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Fibra efetiva para vacas leiteiras: aspectos práticos - Parte I

POR JÚLIA D. LIMA DIAS

E MARINA A. CAMARGO DANÉS

MARINA A. CAMARGO DANÉS

EM 12/01/2018

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Atualizado em 12/01/2018

Vacas leiteiras de alta produção são desafiadoras. São animais exigentes, sobretudo quanto às condições de ambiência e alimentação. Precisam de conforto e alimentos de alta qualidade em dietas bem balanceadas para expressar o potencial produtivo e serem eficientes economicamente. No artigo anterior, destacamos as razões de uma exigência mínima de fibra por vacas leiteiras e o desafio de atender a alta demanda energética desses animais sem risco de acidose ruminal e prejuízo à saúde como um todo.

A fibra é quimicamente analisada como fibra em detergente neutro (FDN) na nutrição de ruminantes, mas nem toda fonte de fibra é aproveitada da mesma forma ou exerce as mesmas funções na fisiologia digestiva de vacas leiteiras. A FDN oriunda de concentrados não é fisicamente efetiva, ou seja, não participa na formação do MAT ruminal, que é responsável pelas funções de ruminação, mastigação e motilidade. A fibra de forragens finamente moídas ou peletizadas tem efetividade reduzida. Assim, o conceito de fibra fisicamente efetiva (FDNfe) abrange características químicas (teor de FDN) e físicas (tamanho de partículas) do alimento.

Foi proposto que vacas leiteiras têm exigência mínima de FDNfe para a manutenção das funções e ambiente ruminal normal, e consequentemente, melhor aproveitamento das dietas. Zebeli et al. (2012) propôs que entre 14,8 e 19,6% da MS de FDN com tamanho acima de 8 mm seria a faixa segura de formulação para FDNfe. Nessa faixa, os animais mantêm um pH ruminal que permite a sobrevivência da flora responsável pela digestão da fibra no rúmen, sem prejudicar o consumo de alimentos.

Mas, como aplicar o conceito de fibra fisicamente efetiva no dia a dia de fazendas leiteiras? Para tal, é necessário entender a fisiologia do ruminante e a necessidade de fibra e, além disso:

1) Saber como avaliar a quantidade de FDNfe das forragens utilizadas na fazenda;
2) Aplicar essa avaliação na formulação de dietas;
3) Entender como o processamento na colheita de silagens interfere na quantidade de FDNfe e sua relação com a disponibilidade do amido dos grãos;
4) Conhecer fontes de fibra longa que podem ser utilizadas na fazenda.

Na primeira parte deste artigo, discutiremos os dois primeiros conceitos, de maneira prática e aplicável. Na segunda parte, os outros dois conceitos serão abordados.

Avaliação do tamanho de partículas de forragens:

A primeira proposta de tamanho de partícula que estimularia a ruminação foi acima de 1,18 mm, pois seria esse o tamanho máximo observado nas fezes de carneiros. Assumiu-se que partículas desse tamanho ou menores escapariam do rúmen pelo passagem da digesta e não estimulariam a ruminação. No entanto, quando utilizado o separador com a peneira de 1,18 mm a quantidade de FDNfe tende a ser superestimada (Yang e Beauchemin, 2006).

A ideia da utilização de um conjunto de peneiras para mensuração do tamanho de alimentos para ruminantes surgiu na década de 90. O padrão americano para esse procedimento inclui 5 peneiras de tamanhos diferentes (American National Standards Institute – ANSI, 1993) e pesquisadores simplificaram esse método para 2 ou 3 peneiras para seu uso em fazenda.

O separador de partículas com peneiras de 19 mm, 8 mm e eventualmente de 1,18 mm e um fundo é o chamado Penn State Particle Separator e hoje é o método mais utilizado no mundo para descrever o tamanho de partículas de forragens.

A necessidade de inclusão da peneira de 1,18 mm no separador foi estudada (Zebeli, et al., 2012) e concluiu-se que considerar a fibra acima da peneira de 8 mm foi suficiente para predizer o pH ruminal e comportamento alimentar em resposta a mudança no conteúdo de FDNfe de dietas. Após a estratificação das partículas, o ideal seria analisar o teor de FDN no material retido em cada peneira para calcular com mais exatidão o FDNfe. No entanto, isso encarece o processo e potencialmente reduziria a adoção dessa metodologia. É possível usar o teor de FDN da forragem avaliada e considerar que esse teor é constante entre os materiais de cada peneira. Apesar de isso não ser totalmente verdadeiro, as duas formas de avaliação são altamente correlacionadas, o que permite a utilização prática da adaptação do método.

Assim, a maneira mais usual que caracteriza as forrageiras quanto ao conteúdo de FDNfe é passar o alimento pelo separador de partículas (Penn State) com duas peneiras e o fundo.

Figura 1. Separador de partículas de Penn State, com duas peneiras e o fundo.

 

penn state


Para avaliar um alimento, uma porção (aproximadamente 600 a 800 g, não é comum pesar antes da passagem) é colocada na parte superior do separador e este é agitado horizontalmente (para frente e para trás), movimentando cinco vezes de cada lado da caixa, girando a caixa e repetindo a rotação duas vezes, num total de 40 movimentos. A proporção do alimento retida acima da peneira de 19 mm é pesada e anotada, assim como a retida acima da peneira de 8 mm e aquela que caiu no fundo. Após a soma tem-se o peso total da amostra e pode-se calcular o percentual em matéria natural retido em cada peneira.

Por exemplo:

- Amostra: Silagem de milho
- Total retido acima da peneira de 19 mm: 55 g
- Total retido acima da peneira de 8 mm: 429 g
- Total no fundo: 197 g
- Peso da amostra: 55 + 429 + 197 = 681 g
- Percentual da matéria natural em cada peneira:
- Acima de 19 mm: 55 / 681 = 8%
- Acima de 8 mm: (55 + 429) / 681 = 71%
- Fundo: 197 / 681 = 29%

Para avaliação interessa a soma retida acima de 8 mm (soma do material retido nas peneiras de 19 mm e 8 mm) que, no caso do exemplo acima, corresponde a 71% da matéria natural.

Aplicação do tamanho de partículas na formulação de dietas:

Com a avaliação do tamanho de partículas das forragens no separador de Penn State em mãos, o teor matéria seca, e de FDN de cada forragem, pode-se estimar a quantidade de FDNfe > 8mm na dieta. A quantidade de FDN acima de 8 mm de cada forragem é estimada multiplicando a proporção de partículas acima de 8 mm pelo teor de FDN na MS da forragem e a inclusão dessa forragem na dieta. Deve-se estimar o teor de FDNef de todas as forragens que compõem a dieta, mas não dos concentrados, pois concentrados não são fontes de FDN fisicamente efetiva. A exceção é o caroço de algodão. Para esse alimento é usual considerar a FDN como 100% fisicamente efetiva.

Vamos a um exemplo de uma dieta para vaca em lactação:

- Consumo de matéria seca estimado: 24,47 kg
- Consumo de silagem de milho na dieta formulada: 8,74 kg de MS
- Consumo de silagem de aveia na dieta formulada: 2,88 kg de MS
- Análise da silagem de milho: teor de MS: 32%; teor de FDN na MS: 49%
- Análise do tamanho de partículas da silagem de milho: partículas acima de 8 mm na matéria natural: 71%
- Análise da silagem de aveia: teor de MS: 36%; teor de FDN na MS: 53%
- Análise do tamanho de partículas da silagem de aveia: partículas acima de 8 mm na matéria natural: 83%
- Estimativa de FDNef > 8 mm: 8,74 kg (consumo de silagem de milho) x 49 % (teor de FDN) x 71% (partículas acima de 8 mm) = 3,04 kg de FDNef > 8 mm
- Estimativa de FDNef > 8 mm: 2,88 kg (consumo de silagem de aveia) x 53 % (teor de FDN) x 83% (partículas acima de 8 mm) = 1,26 kg de FDNef > 8 mm
- Total de FDNef > 8 mm na dieta: 3,04 kg + 1,26 kg = 4,3 kg

Quando dividido o total de FDNef > 8 mm pelo consumo de MS, tem-se o teor de FDNfe > 8 mm da dieta. Esse parâmetro é desejável entre 15 e 20 % da MS segundo Zebeli et al. (2012).

No caso do exemplo acima tem-se:

- Consumo de matéria seca estimado: 24,47 kg
- Total de FDNef > 8 mm (vinda da silagem de milho e de aveia): 4,3 kg
- Teor de FDNef > 8 mm na dieta: 4,3 / 24,47 = 17,6% FDNfe na MS

No próximo artigo, discutiremos a importância do processo de colheita da silagem na FDNef da forragem e sua relação com a disponibilidade do amido do milho. Discutiremos ainda a necessidade de suplementar fibra longa em dietas com silagem finamente moída.

Referências bibliográficas:

American National Standards Institute. Method of determining and expressing particle size of chopped forage materials by screening. ASAE standards S424.1. 40th ed. Saint Joseph, p. 459-461, 1993.

Yang, W. Z.; Beauchemin, K. A. Physically Effective Fiber: Method of Determination and Effects on Chewing, Ruminal Acidosis, and Digestion by Dairy Cows. Journal of Dairy Science, Champaign, v. 89, n. 7, p. 2618-2633, 2006.

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, Champaign, v. 95, n. 3, p. 1041-1056, 2012.

JÚLIA D. LIMA DIAS

Mestranda em nutrição de ruminantes no Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Lavras.
Experiente em consultoria técnica e gerencial de fazendas leiteiras no sul de Minas Gerais.

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

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BEVALDO MARTINS PACHECO

CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM - ESPÍRITO SANTO - INSTITUIÇÕES GOVERNAMENTAIS

EM 14/01/2018

A explanação do artigo foi muito simples e didática. Parabéns aos autores!
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 29/11/2016

Olá Marco Figueroa, obrigada pelo seu comentário.



Esses conceitos são mais aplicáveis a vacas estabuladas.

Teoricamente toda a fibra consumida pela vaca na pastagem é efetiva, visto que está a fresco e na forma física que foi ingerida. Você poderia, portanto, considerar toda a FDN consumida vinda de pastagem é fisicamente efetiva.

Contudo, na minha opinião, o maior desafio para saber o teor de feFDN de uma dieta com vacas em pasto é saber o consumo de pastagem.



Att.,
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 29/11/2016

Professor Rodrigo Almeida, obrigada pelo seu comentário.



A peneira de 1,18 mm foi incluída na avaliação de peFDN sob argumento de que esse seria  o tamanho máximo de partículas que deixariam o rúmen pelo orifício retículo-omasal.

Recentemente o pessoal da Universidade de Penn State lançou o separador com peneira com crivo de 4 mm, argumentando que esse tamanho seria mais adequado para vacas de alta produção.

Há um informativo da universidade sobre o assunto (disponível no link: http://extension.psu.edu/animals/dairy/nutrition/forages/forage-quality-physical/separator/extension_publication_file). Eu pessoalmente não tenho experiência com esse modelo, na prática tenho usado o modelo com as peneiras de 8 e 19 mm.



Att.,
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 29/11/2016

Olá Leonardo Salles Esteves da Costa, obrigada pela pergunta.



A casquinha de soja é uma fonte de fibra de boa digestibilidade, mas que não promove mastigação e ruminação. Portanto, a fibra da casquinha, assim como da maioria dos concentrados (exceto caroço de algodão) não é fisicamente efetiva.



Att.,
RODRIGO DE ALMEIDA

CURITIBA - PARANÁ - PESQUISA/ENSINO

EM 02/11/2016

Prezada Júlia e Marina



Parabéns pela forma didática que vcs abordaram este tema no artigo.



Gostaria de ouvir a opinião de vcs sobre a utilidade da peneira de 4 mm, que alguns trabalhos têm usado no lugar da peneira de 1,18 mm, e que inclusive tem sido comercializada pela Nasco.



Obrigado
LEONARDO SALLES ESTEVES DA COSTA

MARINGÁ - PARANÁ - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

Olá, parabens pelo artigo.

No caso de um concentrado que contenha casquinha de soja, que também é rica em fibra, devemos levar em conta o seu valor ou não? Obrigado.
MARCO FIGUEROA

CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

Felicitaciones por su artículo , esos procedimientos son válidos en vacas totalmente es tabuladas? Como estimaría Ud (s)  la FNDef cuando las vacas de media producción 12 -15 Lit/día pastan y se suplementan con silos de maíz con soya y/o frijol o henos? Saludos desde Venezuela.
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

João Luiz Borgio, boa tarde



Na verdade a soma é 71 + 29 = 100.



Lembre que 71 é a soma das frações acima de 19 mm e 8 mm.



Att.,
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

Luciano Renato Cúppari, boa tarde, obrigada pelo comentário



De maneira bem simplificada, a fibra de forragens é fisicamente efetiva, pois forma MAT e estimula mastigação. A FDN de concentrados não tem efetividade física, mas pode substituir carboidratos de fermentação rápida no rúmen e assim diminuir o risco de acidose. O caroço de algodão é exceção.



Att.,
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

Olá Ricardo Luiz Dore, obrigada pela participação



A fibra bruta é um conceito ultrapassado para nutrição de ruminantes por não mensurar de maneira adequada a hemicelulose, pectina e parte da lignina, que são componentes da FDN.



Att.,
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

Boa tarde Saulo da Boit Goularte, obrigada por participar



Você pode encontrar a peneira na Suprivet, segue o link:



http://www.suprivet.com.br/produto/separador-partic-forragem-nasco-118mm/



Att.,
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 26/10/2016

Alexandre Valise Siqueira, boa tarde, obrigada pelo seu comentário.



Sim, certamente a digestibilidade da fibra interfere na efetividade física de uma forragem. Por exemplo, no trabalho de Sá Neto et al (2014, Journal of Dairy Science, n 97), a FDNfe de silagem de milho foi substituída por FDNfe de cana de açúcar, sem prejuízo no consumo e desempenho dos animais. No entanto, esses autores encontraram mais tempo de mastigação por Kg de FDN de cana de açúcar comparada ao milho e concluíram que a FDN da cana de açúcar tem maior efetividade. Vale lembrar que a meta análise do Zebeli (2012) foi feita com muitos dados europeus, de dietas com gramíneas de clima temperado. A relação digestibilidade e efetividade da fibra é um assunto que requer mais pesquisa.



Quanto às diferentes fontes de carboidratos para vacas de alta produção acredito você está certo, quando trabalhamos com carboidratos de diversas velocidades de fermentação a recomendação de FDNfe pode variar. Vai de dieta a dieta. Vale lembrar que a FDN de concentrados e subprodutos fibrosos tem efetividade, não física, pois não estimula ruminação, mas química, pois geralmente substitui amido.



Entre os concentrados, o caroço de algodão é um caso à parte. A fibra desse é fisicamente efetiva, pois estimula mastigação.

Att.,
CLAUDIO NADER

BOTUCATU - SÃO PAULO - TÉCNICO

EM 26/10/2016

Muito bom! Parabéns.
JOAO LUIZ BORGIO

NOVA CANTU - PARANÁ - PRODUÇÃO DE LEITE

EM 25/10/2016

OTIMO TRABALHO EU JA VENHO ACOMPANHANDO A DIETA TOTAL DAS MINHAS VACAS FAZENDO USO DA PENEIRA QUE MOSTRA BEM COMO ESTA AS FIBRAS DA DIETA.

SÒ NAO ENTENDI A SOMA DAS PENEIRAS 8+71+29=108

ABRAÇOS
JÚLIA D. LIMA DIAS

BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 25/10/2016

Rogério Rezende Cardos, boa tarde

Obrigada pelo comentário.



O sistema do separador de Penn State começou a ser desenvolvido na década de 90 (trabalho de Lammers, Buckmaster e Heinrichs, 1996) a partir de experimentos com padrão norte-americano para avaliação de forragens que conta com 5 peneiras.

As recomendações de fibra fisicamente efetiva podem variar sim com a produção da vaca, principalmente porque vacas mais produtivas exigem dietas mais densas, mas ainda não se tem um parâmetro que relacione a exigência de fibra fisicamente efetiva com a produção.  
LUCIANO RENATO CÚPPARI

TIMBÓ - SANTA CATARINA - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 25/10/2016

Olá Marina.

Muito bem explicado e com bastante simplicidade e praticidade.

Gostaria de aproveitar e lhe perguntar qual a definição prática do conceito de fibra efetiva, não fibra fisicamente efetiva.

No aguardo desde já sou grato.

Luciano Renato Cúppari
SAULO DA BOIT GOULARTE

SIDERÓPOLIS - SANTA CATARINA - INSTITUIÇÕES GOVERNAMENTAIS

EM 25/10/2016

Bom dia marina! Tu poderias me informar onde consigo adquirir tais peneiras.

Att

Saulo Goularte
RICARDO LUIZ DORE

LONDRINA - PARANÁ - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 24/10/2016

Oi Marina,



Quanto a informação de FB ( fibra bruta) que vem em rotulo de ração,

Qdo fiz a especialização em nutrição animal , falou-se muito em FB estar ultrapassado, sendo obrigatório contar mas  não tem muita utilidade. Por ser um dado sem consistencia.



Qual sua opinião?
ALEXANDRE VALISE SIQUEIRA

LAVRAS - MINAS GERAIS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 24/10/2016

Parabéns Júlia e Marina pelo artigo.



Gostaria de saber se não temos que levar em conta a digestibilidade da  fibra e correlacionar com a efetividade. Como exemplo a cana que precisamos moer muito fino e um pré secado de azevém que fica praticamente 100 %  na peneira acima de 8 mm. Pensando da mesma forma em relação a densidade dos alimentos usando o caroço como exemplo.



Pensando em trabalhar no limite de fibra com nutrição de precisão não seria mais importante avaliar a digestibilidade e o tipo da fibra do que utilizar a peneira?



E a última dúvida, quando trabalhamos com vacas de alta produção precisamos de muito carboidrato não fibroso que no balanceamento de dietas é inversamente proporcional a FDN, se trabalharmos com diversas fontes de carboidratos com diferentes digestibilidades para reduzir a ocorrência de acidose não poderíamos trabalhar com níveis mais baixos de FDN do que os propostos por Zebeli?
RICARDO LUIZ DORE

LONDRINA - PARANÁ - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 24/10/2016

Boa tarde,  Marina e Julia.



Maravilhoso artigo, muito tem se lido sobre FDN e sua aplicação, mas na verdade, oque vc colocou , a maneira didática, ficou perfeito de entender a  função do FDN e porque da importância de  se fazer um bom volumoso.



Parabéns.