Clostridios - o vilão da silagem de capim

Conservação

Silagem nada mais é que forragem conservada, onde os seus açúcares são convertidos em ácido láctico por bactérias, ácido esse que permite a conservação, desde que ausente de ar.

Para uma boa preservação da silagem, precisamos de uma rápida queda de pH para níveis onde não haverá fermentação butírica, de modo que a silagem fique estável até a abertura do silo.

Isso nos ajuda a entender o que devemos fazer para obter silagem de alta qualidade.

Perdas em silagem capim

A maioria das perdas que ocorrem na silagem são invisíveis, embora podem chegar a até 40% dos da forragem original, e elas são inevitáveis, embora minimizáveis, conforme figura 1.

As perdas ocorrem quando açúcares e a proteínas da forragem são utilizados pela planta enquanto ainda está viva, mesmo depois de cortada, e pelas bactérias espoliadoras durante todo o processo.

Há também as perdas durante a colheita, quando parte do material é deixado no solo e perdido durante o transporte. Quando ocorre o processo de secagem, folhas se destacam do colmo e ficam no solo, sendo eu as folhas são altamente nutritivas e então, maior quantidade de colmo, altamente fibrosos e pouco digestíveis, são transportados até o silo. Assim, o processo de secagem deve ser monitorado de perto para que a MS% não exceda os 35%MS, teor esse que facilita o destacamento das folhas do colmo.

Outra fonte de perdas são os efluentes, popularmente conhecidos como ‘‘choro’’ silo, que nada mais é que o excesso de água da planta drenada para fora do silo quando ele é compactado. Esse processo carreia boa parte dos nutrientes da silagem para fora do silo. Isso tem grande impacto na fazenda, pois além do mal cheiro, resultante da grande quantidade de nutrientes que apodrecem, é fonte de contaminação de cursos de água com mortandade de peixes pelo aumento da DBO (demanda de oxigênio) da água e lençol freático, podendo acarretar em multas pela fiscalização ambiental e água impropria para consumo. Por isso a necessidade de secar o material antes de ensilar, porém não excedendo os 35%de MS para não haver perdas maiores no campo.

Durante o processo de fermentação, as bactérias indesejáveis degradam os nutrientes da silagem e produzem ácidos fracos, toxinas, dióxido de carbono, água e calor. Além disso, quando o silo é aberto para o fornecimento aos animais, o oxigênio penetra na massa de silagem, despertando fungos que consomem os ácidos e elevam o pH, desencadeando todo o processo descrito acima novamente. Tudo isso reduz os teores de MS% originais e os níveis de nutrientes, gerando uma silagem pouco nutritiva e cara, pois o produtor terá de aumentar os níveis de concentrados na dieta para suprir a demanda energética dos animais, onerando a dieta.A má compactação também é fonte de perdas, pois há oxigênio na massa e isso permite o crescimento de fungos que respiram, consumindo MS, produzindo calor, dióxido de carbono e água, derrubando o teor de MS% da silagem e formando colônia de bolor, no qual as concentrações de micotoxinas são altas.

Respiração aeróbia

O processo de ensilagem tem várias fases, sendo que a primeira ocorre quando a forragem está murchando no campo enquanto há oxigênio na massa. Nesse momento há perdas devido a respiração das plantas e das bactérias, que produzem enzimas que usam o oxigênio para transformar açúcares e proteínas em energia, produzindo calor, água e crescimento, o que eleva as perdas de matéria seca. Por isso, a demora em ensilar deve ser evitada ao máximo, uma vez que esse material deveria ser utilizado pelo animal para produzir leite ou carne e não pela planta e bactérias.

Após a colheita do material do campo, ele deve ser rapidamente compactado e vedado com uma lona de boa qualidade para permitir a rápida e eficiente fermentação lática.

Ao ser fechado o silo, esse processo é reduzido até a ausência do oxigênio. Nesse momento se inicia a fermentação, com queda do pH, multiplicação de bactérias láticas e inibição de bactérias butíricas, preservando a silagem.

Por último, há o período de abertura do silo, quando a silagem é ofertada aos animais. Nessa fase há entrada de ar no silo e desestabilização dela, pois o oxigênio permite a multiplicação de microrganismos que degradam a silagem.

Assim, todos as fases precisam ser bem cuidadas para que as perdas sejam minimizadas.

Aqui, vamos abordar a fermentação, uma parte crítica do processo em que as perdas são grandes.

Fermentação

Uma vez que o silo é fechado e que todo o oxigênio foi usado pelas plantas, bactérias láticas anaeróbicas começam a se multiplicar ao transformarem açúcares da planta em ácido lático, o que resulta em uma queda no pH da silagem, conforme a figura 2.

Figura 2 – Mudanças do pH durante a fermentação da silagem.

A linha contínua representa a fermentação desejável, onde há queda de pH e fermentação lática, ao passo que a linha pontilhada representa a silagem mal preservada, com presença de bactérias butíricas, que produzem ácidos fracos que impedem a queda significativa do pH, como as bactérias que promovem proteólise (degradação de proteínas) e toxinas, como a Clostridium sp.

O pH é especialmente importante para silagens de capim, uma vez que o teor de matéria seca (MS%) é baixo, pois são plantas que possuem alto teor de água (acima dos 80%). Isso dificulta a queda do pH. Por isso é necessário o processo de secagem ou emurchecimento, que eleva o teor de MS%. À medida que o teor de MS% aumenta o pH necessário para que a silagem se torne estável também aumenta. Para silagens com cerca de 25 a 35 % de MS%, um pH estável é de 4,3 a 4,6, mas para silagens com 35 a 45% de MS% o pH estável será de 4,6 – 5,0.

Além disso, capins possuem baixos teores de açúcares solúveis, que serão convertidos em ácido lático, tornando-os ainda mais difíceis de apresentarem fermentação lática, sendo a secagem uma forma de concentrar os poucos açúcares da planta.

Se o pH não for suficientemente baixo (abaixo de 3,5 a 4), para que a silagem se torne estável, haverá fermentação butírica que resulta na degradação de nutrientes na silagem e na queda da palatabilidade (em até 2%), pois bactérias Clostridium sp produzem aminas biogênicas como putrefacina e cadaverina, que além de tudo, são toxicas. Se o pH não for baixo, essas bactérias transformam ácido láctico em butírico, para obter energia. Eles também obtêm energia destruindo proteínas.

Consequentemente, a redução do ácido láctico e o aumento da amônia durante a fermentação butírica eleva o pH da silagem intensificando ainda mais o processo de degradação.

Assim, é vital para prevenir a fermentação butírica, o elevado teor de MS%, o baixo pH e o cuidado de não contaminar a silagem durante o processo com terra, pois o solo é a principal fonte de contaminação de Clostridium sp.

Inoculantes

Inoculantes são ferramentas que auxiliam o processo fermentativo das bactérias láticas. As plantas possuem naturalmente colônias de bactérias, entre elas as láticas, mas essas não estão em número suficiente para que haja majoritariamente fermentação lática; por isso a necessidade de aumentar a quantidade dessas bactérias e os inoculantes servem a esse propósito. Em especial em silagens de capim, em que a MS% é, as vezes até menor que 25% e o teor de açúcares abaixo dos 10%, os inoculantes são comprovadamente necessários para a produção de silagem de qualidade (Figura 3).

A figura 3, mostra claramente os resultados de qualidade da silagem e produção de leite de animais que receberam silagem de capim com e sem inoculante. Observa-se que os teores de MS% são muito parecidos (19,3% e 19,4%). No entanto, a silagem inoculada apresenta maior teor de proteína bruta (15,7% x 15,1%) e menor teor de ácido butírico (0,1 x 0,6%). Além disso, o nitrogênio amoniacal, oriundo da degradação de proteínas, típica atividade de Clostridium sp, é menor na silagem inoculada que na silagem controle (8,5% x 9,6%). Isso é uma prova de que a silagem inoculada apresentou menor concentração de bactérias butíricas. Isso foi refletido na produção, pois em bora o consumo dos animais foi igual (3,4% do PV) a produção de leite foi 0,9 litros a mais (24,7l x 23,8l), uma vez que os níveis de nutrientes foram maiores. Embora não medido no experimento, conclui-se que a eficiência alimentar (kg de leite/kg de MS ingerida) dos animais alimentados com silagem inoculada foi maior, 1,25 x 1,2.

Hoje, as empresas possuem inoculantes específicos para combater fermentações indesejáveis, como as Clostridium sp. Inoculantes que contenham Lactococcus lactis são fundamentais para a produção de silagens de capim, pois essa bactérias contida no inoculante produz um composto chamado nisina, um peptídeo antibacteriano  policíclico, muito usado na indústria alimentícia para evitar apodrecimento de embutidos, pois ele é especifico em inibir o crescimento de Clostridium sp, que além do capim, degrada carne, um fonte riquíssima de proteína.

Filmes plásticos

Outra fonte de perdas de silagem e de qualidade de silagem é a entrada de oxigênio no silo, despertando os fungos que estavam inativos pelo baixo pH, que consumem o ácido lático como fonte de energia, se multiplicam, elevam o pH e abrem caminho para outros microrganismos indesejáveis se desenvolverem, o que acarreta em elevadas perdas.

Para evitar esse problema, de lonas de baixa qualidade, é necessário investir em uma cobertura diferenciada, resistente a entrada de oxigênio. Nesse sentido, o filme de EVOH (etil vinil álcool) é o melhor material.

As lonas de polietileno utilizados amplamente para cobertura de silos apresentam permeabilidade ao oxigênio, a qual tende a aumentar significativamente com a elevação da temperatura ambiental. Em uma temperatura de 25^oC, a quantidade de troca gasosa entre o interior do silo e do ambiente é por volta de 1 litro/m², sendo que este valor é de uma lona integra e sem danos físicos. Isto significa que durante o período do verão, onde as temperaturas podem chegar acima dos 35^oC, as silagens podem se tornar ainda mais propensas à deterioração aeróbia devido ao aumento da permeabilidade das lonas, com o consequente movimento gasoso devido à diferença de temperatura e pressão.

A coloração do plástico apresenta efeito indireto, uma vez que a permeabilidade do filme plástico é altamente dependente da temperatura. Por exemplo, com elevação da temperatura de 25 a 50^oC a permeabilidade ao ar dos filmes plásticos aumenta de 3 a 5 vezes.

Entretanto, a tecnologia do material coextrusado vem sendo estudada desde 2007 no Brasil e comercializada a pouco tempo. Consiste em um filme plástico que tem como finalidade barrar a entrada de oxigênio no silo. Este é constituído da coextrusão de alguns polímeros, o que confere baixa permeabilidade da lona ao oxigênio (92 mL/m²/dia/25^oC contra 1.092 mL/m²/dia/25^oC dos materiais comuns). A ação desse polímero é redução das trocas do gasosas entre o ambiente e o silo, com concomitante redução da temperatura da silagem. Na figura 4, observa-se que ao longo do período de fermentação de silagens, a qual foi vedada com o filme de barreira, apresentou temperaturas 4^oC inferior ao silo vedado com lona comum de polietileno.

Figura 4. Temperatura de silagens de milhos ao longo da fermentação vedadas com lonas de polietileno e lona com barreira ao oxigênio (adaptado de Amaral et al., 2011).

Essa redução se deve ao fato de haver menos oxigênio dentro do silo e, portanto, menor respiração por parte dos fungos que consomem os nutrientes e o ácido lático. Assim, temos menos atividade de fungos, mais nutrientes e menos perda de MS.

Um efeito observado que este filme tem ocasionado em silagens, além da redução da temperatura no topo, é a redução das perdas de matéria seca da silagem, bem como, redução da camada deteriorada no topo do silo. Isso pode significar ao produto toneladas a mais por silo de alimento mais nutritivo e com maior sanidade.

Qualidade da fermentação

Seguindo os princípios descritos anteriormente, pode-se obter uma silagem de capim de boa qualidade.

Mas como saber se ela a fermentação foi efetiva?

Primeiramente é importante lembrar que a forragem terá sempre, via de regra, maior qualidade que a silagem. O uso de inoculantes e lonas irão apenas ajudar a diminuir as perdas de MS por manter um ambiente ideal para a proliferação de bactérias láticas.

A qualidade da fermentação nos mostra quão bem o material está preservado. Há basicamente três itens a serem considerados: ácido lático, ácido butírico e nitrogênio amoniacal, que estão expressos na figura 5.

A presença de ácido lático é fundamental para o sucesso da fermentação, pois esse leva a causa uma diminuição no pH, que evita uma fermentação butírica indesejada e que reduz tanto o valor nutritivo como a palatabilidade da silagem e depreciando o consumo. Como dito acima, silagens com menor de teor de MS precisam de pH menor para ser efetiva a fermentação. O valor ideal do teor de ácido lático na silagem varia de 4 a 6% da MS, que baixam o pH para menos de 4,0.

Ácido butírico é sinal da presença de bactérias espoliadoras da forragem e é altamente indesejável, dificultando a queda do pH e abrindo caminho para que outros microrganismos indesejáveis como leveduras e bolores se desenvolvam. O valor ideal é <0,1% da MS mas aceitável até 1%.

A presença de nitrogênio amoniacal (N-NH3) é outro sinal de que houve, principalmente, fermentação de bactérias butíricas, que degradaram parte da proteína da forragem, gerando silagens com valor aquém do desejado em teor de proteína. A fração aceitável para as silagens ser considerada de boa qualidade é em torno de <5% do Nitrogênio total da silagem, sendo 10% ainda aceitável. Porém, quanto mais se aumenta o valor de N-NH3 maior será a queda no consumo de MS. Aumentar o teor de 5 a 10% pode resultar em uma queda de 5-10% na ingestão de MS e 5% no valor de digestibilidade, o que pode causar uma queda de até 2 kg/dia na ingestão de MS, que significa quase 1,5 litros de leite a menos por dia para vacas com conversão alimentar de 1,5% que consomem 20kg de MS/dia de silagem.

 Para saber como foi a fermentação e como será o manejo da fazenda de acordo com a qualidade da silagem, é necessário uma análise, pois é preciso medir a qualidade da silagem para gerenciar a produtividade. Hoje existem laboratórios especializados, muitas vezes em parceria com Universidades de renome internacional, em análises bromatológicas que se baseiam em índices de qualidade de silagem específicos para cada tipo de forragem e compara os resultados da análise a um amplo banco dados, fornecendo informações precisas e rápidas para tomada de decisão, contribuindo para o sucesso da atividade agropecuária.

No entanto, o próprio produtor pode ter uma ideia de como foi fermentação por características físicas dela, embora não tão precisos quanto as análises laboratoriais.

Para análise visual, é necessário observar a cor, o cheiro e presença de bolores.

A silagem deve apresentar cores verdes, amarelas ou pálidas. Silagem marrom escuro geralmente é sinal de degradação. Isso ocorre por aquecimento, cujo nome é reação de Mailard ou caramelização, onde a respiração de fungos libera calor a ponto de os açucares da planta complexarem com a proteína, escurecendo o material e deixando a proteína indisponível para digestão. Isso também pode ser evidência da presença de contaminação com terra e, consequentemente, de Clostridium sp.

O cheiro da silagem deve ser suave, adocicado e com leve odor de fumo, sem arder as narinas. Cheiros putrefatos e rançosos indicam péssima fermentação e deve ser descartado.

A presença de bolores é sinal de entrada de ar no silo, pela lona de baixa qualidade, geralmente polietileno, ou rasgos na lona. Isso não pode ser medido a olho nu, mas a presença de bolores brancos, verdes, amarelos e vermelhos é sinal de silagem com altos teores de micotoxinas, baixo teor de nutrientes e devem ser descartados também.

Para concluir, silagens de capins podem ser bastante eficazes na produção pecuária desde que sejam bem-feitas, inoculadas e protegidas, além de ter sua qualidade monitorada com analises profissionais.

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