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Atualidades na suplementação com aminoácidos protegidos para vacas leiteiras - Parte 2

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EM 09/08/2017

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Dietas atendendo a exigência de proteína metabolizável

Lisina e metionina

De forma geral, há recomendações de utilização em dietas de vacas em lactação, limites para Lis e Met digestíveis de 6,6 e 2,2% da exigência de proteína metabolizável, respectivamente (Schwab et al., 2005). Porém, estudos mostraram que os efeitos de suplementação com Lis ou Met protegida sobre o desempenho produtivo são muito pequenos ou inexistentes quando a exigência de proteína metabolizável é atendida pela dieta sem suplementação.

Duas meta-análises (Patton, 2010; Robinson, 2010) foram conduzidas com o objetivo de avaliar a suplementação com lisina e metionina em dietas de vacas leiteiras com adequado aporte de proteína metabolizável. Os autores não observaram efeito destes aminoácidos sobre o desempenho produtivo. Devido a maior parte das fontes proteicas utilizadas para alimentação de vacas em lactação (como fontes derivadas da soja) apresentarem adequado teor de Lis de acordo com a exigência do animal, a suplementação adicional com Lis protegida não apresentou algum ganho “extra” no desempenho produtivo.

Alguns estudos também mostraram que apesar do aumento da suplementação de metionina na dieta aumentar a concentração de Met no sangue, a produção de proteína do leite não foi alterada. Ou seja, não existiria ganho líquido, pois provavelmente a Met não estaria limitando a produção de leite neste tipo de dieta, em que a exigência de proteína metabolizável da vaca está sendo atendida (Guinard e Rulquin, 1995).

Porém, estudos com vacas de alta produção (média de 40 L/d) mostraram que a suplementação com Met (0,06% da matéria seca - MS) aumentou o consumo de matéria seca (CMS) e a produção de leite corrigida para gordura, e apresentou tendência de aumento da produção de proteína do leite (Broderick et al., 2009). Portanto, os efeitos de suplementação com Met protegida, em dietas que atendem a exigência de proteína metabolizável estabelecida pelo NRC (2001), sobre o desempenho produtivo, podem depender das características das vacas (nível de produção) e da dieta.

Os resultados mostraram que a suplementação com Met pode apresentar efeito em vacas de alta produção, porém a relação custo:benefício deve ser considerada, sendo que esta estratégia torna-se mais interessante em sistemas de bonificação por teor de sólidos do leite, uma vez que com a suplementação de Met podem ocorrer aumentos nos teores de gordura e proteína do leite. Já as características das dietas que podem alterar a resposta da suplementação com Met podem depender dos ingredientes utilizados, como tipo de forragem e fontes proteicas, uma vez que apresentam diferentes perfis de aminoácidos e diferentes taxas de degradação ruminal da proteína.

Atualidades na suplementação com aminoácidos protegidos para vacas leiteiras

Histidina

Estudos publicados recentemente sugeriram que a His poderia ser um aminoácido limitante para vacas em lactação (Lee et al., 2012). A recomendação do teor de His na proteína metabolizável é semelhante à de metionina, uma vez que a concentração de Met e His na proteína do leite é de 5,5% para ambos aminoácidos (NRC, 2001). No entanto, estudos descreveram que a proteína microbiana pode apresentar de 25% a 50% menos His do que Met na proteína microbiana, o que indicou que a His poderia ser um aminoácido limitante tão quanto (ou ainda maior) que a Met dependendo da dieta de vacas leiteiras de alta produção (Schwab et al. (2005; Huhtanen et al. 2002; Czerkawski, 1976).

Um estudo recente mostrou que em dietas com balanço positivo de proteína metabolizável, porém com menor teor de His (2,5% vs 1,9% de His em relação a exigência de proteína metabolizável digestível), houve redução no CMS em 1,7 kg/d e na produção de leite em 2,9 L/d (Giallongo et al., 2016a). Outros estudos, com balanço positivo ou negativo de proteína metabolizável, também mostraram associação positiva entre a suplementação com His e aumento do CMS e desempenho produtivo, comprovando que este aminoácido pode estar sendo limitante nas dietas de vacas em lactação antes mesmo que Lis ou Met. Porém, os estudos com His ainda são muito recentes, e não há formulações comerciais disponíveis no Brasil, mas provavelmente em pouco tempo poderemos ter esta opção visto os possíveis efeitos sobre o desempenho produtivo de vacas leiteiras.

Dietas com balanço de proteína metabolizável negativo

Estudos mostraram que em dietas com balanço negativo de proteína (total de proteína metabolizável fornecida pela proteína microbiana e PNDR é menor que o total de proteína metabolizável exigido pelo animal), a suplementação com Lis ou Met protegida pode aumentar a produção de leite de forma semelhante a dietas com balanço positivo de proteína metabolizável. Estes resultados indicaram que apenas estes específicos aminoácidos estariam limitando o desempenho do animal nestas dietas com restrição, sendo os demais adequadamente atendidos.

Adicionalmente, em dietas com balanço de proteína metabolizável negativo, sem a suplementação de Met protegida, houve redução no teor de proteína do leite, indicando que a Met como o primeiro aminoácido limitante para a produção de leite quando a exigência de proteína metabolizável não é atendida. Um estudo mostrou que a redução de proteína metabolizável de 2,656 kg para 2,079 kg (redução de 15,7 para 13,6% de PB), reduziu a produção de leite média das vacas de 38,8 para 35,2 L/d. Porém, nesta dieta deficiente de proteína metabolizável, a suplementação com Lis + Met ou Lis + Met + His protegida aumentou a produção de leite de 35,2 L/d para 36,9 e 38,5 L/d, respectivamente.

De forma semelhante, Giallongo et al. (2016b) relataram que a suplementação com His protegida em dietas deficientes em proteína metabolizável, aumentou o CMS, os teores de gordura e proteína do leite, em relação a dieta adequada em proteína metabolizável, porém sem suplementação com aminoácidos. Portanto, em dietas que não estão atendendo a exigência de proteína metabolizável, a suplementação com Lis, Met ou His apresentam efeitos sobre o desempenho produtivo, sobretudo Met e His.

Como já relatado aqui, a estratégia de reduzir o teor total de proteína da dieta, suplementando com aminoácidos específicos como Met e His, pode aumentar a eficiência de uso do nitrogênio da dieta e possivelmente reduzir os custos com alimentação, porém não é uma estratégia recomendável para todas as fazendas. Vale lembrar que esta “deficiência” de proteína metabolizável também pode ocorrer por erros de balanceamento de dietas.

Suplementação com aminoácidos durante o período de transição

O período de transição é classicamente conhecido como período em que as vacas entram em balanço negativo de energia e proteína. São diversas as estratégias que podem ser adotadas para reduzir a duração deste período bem como amenizar suas consequências sobre a saúde, fertilidade e desempenho produtivo das vacas. Neste contexto, a grande maioria dos trabalhos durante o período de transição avaliaram a suplementação com metionina protegida, uma vez que além de exercer função estrutural para proteínas, a metionina atua também estimulando a síntese e exportação de VLDL, principal lipoproteína responsável pelo transporte de lipídios na corrente sanguínea.

Ou seja, quanto maior for a disponibilidade de VLDL, maior vai ser a capacidade do fígado em exportar lipídios para outros tecidos, reduzindo o risco de esteatose hepática (fígado gorduroso). A metionina também atua como precursora da glutationa, que atua como antioxidante auxiliando nas atividades do sistema imune. Portanto, todos estes possíveis efeitos da Met são muito bem vindos durante o período de transição, uma vez que uma cascata de eventos decorrentes do balanço negativo de energia e proteína podem contribuir para reduzir o desempenho produtivo, fertilidade e saúde das vacas. Estudos mostraram que com a suplementação de Met protegida, durante as 3 semanas pré-parto e o primeiro mês de lactação, houve aumento na produção de leite média em 2,4 à 4,3 L/vaca/d, dependendo da fonte. Adicionalmente, houve aumento no teor de proteína do leite (Osório et al., 2013).

Um estudo recente (Zhou et al., 2016) avaliou a suplementação com Met ou colina (co-vitamina que atua semelhante a Met no metabolismo hepático) durante o período de transição de acordo com os seguintes tratamentos:

- Controle (dieta basal sem colina ou metionina);
- Dieta com metionina (Met; 0,08% da MS);
- Dieta com colina (Col; 60g/dia) ou;
- Dieta controle+Met+Col (Mix).

Não houve diferença entre as dietas controle e Col; enquanto que as vacas alimentadas com Met tiveram maior produção de leite e teor de proteína do leite. Adicionalmente, um estudo realizado na Universidade de Ilinois mostrou que a suplementação com metionina pré e pós-parto (até 72 dias pós-parto) pode impactar a pré-implantação do embrião, de modo a aumentar a chance de sobrevivência do mesmo e reduzir as perdas embrionárias (Acosta et al., 2016).

Portanto, com base nestes resultados, o uso de Met durante o período de transição pode ser considerado como estratégia para melhorar o desempenho produtivo das vacas, bem como saúde e fertilidade, ou seja, a suplementação com Met durante o período de transição apresenta um grande potencial de retorno econômico.

Comentários gerais

O fato do valor de proteína bruta da dieta estar dentro do “normal” utilizado para vacas em lactação, não significa que a exigência de consumo de proteína metabolizável está sendo atendida. Um exemplo é o balanceamento para proteína degradável (PDR) e PNDR. Ambas somam para o teor de proteína bruta, porém a suplementação de PDR a partir de um certo ponto não contribuí com a síntese de proteína microbiana, e só aumenta as perdas de nitrogênio, e, portanto, a partir deste ponto a PNDR deve suprir o restante da exigência de proteína metabolizável.

Muitas pesquisas mostraram que o teor de 10 - 10,5% de PDR é suficiente para otimizar a síntese de proteína microbiana e obter a eficiência de uso do nitrogênio relativamente adequada. Mas, uma recente pesquisa por membros de nosso grupo mostrou que em dietas com milho de alta digestão ruminal (silagens com grão úmido ou reidratado, floculado, etc.), este teor pode ser de até 11%. Porém, com utilização de milho moído (2-mm; digestão ruminal mais lenta), esta recomendação pode ser de 10% de PDR, com o restante da exigência de proteína metabolizável atendida pela PNDR (Martins et al., 2017).

A grande maioria dos trabalhos citados aqui sobre suplementação com aminoácidos protegidos foram desenvolvidos na América do Norte, e alguns deles na Europa. Ou seja, as condições de alimentação, ingredientes disponíveis, entre outros fatores, podem trazer diferentes respostas. Por exemplo, a maior parte dos volumosos utilizados nestes estudos foram silagem de milho e silagem pré-seca de alfafa, e, portanto, resultados diferentes podem ser observados em condições de alimentações diferentes.

Adicionalmente, o uso de diferentes fontes proteicas na dieta, ou coprodutos, também podem trazer respostas diferentes. Ou seja, o perfil de aminoácidos, nível de consumo, padrão de alimentação, degradação e fermentação ruminal dos ingredientes das dietas podem variar amplamente. Dependendo de cada caso, esta variação pode ser mais favorável aos efeitos da suplementação com Met e His protegidas (os efeitos sobre produção e composição do leite podem ser ainda maiores), ou não existiram.

Portanto, estes resultados de estudos com aminoácidos na América do Norte devem ser avaliados com cautela ao serem implantados em fazendas no Brasil, já que cada fazenda deve ser avaliada e os resultados acompanhados individualmente para a implantação desta estratégia. De forma geral, os efeitos da suplementação com Met e His podem ser esperados 'maiores' quanto maior for a produção de leite de vaca, e menor for a variabilidade e qualidade dos ingredientes da dieta.

Mundialmente já existem empresas com diversas formulações de proteção de Lis e Met, e algumas de His. Os diferentes métodos de proteção destes aminoácidos, não só alteram a proteção ruminal, mas também a disponibilidade intestinal. Apesar de haver informações sobre a biodisponibilidade dos aminoácidos de cada empresa, pode haver variação entre os métodos de avaliação, bem como entre estudos que avaliaram esta biodisponibilidade.

Ainda não há um estudo que comparou estes diferentes métodos e fontes de aminoácidos com vacas de alta produção em um único ensaio “in vivo”. Neste momento uma pesquisa esta sendo desenvolvida na Penn State University para avaliar a biodisponibilidade de cada aminoácido protegido - Lis, Met e His - da maioria das formulações disponíveis mundialmente. Um membro de nossa equipe esta acompanhando o desenvolvimento desta pesquisa como parte de seu doutorado, e assim que tivermos resultados disponíveis poderemos compartilhar para auxiliar no uso destes aminoácidos como forma estratégica de suplementação de vacas leiteiras.

Adicionalmente, estes resultados poderão ser utilizados como base de informações de biodisponibilidade de cada aminoácido, de acordo com cada método de proteção, para os próximos estudos com suplementação e estabelecimento de exigências de cada aminoácido.

Confira a I parte deste artigo: 

Atualidades na suplementação com aminoácidos protegidos para vacas leiteiras - Parte 1 

Principais referências utilizadas: 

ACOSTA et al. 2016. Effects of rumen-protected methionine and choline supplementation on the peimplantation embryo in Holstein cows. Theriogenology, v.85, n.9, 1669-1679.

BRODERICK, G. A.; STEVENSON, M. J.; PATTON, R. A. Effect of dietary protein concentration and degradability on response to rumen-protected methionine in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, v.92, n.6, p.2719–2728, 2009.

GIALLONGO et al. Histidine deficiency has a negative effect on lactational performance of dairy cows Dairy Sci. TBC:1–18. 2016a.

GIALLONGO et al. Effects of rumen-protected methionine, lysine, and histidine on lactation performance of dairy cows. J. Dairy Sci. 99:4437–4452. 2016b.

MARTINS et al. Effect of RDP:RUP ratio and corn processing on lactating performance and N efficiency of dairy cows. Anais: Joint Annual Meeting of American Dairy Science Association. Pittsburgh, PA, USA. 2017.

NRC. NATIONAL RESEARCH COUNCIL. Nutrient requirements of dairy cattle. 7. rev. ed. Washington, DC.: Natl.Acad. Sci., 2001. 381p.

LEE, C.; HRISTOV, A. N.; CASSIDY, T. W.; HEYLER, K. S.; LAPIERRE, H.; VARGA, G. A.; VETH, M. J.; PATTON, R. A.; PARYS, C. Rumen-protected lysine, methionine, and histidine increase milk protein yield in dairy cows fed a metabolizable protein-deficient diet. Journal of Dairy Science, v.95, n.10, p.6042-6056, 2012.

OSORIO, J. S., JI, P., DRACKLEY, J. K., LUCHINI, D., LOOR, J. J. 2013. Supplemental Smartamine M or MetaSmart during the transition period benefits postpartal cow performance and blood neutrophil function. J. Dairy Sci. 96 :6248–6263.

PATTON, R. A. Effect of rumen-protected methionine on feed intake, milk production, true milk protein concentration, and true milk protein yield, and the factors that influence these effects: A meta-analysis. Journal of Dairy Science, v.93, p.2105–2118, 2010.

ROBINSON, P. H. Impacts of manipulating ration metabolizable lysine and methionine levels on the performance of lactating dairy cows: A systematic review of the literature. Livestok Science, v.127, p.115–126, 2010.

SCHWAB, C. G.; HUHTANEN, P.; HUNT, C. W.; HVELPLUND, T. Nitrogen Requirements of Cattle. Pages 13–70. In: Nitrogen and Phosphorus Nutrition of Cattle and Environment. Pfeffer, E.; Hristov, A. N. Ed. CAB International, Wallingford, UK. 2005.

ZHOU, Z., VAILATI-RIBONI, M., TREVISI E., DRACKLEY, J. K., LUCHINI D., N., LOOR, J. J. Better postpartal performance in dairy cows supplemented with rumen-protected methionine compared with choline during the peripartal period. J Dairy Sci. 99(11):8716-8732. 2016.
 

GRUPO APOIAR

O "Grupo Apoiar" foi criado com o objetivo de auxiliar no desenvolvimento da pecuária leiteira, através de trabalhos de pesquisa e de consultoria em diversos segmentos da cadeia agroindustrial do leite.

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GRUPO APOIAR

PATOS DE MINAS - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 15/08/2017

Agradecemos, Higor!
HIGOR BALDUINO RODRIGUES DE SOUZA

MARECHAL CÂNDIDO RONDON - PARANÁ - ZOOTECNISTA

EM 15/08/2017

Excelente trabalho.
GRUPO APOIAR

PATOS DE MINAS - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 11/08/2017

Gracias, Victor!
VICTOR JOSE RODRIGUEZ VILLEGAS

ACRELANDIA - ACRE - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 11/08/2017

Excelente articulo gracias!