermentação ruminal in vitro, observou-se

comportamento semelhante entre as frutas: casca do cacau, cupuaçu e

mangostão (Tabelas 9, 10 e 11). Estas frutas interferiram negativamente (P<0,05)

na digestibilidade da MS (DIVMS). A casca de cacau e o mangostão

apresentaram maiores concentrações de FDAcp do que o feno e isto indica maior

presença de lignina que é um componente indigestível. Pires et al. (2009)

encontraram baixa DIVMS na casca de cacau e atribuíram a maiores valores de

lignina em relação aos outros produtos testado. Do mesmo modo, Carvalho et al.

(2007) verificaram redução na DIVMS de silagens de capim elefante acrescidas

de casca de cacau (0, 7, 14, 21 e 28%).

Tabela 9. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do

feno de Brachiaria brizantha pela casca do cacau, por 24 horas de

incubação in vitro.



DIVMS, g/g 41,57 32,33 31,56 31,19 36,63 1,38 0,00011

Volume de gases, mL/g MS 67,55 70,54 66,51 79,90 69,93 1,95 0,1191

CO2, mL/ g MS 32,88 35,39 32,57 34,99 33,60 1,21 0,8555

NH3, mL/g MS 18,51 26,13 24,73 31,97 23,06 2,06 0,0967

Acético, mL/g MS 46,12 51,41 58,58 48,94 49,55 1,80 0,0879

Propiônico, mL/g MS 21,57 25,42 23,35 22,27 22,62 0,57 0,0927

Butírico, mL/g MS 8,81 8,28 6,76 7,32 8,13 0,38 0,4039

A:P, mL/g MS 2,16 2,02 2,51 2,20 2,20 0,08 0,3755

pH 6,66 6,67 6,70 6,65 6,67 0,01 0,5377

EPM – Erro padrão da média; DIVMS – Digestibilidade in vitro da matéria seca, A:P – Proporção acético: propiônico, P < 0,05, Equações de regressão: 1 – Ŷ = 41,56587- 0,45051x + 0,00489x² (R² = 0,999).

37

Tabela 9. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do

feno de Brachiaria brizantha pelo cupuaçu, por 24 horas de incubação in

vitro.



DIVMS, g/g 41,57 36,68 37,11 37,87 39,40 0,61 0,00011

Volume de gases, mL/g MS 67,55 98,27 96,61 80,65 79,70 3,62 <0,00012

CO2, mL/ g MS 32,88 45,89 35,91 43,38 37,30 2,29 0,1352

NH3, mL/g MS 18,51 11,90 8,87 6,30 13,77 2,03 0,0919

Acético, mL/g MS 46,12 57,14 57,85 47,61 50,16 2,10 0,0889


Butírico, mL/g MS 8,81 10,93 9,88 6,77 9,00 0,46 0,03684

A:P, mL/g MS 2,16 2,17 3,07 1,66 2,23 0,13 0,00255

pH 6,66 6,62 6,58 6,63 6,64 0,01 0,2808

EPM – Erro padrão da média; DIVMS – Digestibilidade in vitro da matéria seca, A:P – Proporção acético: propiônico, P < 0,05, Equações de regressão: 1 – Ŷ = 41,56625 - 0,28899x + 0,00433x² (R² = 0,996); 2 – Ŷ = 67,50115 + 2,25997x - 0,03961x² (R² = 0,989); 3 – Ŷ = 21,68216 - 0,04927x + 0,00294x² (R² = 0,220); 4 – Ŷ = 8,80299 + 0,25095x - 0,00578x² (R² = 0,985) ; 5 – Ŷ = 2,14735 + 0,04655x - 0,00102x² (R² = 0,268).

Tabela 10. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca do mangostão, por 24 horas de incubação in vitro.



DIVMS, g/g 41,57 38,73 35,63 37,88 39,49 0,66 0,00061


CO2, mL/ g MS 32,88 34,27 24,69 29,57 31,20 1,31 0,0920

NH3, mL/g MS 18,51 15,63 15,63 19,37 17,69 1,66 0,8733

Acético, mL/g MS 46,12 58,22 57,90 53,10 51,26 2,01 0,04612


Butírico, mL/g MS 8,81 7,18 5,52 6,06 7,53 0,50 0,04053

A:P, mL/g MS 2,16 2,63 2,47 2,10 2,30 0,11 0,3462

pH 6,66 6,71 6,68 6,64 6,67 0,01 0,4468

EPM – Erro padrão da média; DIVMS – Digestibilidade in vitro da matéria seca, A:P – Proporção acético: propiônico, P < 0,05, Equações de regressão: 1 – Ŷ = 41,58730 - 0,11940x (r² = 0,700) ; 2 – Ŷ = 46,12843 + 0,63659x - 0,00821x² (R² = 0,994); 3 – Ŷ = 8,86253 - 0,07508x (r² = 0,871).

Azevêdo et al. (2011), avaliando o valor energético da casca do cacau em

dietas de ruminantes, encontraram digestibilidade da PB e FDNcp de 13,11 e

17,56% e atribuíram a estes dois nutrientes a limitação do valor nutricional deste

38

alimento. Além disso, estes autores como também Silva et al. (2007) e Silva et al.

(2005) observaram baixa preferência e sobras no cocho ao fornecer este alimento

aos animais ruminantes. Marcondes et al. (2009) encontraram baixa

digestibilidade da PB na casca de cacau durante experimento de avaliação da

degradação ruminal e intestinal da proteína bruta em bovinos.

A casca de cacau e o cupuaçu possuem teobromina que possui ação

diurética e apresenta-se como um fator antinutricional podendo levar a intoxicação

e lesões cutâneas nos animais. Pires et al. (2005) observaram redução no

consumo de MS de novilhas alimentadas com inclusão de 50% de farelo de cacau

no concentrado e constataram lesões na pele, podendo ser conseqüência da

teobromina. Azevêdo et al. (2011) verificaram que os animais que receberam pela

primeira vez dietas com casca de cacau urinaram 38,4% a mais que os demais

animais. Pereira (2009) sugeriu que a teobromina possua algum efeito bactericida

ou bacteriostático sobre a população microbiana, a exemplo de outros compostos

presentes nos vegetais, comprometendo a digestão dos componentes da dieta.

Suchitra e Wanapat (2008), afirmam que a casca de mangostão é rica em

taninos condensados e saponinas (16 e 10% de MS, respectivamente). Dessa

forma, o prejuízo à DIVMS pode estar associado ao alto nível de inclusão da

casca de mangostão e conseqüentemente de taninos condensados na incubação.

Este resultado foi consistente com Ngamseng et al. (2006) e Poungchompu et al.

(2009) que relataram que a alimentação dietética com taninos e saponinas

provocam a diminuição da digestibilidade aparente.

De acordo com Thanh et al. (2012), taninos condensados são benéficos

para a fermentação no rúmen, quando presente em quantidade moderada (4 a

6% do total) nas dietas, contudo, as concentrações dietéticas elevadas (6-12%

MS) podem deprimir o consumo voluntário, a eficiência digestiva e produtividade

animal.

A amêndoa de cacau e o jenipapo apresentaram semelhanças de

comportamento para DIVMS, volume de gases, CO2, relação acetato:propionato

(A:P) (Tabelas 12 e 13).

39

Tabela 11. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela amêndoa do cacau, por 24 horas de incubação in vitro.



DIVMS, g/g 41,57 36,79 47,09 43,34 41,99 1,00 0,00971


CO2, mL/ g MS 32,88 31,28 43,24 45,44 36,43 1,84 0,00853

NH3, mL/g MS 18,51 22,87 20,30 20,30 19,83 1,67 0,8536

Acético, mL/g MS 46,12 47,13 58,28 45,64 48,23 1,80 0,0842


Butírico, mL/g MS 8,81 6,15 10,69 7,38 8,44 0,49 0,02445

A:P, mL/g MS 2,16 2,83 2,91 1,51 2,31 0,14 0,04686

pH 6,66 6,66 6,60 6,65 6,65 0,02 0,7386

EPM – Erro padrão da média; DIVMS – Digestibilidade in vitro da matéria seca. A:P – Proporção

acético: propiônico. P < 0,05. Equações de regressão: 1 – Ŷ = 41,55749 – 0,41874x + 0,00908x2

(R2 = 0,28); 2 - Ŷ = 67,52454 – 1,01104x + 0,0287x

2 (R

2 = 0,89); 3 - Ŷ = 32,89915 – 0,61885x +

0,01828x2 (R

2 = 0,83); 4 - Ŷ = 21,56774 – 0,62364x + 0,0153x

2 (R

2 = 0,99); 5 - Ŷ = 8,78392 –

0,11633x + 0,00181x2 (R

2 = 0,16); 6 - Ŷ = 2,15948 + 0,07854x – 0,00176x

2 (R

2 = 0,85).

A DIVMS e A:P tiveram comportamento quadrático com ponto de máxima

digestibilidade de 46,4 e 49,4%, respectivamente, nos níveis de 23,1 e 27,1% de

substituição do feno pela fruta, enquanto a máxima A:P foi estimada para os

níveis 22,3 e 18,4% de substituição do feno pela fruta, em que a estimativa de A:P

foi de 3,0 e 2,5. O comportamento apresentado pela DIVMS pode ter sido em

função do menor percentual dos componentes fibrosos e maior percentual de

CNF (Tabela 2) da amêndoa de cacau e do jenipapo em relação ao feno

Brachiaria brizantha. Já para o volume de gases e CO2, observou-se que à

medida que houve a substituição do feno pela amêndoa de cacau ou pelo

jenipapo aumentavam-se estes produtos da fermentação, os quais estão

associados à produção de metano entérico.

40

Tabela 12. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição

do feno de Brachiaria brizantha pelo jenipapo, por 24 horas de incubação

in vitro.



DIVMS, g/g 41,57 47,39 50,45 42,58 44,19 0,95 <0,00011


CO2, mL/ g MS 32,88 40,88 46,00 60,83 41,06 3,43 0,01543

NH3, mL/g MS 18,51 14,23 11,90 15,40 16,18 1,74 0,5795

Acético, mL/g MS 46,12 66,26 62,46 52,47 53,26 2,50 0,00214

Propiônico, mL/g MS 21,57 30,06 34,27 39,92 28,16 1,87 <0,00015

Butírico, mL/g MS 8,81 13,03 12,14 7,19 9,80 0,60 0,00056

A:P, mL/g MS 2,16 2,24 1,82 1,32 1,98 0,11 0,01647

pH 6,66 6,50 6,49 6,46 6,57 0,02 0,00038

EPM – Erro padrão da média; DIVMS – Digestibilidade in vitro da matéria seca. A:P – Proporção acético: propiônico. P < 0,05. Equações de regressão: 1 – Ŷ = 41,50652 + 0,58273x - 0,01077x² (R² = 0,747) ; 2 – Ŷ = 67,65685+ 2,25143x -0,02794x² (R² = 0,973); 3 – Ŷ = 32,92945 - 0,26695x + 0,01616x² ( R² = 0,982) ; 4 – Ŷ = 46,11075 + 1,49796x - 0,02738x² (R² = 0,999); 5 – Ŷ = 21,31389 + 0,34226x (r² = 0,972) ; 6 – Ŷ = 8,79355 + 0,43250x - 0,00917x² (R² = 0,962); 7 – Ŷ = 2,16342 + 0,03052x -0,00095470x² (R² = 0,996); 8 – Ŷ = 6,65333 - 0,00417x (r² = 0,956).

O cupuaçu e a graviola apresentaram comportamento quadrático (P<0,05)

para volume de gases, em que máximo volume de gases foi estimado para os

níveis de 28,5 e 30,5%, respectivamente, sendo que a graviola também

apresentou comportamento quadrático (P<0,05) para CO2, tendo a máxima

produção no nível de 30,7% de substituição do feno pela graviola (Tabela 10 e

14). Portanto, são frutas que durante o processo fermentativo ruminal geram

substratos para microrganismos metanogênicos em comparação ao feno.

A produção de metano está diretamente relacionada a concentração de H2

e CO2 no dissolvidos líquido ruminal sendo o acetato e o formato os principais

precursores de substratos para a metanogênese (VALADARES FILHO e PINA,

2006).

41

Tabela 13. Produtos da fermentação ruminal em função do nível de substituição

do feno de Brachiaria brizantha pela graviola, por 24 horas de incubação

in vitro.



DIVMS, g/g 41,57 43,03 43,32 42,47 42,26 0,36 0,2595


CO2, mL/ g MS 32,88 53,93 55,75 45,65 42,33 2,70 <0,00012

NH3, mL/g MS 18,51 17,97 15,87 11,90 16,88 1,73 0,6237

Acético, mL/g MS 46,12 51,16 66,46 46,26 50,37 2,32 0,00393

Propiônico, mL/g MS 21,57 22,34 27,33 35,28 24,94 1,33 <0,00014

Butírico, mL/g MS 8,81 9,52 12,62 7,33 9,32 0,52 0,00635

A:P, mL/g MS 2,16 2,30 2,43 1,31 2,09 0,11 0,00546

pH 6,66 6,64 6,57 6,67 6,64 0,01 0,1092

EPM – Erro padrão da média; DIVMS – Digestibilidade in vitro da matéria seca. A:P – Proporção acético: propiônico. P < 0,05. Equações de regressão: 1 – Ŷ = 67,43214 + 2,31213x - 0,03786x² (R² = 0,946); 2 – Ŷ = 32,83088 + 1,47457x - 0,02399x² (R² = 0,973); 3 – Ŷ = 45,88176 + 0,88771x -0,01592x² (R² = 0,355); 4 – Ŷ = 21,56863 - 0,35361x + 0,01253x² (R² = 0,999); 5 – Ŷ = 8,75532 + 0,21320x - 0,00444x² (R² = 0,356); 6 – Ŷ = 2,15548 + 0,05169x - 0,00132x² (R² = 0,783).

O comportamento da substituição do feno pelo jenipapo ou graviola na

produção de AGCC foi semelhante, no qual apresentou comportamento

quadrático com ponto de máxima (P<0,05) para acético, butírico e relação

acetato: propionato (A:P) e comportamento linear crescente (P<0,05) na produção

de propionato (Tabelas13 e 14). Os níveis de substituição que maximizam estes

parâmetros foram estimados em: e 27,4 e 27,9%; 23,6 e 24,0%; 18,4 e 19,6%,

respectivamente. Assim como o jenipapo e a graviola, a casca de mangostão

também apresentou comportamento quadrático (P<0,05) para o ácido acético

(Tabela 11).

De acordo com Machado et al.(2011), a substituição de alimentos ricos em

carboidratos fibrosos (CF) (forragens) por carboidratos não fibrosos (CNF) (amido

e açucares), implica no desenvolvimento de bactérias amilolíticas e, promove

aumento na proporção do propionato e redução do acetato. Nas incubações com

graviola e jenipapo a associação com o feno proporcionou ambiente adequado

para o aproveitamento dos CNF e também, para os CF e por isto resultou em

comportamento quadrático com ponto de máxima para acetato e comportamento

linear crescente para propionato, com indicativo de que nos níveis de 20 a 30%

42

de substituição ocorreria a máxima disponibilização de substrato para formação

de metano.

Para a substituição do feno pelas frutas cupuaçu e mangostão observou-se

diminuição linear (P<0,05) na produção de ácido butírico (Tabelas 10 e 11),

enquanto para a amêndoa do cacau observou-se comportamento quadrático

(Tabela12) com ponto de mínima produção no nível de substituição de 32,1%.

Manasri et al. (2012), também observaram aumento de ácido propiônico

em experimento in vivo com casca de mangostão.

Suchitra e Wanapat (2008), em experimento in vivo com vacas leiteiras,

utilizaram a casca de mangostão com níveis de inclusão de 100 e 200g/d com e

sem adição de óleo de girassol e de côco e os seus resultados foram

semelhantes aos encontrados neste trabalho, com aumento de ácido propiônico

pra qualquer nível de inclusão da casca de mangostão.

A substituição do feno pela amêndoa de cacau e cupuaçu apresentaram

comportamento semelhante para A:P com comportamento quadrático com ponto

de máximo 22,3 e 22,8%, respectivamente, porém, no que diz respeito ao ácido

propiônico, a amêndoa de cacau apresentou comportamento quadrático com

ponto de mínimo 20,4% e o cupuaçu comportamento sigmóide.

43

CH4, mL/g MS digestível

4 6 8 10 12 14 16 18

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

30

40

50

12 h

24 h

CH4, mL/ g MS digestível

4 6 8 10 12 14 16 18

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

12 h

24 h

p/ 12 h (R2 = 0,66)

p/ 24 h (y = x)

CH4, mL/ g MS incubada

0 2 4 6 8

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

10

20

30

40

50

12 h

24 h

p/ 12 h (r2 = 0,44)

p/ 24 h (y = x)

CH4, mL/g MS incubada

0 2 4 6 8

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h

5.3. Produção de metano entérico

Na substituição do feno pela amêndoa de cacau, cupuaçu e mangostão

observou-se interação (P<0,05) entre o tempo de incubação e os níveis de

substituição para produção de metano (mL/ g de MS incubada e mL/ g de MS

digestível) (Figura 1, 2 e 3).

ŷ12 = 2,142 + 0,033x (r² = 0,44) ŷ 12 = 5,405 + 0,253x – 0,004x² (R² = 0,77)

ŷ 24 = 5,1443 ŷ 24 = 12,1731

Figura 1. Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida),

em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela

amêndoa do cacau, por 12 e 24 horas de incubação in vitro. Letras diferentes

entre os tempos, para cada nível, diferem entre si (P<0,05).

a

b

a b

a

b

a b

44


0 2 4 6 8 10

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 5 10 15 20 25

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 5 10 15 20 25

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

12 h

24 h

p/ 12 h (y = x)

p/ 24 h (R2

= 0,77)


0 2 4 6 8 10

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

10

20

30

40

50

12 h

24 h

p/ 12 h (R2 = 0,99)

p/ 24 h (R2 = 0,72)

ŷ12 = 1,93889 – 0,03363x + 0,00122x² (R² = 0,99) ŷ 12 = 5,9488

ŷ 24 = 4,76297 + 0,21159x – 0,0039x² (R² +0,71) ŷ 24 = 11,50498 + 066789x – 0,01207x² (R² = 0,77)


em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo

cupuaçu, por 12 e 24 horas de incubação in vitro. Letras diferentes entre os

tempos, para cada nível, diferem entre si (P<0,05).

a

a

a

b

b

b

a

a

a

a

b

b

b

a

45


0 2 4 6 8

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 1 2 3 4 5 6

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

12 h

24 h

p/ 12 h (R2

= 0,93)

p/ 24 h (r2

= 0,58)


0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

10

20

30

40

50

12 h

24 h

p/ 12 h (R2

= 0,92)

p/ 24 h (r2 = 0,50)

ŷ 12 = 1,94244 – 0,09060x + 0,00282x

2 (R² = 0,93) ŷ 12 = 5,55931 – 0,27911x + 0,00933x² (R² = 0,92)

ŷ 24 = 4,76799 – 0,03744x (r² = 0,58) ŷ 24 = 11,54362 – 0,07289x (r² = 0,50)


em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca

do mangostão, por 12 e 24 horas de incubação in vitro. Letras diferentes, para

cada tempo, diferem entre si (P<0,05).

Para a amêndoa do cacau, cupuaçu e mangostão observou-se que houve

aumento (P<0,05) na produção de metano dentro dos níveis de 0 e 50% para

amêndoa de cacau; 0, 30 e 40% para cupuaçu e apenas para o nível 0% ou sem

associação com o mangostão, sendo que em todos os casos o tempo de 12 horas

de incubação a produção de metano foi inferior a 24 horas.

Dentro do tempo de 12 horas de incubação observou-se aumento na

produção de metano à medida que existiu a substituição do feno pela amêndoa

do cacau, cupuaçu ou mangostão. No tempo de 24 horas o comportamento para

estas 3 frutas foi diferente, já que para a amêndoa de cacau não houve alteração

(P>0,05) na produção de metano à medida que existiu a substituição pelo feno; o

a

b

a

b

46

cupuaçu proporcionou aumento na produção de metano e o mangostão houve

redução de até 31,5% na produção de metano quando comparado o nível de

substituição de 50% do feno.

Thanh (2012) observou redução do metano de 11,4-5,5 mL/g de substrato

fermentado após 21h de incubação (uma queda de 51%) com a utilização da

casca de mangostão. Manasri et al. (2012) encontraram redução de metano com

a adição da casca de mangostão em experimento in vivo corroborando com

Suchitra e Wanapat (2008), que também encontraram valores médios de metano

(CH4), no rúmen significativamente menores para a suplementação com a casca

de mangostão, sem e com a suplementação de óleo vegetal em comparação com

o grupo de controle.

No entanto, a de se considerar que esta fruta proporcionou redução

(P<0,05) na DIVMS, enquanto que apesar da amêndoa de cacau não reduzir a

produção de metano em relação ao feno, proporcionou maior DIVMS no nível de

23,1% de substituição, a qual possibilitou melhor aproveitamento dos nutrientes e

pode elevar a produtividade animal, o que reduziria a produção de metano por

produto gerado. Embora pesquisadores (Abdalla et al., 2008), afirmem o potencial

mitigador de CH4 de alimentos com alto teor de gordura, a amêndoa de cacau e o

cupuaçu com concentração de EE de 35,43 e 32,13% na MS não apresentaram

esta característica.

Para as frutas casca do cacau, graviola e jenipapo não houve interação

(P>0,05) entre o tempo de incubação e os níveis de substituição (Figura 4, 5 e 6).

Porém, independente do nível de substituição existiu maior (P<0,05) produção de

metano no tempo de 24 horas em relação ao tempo de 12 horas de incubação.

Também à medida que foi substituindo o feno por estas frutas houve aumento

(P<0,05) na produção de metano, independente do tempo de incubação.

47


0 5 10 15 20

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 2 4 6 8

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h

CH4, mL/ g de MS digestível

0 5 10 15 20

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

CH4, mL/ g de MS incubada

0 1 2 3 4 5 6

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

ŷ = 1,93716 – 0,09042x + 0,00282x

2 (R² = 0,78) ŷ = 5,49943 – 0,24254x = 0,00773x

2 (R² = 0,82)


em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela casca

do cacau, por 12 e 24 horas de incubação in vitro. Letras diferentes, para cada

tempo, diferem entre si (P<0,05).

a a b b

48


0 2 4 6 8 10

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 5 10 15 20 25

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 2 4 6 8 10

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50


0 5 10 15 20 25

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

ŷ = 3,32259 + 0,27594x – 0,00507x² (R² = 0,91) ŷ = 8,445 + 0,61651x – 0,01157x² (R² = 0,92)


em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pela

graviola, por 12 e 24 horas de incubação in vitro. Letras diferentes, para cada

tempo, diferem entre si (P<0,05).

a b

a b

49


0 2 4 6 8 10

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 5 10 15 20

Nív

el d

e su

bst

itu

ição

, g

/g

0

30

40

50

12 h

24 h


0 2 4 6 8 10

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50


0 5 10 15 20

Nív

el d

e su

bst

ituiç

ão,

g/g

0

10

20

30

40

50

ŷ = 3,39377 + 0,05732x (r² = 0,77) ŷ = 8,53576 + 0,08916x (r² = 0,,58)

Figura 6. Estimativa de produção de metano (CH4) (mL/ g MS incubada ou MS digerida), em função do nível de substituição do feno de Brachiaria brizantha pelo jenipapo, por 12 e 24 horas de incubação in vitro. Letras diferentes, para cada tempo, diferem entre si (P<0,05).

De acordo com Gonzales et al. (2013), a casca do fruto do cacaueiro pode

ser empregada na produção biogás em digestores, devido as sua característica

composição química, rica em lipídios, fibras e carboidratos, na produção de gás

metano. A casca de cacau contém açúcares disponíveis acelerando a produção

de CH4 que pára quando esses açúcares se esgotam (HARWOOD, 1980).

a b

a b

50

6. CONCLUSÕES

A substituição do feno de Brachiaria brizantha pelas frutas jenipapo,

amêndoa de cacau, cupuaçu, seguidos de graviola e casaca de cacau, melhoram

a cinética de fermentação ruminal e podem contribuir para um melhor

desempenho animal, estudos in vivo devem ser realizados para ver se o aumento

no desempenho tem potencial de mitigar metano por Kg de produto (leite/ carne)

produzido.

A amêndoa de cacau não altera na produção de metano, mas melhora a

fermentação ruminal enquanto que a casca do mangostão reduz em 31,5% a

produção de metano entérico, porém, piorou a fermentação dos carboidratos

fibrosos.

Estudos in vivo devem ser realizados para afirmar os resultados

encontrados in vitro e confirmar o melhor nível inclusão na dieta dos animais

ruminantes.

51

7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS

ABDALLA, A.L.; FILHO, J. C. S.; GODOI, A. R.; CARMO, C. A.; EDUARDO, J. L. P. Utilização de subprodutos da indústria de biodiesel na alimentação de ruminantes. Revista Brasileira de Zootecnia vol.37, Viçosa, July 2008. AOAC. Association Of Official Analytical Chemistry - Official Methods of Analysis, AOAC International 15th ed. , Arlington, 1990. ARAGÃO, C.G. Mudanças físicas e químicas da semente de cupuaçu (Theobroma grandiflorum Shum.) durante o processo fermentativo. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos). Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia, 115p. Manaus, 1992. AZÊVEDO, J.A.G.; VALADARES FILHO,S.C.; PINA, D.S.; VALADARES, R.F.D.; DETMANN, E.; PAULINO, M.F. ; DINIZ, L.L. ; FERNANDES, H.J. Consumo, digestibilidade total, produção de proteína microbiana e balanço de nitrogênio em dietas para ruminantes de subprodutos Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. vol.63 n°.1, Belo Horizonte, Fev., 2011. BERCHIELLI, T.T.; PEDREIRA, M.S.; OLIVEIRA, S.G; PRIMAVESI, O.; LIMA, M.; FRIGUETO, R.T.S. Determinação da produção de metano e pH ruminal em bovinos de corte alimentados com diferentes relações volumoso: concentrado. Anais Reunião anual da sociedade brasileira de zootecnia. Santa Maria: SBZ, 2003. BERNDT, A. Estratégias nutricionais para redução de metano. In: IV Congresso Latino Americano de Nutrição Animal - CLANA, 2010, Estância de São Pedro, SP. Colégio Brasileiro de Nutrição Animal (Eds.). p. 295 – 306, 2010. BERNDT, A. Impavto Da Pecuária De Corte Brasileira Sobre Os Gases Do Efeito Estufa. In: VII Simpósio de Produção de Gado de Corte, III Simpósio Internacional de Produção de Gado de Corte, Viçosa-MG, 2011. BHATTA, R.; TAJIMA, K.; TAKUSARI, N.; HIGUCHI, K.; ENISHI, O.; KURIHARA, M. Comparison of sulfur hexafluoride tracer technique, rumen simulation technique and in vitro gas production techniques for methane production from ruminant feeds. International Congress Series, v. 1293, p. 58–61, 2006. BRODY, A.L. Envasado de alimentos en atmosferas controladas, modificadas y a vacio. Zaragoza: Acribia, 1996. 220p. CARVALHO, G.G.P.; GARCIA, R.; PIRES, A.J.V. et al. Valor nutritivo de silagens de capim-elefante emurchecido ou com adição de farelo de cacau. Revista Brasileira de Zootecnia, v.36, n.5, p.1495-1501, 2007.

52

CARVALHO, J.E.D; MÜLLER, C.H.; ALVES. R.M.; R.A. NAZARÉ. Cupuaçuzeiro. Comunicado Técnico Embrapa N. 115 p. .1-4, 2004. CASEWELL, M.; FRIIS, C.; MARCO, E.; McMULLIN, P.; PHILLIPS, I. The European ban on growth-promoting antibiotics and emerging consequences for human and animal health. Journal Antimicrobials Chemotheraphy, 52 159–161, 2003. CORREA, M.P. Dicionário das plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas. Rio de Janeiro: IBDF, v.4, p.515-519, 1969. DETMANN, E.; DA SILVA, J.F.C.; VÁSQUEZ, H.M.; HENRIQUES, L.T.; HADDADE, I.R. Cinética da degradação ruminal dos carboidratos de quatro gramíneas tropicais em diferentes idades de corte e doses de adubação nitrogenada: técnica de produção de gases. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 38, n. 1, p. 149-158, 2009. DUKE, J. A.. Theobroma Cacao L. Handbook of Energy Crops, 1983. Disponível em: www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/Theobroma_cacao.html. Acesso em 29 de outubro de 2013. FAO. World Food and Agriculture Organization of the United Nations. Fao Statistical Yearbook 2013, Rome, 2013. Disponível em: http://www.fao.org/docrep/018/i3107e/i3107e.pdf. Acesso em 29 de outubro de 2013. FIEVEZ, V., DOHME, F., DANNEELS, M., RAES, K., DEMEYER, D. Fish oils as potent rumen methane inhibitors and associated effects on rumen fermentation in vitro and in vivo. Animal Feed Science and Technology, Amsterdam, v.104, p.41-58, 2003. FIGUEIREDO, R.W.; MAIA, G.A.; HOLANDA, L.F.F.; MONTEIRO, J.C. Características físicas e químicas do jenipapo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.21, n.4, p.421-428, 1986. FRANCO, A. L. C. Fermentação ruminal e emissões de metano entérico in vitro de dietas contendo co-produtos da cadeia do biodiesel. Dissertação (Mestrado em Bioenergia) - Universidade Estadual de Londrina – Londrina, 87 f, 2012. GETACHEW, G.; ROBINSON, P.H.; DEPETERS, E.J.; TAYLOR, S.J.; GISI, D.D.; HIGGINBOTHAM, G.E.; RIORDAN, T.J. Methane production from commercial dairy rations estimated using an in vitro gas technique. Animal Feed Science and Technology, v. 123–124, n. 1, p. 391-403, 2005. GONZALES, A. D. F.; LIMA, J. M. ; VITAL, A. V. D. V.; RODRIGUES, M. B. S. Desenvolvimento sustentável para o resgate da cultura do cacau baseado no aproveitamento de resíduos. Interfaces Científicas -Saúde e Ambiente - Aracaju V.1 N.2 p. 41-52 fev., 2013.

http://www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/Theobroma_cacao.html

http://www.fao.org/docrep/018/i3107e/i3107e.pdf

53

GRAINGER, C., and BEAUCHEMIN, K. A. Can enteric methane emissions from ruminants be lowered without lowering their production Animal Feed Science and Technology , 166-167:308-320, 2011. GUIMARÃES JÚNIOR, R.; MARCHAO, R. L.; VILELA, L.; PEREIRA, L. G. R. Produção animal na integração lavoura-pecuária. In: Simpósio Mineiro de Nutrição de Gado de Leite. Anais... Belo Horizonte: UFMG, p. 111-123, 2010. GUO, Y.Q.; LIU, J.-X.; LU, Y.; ZHU, W.Y.; S.E. Denman, and C.S. McSweeney. Effect of tea saponin on methanogenesis, microbial community structure and expression of mcrA gene, in cultures of rumen micro-organisms. Letters in. Applied. Microbiology. 47, 421-426, 2008. HALL, M.B. Neutral Detergent-Soluble Carbohydrates. Nutritional Relevance and Analysis. University of Florida, Gainesville, 2003. HANSEN, D. S. et al. Caracterização química de frutos de jenipapeiros nativos do recôncavo baiano visando ao consumo natural e industrialização. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. 30, n. 4, p.964-969, 2008. HARPER, L.A.; DENMEAD, O.T.; FRENEY, J.R.; BYERS, F.M. Direct measurements of methane emissions from grazing and feedlot cattle. Journal of Animal Science, Savoy, v.77, p.1392-1401, 1999. HARWOOD, J. H. Pesquisa para produção de biogás na Amazônia. ACTA Amazônica 10 (2): 403-409, 1980. HEGARTY, R. S. Greenhouse gas emissions from the Australian livestock sector what do weknow, what can we do? Canberra, NSW Agriculture Australian Greenhouse Office, 35p., 2001. HOLTSHAUSEN, L.; CHAVES, A. V.; BEAUCHEMIN, K. A.; MCGINN, S. M.; MACALLISTER, T. A.; CHEEKE, P. R.; BENCHAAR, C. Feeding saponin-containing Yucca schidigera and Quillaja saponaria to decrease enteric methane production in dairy cows. Journal of Dairy Science. 92:2809-2821, 2009. HRISTOV, A. N. Historic, pre-European settlement, and presentday contribution of wild ruminants to enteric methane emissions in the United States. Journal of Animal Science 90 :1371–1375, 2012. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Produção da Pecuária Municipal vol. 39. Brasil, 2011. IPCC. Intergovernamental Panel on Climate Change. IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventories: reference manual, 1996. IPCC.Intergovernamental Panel on Climate Change. Emissions from livestock and manure management. In: Eggleston, H. S.; Buendia, L.; Miwa, K.; Ngara, T.;

54

Tabane, K. (eds). IPCC Guideliness for nacional greenhouse gas inventories. Hayama: IGES, chap. 10, p. 747- 846, 2006. IPCC. Intergovernamental Panel on Climate Change. Mudança do Clima 2007: A Base das Ciências Físicas. Geneva 2, Suíça, 2007. KEBREAB, E.; STRATHE, A.; FADEL, J.; MORAES, L. FRANCE, J. Impact of dietary manipulation on nutrient flows and greenhouse gas emissions in cattle. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 39, suplemento especial, p. 458-464, 2010. LICITRA, G.; HERNANDEZ, T.M.; VAN SOEST, P.J. Standardization of procedures for nitrogen fractionation of ruminant feeds. Animal Feed Science and Technology, v.57, p.347-358, 1996. MACHADO, F. S., PEREIRA, L. G. R. P., JÚNIOR, R. G. J., LOPES, F. C. F., CHAVES, A. V. C., CAMPOS, M. M., MORENZ, M. J. F. Emissões de metano na pecuária: conceitos, métodos de avaliação e estratégias de mitigação. Embrapa Gado de Leite, Documento 147, 92 p., 2011. MACHMÜLLER, A. Medium-chain fatty acids and their potential to reduce methanogenesis in domestic ruminants. Agriculture, Ecosystems and Environment, Amsterdam, v.112, p.107-114, 2006. MACHMÜLLER, A.; OSSOWSKI, D.A.; WANNER, M.; KREUZER, M. Potential of various fatty feeds to reduce methane release from rumen fermentation in vitro (Rusitec). Animal Feed Science and Technology, v. 71, n. 1, p. 117–130, 1998. MANASRI, N.; WANAPAT, M.; NAVANUKRAW, C. Effect of mangosteen peel-garlic powder pellet supplementation on rumen ecology and methane gas production in beef cattle. Khonkaen Agr. J.40 Supplment p.154-159, 2012. MARCONDES, M. I.; VALADARES FILHO, S. C.; DETMANN, E.; VALADARES, R.F.D.; SILVA, L. F. C.; FONSECA, M. A. Degradação ruminal e digestibilidade intestinal da proteína bruta de alimentos para bovinos. Revista Brasileira de Zootecnia., v.38, n.11, p.2247-2257, 2009. MARTIN, C.; MORGAVI, D.P.; DOREAU, M. Methane mitigation in ruminants: from microbes to the farm scale. Animal, 4:3, p. 351-365, 2009. MAURICIO, R.M.; MOULD, F.L.; DHANOA, M.S.; OWEN, E.; CHANNA, K.S.; THEODOROU, M.K. A semi-automated in vitro gas production technique for ruminants feedstuff evaluation. Animal Feed Science and Technology, v.79, p.321-330, 1999. MAURICIO, R.M.; PEREIRA, L.G.R.; GONÇALVES, L.C.; RODRIGUEZ, N.M. Relação entre pressão e volume para implantação da técnica in vitro semi-automática de produção de gases na avaliação de forrageiras tropicais. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v.55, p.216-219, 2003.

55

McALLISTER, T. A.; OKINE, E. K.; MATHISON, G. W. and CHENG, K. J. Dietary, environmental and microbiological aspects of methane production in ruminants. Canadian Journal of Animal Science. 76: 231-243, 1996. McALLISTER, T. A. and NEWBOLD, C.J. Redirecting rumen fermentation to reduce methanogenesis. Australian Journal of Experimental Agriculture 48, 7-13, 2008. MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia. Segunda comunicação nacional do Brasil à convenção-quadro das Nações Unidas sobre mudança do clima. Brasília, 280p, 2010. MENKE, K.H.; STEINGASS, H. Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and gas production using rumen fluid. Animal Research Development, v. 28, p. 7-55, 1988. MERTENS, D.R. Analysis of fiber in feeds and its use in feed evaluation and ration formulation. In: Simpósio Internacional de Ruminantes, Anais… Lavras: Sociedade Brasileira de Zootecnia, p.1-32, 1992. MONTEIRO, R.B.N.C. Desenvolvimento de um modelo para estimativas da produção de gases de efeito estufa em diferentes sistemas de produção de bovinos de corte. Dissertação (Mestrado) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 75p., 2009. MOSS, A.R. Methane: global warming and production by animals. Kingston: Chalcombe Publications, United Kingdom, 105p., 1993. MOSS, A.R.; GIVENS, D.I. The effect of supplementing grass silage with soya bean meal on digestibility, in sacco degradability, rumen fermentation an methane production in sheep. Animal Feed Science and Technology, Amsterdam, v.97, p.127-143, 2002. NGAMSAENG, A., M. WANAPAT, and KHAMPA, S. Effects of mangosteen peel (Garcinia mangostana) supplementation on rumen ecology, microbial protein synthesis, digestibility and voluntary feed intake in cattle. Pakistan Journal of Nutrition. 5, 445-452, 2006. NKRUMAH, J. D., OKINE, E. K., MATHISON, G. W., SCHMID, K., LI, C., BASARAB, J. A., PRICE, M. A., WANG, Z. & MOORE, S. S. Relationships of feedlot feed efficiency, performance, and feeding behavior with metabolic rate, methane production, and energy partitioning in beef cattle. Journal of Animal Science. 84: 145-153, 2006. NOCEK, J.; RUSSEL, J.B. Protein and carbohydrate as an integrating system. Relationship of ruminal availability to microbial contribution and milk production. Journal of Dairy Science, v. 71, n. 5, p. 2070-2075, 1998.

56

NÖRNBERG, J.L.; STUMPF JR., W.; LÓPEZ, J.; COSTA, P.B. Valor do farelo de arroz integral como fonte de gordura na dieta de vacas Jersey na fase inicial da lactação: digestibilidade aparente de nutrientes. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 33, n. 6, p. 2412-2421, 2004. O´HARA, P.; FRENEY, J.; ULYATT, M. Abatement of agricultural non-carbon dioxide greenhouse gas emissions: a study of research requirements. Report prepared for the Ministry of Agriculture and Forestry on Behalf of the Convenor, Ministerial Group on Climate Change, the Minister of Agriculture and the Primary Industries Council. New Zealand: Crown Copyright - Ministry of Agriculture and Forestry, 170p., 2003. Disponível em: http://maxa.maf.govt.nz/mafnet/rural-nz/sustainable-resource use/climate/abatement-of-agricultural-greenhouse-gas-emissions/greenhouse-gas-emissions.pdf Acesso em 25/10/2013. OWENS, F. N.; GOETSCH, A. L. Ruminal fermentation. In: Church, D. C. (Ed). The ruminant animal: digestive physiology and nutrition. Waveland Press, p.145-171, 1988. PEDREIRA, M.S.; OLIVEIRA, S.G.; BERCHIELLI, T.T.; PRIMAVESI, O.. Aspectos relacionados com a emissão de metano de origem ruminal em sistenas de produção de bovinos. (Ruminal methane emission related aspects in cattle production systems). Archives of Veterinary Science, v. 10, n. 3, Printed in Brazil ISSN: 1517-784X, p. 24-32, 2005. PEREIRA, E. M. O. Torta de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) na alimentação de ovinos. Tese doutorado em zootecnia (Produção Animal) Jaboticabal - São Paulo – Brasil, 2009. PIRES, A.J.V.; CARVALHO, G.G.P.; GARCIA, R.; JUNIOR, J. N. C.; RIBEIRO, L. S. O.; CHAGAS, D. M. T. Capim-elefante ensilado com casca de café, farelo de cacau ou farelo de mandioca R. Bras. Zootec. vol.38 no.1, Viçosa Jan., 2009. PIRES, A.J.V.; VIEIRA, V.F.; SILVA, F.F. et al. Níveis de farelo de cacau (Theobroma cacao) na alimentação de bovinos. Revista Electronica da Veterinária, v.6, p.1-10, 2005. POUNGCHOMPU, O.; WANAPAT, M.; WACHIRAPAKORN, C.; WANAPAT, S. an CHERDTHONG, A. Manipulation of ruminal fermentation and methane production by dietary saponins and tannins from mangosteen peel and soapberry fruit. Archives of Animal Nutrition 5, 389-400, 2009. REGULAMENTO (CE) N.o 1831/2003 DO PARLAMENTO EUROPEU E DO CONSELHO relativo aos aditivos destinados à alimentação animal. Jornal Oficial da União Europeia L 268/29, setembro de 2003.

http://maxa.maf.govt.nz/mafnet/rural-nz/sustainable-resource%20use/climate/abatement-of-agricultural-greenhouse-gas-emissions/greenhouse-gas-emissions.pdf



57

ROSS, Jessica. Cocoa and Chocolate as Functinal Foods. March 2001. Disponível em: http://www.uoguelph.ca/nhptc/Jessica1.html. Acesso em 25/10/2013. RUSSEL, J.B.; O'CONNOR, J.D.; FOX, D.G.; VAN SOEST, P.J.; SNIFFEN, C.J. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: I. Ruminal fermentation. Journal of Animal Science, v. 70, n. 11, p. 3551-3561, 1992. SACRAMENTO, C. K. Graviola. Transcrito do Jornal CEPLAC Notícias - julho 2000. Disponível em: http://www.ceplac.gov.br/radar/graviola.htm. Acesso em 05 de novembro de 2013. SACRAMENTO, C.K.; COELHO JUNIOR, E.; CARVALHO, J.E.U.; MÜLLER, C.H.; NASCIMENTO, W.M.O. Cultivo do Mangostão no Brasil. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. 29, n. 1, p. 195-203, 2007. SANTOS, M.G.M.F; AZEVÊDO, J.A.G; PEREIRA, L.G.R.; SILVA, T.C.; CABRAL, I.S.; FARIAS, D.S. Relação entre pressão e volume para implantação da técnica in vitro de produção de gases no trópico úmido. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA Anais. 47ª. Salvador, 2010. SAUER, F. D., FELLNER, V., KINSMAN, R., KRAMER, J.K.G., JACKSON, H.A., et al. Methane output and lactation response in Holstein cattle with monensina or unsaturated fat added to the diet. Journal of Animal Science 76, 906–914, 1998. SCHOFIELD, P.; PELL, A. N. Measurement and kinetic analysis of the neutral detergent-soluble carbohydrate fraction of legumes and grasses. Journal of Animal Science, v. 73, p. 3455-3463, 1995. SCHOFIELD, P.; PITT, R.E.; PELL, A.N. Kinetic of fiber digestion from in vitro gas production. Journal of Animal Science, v. 72, n. 11, p. 2980-2991, 1994. SENA, J. V. C. Informe Rural Etene. Banco do Nordeste. Ano V nº 02– Fevereiro de 2011. Disponível em: http://www.bnb.gov.br/content/aplicacao/etene/etene/docs/ire_ano5_n2.v Acessado em 05/11/2013. SILVA, H.G.O.; PIRES, A.J.V.; CUNHA NETO, P. A. et al. Digestibilidade de dietas contendo silagem de capim-elefante amonizado farelo de cacau ou torta de dendê em ovinos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, p.499-506, 2007. SILVA, H.G.O.; PIRES, A.J.V.; SILVA, F.F. et al. Digestibilidade aparente de dietas contendo farelo de cacau ou torta de dendê em cabras lactantes. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, n.4, p.405-411, 2005. SILVA NETO, P. J.; MATOS, P. G. G.; MARTINS, A. C. S.; SILVA, A. P. Sistema de produção de cacau para a Amazónia brasileira. Belém, CEPLAC, 125p., 2001.

http://www.ceplac.gov.br/radar/graviola.htm

http://www.bnb.gov.br/content/aplicacao/etene/etene/docs/ire_ano5_n2.v

58

SNIFFEN, C.J.; O'CONNOR, J.D.; VAN SOEST, P.J.; FOX, D.G.; RUSSELL, J.B. A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: II– Carbohydrate and protein availability. Journal of Animal Science, v.70, n.12, p.3562-3577, 1992.

SUCHITRA, K. and WANAPAT, M. Effects of mangosteen (Garcinia mangostana) peel and sunflower and coconut oil supplementation on rumen fermentation, milk yield and milk composition in lactating dairy cows. Livestock Research for Rural Development. Volume 20, supplement, 2008 . THANH, V. D.; PRESTON, T. R. and LENG, R. A. Effect of NPN source and mangosteen peel (Garcinia mangostana) on methane production in vitro incubations and on growth performance of Phan Rang sheep in the Mekong delta of Vietnam. Master of science thesis in agricultural sciences animal husbandry Code Number: 60 - 62 – 40. Can Tho City, Viet Nam – 2012. THORPE, A. Enteric fermentation and ruminant eructation: the role (and control?) of methane in the climate change debate. Climatic change, v. 93, p. 407-431, 2009. USEPA - United States Environmental Protection Agency . Evaluating Ruminant Livestock Efficiency Projects and Programs In: Peer Review Draft. Washington, D.C, 48p., 2000. VALADARES FILHO, S.C.; PINA, D.S. Fermentação Ruminal. In: BERCHIELLI, T.T.; PIRES, A.V.; OLIVEIRA, S.G. (Eds). Nutrição de Ruminantes. p.151-182, 2006. VENTURIERI, G.A. et al. O cultivo do cupuaçuzeiro. Informativo SBF, Campinas, v.4, n.1, p.15-17, 1985. XAVIER, M.; XAVIER, A.T.T.N. Jenipapo: uma espécie indígena para reflorestar. Cerrado, Brasília, v.B, n.34, p.20-23, 1976.

universidade estadual de santa cruz programa … · ruminantes dissertação apresentada à...

Documents