Aminoácidos protegidos na nutrição de vacas leiteiras sob pastejo

Nas forragens em geral, a proteína bruta (PB) é solúvel e, portanto, amplamente degradada no rúmen, de modo que no gado sob pastejo exclusivo o suprimento de proteína metabolizável será principalmente de origem microbiana e com um perfil de aminoácidos (AAs) similar às exigências do animal.

As sínteses de proteínas microbiana ruminal e animal (caseína, por exemplo) são muito dependentes da energia e, como na maioria dos cenários de pastejo o consumo energético é o limitante, não se esperam deficiências graves de AAs em gado sob pastejo (Titgemeyer & Löest, 2001).

Contudo, o nível de limitação depende do tipo do forrageiras que o gado pasteja. Nos trópicos, a alimentação baseada exclusivamente em pastagens fornece nutrientes para suportar uma produção leiteira individual de até 12 kg/d (Deresz et al., 2003) e nas regiões temperadas de até 30 kg/d (Kolver & Muller, 1998). O maior obstáculo que apresentam as pastagens tropicais é o limite de consumo imposto pelo enchimento ruminal, em função do conteúdo de fibra em detergente neutro (FDN) e sua digestibilidade, chegando o consumo de matéria seca a ser no máximo 2,86% (média de 2,37%) do peso corporal das vacas (Santos et al., 2003). Consequentemente, para elevar o rendimento leiteiro torna-se indispensável a suplementação. O fornecimento de energia adicional aumentará a síntese de proteína animal e a exigência de AAs (Titgemeyer & Löest, 2001).

Além dos desafios clássicos que os nutricionistas encaram na formulação de dietas, em vacas sob pastejo, estes se incrementam pela “imprecisão” da estimativa da forragem consumida (quantidade e qualidade) e da maior interação do animal com os desafios ambientais. Mesmo assim, os profissionais, fazendo uso criterioso de modelos nutricionais, podem otimizar o desempenho animal, melhorar a eficiência do uso dos nutrientes e evitar a poluição, diminuindo a excreção desnecessária de nutrientes.

Com o modelo CNCPS, as vacas pastejando capim Marandu (Brachiaria  brizantha  cv.  Marandu), recebendo exclusivamente suplementação mineral (Tabela 1, Cenário 98:2), teriam potencial para atingir a produção de 9,34 kg leite/vaca/d sempre que a estrutura do dossel não limite o consumo. A mesma simulação estima que o fornecimento crescente de concentrado (PB 15%, amido 49,6%, EN de lactação 1,64 Mcal/kg) de 2,68 a 6,68 kg/vaca/d elevaria o rendimento leiteiro individual de 13,44 a 20,0 kg/d.

Tabela 1. Estimativa de consumo e rendimento leiteiro de vacas alimentadas sob diferentes relações de capim Marandu e suplemento.

	Relação forragem:suplemento
	98:2	81:19	70:30	60:40
Rendimento leiteiro (kg/vaca/d)	9,34	13,44	16,85	20,00
Consumo total (kg/vaca/d)	13,12	14,23	15,40	16,58
Consumo forragem (kg/vaca/d)	12,87	11,55	10,73	9,90
Consumo concentrado (kg/vaca/d)	0,25*	2,68**	4,68**	6,68**
Consumo MS total (% PC)	2,39	2,59	2,80	3,01
Consumo MS forragem (% PC)	2,34	2,10	1,95	1,80
Energia líquida de lactação (Mcal/kg)	1,44	1,53	1,56	1,59
Amido (% MS)	1,96	11,00	16,40	21,10
Proteína bruta (% MS)	13,20	13,80	14,00	14,10

_{*Consumo exclusivo de suplemento mineral}

_{** Composto de milho moído (67,6 %), polpa cítrica (18,4 %), farelo de soja (4,6 %), minerais e outros (9,4 %)}

_{PC: peso corporal}

Atender à exigência de proteína metabolizável e mais especificamente de AAs, para um determinado nível de produção, seria o mais indicado. Baseada nos mesmos dados de entrada da simulação apresentada na Tabela 1, a Tabela 2 indica que para os cenários supracitados, o suprimento de proteína e AAs metabolizáveis excedem as exigências, estando a produção de leite sempre limitada pelo aporte energético da dieta. Concordando também com Titgemeyer & Löest (2001), na medida que a suplementação e o nível de produção se incrementam, diminui o excedente proteico, indicando que conforme se intensificam os sistemas de produção a pasto, faz cada vez mais sentido o estudo criterioso da proteína e dos AAs metabolizáveis.

Tabela 2. Estimativa do suprimento de proteína e aminoácidos metabolizáveis (AAs) em vacas alimentadas sob diferentes relações de capim Marandu e suplemento (mineral ou concentrado*)

	Relação forragem:concentrado
	98:2**	81:19	70:30	60:40
Suprimento de proteína metabolizável (g/vaca/d)	1328	1487	1625	1763
Proteína metabolizável disponível para produção (%)	123,9	116,3	111,2	108,8
AAs essenciais (g metabolizáveis/Mcal EM)***1	22,99	22,16	21,76	21,61
AAs estimuladores (g metabolizáveis/Mcal EM)***2	12,40	12,04	11,88	11,84
AAs limitantes (g metabolizáveis/Mcal EM)***3	5,56	5,36	5,27	5,23

_{*Composto de milho moído (67,6 %), polpa cítrica (18,4 %), farelo de soja (4,6 %), minerais e outros (9,4 %)}

_{**Consumo exclusivo de suplemento mineral}

_{***Yoder (2021)... sobre as estratégias de formulação no CNCPS. Traduzindo a pesquisa recente sobre aminoácidos em estratégias para formulação de dietas para vacas leiteiras em lactação. Palestra apresentada via online no Formuleite 2021}

_{¹Total de AAs essenciais metabolizáveis em relação à energia metabolizável (somatório das gramas metabolizáveis dos 10 aminoácidos essenciais/megacaloria de energia metabolizável. Ideal > 20,5 g/Mcal de energia metabolizável)}

_{²AAs estimuladores da síntese proteica láctea (somatório das gramas metabolizáveis de metionina, arginina, leucina, isoleucina e treonina/megacaloria de energia metabolizável. Ideal > 11,5 g/megacaloria de energia metabolizável)}

_{³AAs limitantes da síntese proteica láctea (somatório das gramas metabolizáveis de metionina, lisina e histidina /megacaloria de energia metabolizável. Ideal > 5 g/megacaloria de energia metabolizável)}

Conscientes da necessidade de uma nutrição proteica mais aprimorada, várias pesquisas estudaram a suplementação de aminoácidos protegidos da ação ruminal nas dietas de vacas leiteiras alimentadas predominantemente com forragens. Considerando o antigo enfoque dos AAs limitantes para vacas leiterias (NRC, 2001), a suplementação de metionina e lisina protegidas, apesar de terem incrementado sua concentração plasmática e melhorarem a eficiência de uso do N, não melhoraram o rendimento leiteiro e a composição do leite (teor de gordura e proteína) (Tabela 3).

Tabela 3. Experiências de suplementação de metionina e lisina protegidas da ação ruminal em vacas leiteiras em lactação sob pastejo de diferentes forrageiras

Aminoácidos suplementados	Dose (g metabolizáveis/vaca/d)	Capim	Concentrado (kg/vaca/d)	Resultado	Referência
Metionina protegida da ação ruminal	15 (via oral mais outro tratamento com 15 g/vaca/d via intrajugular)	Lolium perenne (80%) Trifolium repens (20%)	Nenhum	Incremento da metionina plasmática, mas sem efeito no rendimento (18 e 10 kg/vaca/d para DEL inicial de 75 e 200 d) e composição do leite. A eficiência de uso do N foi melhorada somente em vacas recebendo metionina com 75 DEL	Pacheco-Rios et al. (1999)
Metionina + Lisina protegidas da ação ruminal	6,2 + 8,1 (suplementação para atingir 2,3 e 7,4% de metionina e lisina na PM)	Lolium perenne	0,25 kg de melaço e polpa de beterraba	Sem efeito em rendimento (21,25 kg leite/vaca/d) e composição do leite, consumo e metabólitos sanguíneos. 91 DEL no início do experimento	Younge et al. (2000)
Análogo de metionina	5,3 (0,2 % do ingrediente no concentrado)	Pennisetum purpureum cv. Cameroon	6,9 kg a base de milho, farelo de soja e polpa cítrica.	Sem efeito no rendimento (16,35 kg/vaca/d) e composição do leite produzido, no nitrogênio ureico no leite e CCS de vacas com 154 DEL no início do experimento	Greco (2008)
Metionina + Lisina protegidas da ação ruminal	5,4 + 15,4 (suplementação para atingir 2,48 e 7,05%  de metionina e lisina na PM)	Lolium multiflorum cv. Baqueano	7,1 kg a base de milho moído e casquinha de soja	Sem efeito no rendimento leiteiro (36 kg/vaca/d), produção de proteína, gordura e lactose, teor de caseína, nitrogênio ureico no leite e CCS de vacas com 142 DEL no início do experimento. As vacas suplementadas com AAs apresentaram menor porcentagem de gordura no leite.	Lima (2017)
Metionina + Lisina protegidas da ação ruminal	Suplemento controle com 1,00 e 2,53 % de metionina e lisina na base da PB. Suplemento com AAs protegidos com 1,90 e 3,16 % de metionina na base da PB. Ambos suplementos similares isocalóricos com 3 mcal EM/kg MS (sem detalhes dos ingredientes)	Pastejo de espécies diversas, silagem de trigo, palha e/ou feno	9,4 (15,1% PB) e 10 (16,9% PB) kg/d para vacas suplementadas com AAs protegidos ou grupo controle	Sem efeito no rendimento (35,3 kg/vaca/d) e composição do leite produzido, no leite corrigido para energia, na glucose sérica, na ureia no leite, tempo de ruminação ou nas mudanças de escore de CC	Cheng et al. (2021)*

_{PM = proteína metabolizável, DEL = dias em lactação, CCS = contagem de células somáticas}

_{* Ordenha robotizada}

Durante a transição de vacas leiteiras a pasto, a suplementação de metionina protegida (1% e 0,33% do concentrado pré-parto e pós-parto, respectivamente) tampouco influenciou o consumo de Pennisetum clandestinum, o rendimento leiteiro (24,2 kg/vaca/d) e as porcentagens de proteína ou gordura do leite. Entretanto, as vacas receberam no mínimo 6 kg concentrado/d composto, principalmente de milho (35%) e um produto comercial à base de glúten de milho (30%), rico em metionina (Montoya Aguirre et al., 2015).

Diferenças substanciais na atividade enzimática sugerem diferenças metabólicas nas vacas dos sistemas confinado e a pasto, podendo ser explicadas pela diferença no fornecimento total de nutrientes e pelo nível de produção de leite entre sistemas. Para citar um nutriente em específico, como exemplo, o folato (forma natural do ácido fólico) está presente em elevadas concentrações nas forragens verdes. Ele pode atuar como doador de grupos metil para remetilar homocisteína e formar metionina. A ativação dessa rota metabólica pode explicar parcialmente a pouca resposta em termos de rendimento e composição do leite à suplementação de metionina protegida em gado leiteiro manejado predominantemente a pasto (Coleman et al., 2021).

Também acontece que, ao comparar-se com sua composição original, o perfil de AAs das forragens pode mudar drasticamente após a exposição ruminal (Edmunds et al., 2013; Duque-Quintero et al., 2017; Wang et al., 2018). Consequentemente, a proteína não degradada no rúmen, mas digestível no intestino, oriunda das forragens, fornecerá AAs em diferente proporção da inicial. Esse cenário se acentua na medida em que o capim representa uma maior proporção da dieta total. Duque-Quintero et al., (2019) indicaram subestimações dos modelos nas quantidades de metionina e lisina digestíveis no intestino de vacas sob pastejo, mesmo sendo elas suplementadas.

As condições experimentais e de manejo também podem ter confundido a resposta à suplementação dos AAs protegidos, a saber: i) dias em lactação no início dos experimentos ultrapassando a fase de maior demanda de nutrientes, ii) fornecimento do concentrado em poucos tratos, fato que pode alterar função ruminal e a utilização dos AAs protegidos suplementados iii) os ingredientes dos concentrados ricos em metionina iv) modesto nível de produção dos animais.

Entretanto, Pesquisadores da Finlândia, após não encontrarem efeitos da infusão abomasal de metionina e lisina no desempenho de vacas leiteiras (Varvikko et al., 1999), decidiram testar outros AAs em virtude da informação que se derivou de seus cálculos. Em vacas canuladas, consumindo dietas baseadas em silagem de forrageiras e concentrados elaborados com ingredientes diferentes do milho e da soja (Tabela 4), a infusão abomasal de 2, 4, 6 g de histidina/vaca/d incrementou linearmente a produção diária de leite (Korhonen et al., 2000). Nenhuma resposta adicional no rendimento leiteiro foi evidenciada quando vacas alimentadas com dietas similares mais 6,5 g histidina/vaca/d, receberam infusão de metionina e lisina (Vanhatalo et al., 1999) ou leucina (Huhtanen et al., 2002). Os autores supracitados concluem que a histidina é um aminoácido crucial nesse tipo de dietas.

Tabela 4. Experiências de suplementação de histidina e outros aminoácidos em vacas leiteiras em lactação sob pastejo de diferentes forrageiras

Objetivo da pesquisa	Silagem (% da dieta e proteína bruta)	Concentrado (% da dieta e proteína bruta)	Consumo (kg/d)	Rendimento leiteiro (kg/d)	Observações devidas à maior quantidade de histidina	Fonte
Investigar as respostas lactacionais e metabólicas da histidina em combinação com metionina, lisina ou ambos.	56% da dieta (Phleum pratense, Festuca pratensis e Trifolium pratense; 14,1% PB)	44% da dieta (cevada, aveia e melaço de polpa de beterraba; 12,1% PB)	16,3	Diferenças entre suplementadas com histidina e controle (23,8 vs. 22,9)	Sem diferenças no rendimento de leite corrigido para energia (23,5 kg/d). A suplementação de metionina ou lisina adicional não alteraram as respostas avaliadas.	Vanhatalo et al. (1999)
Avaliar respostas lactacionais e metabólicas  de doses crescentes de histidina.	62% da dieta (Phleum pratense e Festuca pratensis; 16,9% PB)	38% da dieta (cevada, aveia e melaço de polpa de beterraba; 11,3% PB)	18,0	Diferenças entre suplementados com doses crescentes e controle (28,3 vs. 27,0)	Sem diferenças no rendimento de leite corrigido para energia (29,3 kg/d).	Korhonen et al. (2000)
Investigar as respostas lactacionais e metabólicas da histidina em combinação com leucina, glucose ou ambos.	58% da dieta (Phleum pratense, Festuca pratensis e Trifolium pratense; 13,6% PB)	42% da dieta (cevada, aveia e melaço de polpa de beterraba; 13,9% PB)	16,8	Diferenças entre suplementadas com histidina e controle ou suplementadas com glicose 23,9 vs. 24,8	Sem diferenças no rendimento de leite corrigido para energia (23,9 kg/d).	Huhtanen et al. (2002)

 

Embora a bibliografia consultada não evidencie melhoras no rendimento leiteiro das vacas sob pastejo suplementadas com metionina ou lisina protegidas da ação ruminal, mudanças específicas na composição do leite são possíveis. Na Colômbia, vacas Holandesas consumindo P. clandestinum, concentrado (7,6 kg/vaca/d a base de farelo de soja e milho moído), mais metionina e lisina protegidas produziram um leite com maior conteúdo de lactose (4,74 vs. 4,59%) e com um perfil da proteína diferenciado (aumentos de αS1-CN e β-CN), fatos que aprimoraram sua qualidade nutricional e rendimento queijeiro (Duque-Quintero & Olivera-Angel, 2019).