Comparando métodos de proteção ruminal para proteínas na alimentação animal

Dois produtos de proteína protegida podem ter a mesma porcentagem de bypass declarada e ainda assim fornecer quantidades diferentes de aminoácidos utilizáveis ao intestino delgado. Duas etapas separadas determinam este resultado: quanta proteína resiste à degradação ruminal e quanta da proteína sobrevivente é posteriormente digerida e absorvida. Comparar os métodos de proteção ruminal requer, portanto, considerar ambos.

Os métodos de proteção ruminal incluem tratamento térmico, tratamento químico, reações de açúcar-aldeído e tratamento com lignossulfonato. Cada um altera a proteína de uma forma diferente e apresenta um equilíbrio distinto entre estabilidade ruminal, disponibilidade intestinal e controle de processamento.

Perspectiva da Cropenta

A pergunta mais útil ao comparar tecnologias de proteína bypass não é quanta proteína escapa do rúmen, mas quanta proteína digestível chega ao intestino delgado por unidade de proteína degradável no rúmen substituída. Um valor declarado de proteína não degradável no rúmen, calculado a uma taxa de passagem estabelecida, é apenas parte da comparação. A digestibilidade intestinal, a taxa de passagem assumida e o sistema de valoração utilizado na formulação determinam o valor final da proteína, e as porcentagens declaradas por diferentes métodos raramente são intercambiáveis.

Tratamento térmico: mudança física com uma janela de processamento clara

O tratamento térmico desnatura proteínas e, em condições mais intensas, pode formar agregados menos acessíveis aos microrganismos ruminais. Este é um mecanismo relativamente simples, mas a janela de processamento é estreita. Um tratamento brando deixa grande parte da proteína degradável no rúmen; um tratamento severo reduz a degradação ruminal, mas também pode tornar a lisina menos disponível, reduzir a digestibilidade dos aminoácidos e afetar a palatabilidade.

Indicadores de calor e análise de lisina total descrevem o tratamento, e não o resultado na vaca. Para proteínas protegidas no rúmen, a evidência relevante é o perfil de degradação medido em animais vivos, juntamente com a digestibilidade intestinal da fração não degradada. Testes enzimáticos in vitro correlacionam-se pouco com a medição in situ, particularmente para proteínas tratadas termicamente e por Maillard, onde tendem a superestimar o grau de proteção ruminal.

Tratamento químico e formaldeído: reativo e exigente

A proteção química baseia-se na reticulação ou modificação química de grupos proteicos, historicamente utilizando formaldeído. A proteína tratada resiste à degradação ruminal e pode proporcionar uma alta proporção de proteína não degradável no rúmen, mas a mesma química pode restringir a liberação e digestão de aminoácidos no abomaso e intestino delgado. O manuseio de formaldeído também levanta questões operacionais e regulatórias que muitos fabricantes de ração e produtores preferem evitar.

É aqui que o princípio de dois passos se torna visível: um tratamento que limita a degradação ruminal, mas também diminui a digestibilidade intestinal, pode oferecer menos proteína metabolizável do que seu valor de proteína não degradável no rúmen sugere. Métodos químicos podem se situar em qualquer extremo dessa compensação, dependendo da dose, fonte de proteína e controle de processamento.

Tratamento açúcar-aldeído: a rota de Maillard

Açúcares redutores como glicose, frutose ou xilose reagem com grupos amino livres nas proteínas, notadamente o grupo épsilon-amino da lisina, através de uma reação de Maillard. O processamento controlado produz produtos do tipo melanoidina que resistem à degradação microbiana no rúmen, enquanto o ácido e as enzimas no abomaso e intestino delgado ainda podem liberar aminoácidos.

O excesso de calor, umidade ou tempo de reação leva a reação além do pretendido. A lisina total pode permanecer essencialmente inalterada enquanto a lisina reativa diminui, e a digestibilidade e palatabilidade podem declinar. O desafio técnico, portanto, não é simplesmente alcançar um produto estável no rúmen, mas parar em um ponto onde a resistência ruminal e a liberação intestinal permaneçam em equilíbrio. Como os métodos in vitro tendem a superestimar a proteção para proteínas tratadas por Maillard, a caracterização in situ é particularmente relevante aqui.

Tratamento com lignossulfonato: um modo de ação diferente

O tratamento com lignossulfonato funciona através de interações de ligação entre a fração fenólica do lignossulfonato e a proteína, formando um complexo que as enzimas ruminais atacam com menos facilidade. É frequentemente descrito como uma via não química no sentido de que não depende da reticulação por formaldeído, mas o resultado ainda depende da dose, uniformidade da mistura, umidade e da proteína envolvida.

Assim como nos tratamentos açúcar-aldeído, a questão da avaliação permanece a mesma: a fração protegida permanece disponível para digestão enzimática após sair do rúmen? Um mecanismo de ligação que limita a degradação no rúmen também pode reter aminoácidos no intestino, portanto, os valores declarados de bypass devem ser sempre lidos em conjunto com a digestibilidade intestinal medida.

Lendo os valores de PNDR sem ser enganado

A proteína não degradável no rúmen, também chamada de PNDR ou proteína bypass, é calculada a partir de características de degradação medidas a uma taxa de passagem fracionária (Kp) assumida. Os parâmetros in situ da bolsa de náilon por trás desse cálculo incluem a fração solúvel, a fração potencialmente degradável, a fração não degradável e a taxa de degradação fracionária por hora. Como Kp é assumido, e não medido na bolsa, os valores de PNDR são comparáveis apenas na mesma taxa de passagem.

A PNDR não é uma declaração de estabilidade ruminal após um número definido de horas, e por si só nada diz sobre a digestão no intestino delgado. Sistemas de avaliação proteica nutricional, como o holandês DVE/OEB, o alemão nXP/RNB, o INRA PDI e a proteína metabolizável CNCPS, traduzem medições de degradação e digestibilidade em valores de formulação. Esses valores são cálculos e diferem entre sistemas e premissas.

O que as medições in situ e intestinais acrescentam

Um perfil de degradação medido não é um ensaio de alimentação em si, e nenhum valor de leite ou crescimento deriva dele.

Escolhendo entre métodos de proteção na prática

Para compradores e formuladores, a comparação tem quatro níveis. Primeiro, o mecanismo e seu controle de processamento: o calor depende da temperatura, umidade e tempo; as rotas de Maillard dependem do tipo de açúcar, distribuição, umidade e homogeneidade; o lignossulfonato depende das condições de ligação; as rotas químicas dependem da dose e reação do reagente. Segundo, o perfil de degradação ruminal a um Kp declarado. Terceiro, a digestibilidade intestinal da fração não degradada. Quarto, a avaliação dentro de um sistema de proteína consistente.

Para operações de fábrica de ração, o tamanho das partículas, a uniformidade da mistura e a umidade no ponto de tratamento afetam a consistência, e um ingrediente que se comporta de forma diferente entre os lotes pode complicar a peletização e o armazenamento. As porcentagens de PNDR declaradas com base em métodos in vitro não devem ser colocadas ao lado de valores in situ como se fossem a mesma medição.

Resumo técnico

Os métodos térmico, químico, açúcar-aldeído e lignossulfonato limitam a degradação ruminal por diferentes vias, mas cada um pode alterar a disponibilidade intestinal de aminoácidos. Compare as proteínas protegidas pela degradação ruminal medida na mesma taxa de passagem assumida, digestibilidade intestinal da fração sobrevivente, controle de processamento e um sistema consistente de valoração de proteínas.

Este artigo foi criado com a ajuda de IA e revisado pela equipe editorial da Cropenta. Trata-se de informação geral, não de orientação profissional.