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COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS FEZES DE SUÍNOS ALIMENTADOS COM BAGAÇO DE CEVADA E DIGESTIBILIDADE DE

SEUS NUTRIENTES

Artigo Número 111

1Mestranda do PPGZ – Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. e-mail: msvzootec@yahoo.com.br 2Zootecnistas 3Professor Associado I DPA/IZ, Instituto de Zootecnia da UFRuralRJ. e-mail: aassis@ufrrj.br

Marcia de Souza Vieira1 Vinícius Machado dos Santos1

Amanda Dias Costa1 Tarsila Crivano Macêdo Mendes2 Juliana Dias2 Mariana dos Reis Maia2 Antônio Assis

Vieira3

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INTRODUÇÃO A suinocultura é reconhecidamente uma atividade de grande potencial poluidor, por produzir grandes quantidades de resíduos com altas cargas de nutrientes (fósforo e nitrogênio), matéria orgânica, sedimentos, patógenos, metais pesados (cobre e zinco utilizados nas rações como promotores de crescimento, por exemplo) e antibióticos (USDA, 1994). O modelo de produção atual, caracterizado pela criação intensiva e em confinamento, concentra grande número de animais em áreas reduzidas, o que aumenta ainda mais os riscos de contaminação ambiental. Os dejetos da criação de suínos são constituídos basicamente por fezes, pelos, urina dos animais, ração não aproveitada e água utilizada na limpeza das baias. Nas granjas, o consumo de água se deve em grande parte à limpeza das baias para evitar proliferação de insetos indesejáveis e, consequentemente, de doenças no rebanho. No sistema convencional de alimentação, os cochos permanecem cheios grande parte do dia, ocasionando perdas de até 40% da ração fornecida aos animais. Essa porção acaba contribuindo para a constituição dos dejetos. A quantidade de fezes se relaciona à qualidade da ração utilizada no trato dos animais. Então, aquelas que apresentam uma maior digestibilidade, fazem diminuir a quantidade de excrementos presentes nos dejetos. Evidentemente todos esses fatores, enumerados anteriormente, afetam as características dos dejetos e, portanto devem ser priorizados quando na busca de práticas alternativa para minimizar a agressão ao meio ambiente. Além deles, outro aspecto relacionado aos dejetos, que desperta atenção, diz respeito à DBO, que é extremamente elevada (30.000 a 52.000 mg/L). Conforme Bavaresco

(1998), a DBO5 gerada por 3,5 milhões de animais se equivale à DBO5 gerada por uma população de 12 milhões de pessoas. Outros parâmetros importantes são as quantidades de fósforo e de Nitrogênio normalmente elevadas. Na tentativa de encontrar um alimento que reduza os custos de produção na produção de suínos, bem como dar um destino adequado a um subproduto de grande impacto ambiental, uma linha de pesquisa se iniciou na UFRRJ para a utilização do bagaço de cevada na alimentação de suínos. Contudo, além dos fatores de produção torna-se relevante conhecer as influências da inclusão do bagaço de cevada na composição químico bromatológica das excretas dos suínos. E, desta forma, fechar um ciclo de conhecimento que se comprometa com níveis de produção aliado a questão de sustentabilidade do sistema. Uma vez que para se elaborar um eficiente sistema de manejo eficiente dos dejetos é imprescindível que se conheça a composição deste. O objetivo deste trabalho é avaliar mudanças na composição química bromatológica das fezes de suínos submetidos a níveis crescentes de bagaço de cevada na dieta e a digestibilidade dos nutrientes deste ingrediente com a preocupação destes sobre o impacto ambiental.

UTILIZAÇÃO E COMPOSIÇÃO DO BAGAÇO DE CEVADA A indústria de cerveja produz vários subprodutos derivados da cevada, sendo a maioria deles de alto potencial para utilização na alimentação dos animais. Principalmente, devido às boas características nutritivas apresentadas

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em sua composição química, boa palatabilidade e sem a presença de fatores antinutricionais (BELLAVER et al., 1985). Dentre os subprodutos da cevada destacam-se a radícula de malte, o resíduo seco da fermentação, o refugo de maltaria e o bagaço de cevada. Utilizado tradicionalmente na alimentação do gado bovino, o bagaço de cevada tem permitido aumento na produção de leite ou de forma experimental em outras espécies, como aves, suínos e peixes, tem demonstrado potencial promovendo aumento de produção, redução de custos, devido ao seu baixo custo, e consequentemente aumento dos lucros. Entretanto, o seu uso tem sido feito de forma empírica. O bagaço de cevada apresenta alto teor de umidade (aproximadamente 77%) é rico em proteína bruta (22,50%), energia bruta (1200 kcal/kg), vitaminas e minerais. Sua utilização ocorre em ovinos (CABRAL FILHO et al. 2007), caprinos (OITICICA et al. 2006), e recentemente em suínos (ABREU et al. 2004 e GOMES et al. 2004; COSTA et al. 2006; VIEIRA et al. 2006). Devido à elevada umidade, a composição do custo do bagaço de cevada deve considerar a relação do custo do quilo de proteína em relação a alimentos convencionais, com base na matéria seca. Embora seja descrito como um subproduto de alto valor nutricional, o bagaço de cevada apresenta grandes variações na composição, assim como acontece com outros subprodutos da indústria de cerveja. As razões para esta grande variação são muitas, dentre outras pode-se citar a fertilidade do solo onde a cevada foi cultivada, a variedade da cevada, outros fatores de produção, a metodologia de fermentação da mesma no processo de produção da cerveja, teor de umidade do produto. Isto faz com que se observem valores

desde 8 até 31% de proteína bruta (BELLAVER et al., 1987; NRC, 2001).

IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELOS RESÍDUOS DE SUINOCULTURA A suinocultura brasileira vem passando profundas alterações tecnológicas nas ultimas décadas visando principalmente o aumento de produtividade e redução dos custos de produção (MARCATO et al., 2006). A produtividade por animal e por área aumentou consideravelmente, passando a produzir grandes quantidades de dejetos em uma pequena extensão de terra. Simultaneamente, iniciaram os problemas com o mau cheiro oriundo das criações. Alguns autores consideram que 90% da emissão total de NH3 na Europa tem sua origem na produção animal (LIMA, 1996). Os dejetos animais não tratados, lançados no solo e nos mananciais de água podem causar desequilíbrios ambientais, como, por exemplo, a proliferação de moscas e borrachudos, dificultando a vida do homem do campo e da cidade (PERDOMO, 1996). Através de aplicações massais de dejetos como fertilizantes agrícolas surgiram os problemas de contaminação dos mananciais com microrganismos e minerais. Esse excesso de minerais contaminando as águas correntes, através da acumulação no solo e posterior lixiviação ou vazamentos de lagoas de represamento ou depuração, tem sido um contaminante implacável afetando a qualidade da água de beber, além de causar mortalidade expressiva de peixes. O conhecimento do volume e da composição química dos dejetos é fundamental para o estabelecimento de um programa de manejo,

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armazenagem, tratamento, distribuição e utilização visando o controle da poluição e a valorização agronômica.

FATORES QUE AFETAM O VOLUME E A COMPOSIÇÃO DAS FEZES DOS SUÍNOS Formulação da dieta A dieta fornecida aos animais em suas diferentes fases de criação é um dos principais fatores que afetam a composição química das fezes dos suínos. Estas dietas são formuladas com o objetivo de garantir que estes animais recebam todos os nutrientes exigidos para mantença e máximo desempenho. Contudo, na prática, alguns nutrientes são fornecidos em excesso para garantir uma margem de segurança resultando em excessivas quantidades de N, P, K e outros nutrientes nas fezes e urina dos suínos. Ou ainda, devido a fatores antinutricionais inerentes aos ingredientes, muitos nutrientes podem não ser absorvidos e serem eliminados nas fezes aumentando os níveis de poluição. Nutrientes O nitrogênio (N) e o fósforo (P) são considerados como os principais problemas de poluição dos recursos hídricos. Dietas ricas em proteína, e consequentemente nitrogênio, exigem maior consumo de água. A excreta na urina é tanto maior quanto mais elevado for o nível de N da dieta. A média de eficiência de utilização do N da dieta de suínos é de 29%, do P é de 28% e do K é de 6%. Nesse mesmo contexto, é sugerido pelo NRC (1998) que 45 a 60% do N, 50 a 80% do Ca e P e 70 a 95% do K, Na, Mg, Cu, Zn, Mn e Fe consumidos são excretados pelos animais. Um excesso de proteína dietética ou deficiência de energia poderá causar uma maior

utilização da proteína como fonte de energia. Dessa forma, o excesso de proteína será desanimado e as cadeias carbônicas resultantes dos aminoácidos serão utilizadas como fonte de energia e o nitrogênio será excretado na forma de ureia nos mamíferos e ácido úrico nas aves. Em suínos com alto potencial para deposição de carne magra, a proteína da dieta pode ser reduzida para 14,5% no crescimento e menos que 13% na terminação sem afetar o desempenho, com uma redução da excreção de nitrogênio e potássio de mais de 20% (EUROLYSINE no 24). Além dos macronutrientes essenciais, os dejetos de suínos, devido à suplementação mineral oferecida aos animais, contém micronutrientes como o Zn, Mn, Cu e Fe que, em doses elevadas, também, podem ser tóxicos às plantas e aos cursos d’água. A indústria de ração costuma usar doses elevadas de Zn (3 000 ppm) e de Cu (250 ppm) na ração de leitões para a prevenção de diarreias e como estimulante do crescimento, respectivamente (PERDOMO et al., 2001). Digestibilidade Diversos fatores afetam a digestibilidade dos suínos, dentre eles estão os níveis de perdas endógenas, teor de fibra dietética, variações inerentes a composição física e química dos alimentos, granulometria dos alimentos, processamento inadequado bem como a presença de fatores antinutricionais. Os alimentos, convencionalmente conhecidos como bagaços, normalmente possuem alto teor de fibra bruta na sua composição. Bellaver et al. (1985) afirmaram que o aumento da inclusão de radícula de cevada na ração de suínos aumentou os valores de fibra bruta das rações. Teoricamente, a fibra dietética pode reduzir a digestibilidade da proteína e de aminoácidos por meio de estímulo da produção de proteína de origem

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bacteriana, através da adsorção de aminoácidos e peptídeos para a matriz da fibra e pelo aumento da secreção de proteína endógena. Manejo De uma forma geral, estima-se que um suíno (na faixa de 16 a 100 kg de peso vivo) produz de 8,5 a 4,9% de seu peso corporal em urina + fezes diariamente (JELINECK, 1997). O manejo, o tipo de bebedouro e o sistema de higienização adotado (frequência e volume de água utilizada), bem como, o número e categoria de animais também influenciam o volume e a composição dos dejetos.

MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no Setor de Suinocultura da FAIZ/UFRRJ, localizado no Município de Seropédica, RJ. Foram utilizados 40 suínos, metade machos e metade fêmeas, cruzados Landrace x Large White x Duroc, com peso médio de 98,75 kg. Os leitões foram alojados em baias de alvenaria, providas de comedouro fixos de concreto e bebedouro tipo chupeta. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com cinco tratamentos (0,00; 3,75; 7,5; 11,25; e 15,00% de bagaço de cevada, incluídos na ração, com base na matéria natural), dois sexos (machos castrados e fêmeas), dois blocos (leves e pesados) e dois animais por baia (unidade experimental). As rações experimentais (Tabela 1) foram formuladas para atender as exigências de suínos em terminação de acordo com as recomendações de Rostagno et al. (2005) a base de milho e farelo de soja incluindo-se o BCV nos níveis apropriados para constituir os tratamentos.

O arraçoamento foi feito em duas refeições diárias, às 8:00 e às 13:00 horas, durante todo o período experimental. As dietas foram fornecidas por um período de treze dias, sendo dez dias de adaptação e três dias de coleta total de fezes. Durante o período experimental as médias de temperatura máxima, mínima e de umidade relativa foram de 32,66 oC, 24,88 oC e 69,15%, respectivamente. Diariamente, durante o período de coleta de excreta, as fezes foram coletadas, pesadas e armazenadas em sacolas plásticas identificadas e congeladas a -10 oC. Posteriormente, as fezes foram descongeladas, homogeneizadas sendo, em seguida, retirada uma amostra de 300g para as análises. Foram analisados os seguintes parâmetros: consumo diário de ração, quantidade de fezes excretadas, matéria seca, energia bruta, proteína bruta, fibra bruta, matéria mineral do BCV, da ração e das fezes e, teores de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, zinco e manganês do BCV. Foram calculados os coeficientes de digestibilidade da matéria seca, matéria mineral, fibra bruta, energia bruta e proteína bruta do BCV. Teores de N, P e K nas fezes. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e de regressão em função do nível de BCV na ração, usando programa Sistema de Análises Estatísticas e Genéticas – SAEG/UFV (2000).

RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados da composição química dos nutrientes do BCV encontram-se na tabela 2. Na literatura consultada (GERON, 2006; LIMA, 1993;) foi encontrada uma variação de 20% a

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25% para matéria seca do bagaço de cevada. Os valores de matéria seca, energia bruta e proteína bruta encontrados estão compatíveis com aqueles citados por Costa et al. (2006) que foram de 23,30%, 23,46% e 1258,14 Kcal/kg, respectivamente. O valor de PB de 22,23%, encontrado está dentro da variação reportada por Cabral Filho (1999) (20% a 34%). O teor de FB encontrado ficou abaixo daquele relatado por Gomes et al. (2004) (20%). Este resultado pode estar relacionado à variedade do grão que deu origem ao BCV utilizado no ensaio ou no tipo de processamento a que o grão foi submetido, comparado com o que teria sofrido o BCV pesquisado pelos autores citados. Observou-se que o BCV possui valores de minerais próximos ou acima daqueles observados em alimentos

nobres como o milho e o farelo de soja sendo, inclusive, mais rico em todos os macros e microelementos que o milho. Os resultados dos coeficientes de digestibilidade da matéria seca, matéria mineral, fibra bruta, energia bruta e proteína bruta encontram-se na tabela 3. Observou-se efeito quadrático significativo (P<0,05) do nível de BCV na ração sobre o CDMS, CDMM, CDFB, CDEB e CDPB (Figuras 1 a 5). Ou seja, o aumento no nível de BCV na ração aumenta a digestibilidade até um ponto de máxima e posteriormente reduz após este ponto. Observou-se pontos de máxima de 12,50%, 13,97%, 10,38% e 11,09%, respectivamente para os coeficientes de digestibilidade da MS, MM, FB, EB e PB. Observou-se que o BCV apresenta boa digestibilidade de nutrientes para suínos em terminação. As regressões

Tabela 1. Composição percentual das rações experimentais.

Ingredientes (%)

Níveis de inclusão do BCV1 (%) 0,00 3,75 7,50 11,25 15,00

Milho 84,003 77,218 70,433 63,647 56,900 Farelo de soja 13,147 14,156 15,154 16,152 17,097 Bagaço de cevada 0,000 3,750 7,500 11,250 15,000 Óleo de soja 0,470 2,574 4,681 6,788 8,888 Fosfato Bicálcico 0,849 0,853 0,856 0,860 0,863 Suplemento Vitamínico

0,500 0,500 0,500 0,500 0,500

Calcário 0,523 0,497 0,471 0,446 0,420 Sal 0,312 0,314 0,317 0,320 0,322 L-Lisina HCL 0,179 0,129 0,078 0,028 0,000 BHT 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 L-Treonina 0,006 0,000 0,000 0,000 0,000 Total 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Composição Calculada (%) Energia Digestível Mcal/kg

3.400 3.400 3.400 3.400 3.400

Proteína bruta 13,37 13,37 13,37 13,37 13,37 Fibra bruta 2,49 3,03 3,56 4,09 4,62 Cálcio 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 Fósforo Disponível 0,24 0,25 0,25 0,25 0,25 Fósforo Total 0,43 0,42 0,42 0,41 0,41

1BCV – Bagaço de Cevada

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quadráticas mostraram que o nível médio de 11,73% de BCV seria o que permitiria o maior coeficiente de digestibilidade média (Figura 1 a 5). Contudo os valores de digestibilidade da matéria seca e proteína bruta estão inferiores àqueles citados por Geron (2006) que trabalhou com vacas lactantes e encontrou valores de 77,3% e 78,8%, respectivamente. Não foi encontrado na literatura consultada, referência sobre valores de digestibilidade de nutrientes do BCV para suínos. Os resultados de consumo e excreção da MS, N, P e K S são apresentados na tabela 4. Não houve efeito significativo (P>0,05) da inclusão do BCV na quantidade de matéria seca excretada nas fezes. Segundo alguns pesquisadores, a suplementação de fibra na dieta de suínos causa queda na digestibilidade da MS, significando maior excreção de MS nas fezes, o que não foi observado nesse estudo. Isto pode ser explicado pelo fato de o nível de fibra máximo atingido foi de 4,62%, não ultrapassando a variação de 7 a 10% de fibra bruta (MARCATO & LIMA, 2006), níveis em que a fibra pode proporcionar um maior efeito de lastro e consequente aumento na quantidade de fezes excretadas, além de inibir um bom desempenho dos animais. Estes resultados comprovam que a utilização do BCV em até 15% não é capaz de aumentar a quantidade de dejetos produzidos pelos suínos, em relação a uma dieta a base de milho e farelo de soja, que é comumente utilizada nas produções suinícolas. Também não foi observado efeito do BCV sobre a quantidade de N, P e K excretado nas fezes (P>0,05). Assim como a fibra é capaz de aumentar a quantidade de dejetos produzidos, ela também pode aumentar a quantidade de minerais eliminados nas fezes. Para explicar esta maior excreção dos minerais nas dietas com alta suplementação de fibra (LINDERMANN et al.,1986; MOORE et al., 1988) sugerem que a alta quantidade de fibra na dieta

reduz a absorção de minerais, afetando todo o trato gastrointestinal desde a ingestão até a excreção. Entretanto, o teor de fibra nas dietas do presente experimento não foi suficientemente elevado para aumentar a taxa de passagem da digesta no trato digestivo, evidenciado nos resultados não significativos de consumo, excreção e digestibilidade dos minerais. Dentre os minerais estudados, o N é o elemento químico que causa maior impacto ambiental e, por isto é o que exige maiores cuidados, pois, além de limitar o desenvolvimento da maioria das culturas vegetais, é o mais sujeito a transformações biológicas e perdas, seja no armazenamento ou no solo. É importante, no manejo dos dejetos, um bom planejamento nutricional, considerando-se os ingredientes das dietas dos animais, a excreção e perda de nutrientes nos dejetos, sua armazenagem, transporte e aplicação no solo, e ainda o uso desses nutrientes pela planta, para com isto reduzir o impacto ambiental que os dejetos possam causar. Moore et al. (1988) sugerem que as respostas para os teores de fibra na dieta em diferentes experimentos provavelmente são afetadas por diferentes fatores como: os diferentes minerais, o consumo de fibra de diferentes origens, variação individual bem como as diferentes composições da fibra. Os resultados não significativos (P>0,05%) encontrados para consumo e excreção de N, P e K demonstram que a inclusão do BCV na dieta de suínos em terminação não contribui no aumento da poluição ambiental, bem como não altera a forma na qual os dejetos devem ser manejados para manter seu valor agronômico.

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Tabela 2. Composição química do bagaço de cevada.

Itens Composição química

Matéria Seca 22,96 % Energia Bruta1

1223,24 Kcal/kg

Proteína Bruta 22,23 % Matéria Mineral

11,83 %

Fibra Bruta 14,73 % Nitrogênio 3,56 % Fósforo 0,37 % Potássio 0,12 % Cálcio 0,61 % Magnésio 0,12% Ferro 499 mg/kg Cobre 15 mg/kg Zinco 72,6 mg/kg Manganês 35,5 mg/kg

1 – Expresso na matéria natural

Tabela 3. Coeficiente de digestibilidade da matéria seca (CDMS), matéria mineral (CDMM), fibra bruta (CDFB), energia bruta (CDEB) e proteína bruta (CDPB) do BCV na ração em função do nível de inclusão.

Variável

Nível de inclusão BCV (%) 0 3,75 7,5 11,25 15

CDMS1 0 49,44 59,83 55,29 72,56 CDMM1 0 39,08 53,17 57,64 69,54 CDFB1 0 56,77 66,50 51,09 64,31 CDEB1 0 53,42 65,60 51,79 68,68 CDPB1 0 52,62 65,89 48,00 65,01

1 – Regressão quadrática significativa (P<0,05).

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Figura 1. Digestibilidade da matéria seca do bagaço de cevada na ração em função do nível de inclusão.

Figura 2. Digestibilidade da matéria mineral do bagaço de cevada na ração em função do nível de inclusão.

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Figura 3. Digestibilidade da energia bruta do bagaço de cevada na ração em função do nível de inclusão.

Figura 4. Digestibilidade da fibra bruta do bagaço de cevada na ração em função do nível de inclusão

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Figura 5. Digestibilidade da proteína bruta do bagaço de cevada na ração em função do nível de inclusão

Tabela 4. Consumo de matéria seca (CMS), excreção de MS (EXMS), consumo de nitrogênio (CN), excreção de N (EXN), consumo de fósforo (CP), excreção de P (EXP), consumo de potássio (CK), excreção de K (EXK), digestibilidade do N (DN), digestibilidade do P (DP) e digestibilidade do K (DK), determinados com leitões em terminação alimentados com rações contendo níveis crescentes de inclusão do Bagaço de cevada (BCV)

Itens

Níveis de inclusão do BCV (%) 0,00 3,75 7,50 11,25 15,00 CV

(%) Efeito

CMS (g/d)

3288,79

3025,67

3253,46

2793,37

3191,88

15,68 NS

EXMS (g/d)

414,93 397,83 348,78 416,93 311,37 14,55 NS

CN (g/d) 80,25 78,45 85,74 77,64 99,21 15,84 NS EXN (g/d) 14,72 13,30 10,57 13,92 10,77 18,79 NS CP (g/d) 21,05 17,24 16,38 16,56 17,58 18,36 NS EXP (g/d) 8,28 5,15 4,42 4,37 4,62 35,55 NS CK (g/d) 20,72 18,41 21,27 17,62 23,15 15,23 NS EXK (g/d) 4,73 4,75 4,38 4,63 3,75 8,28 NS DN (%) 81,69 82,91 87,65 82,02 89,03 2,77 NS DP (%) 61,27 69,55 72,99 71,96 73,24 16,14 NS DK (%) 77,16 73,84 79,38 73,34 83,69 3,96 NS Nível significância (P< 0,05%)

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CONCLUSÕES Concluiu-se que o BCV apresentou composição química compatível com informações encontradas na literatura, com bons valores de digestibilidade, nutrientes e teores de

macro e microminerais. Além disso, pode-se observar que o uso de BCV na ração de suínos até o nível de 15% não contribuiu para o aumento da poluição ambiental.

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