Por Anderson Jorge de Assis¹, Adriano Henrique do N. Rangel²

Introdução

Os requerimentos de proteína e aminoácidos (AA) têm sido bem definidos para espécies monogástricas, no entanto, o mesmo não ocorre para os ruminantes. Pouco se sabe sobre os requerimentos de AA para ruminantes. A grande maioria das formulações e análises comerciais do nitrogênio dos alimentos para os ruminantes é expresso em proteína bruta (PB), podendo ser esta uma das principais responsáveis pela variabilidade de resultados em desempenho animal, tendo em vista, que formulações isoprotéicas não se traduzem como o mesmo perfil de aminoácidos, e estes sim são os responsáveis desempenhos animal.

Quando ruminantes são alimentados com as diversas fontes protéicas e de AA, partes destes nutrientes são degradados no rúmen pelos microrganismos, tornando difícil para predizer a qualidade e quantidade de AA que são absorvidos pelo animal. Estes microrganismos serão, juntamente com a fração não degradada no rúmen, as principais fontes de aminoácidos para a absorção e metabolismo animal. Atualmente, os cálculos de requerimentos prevêem quantidades de proteína e AA disponíveis, bem como nitrogênio não protéico (NNP), para síntese e o metabolismo da proteína microbiana, como também, maior crescimento e eficiência dos microrganismos ruminais. Entretanto, somente os microrganismos como fonte de proteína e AA, podem ser insuficientes em determinados momentos ou na maior parte do ciclo produtivo dos ruminantes.

Tem sido relatado como principais AA limitantes para a melhoria no desempenho produtivo dos ruminantes a metionina e lisina. Mas evidencia-se que os primeiros AA limitantes estão correlacionados com o perfil destes nos alimentos e na fração não degradada no rúmen. Desta forma, os relatos de que metionina e lisina são os primeiros AA limitantes, utilizavam em sua maioria alimentos deficientes em metionina como silagem ou feno de alfafa e farelo de soja e deficiente em lisina silagem de milho e milho grão e seus subprodutos.

Balanço dietético de aminoácidos

Faltam pesquisas no Brasil, para se ter um banco de dados confiáveis para a formulação de dietas para ruminantes baseado na composição de AA de alimentos. Porém, têm sido propostas algumas formas de se obter uma aproximação dos requerimentos, principalmente em vacas leiteiras, dos AA e, por conseguinte, a formulação de dietas para satisfazer estes requerimentos. O fluxo de nitrogênio não amoniacal para o trato intestinal é a forma disponível para o potencial de digestão da fração protéica e possível absorção dos aminoácidos que desempenharam sua função no metabolismo animal. Uma vez absorvidos, as avaliações da produção da proteína do leite, perfil de AA sanguíneos, absorção de AA do sangue pela glândula mamaria, relação de AA absorvidos na glândula mamaria/AA secretados no leite tem sido utilizadas para determinar a retenção dos aminoácidos para a produção de proteína do leite (Schingoethe, 1996).

Assumindo que a proteína do leite possui o perfil de AA ideal, pode-se utilizar escores para os suplementos protéicos dietéticos de acordo com os seus principais AA limitantes em relação aos AA da proteína do leite. Desta forma, tem-se uma aproximação da qualidade do suplemento protéico e quais são os seus AA limitantes para a produção de leite, como mostrado na Tabela 1.

Tabela 1: Qualidade da proteína de suplementos protéicos, relativo à proteína do leite


Fonte: Adaptado de Schingoethe, 1996.

O escore é determinado com referência ao primeiro AA limitante, por exemplo, a proteína microbiana possuí escore da proteína do leite (EPL) igual a 0,78, ou seja, a proteína microbiana possui 78% da histidina requerida para a síntese da proteína do leite. Da mesma forma que a farinha de pena possui apenas 19% da histidina requerida para a síntese protéica do leite.

Além desse método de classificação da qualidade da proteína dos suplementos protéicos existe outro determinado por Schwab et al. (1989) citados por Chalupa e Sniffen (1991), onde assumem, de acordo com resultados de suas pesquisas, que a lisina e metionina são os principais aminoácidos limitantes para a produção de leite e o importante é que exista um balanceamento entre as quantidades dos dois aminoácidos em relação aos demais aminoácidos essenciais. Como mostrado na Tabela 2, depois da proteína microbiana a farinha de peixe é a fonte que possui o teor de lisina e metionina mais próximo a do leite, admitindo-se que uma fonte ideal de lisina e metionina deve ter 15 e 5% respectivamente do total dos aminoácidos essenciais (Schwab et al. 1989, citados por Chalupa e Sniffen, 1991).

Mas, como pode ser visto na Tabela 1, isto nem sempre é verdade, pois para haver síntese protéica deve existir um perfil e quantidade suficiente de todos AA. E alguns dos suplementos que tem uma boa relação metionina:lisina, o primeiro AA limitante não é nenhum dos dois. Como exemplo, a proteína microbiana e farinha de peixe tem a relação metionina:lisina mais próxima da relação do leite, porém os primeiros AA limitantes são histidina e leucina. A relação entre metionina e lisina só garante que não haverá o desbalanceamento entre estes dois AA, mas não leva em consideração a relação dos outros.

Tabela 2: Balanço de lisina e metionina das fontes protéicas


Fonte: Adaptado de Schwab et al. 1989

Isto fica evidente no trabalho de Harrison et al. (2000), onde verificou o efeito de duas fontes comerciais de proteína não degradável no rúmen (PNDR), (PROLAK origem de proteína animal e AMIPRO origem de proteína vegetal), comparados com a inclusão de lisina e metionina, onde as dietas foram formuladas para atender 100% dos requerimentos de metionina e lisina (Amipro ou Prolak) ou 116% de lisina e 106% de metionina (Ami+ ou Pro+). Foram utilizadas 96 vacas alimentadas com as dietas experimentais três semanas antes do parto e até 17 semanas pós-parto. Levando em consideração apenas estes dois AA não houve diferença entre os tratamentos como mostra a Tabela 3, deixando dúvidas se realmente são estes os verdadeiros AA limitantes para o desempenho animal.

Tabela 3: Efeito de fonte comercial (Amipro e Prolak) de PNDR, suplementada com lisina (Ami+, 116%) e metionina (Pro+, 106%) no desempenho de vacas em lactação


Fonte: Adaptado de Harrison et al, 2000

Weekes e Cant (2000) determinaram o efeito do desequilíbrio de AA na composição do leite de vacas, recebendo dieta basal e as seguintes soluções pelo método de infusão abomasal: 1 - basal (solução isotônica 3%), 2 - 15% AA perfil do leite, 3 - tratamento dois menos metionina, 4 - tratamento dois menos lisina, 5 - tratamento dois menos histidina, 6 - tratamento dois menos leucina, isoleucina, valina. Houve aumento da proteína do leite de 585 g/dia no tratamento um para 698 g/dia no tratamento dois. A remoção de lisina ou metionina ou histidina, reduziu a proteína do leite para os níveis do controle (585g/dia), a remoção dos aminoácidos de cadeia ramificada não teve efeito. A gordura do leite foi aumentada de 728 g/dia para o tratamento de solução salina para 986 e 1048 g/dia nos tratamentos sem lisina ou histidina, não havendo diferença entre os outros tratamentos.

Estes resultados mostram que não existe uma relação genérica entre os aminoácidos e sim um perfil requerido entre eles para produzir o efeito no desempenho do animal.

Avaliação da qualidade da proteína dietética

Como mostrado acima, o balanço de aminoácidos na composição dos alimentos em relação à resposta no desempenho animal pode ser variável. Parte desta variabilidade pode ser explicada pelo fato dos microrganismos do rúmen degradarem as proteínas e AA dos alimentos, utilizando-os para suas necessidades metabólicas. Portanto, na maioria dos alimentos o perfil de AA que os constituem não será o mesmo que irá atingir o intestino e consequentemente sua absorção.

Uma avaliação mais precisa da qualidade da proteína dos alimentos é a determinação do perfil de AA da PNDR, tendo em vista que a composição de AA dos microrganismos é menos variável, e serão estas as duas fontes de aminoácidos disponíveis para a absorção intestinal.

Schingoethe, (1996), por simulação determinou como ficaria o escore em relação da proteína do leite (EPL) da PNDR e os AA limitantes dos alimentos (Tabela 4). Para esta simulação considerou-se que a dieta contém 18% de proteína bruta e o alimento volumoso constituído de 25% de alfafa e 25% de silagem de milho. Como fonte energética utilizou-se o milho e protéico os vários suplementos listados na Tabela 4.

Tabela 4: Qualidade da PNDR de suplementos protéicos, relativo à proteína do leite


Fonte: Adaptado de Schingoethe, 1996.

Numa primeira análise dos resultados é evidente o aumento dos EPL, mostrando que a PNDR de todos os alimentos tem o perfil de AA mais próximos ao perfil de AA do leite. Até mesmo a farinha de pena que possuía 19% de histidina na proteína bruta, possui na PNDR 56% do mesmo AA. O melhor desempenho animal provavelmente será aquele que utilizam os suplementos protéicos de maior EPL, que no caso são a farinha de peixe, farelo de canola e farelo de soja. Estes são realmente os suplementos de melhor desempenho animal relatados na literatura científica, dando suporte aos resultados deste trabalho. Os suplementos de origem animal como farinha de carne e osso, farinha de sangue e farinha de penas apesar de terem seus EPL aumentados ainda se mantém como os piores suplementos protéicos além de terem problemas de palatabilidade. O farelo de glúten de milho pode melhorar o desempenho animal se corrigido a deficiência de lisina que é característica de alimentos de origem do milho.

Outros trabalhos confirmam esta mudança do EPL e do perfil dos AA nas frações protéicas dos alimentos. Erasmus et al. (1994) e Brouk, (1994), citados por Schingoethe, (1996), apresentam dados da composição de aminoácidos de vários alimentos protéicos após incubação in situ no rúmen, os resultados estão mostrados na Tabela 5.

Tabela 5: Escore da proteína do leite (EPL) e aminoácidos limitantes nas frações da proteína bruta (PB) e proteína não degradada no rúmen (PNDR) em suplementos protéicos


Fonte: Adaptado de Schingoethe, 1996.

Alguns alimentos como o milho, farelo de glúten de milho e farinha de sangue mantém a deficiência do primeiro AA limitante na PNDR, mostrando ainda uma severa carência destes AA nestes alimentos evidenciados por seus baixos EPL. Para os outros alimentos mostrados na Tabela 5, existe uma mudança no primeiro AA limitante da PB para a PNDR, como pode ser observado na alfafa e farelo de soja que são alimentos tradicionalmente caracterizados como deficientes em metionina. Porém, na PNDR destes alimentos os primeiros AA limitantes são histidina e leucina os quais não se encontram entre os dois primeiros AA limitantes na PB.

Considerações finais

O metabolismo dos aminoácidos nos ruminantes ainda é um desafio para os pesquisadores. A determinação do perfil dos aminoácidos na proteína bruta dos alimentos mostra-se não ser uma forma confiável para determinação do principal aminoácido limitante dos alimentos. Melhores resultados são obtidos quando se determina a deficiência de aminoácidos na fração da proteína não degradável no rúmen, pois é esta que contribuirá para a absorção total dos aminoácidos pelo ruminante.

Os organismos requerem um perfil de aminoácidos adequado para seu metabolismo, mudanças neste perfil pode implicar em ajustes no metabolismo animal para manter a sua homeostase, estando esta resposta geralmente associado com menores desempenhos produtivos.

Referências bibliográficas

CHALUPA, W. e SNIFFEN, C.J. Protein and amino acid nutrition of lactating dairy cattle. Dairy nutrition manegement. The Veterinary Clinics of North America. v. 7, n 2, 1991.

HARRISON, J.H. Effect of source of bypass protein and supplemental Alimet® and Lysine-HCL on lactation performance. Journal Dairy Science., v. 83, p.268, Supl.1, 2000.

SCHINGOETHE, D.J. Balancing the amino acid needs of the dairy cow. Animal Feed Science Technology. v. 60, p.153 - 160, 1996.

WEEKS, T.L. e CANT, J.P. The effect of abomasal amino acid imbalances on milk composition in lactating dairy cattle. Journal Animal Science. v. 78, Suppl. 1. p 169, 2000.


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¹Anderson Jorge de Assis, Zootecnista, M.Sc. em Zootecnia, Doutorando em Zootecnia/DZO/UFV.

²Adriano Henrique do N. Rangel, Engenheiro Agrônomo, M.Sc. em Zootecnia, Doutorando em Zootecnia/DZO/UFV