Penn State e FDNfe: O que as vacas têm a nos dizer?

O atendimento das exigências de fibra fisicamente efetiva (FDNfe) é uma estratégia para manter a saúde e otimizar o desempenho de vacas leiteiras.

A fração FDNfe é capaz de estimular a atividade mastigatória e a produção de saliva, promover a formação de mat ruminal (camada de fibra flutuante no rúmen) e estimular a motilidade ruminal (Armentano e Pereira 1997).

Como consequência, balancear dietas com teor adequado de FDNfe auxilia na manutenção da concentração de ácidos e do pH ruminal dentro da normalidade, reduz a inflamação e otimiza a produção e a composição do leite (Zebeli et al., 2012).

Matematicamente, o teor de FDNfe é calculado como o produto do fator de efetividade física (fef) pelo conteúdo de fibra em detergente neutro (FDN) do alimento (FDNfe = fef × FDN). Enquanto o teor de FDN é determinado por análise química, o fef pode ser mensurado a partir de respostas fisiológicas dos animais (ensaios biológicos) ou utilizando peneiras.

Devido a simplicidade e facilidade de uso no campo, o separador de partículas da Penn State (PSPS) é o método mais utilizado para estimar o fef de ingredientes e rações completas.

A versão mais popularizada e mais utilizada da PSPS é composta por peneiras com orifícios de 19 mm e 8 mm, além do fundo (Lammers et al., 1996). Em nível de fazenda, a FDNfe é frequentemente calculada utilizando o teor de FDN e a proporção de matéria natural (MN) retida nas peneiras de 8 mm e 19 mm, já que o peneiramento é feito com a amostra fresca.

Porém, o método apresenta algumas limitações, como: o teor de FDN global de uma amostra pode não representar uniformemente o conteúdo de FDN das frações retidas em cada peneira; expressar o tamanho de partícula com base em MN pode não representar exatamente o equivalente na base da MS e, ainda, não leva em consideração as diferenças na qualidade da fibra entre ingredientes e entre as frações segregadas com a PSPS (ex. digestibilidade, fragilidade, tempo de retenção).

Recentemente, White et al. (2017) desenvolveram o conceito de FDN fisicamente ajustado, que será adotado pelo novo modelo nutricional para bovinos leiteiros da Academia Nacional de Ciências, Engenharia e Medicina dos EUA (antigo NRC, atual NASEM). Neste modelo, a proporção de partículas retidas na peneira de 19 mm e na peneira de 8 mm são consideradas separadamente, enquanto as partículas retidas no fundo (<8 mm) são desconsideradas.

No campo, muitas vezes são anunciadas frases como: “Vacas de leite necessitam de fibra longa” e “Quanto mais longa a fibra mais efetiva”, imaginando-se que as partículas retidas na peneira de 19 mm (fibra “longa”) são mais efetivas que as partículas retidas na peneira de 8 mm (fibra “média”).

Entretanto, o fef de partículas retidas em diferentes peneiras do PSPS nunca foi determinado experimentalmente. Assim, perguntas como: “Fibra longa” é mais efetiva do que a “fibra média”? E a “fibra curta” que passa pela peneira de 8 mm, tem efetividade?, são recorrentes.

Para responder algumas dessas questões, conduzimos um experimento para avaliar a efetividade física de frações da silagem de milho segregadas com o PSPS para vacas em lactação. No estudo, foram utilizadas oito vacas holandesas, sendo quatro vacas adaptadas com cânula ruminal e quatro intactas.

As vacas foram alojadas em baias individuais do tipo Tie-Stall, com bebedouro e comedouro individual, distribuídas em dois quadrados Latinos 4 × 4. As dietas experimentais foram formuladas para vacas com produção média de 30 kg/d de leite. Os animais foram alimentados individualmente duas vezes ao dia, com ração total completa, ad libitum, a fim de obter sobras entre 5 e 10% do alimento fornecido.

As dietas experimentais continham silagem de milho integral como volumoso padrão (volumoso basal), correspondendo com 17% de FDN de forragem (FDNF) e 9% de FDNF proveniente das diferentes frações da silagem de milho totalizando 26% de FDNF na MS da dieta. O experimento foi composto por quatro tratamentos:

1. Controle negativo: 17% de FDNF de volumoso basal, com fibra abaixo do nível ótimo;
2. Partículas <8 mm: 17% de FDNF de volumoso basal + 9% de FDNF de partículas <8mm;
3. Partículas 8-19 mm: 17% de FDNF de volumoso basal + 9% de FDNF de partículas de 8-19 mm;
4. Partículas >19 mm: 17% de FDNF de volumosos basal + 9% de FDNF de partículas >19 mm.

Como esperado, a FDN de partículas <8 mm resultou em menor tempo de mastigação (ingestão + ruminação) do que as partículas de 8-19 mm (Figura 1), provavelmente devido ao menor tempo de retenção ruminal. Porém, a FDN de partículas <8 mm apresentou alguma capacidade de estimular ruminação, indicando que sua efetividade física não deve ser completamente desprezada.

Por outro lado, a FDN das partículas >19 mm também resultaram em menor tempo de mastigação comparativamente à FDN de partículas de 8-19 mm. A grande variação de tamanho do material retido na peneira de 19 mm pode ser uma justificativa plausível para tal observação, de modo que partículas muito longas (brácteas/palhas da espiga) foram selecionadas no cocho e boa parte destas partículas não foram consumidas pelos animais.

Evitar partículas muito longas na dieta pode ser uma alternativa para reduzir a seleção e assim diminuir seus impactos negativos.

Como resposta ao menor tempo de mastigação observado para as dietas contendo partículas <8 mm e >19 mm, os teores de gordura do leite também foram menores em comparação ao tratamento contendo partículas de 8-19 mm (Figura 2).

Como demostrado nesse experimento, a FDN de partículas <8 mm apresentou alguma capacidade de estimular ruminação, indicando que sua efetividade física não deve ser completamente desprezada nas formulações de dietas para vacas leiteiras. Por outro lado, partículas retidas na peneira de 19 mm não apresentaram a mesma efetividade do que partículas retidas na peneira de 8 mm, portanto, devem ser consideradas com cautela no momento de estimar a FDNfe.

Assim que o projeto de pesquisa for finalizado, publicaremos mais resultados dando continuidade ao tema.

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Referências bibliográficas

Armentano, L.; Pereira, M. Measuring the effectiveness of fiber by animal response trials. Journal of dairy science, v. 80, n. 7, p. 1416-1425, 1997.

Lammers, B. P. et al. A simple method for the analysis of particle sizes of forage and total mixed rations. Journal of dairy science, v. 79, n. 5, p. 922-928, 1996.

White, R. R. et al. Physically adjusted neutral detergent fiber system for lactating dairy cow rations. I: Deriving equations that identify factors that influence effectiveness of fiber. Journal of dairy science, v. 100, n. 12, p. 9551-9568, 2017.

ZEBELI, Q. et al. Invited review: Role of physically effective fiber and estimation of dietary fiber adequacy in high-producing dairy cattle. Journal of dairy science, v. 95, n. 3, p. 1041-1056, 2012.