Como a digestão da proteína de colza influencia a eficiência do nitrogênio em ruminantes

A utilização eficiente do nitrogênio é um desafio persistente na nutrição de ruminantes. A proteína de colza, um ingrediente amplamente disponível e rico em proteínas, apresenta um perfil nutricional complexo devido às suas características de digestão. Para que os ruminantes convertam eficientemente o nitrogênio dietético em proteína metabolizável para a produção de leite ou carne, é crucial uma compreensão aprofundada de como a proteína de colza é digerida no rúmen e no intestino delgado. Este artigo investiga as características de digestão específicas da proteína de colza e sua influência direta no balanço de nitrogênio e na eficiência proteica geral do animal.

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Compreender a interação entre a degradabilidade ruminal e a digestibilidade intestinal é vital ao avaliar a proteína de colza protegida no rúmen. O histórico de processamento influencia significativamente as características da proteína, o que por sua vez afeta sua disponibilidade para o animal e orienta as decisões de formulação. A caracterização precisa por meio de métodos in-situ fornece dados confiáveis para otimizar a utilização de nitrogênio e a eficiência proteica em dietas de ruminantes, permitindo uma mudança das porcentagens de proteína bruta para os verdadeiros valores de proteína metabolizável.

A digestão dupla da proteína de colza em ruminantes

Em ruminantes, a proteína dietética passa por um processo digestivo em duas etapas. Inicialmente, a proteína entra no rúmen, onde uma porção significativa é degradada por enzimas microbianas. Essa fração, conhecida como proteína degradável no rúmen (PDR), é essencial para sustentar a síntese de proteína microbiana, que por si só forma uma importante fonte de aminoácacidos para o animal hospedeiro. A proteína restante, denominada proteína não degradável no rúmen (PNDR) ou proteína de desvio, escapa da degradação ruminal e segue para o abomaso e intestino delgado para digestão enzimática e absorção.

O equilíbrio entre PDR e PNDR é fundamental para otimizar a eficiência do nitrogênio. Um suprimento adequado de PDR sustenta um microbioma ruminal saudável, enquanto uma PNDR suficiente garante um suprimento direto de aminoácidos para o animal hospedeiro, especialmente para animais de alta produção. No entanto, a eficiência do uso de nitrogênio em vacas é frequentemente relativamente baixa em condições normais de produção ^[1].

Caracterizando a degradação ruminal e a proteína de desvio

A extensão da degradação ruminal é determinada pela estrutura proteica inerente e pelos métodos de processamento. A cinética de degradação ruminal, frequentemente medida por incubação in-situ em sacos de nylon em vacas fistuladas no rúmen, define vários parâmetros: S (a fração solúvel), W-S (a fração lavável, mas insolúvel), D (a fração potencialmente degradável), U (a fração não degradável) e Kd (a taxa fracionária de degradação por hora). A degradação efetiva e a PNDR são então calculadas usando esses parâmetros em conjunto com uma taxa fracionária de passagem (Kp) assumida. Para uma comparação precisa, os valores de PNDR devem ser determinados com a mesma taxa fracionária de passagem assumida ^[2].

Digestibilidade intestinal: A chave para a proteína metabolizável

Embora um alto valor de PNDR indique que a proteína desvia do rúmen, isso não implica automaticamente alto valor nutricional. A proteína não degradada no rúmen também deve ser altamente digestível no intestino delgado para contribuir com o suprimento de proteína metabolizável do animal. A digestibilidade intestinal é tipicamente medida usando técnicas como a técnica da bolsa de nylon móvel em vacas com cânulas duodenais. Uma PNDR alta com baixa digestibilidade intestinal oferece pouca proteína utilizável, destacando que a proteção da proteína deve ser avaliada em conjunto com a digestibilidade intestinal ^[2].

Conectando a digestão à eficiência do nitrogênio

A forma como a proteína de colza é digerida influencia diretamente a eficiência com que os ruminantes utilizam o nitrogênio. Um equilíbrio ideal de PDR e PNDR digestível intestinalmente sustenta tanto a síntese robusta de proteína microbiana quanto um suprimento direto de aminoácidos para o hospedeiro. A eficiência da utilização de nitrogênio é influenciada pela velocidade de liberação de nitrogênio ^[2] e pela proteína metabolizável total disponível para o animal ^[3]. Se muita proteína for degradada no rúmen sem ser capturada pelos microrganismos, o nitrogênio pode ser excretado, reduzindo a eficiência e aumentando a carga ambiental de nitrogênio.

Métodos de processamento e seu impacto na proteína de colza

Os métodos de proteção proteica, como tratamento térmico ou reações de Maillard com açúcares redutores, visam diminuir a degradação ruminal e aumentar a PNDR. Reações de Maillard controladas, por exemplo, tornam a proteína resistente aos microrganismos ruminais, ao mesmo tempo em que permitem que o ácido e as enzimas no abomaso e intestino delgado liberem aminoácidos. No entanto, o processamento excessivo pode destruir a lisina reativa e diminuir tanto a degradação ruminal quanto a digestibilidade intestinal ^[2].

De acordo com pesquisas, testes de degradação proteica in-vitro, como ensaios enzimáticos, frequentemente se correlacionam mal com medições in-situ em animais vivos, particularmente para proteínas protegidas por calor e Maillard. Estudos sugerem que esses métodos in-vitro podem superestimar a proteção ruminal em dezenas de pontos percentuais em comparação com a medição in-vivo, implicando que os valores declarados com base em métodos in-vitro podem nem sempre ser comparáveis com os valores in-situ ^[2].

Avaliações de farelos de colza tratados

Pesquisas investigaram a eficácia de diferentes tratamentos para o farelo de colza. Por exemplo, ensaios de alimentação de laticínios alemães compararam rações contendo farelo de colza tratado fisicamente-termicamente ou tratado com lignosulfonato com farelo de colza não tratado. Embora os tratamentos visassem aumentar a proteína de desvio, a produção de proteína do leite e a eficiência do nitrogênio na ração não diferiram significativamente entre os grupos tratados e não tratados. Medições in-situ revelaram que os valores de proteína não degradada no rúmen (PNDR) dos farelos tratados estavam bem abaixo das porcentagens declaradas nas informações do produto e usadas nos cálculos da ração. O farelo tratado fisicamente mostrou apenas alguns pontos percentuais de diferença em relação ao farelo não tratado, e o tratamento com lignosulfonato aumentou a PNDR significativamente, mas menos do que o esperado. Historicamente, o tratamento com formaldeído, agora proibido, havia aumentado a PNDR in-situ em vinte pontos percentuais ou mais ^[4].

A avaliação do valor nutricional da proteína de colza requer estudos específicos. Embora este artigo se concentre em ruminantes, existem estudos mais amplos para avaliar o valor nutricional da proteína de colza em várias espécies, como leitões ^[5]. Tais estudos, mesmo em diferentes espécies, contribuem para a compreensão abrangente das metodologias de avaliação proteica.

O papel da proteção controlada na proteína de colza

Compreender as características reais da digestão é fundamental para formular dietas eficientes para ruminantes. Tais proteínas normalmente contêm uma certa porcentagem de proteína bruta.

Resumo técnico

A otimização da eficiência do nitrogênio em ruminantes depende da compreensão de como a proteína de colza é degradada no rúmen e sua digestibilidade intestinal. O equilíbrio entre PDR e PNDR altamente digestível é essencial para o fornecimento de proteína metabolizável e a minimização da excreção de nitrogênio. Medições in-situ são cruciais para uma caracterização precisa, pois métodos in-vitro podem superestimar a proteção. O processamento, como reações de Maillard controladas, influencia essas dinâmicas, impactando diretamente a avaliação nutricional do ingrediente em sistemas de formulação.

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