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Estratégias para aumentar a digestibilidade de amido na silagem e no grão de milho

POR MARINA A. CAMARGO DANÉS

E LUIZ FELIPE FERRARETTO

MARINA A. CAMARGO DANÉS

EM 08/11/2012

9 MIN DE LEITURA

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O milho é uma das fontes energéticas mais utilizadas na alimentação de vacas leiteiras, tanto no Brasil quanto no mundo, e pode ser oferecido como grão ou forragem (silagem). Porém, a recente alta no preço do milho, causada principalmente pela seca ocorrida nas lavouras norte-americanas, tem aumentado o interesse pela diminuição da quantidade de milho fornecida nas dietas de vacas em lactação. No artigo anterior deste radar técnico ( clique aqui para ler ) foi demonstrado que a substituição de milho por forragem ou sub-produtos fibrosos pode não ser interessante e viável quando alimentando vacas de maior demanda energética. Portanto, outras alternativas se fazem necessárias.

O amido contribui com aproximadamente 50 e 75% do valor energético da silagem ou grão de milho, respectivamente, e sua digestibilidade em vacas leiteiras varia de 70 a 100% do total ingerido. Como grão de milho nas fezes não produz leite, otimizar a utilização de amido é uma alternativa para aumentar a produção de leite e/ou reduzir custos. Neste radar serão apresentadas estratégias que visam melhorar a utilização de amido tanto para grão como para silagem de milho. Devido as características apresentadas pelos híbridos comercializados no Brasil, essas estratégias se fazem ainda mais necessárias. Os híbridos brasileiros possuem um maior teor de proteínas ao redor dos grânulos de amido, as quais inibem bactérias e enzimas de se aderirem ao amido e digeri-lo. Mais informações sobre a morfologia do grão de milho e os efeitos do tipo de híbrido sobre a digestibilidade de vacas de leite podem ser encontradas nos artigos abaixo:

- Textura do grão define qualidade de híbridos do milho para ensilagem

- Conhecendo e escolhendo híbridos de milho para silagem


Milho-grão

O grão de milho apresenta uma matriz protéica ao redor do grânulo de amido que dificulta o acesso dos microrganismos e enzimas digestivas necessário para que digestão ocorra. Dessa forma, o processamento do milho-grão tem como objetivo aumentar a exposição do grânulo de amido à digestão e isso pode ser feito tanto de forma mecânica (reduzindo o tamanho de partícula do grão) quanto química (quebrando as ligações químicas da matriz protéica que envolve o grânulo).

A moagem é a forma de processamento mais utilizada no Brasil e é feita normalmente com moinho de martelo. A moagem pode ser fina (tamanho médio de partículas menor 1.2 mm) ou grosseira (tamanho médio de partículas entre 2 e 4 mm) e resulta no aumento da superfície de contato do amido às enzimas digestivas (das bactérias no rúmen e do animal no intestino) e rompimento parcial da matriz protéica. A laminação é um processo parecido, mas em vez do moinho de martelo, são utilizados rolos que amassam o grão, promovendo também redução do tamanho de partículas, resultando em partículas mais homogêneas do que o moinho de martelo.

O processamento do grão pode também envolver umidade e promover não só quebra física da matriz protéica, como também química. A ensilagem dos grãos úmidos de milho é uma opção e consiste na colheita e ensilagem dos grãos logo após a maturação fisiológica (quando a planta encerra a transferência de nutrientes para os grãos), quando a umidade do grão está ao redor de 35%. Os grãos podem ou não ser processados (moídos ou laminados) antes de serem ensilados, mas o processamento reduz o tamanho de partículas e aumenta a quebra da matriz protéica, possibilitando melhores resultados. O processo de ensilagem em si segue os mesmos princípios de fermentação anaeróbica das silagens de volumosos e as enzimas proteolíticas dos microrganismos presentes no material ensilado provocam solubilização da matriz protéica, reduzindo a barreira para digestão do amido no rúmen e intestino do animal.

Outra forma de processamento úmido é a floculação, na qual o grão fica exposto ao vapor por 30 a 60 minutos em um cilindro e depois passa por rolos aquecidos que amassam o grão formando o floco (como aqueles de sucrilhos que comemos no café da manhã). Durante a exposição ao vapor os grãos absorvem água (chegando a 18-20% de umidade) e ocorre a gelatinização do amido, um processo de ruptura das pontes de hidrogênio entre as moléculas que provoca perda irreversível da estrutura nativa do grânulo, deixando o amido mais exposto para digestão.

Qualquer forma de processamento deve ser monitorada para qualidade do processo e adequação às recomendações (tamanho médio de partícula, densidade, etc), uma vez que o processamento excessivo pode acarretar problemas como acidose ruminal devido a digestão excessivamente rápida no rúmen, enquanto que se o processo for deficiente, a digestão do amido e o investimento financeiro não estarão sendo otimizados.

Os processamentos úmidos (ensilagem do grão úmido e floculação) aumentam mais a digestibilidade do amido do que os processamentos a seco (moagem e laminação), devido à adicional quebra química da matriz protéica que decorre da ensilagem e floculação. Esse aumento ocorre tanto na digestibilidade ruminal do amido como no trato total. Trabalhos mostram que, apesar da eficiência de digestão do amido no intestino ser maior do que no rúmen (devido a perdas energéticas com produção de metano e calor que ocorrem no rúmen), reduzir a digestibilidade ruminal do amido por meio de processamento menos intenso (moagem ou laminação) não resulta em melhor aproveitamento dessa energia no intestino. Isso ocorre por dois motivos, descritos aqui de forma bem simplificada. Primeiro, a digestibilidade intestinal do milho moído ou laminado também é menor do que a do milho floculado ou ensilado úmido. As mesmas barreiras que impedem maior digestibilidade desse milho no rúmen atuam no intestino, dificultando o acesso de enzimas digestivas ao amido. Segundo, a glicose proveniente da digestão do amido no intestino parece não chegar à veia porta e ser disponível para produção (ganho de peso ou leite). Ainda não se sabe ao certo o que acontece com essa glicose. Algumas hipóteses sendo estudadas atualmente é que a glicose está sendo utilizada pelos tecidos viscerais, consumida via fermentação microbiana no intestino delgado, ou sendo transformada em gordura omental.

Em resumo, com o que se tem de informações atualmente, pode-se concluir que processamentos que maximizam a digestibilidade do amido no rúmen também resultam em maior digestibilidade de amido no trato total e maior desempenho produtivo. Outra vantagem de aumentar a disponibilidade de energia no rúmen é a maior produção de proteína microbiana, que explica porque em muitos dos experimentos com vacas em lactação, o processamento mais intenso do grão de milho aumenta a produção de proteína do leite e reduz nitrogênio uréico no leite.

Uma dificuldade que produtores brasileiros enfrentam é a limitada disponibilidade de milho floculado no país. Por isso, a ensilagem do grão úmido aparece como alternativa mais interessante de processamento mais intenso. Pesquisas recentes desenvolvidas pelo Prof. Marcos Neves Pereira, da Universidade Federal de Lavras, têm avaliado a silagem de milho reidratado como alternativa à silagem de milho úmido. O processo de reidratação consiste em moer e adicionar água ao milho maduro a seco até que este atinja o teor de umidade desejável para ensilagem. A água pode ser adicionada durante o processo de moagem (por meio de uma adaptação no moinho) ou misturada ao milho já moído em um vagão misturador. É muito importante que a água esteja distribuída de forma homogênea no milho para o sucesso do processamento e para evitar desenvolvimento de fungos. Alguns resultados de estudos comparando ensilagem de milho reidratado com milho moído fino mostram aumento da eficiência alimentar com o milho reidratado. Mais informações e recomendações práticas sobre a ensilagem de milho reidratado podem ser obtidas entrando em contato com o grupo de pesquisa do Prof. Marcos Neves Pereira ( Grupo do Leite - UFLA).

Vale lembrar que a maioria dos estudos que mostram melhoria em produção e digestibilidade do amido com processamentos mais intensos foram realizados nos EUA e Europa, onde se utilizam híbridos de milho do tipo dentado. No Brasil, o milho plantado é do tipo duro (flint), com endosperma muito mais vítreo do que o milho dentado (média de 73% de vitreosidade para o flint contra 48% para o dentado). A vitreosidade está inversamente correlacionada com a digestibilidade do amido e por isso o milho utilizado no Brasil é menos digestível do que o milho utilizado na maioria dos trabalhos (e do que os valores tabulares de programas de formulação de rações como o NRC). Dessa forma, é esperado que o milho brasileiro apresente respostas positivas ainda maiores aos métodos mais intensos de processamentos de grão e isso já foi demonstrado em experimentos com gado de leite (UFLA - Lavras) e com gado de corte (ESALQ/USP - Piracicaba).

Silagem de milho

Maturidade e quebra dos grãos são fatores primordiais para a digestibilidade de amido na silagem de milho. Quanto menor o tamanho de partícula do grão, maior a superfície de contato disponível para a digestão feita por bactérias ou enzimas. Uma recente revisão de literatura realizada na Universidade de Wisconsin demonstrou que o uso de equipamentos para processamento de grãos (conhecidos como crackers) em colhedoras autopropelidas diminui o tamanho de partículas e aumenta a digestibilidade de amido dos grãos de milho na silagem. Porém, a maioria dos produtores brasileiros ainda utiliza colhedoras tracionadas movidas pelo trator, as quais não são providas de dispositivo de quebra de grão. Quando utilizamos essas colhedoras, duas alternativas podem ser usadas para aumentar a quebra dos grãos durante a ensilagem: afiar constantemente as facas e/ou diminuir a distância entre as mesmas. Cuidados devem ser tomados quando diminuindo a distância entre as facas, pois isto acarreta em diminuição do tamanho de partícula da silagem. Esta prática só é recomendada quando houver disponibilidade de outra forragem, a qual possa oferecer fibra fisicamente efetiva para as vacas. Apesar dos benefícios apresentados pelo uso do "cracker" em colhedoras autopropelidas, esse dispositivo está longe de ser a solução para todos os problemas, visto que, em silagem de milho de alto teor de matéria seca ou apresentando partículas maiores, o uso deste dispositivo não aumentou a digestibilidade de amido. Mais informações sobre quebra dos grãos podem ser encontradas no seguinte artigo: Silagem de milho: Importância do dispositivo para romper os grãos.

A quantidade de amido nos grãos aumenta conforme o aumento no estágio de maturidade do mesmo. Por isso, não é incomum encontrarmos produtores atrasando a colheita para ter uma silagem de milho com maior concentração de amido. O grande problema é que a concentração de proteínas que circundam os grânulos de amido também aumenta, resultando em maior dureza do grão. Grãos mais maduros, por serem mais duros, apresentam maior tamanho de partícula que grão em estágio menos avançado de maturidade. Maior quantidade de proteínas inibindo a digestão bacteriana e enzimática, somado ao maior tamanho de partículas, resultam em menor digestibilidade de amido. Dados de Wisconsin mostram uma menor digestibilidade de amido e consequentemente menor produção de leite quando vacas foram alimentadas com silagem de milho colhida com mais de 40% de matéria seca. Mais informações sobre ponto de colheita da silagem de milho podem ser encontradas no seguinte artigo: Causa-lhes espanto falar de ponto de colheita na produção de silagem de milho? Em resumo, quando está colhendo milho para silagem devemos manter o teor de matéria seca preferencialmente entre 32 e 40% e sempre utilizar estratégias visando a quebra dos grãos.

É importante salientar que, no caso da silagem de milho, ganhos em digestibilidade do amido podem ser atingidos apenas com mudanças de manejo (frequência de afiamento das facas, distância entre facas, ponto de colheita da planta), sem exigir praticamente nenhum investimento financeiro.

MARINA A. CAMARGO DANÉS

Professora do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Lavras. Engenheira Agrônoma e mestre pela ESALQ/USP. PhD em Dairy Science pela Universidade de Wisconsin-Madison, WI, EUA. www.marinadanes.com

LUIZ FELIPE FERRARETTO

Zootecnista formado pela Unesp - Botucatu e mestre em Dairy Science pela University of Wisconsin - Madison. Atualmente é doutorando em Dairy Science pela University of Wisconsin - Madison.

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LUIZ FELIPE FERRARETTO

EM 16/04/2013

Bom dia Gustavo,



os artigos abaixo retratam bem esse tema, e a literatura citada nos mesmos é um grande ponto de partida para quem tem interesse no assunto. Outra sugestão seria buscar artigos que usam os artigos abaixo como citação.



Alguns cuidados precisam ser tomados quando avaliando este tema. Primeiro, a maioria desses estudos usa infusão de amido puro ou de glicose para avaliar os efeitos da digestibilidade de amido no intestino. A maior parte do amido que escapa da degradação ruminal não é puro, portanto, alterar o local de digestão do amido pode diminuir a digestibilidade total do mesmo (a terceira citação abaixo mostra isso).



Segundo, a glicose é apenas um fator relacionado a essa alteração no local de digestão do amido. Proteína microbiana e excreção de nitrogênio, os quais são afetados pela digestibilidade ruminal de amido, precisam ser inseridos nesse contexto. Assim como a possibilidade de acidose no intestino grosso quando altas quantidades de amido chegam no mesmo.



Qualquer dúvida estamos à disposição,



Luiz e Marina



Reynolds, C.K. 2006. Production and metabolic effects of site of starch

digestion in dairy cattle. Anim. Feed Sci. Tech. 130:78-94.



Huntington, G.B. 1997. Starch utilization by ruminants: from basics to the bunk. J. Anim. Sci. 75:852-867.



Ferraretto, L.F., P.M. Crump, and R.D. Shaver. 2013. Effects of cereal grain

type and corn grain harvesting and processing methods on intake, digestion,

and milk production by dairy cows through a meta-analysis. J. Dairy Sci.

96:533-550.
JOSE HUMBERTO GARCIA JUNIOR

CAMPO BELO - MINAS GERAIS - PRODUÇÃO DE LEITE

EM 09/04/2013

exatamente
GUSTAVO SALVATI

PIRACICABA - SÃO PAULO - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 20/12/2012

Boa noite.





  Parabéns pelo artigo, é um tema muito relevante. Gostaria de saber as referências bibliográficas que retratam sober o seguinte trecho do texto :



"a glicose proveniente da digestão do amido no intestino parece não chegar à veia porta e ser disponível para produção (ganho de peso ou leite). Ainda não se sabe ao certo o que acontece com essa glicose. Algumas hipóteses sendo estudadas atualmente é que a glicose está sendo utilizada pelos tecidos viscerais, consumida via fermentação microbiana no intestino delgado, ou sendo transformada em gordura omental."



Quero pesquisar mais sobre este assunto, se puderem me passar os artigos serei grato.





Att,
LUIZ FELIPE FERRARETTO

EM 27/11/2012

Prezado Eder,



O investimento em híbridos mais digestíveis seria de extrema importância para melhorarmos a qualidade da silagem de milho no Brasil. Porém, mesmo com híbridos mais susceptíveis à digestão devemos sempre buscar a otimização do processo de colheita para garantir a qualidade do produto final.



Hoje já existem no Brasil híbridos dentados sendo comercializados, os quais favorecem a utilização do amido pelos animais. Porém, como mencionado esses híbridos ainda estão aquém dos avanços obtidos em características como produtividade e precocidade. Uma maior demanda por parte de produtores e nutricionistas poderia mudar esse cenário e incentivar empresas a investirem nesses híbridos.



Obrigado pela contribuição,



Luiz e Marina
PAULO ROBERTO SANCHES CERVIERI

PONTA PORÃ - MATO GROSSO DO SUL

EM 22/11/2012

Parabéns aos autores pelo artigo, li também os links disponibilizados no mesmo e me foram sanadas várias dúvidas.


Tenho uma dúvida com relação ao tamanho da partícula na produção da silagem de planta inteira.


Utilizamos em nossa propriedade como volumoso principal a silagem de milho que é produzida em uma colheitadeira dotada de processador de grãos (cracker).


Como fornecemos juntamente com a silagem de milho, uma grande quantidade de capim (mombaça) que é colhido diariamente, optei por deixar a partícula da silagem com o menor tamanho possível, visando assim obter uma melhor compactação no silo.


Iniciei a utilização do silo com a partícula menor hà alguns dias atrás e pude observar claramente a qualidade da silagem. A compactação do silo ficou excelente.


Como sou bastante leigo na produção de leite, gostaria de uma dica dos autores e amigos que comentaram o artigo. Devo continuar produzindo a silagem com a partícula pequena, ou isso irá influenciar na produção, reprodução e/ou sanidade do rebanho?


Outra dúvida que tenho é com relação ao capim que utilizo diariamente. Tenho disponibilidade de fornecê-lo fresco o ano todo, porém também posso fornecê-lo na forma de pré-secado que facilitaria um pouco o manejo do trato mas dificultaria o manejo da pastagem, pois na época das chuvas a frequência da ensilagem deveria ser maior.


Um abraço à todos.


Paulo Cervieri


Fazenda Transmontana


Ponta Porã - MS


EDER GHEDINI

TAPEJARA - RIO GRANDE DO SUL

EM 22/11/2012

Em um primeiro momento podemos observar a tecnologia na produção de sementes cada vez mais precoces e produtivas e um contra ponto na alimentação animal no que diz respeito ao aproveitamento desta matéria prima. Diante desta condição pergunto aos autores, frente as possibilidades de extrair-mos o máximo deste grão haja visto e apontado pelos mesmos referente ao processo de industrialização deste grão poderíamos agir na raíz do problema e plantar-mos variedades de sementes de milho que apresentem uma menor "resistência" a enzimas digestivas e bactérias responsáveis pela degradação deste? Forte abraço a todos!
LUIZ FELIPE FERRARETTO

EM 12/11/2012

Prezado Prof. Paulo,



Obrigado pelas palavaras e pela contribuição.



Realmente um maior período de estocagem tem resultado em maiores digestibilidades de amido em silagem de planta inteira de milho. O mesmo efeito pode ser observado em silagens de grão úmido ou milho rehidratado.



O aumento na digestibilidade de amido devido ao maior período de estocagem pode explicar dois fatos normalmente observados em fazendas leiteiras: 1) a queda na produção de leite quando os animais mudam da silagem do ano anterior para a recém-ensilada e, 2) maiores problemas de casco e menor teor de gordura no leite 8 ou 9 meses após a ensilagem.



A realização de mais pesquisas para melhor entendermos os efeitos do período de estocagem da silagem de milho quando a mesma apresenta características que limitam a digestibilidade (híbridos, processamento, teor de matéria seca) ainda são necessárias. E como mencionado, pode vir a explicar uma menor variação nos híbridos atualmente utilizados no Brasil.



Atenciosamente,



Luiz e Marina



PAULO R. F. MÜHLBACH

PORTO ALEGRE - RIO GRANDE DO SUL - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 08/11/2012

Artigo muito bom,  interessante e bem redigido, meus parabéns aos autores!


Só gostaria de complementar o assunto, lembrando sobre um efeito constatado aí nos EUA, relacionado com a duração do período de ensilagem da planta inteira de milho e a ação sobre o amido.


Em certos casos, na medida que aumenta o período de ensilagem, as proteínas que encapsulam os grânulos de amido (prolaminas) tendem a ser dissolvidas pelos ácidos de fermentação, aumentando a digestibilidade do amido.


Daí que, na prática, silagens de milho "velhas" (safra do ano anterior) podem resultar em maior produção de leite,  quando comparadas com silagens de milho da safra recente, obviamente, em dietas da mesma composição para determinado nível de produção.


Nas nossas condições, isso provavelmente não seja tão perceptível em função dos tipos de híbridos disponíveis (grão vítreo) e/ou pelo fato dos volumes ensilados não alcançarem períodos muito longos de estocagem.


Saudações,


Paulo R. F. Mühlbach
TIAGO LUÍS RHODEN

CERRO LARGO - RIO GRANDE DO SUL - PRODUÇÃO DE LEITE

EM 08/11/2012

Meus Parabéns, excelente artigo! Será de grande valia na propriedade.





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