Como formular rações para reduzir a capacidade poluente sem afetar o desempenho

Trabalho publicado nos anais do VIII SINSUI (Simpósio Internacional de Suinocultura).

 Como citar:

RIBEIRO, A. M. L.; OELKE, C. A. Como formular rações para reduzir a capacidade poluente sem afetar o desempenho. In: VIII Simpósio Internacional de Suinocultura, 2013, Porto Alegre. Anais…Porto Alegre: Barcellos, D. et al., 2013., 2013. v. 01. p. 159-178.

 COMO FORMULAR RAÇÕES PARA REDUZIR A CAPACIDADE POLUENTE SEM AFETAR O DESEMPENHO

HOW TO PRODUCE DIETS IN ORDER TO REDUCE POLLUENT POTENTIAL WITHOUT AFFECTING PERFORMANCE

Andréa Machado Leal Ribeiro1, Carlos Alexandre Oelke2

Resumo

            O objetivo desta revisão foi avaliar o impacto da formulação de dietas e do manejo alimentar sobre a excreção de nutrientes pelos suínos. Nesse contexto, a produção de dejetos em diferentes sistemas de criação e seu potencial poluidor são discutidos. Para mitigar a capacidade poluente das criações a “alimentação de precisão” surge como conceito fundamental, pois busca-se com a adoção desta técnica, melhorar a utilização do nitrogênio, do fósforo e de outros nutrientes oriundos da alimentação e reduzir assim o custo da dieta e a excreção de nutrientes. Para a correta utilização da nutrição de precisão é necessário que o profissional conheça o valor nutricional dos ingredientes, a exigência nutricional dos animais, as limitações do ambiente (temperatura, umidade, etc…), fazendo o adequado ajuste da oferta de nutrientes com base na exigência dos animais. Além disso, o uso de enzimas exógenas (fitase, xilanase, B-glucanase) e de minerais orgânicos na dieta é mostrado como alternativa para diminuir o potencial poluidor da atividade suinícola.

 Introdução

Boa parte dos sistemas de produções de suínos existentes no sul do Brasil propiciam elevada produção de dejetos líquidos, ocasionada principalmente por vazamentos no sistema hidráulico, desperdício de água nos bebedouros e sistema de limpeza inadequados (DARTORA, 1998). Segundo Amaral et al. (2011), nas edificações para suínos frequentemente cometem-se erros hidráulicos comprometedores, sendo que algumas instalações são executadas sem projeto técnico específico e muitas vezes sem grande preocupação com as perdas e desperdícios da água. A gestão correta da água na suinocultura tradicional é de fundamental importância para reduzir-se o volume final de dejeto. Além disso, alguns sistemas de produção de suínos surgem como alternativas que minimizariam a produção de dejetos líquidos, tais como a produção de suínos em cama sobreposta (COSTA, 2006) e o sistema de produção de suínos ao ar livre (SISCAL) (COSTA, 2001).

Os resíduos produzidos pelos animais podem ser utilizados como uma alternativa de adubação, pois contêm uma série de elementos químicos prontamente disponíveis ou que, após o processo de mineralização, podem ser absorvidos pelas plantas, embora seja difícil padronizar a doses aplicadas (CIANCIO & CERETTA, 2010). Em algumas regiões tradicionais produtoras de suínos, como o oeste de Santa Catarina, a produção suinícola é uma atividade tipicamente realizada em pequenas propriedades rurais (SCHERER et al. 2010), aonde os dejetos suínos acabam sendo usados constantemente nos mesmos locais. A aplicação constante realizada em uma única área pode provocar acúmulo de metais pesados e outros elementos no solo e/ou planta podendo atingir níveis tóxicos, bem como, comprometer a qualidade dos produtos colhidos, assim como, ocasionar contaminação ambiental das águas (CIANCIO & CERETTA, 2010).

A alimentação de precisão é proposta como uma abordagem essencial para melhorar a utilização dos nutrientes da dieta e reduzir assim a excreção de nutrientes. A alimentação de precisão requer que as dietas sejam formuladas de acordo com as exigência dos animais. Além disso, é necessário que se conheça o potencial nutricional dos ingredientes e a possível melhora pela adição de enzimas (exemplo: fitase) ou pelo tratamento (exemplo: térmico) dos ingredientes (POMAR et al., 2009).

Durante muitos anos, a formulação de rações para suínos foi baseada no conceito de proteína bruta, o qual, na maioria das vezes, fazia com que as dietas tivessem níveis de aminoácidos desbalanceados, resultando em excesso de vários deles (NONES et al., 2002). Devido aos avanços ocorridos na nutrição animal foi possível estabelecer o quanto desses nutrientes os animais necessitavam realmente, fornecendo-lhes as quantidades ideais, sem excesso ou deficiências, constituindo assim as formulações baseadas no conceito de proteína ideal (PARSONS & BAKER, 1994), que consequentemente reduz a quantidade de nitrogênio excretado no ambiente (BERTECHINI, 2006).

As variações na biodisponibilidade de minerais, as ações de sinergismo ou antagonismo existentes entre minerais, e os problemas ambientais cada vez mais crescentes têm alertado pesquisadores a buscarem alternativas que resultem em menor excreção destes compostos pelos animais (MUNIZ et al., 2010a). Os minerais orgânicos podem ser considerados como uma boa opção à substituição das fontes inorgânicas para diminuir a eliminação no ambiente, pois na primeira forma, os minerais apresentam maior biodisponibilidade (HAHN & BAKER, 1993).

Reduzir o volume de dejeto produzido nas granjas e/ou a quantidade de determinadas substâncias é uma das exigências da suinocultura moderna e sustentável, seja pela gestão adequada da água nas granjas, pela adoção de sistemas produtivos diferenciados, ou pela a adoção de dietas que reduzam o volume de dejeto produzido e a quantidade de compostos eliminados nas fezes e urina, tais como nitrogênio, fósforo, cobre e zinco.

 Produção de dejetos nas diferentes fases de produção

A produção de dejetos por suínos varia de acordo com o peso e desenvolvimento do animal. A produção de dejetos líquidos depende também do manejo, tipo de bebedouro, sistema de limpeza adotado e número de animais. Nos sistemas convencionais de produção todos os dejetos são manejados na forma liquida (BRUSTOLINI & MENDONÇA, 2009). Na Tabela 1 observa-se a quantidade média de dejeto produzida pelos suínos.

TABELA 1 – Produção de dejetos por categoria animal

Fases de produção

Dejetos líquidos (litros/dia)

Produção (m3/animal/mês)

25 a 100 kg

7,0

0,25

Porcas

16,0

0,48

Porcas em lactação

27,0

0,81

Macho

9,0

0,28

Leitões na creche

1,4

0,05

Adaptado de BRUSTOLINI & MENDONÇA (2009).

Para calcular-se a área e estrutura necessária para a armazenagem dos dejetos, geralmente utilizam-se as informações dos volumes produzidos nos diferentes tipos de produção (Tabela 2), sendo que essas informações são obtidas nos órgãos ambientais de cada estado.

TABELA 2 – Estimativa da geração de dejetos para diferentes tipos de produção

Tipo de produção

Unidade de medida

Período (dias)

Produção de dejetos (L/dia)

Produção de dejetos (L/ano)

Ciclo completo

Matriz

365

57,0

20.865

1UPL 21 dias

Matriz

365

16,0

5.840

1UPL 63 dias

Matriz

365

27,0

9.855

Terminação (110 dias)

Cabeça

365

6,7

2.211

Creche (50 dias)

Cabeça

365

1,7

510

Central de inseminação

Cabeça

365

9,8

3.577

1Unidade produtora de leitões.

Adaptado de FEPAM (2007).

Segundo Perdomo et al. (1999), quantificar o volume diário de dejetos produzidos não é uma tarefa fácil, pois existe variação entre os criadores (diferenças de manejo, higiene, desperdícios e outros) e até no mesmo criador ao longo do tempo. Amaral (2011) estudando esse assunto chegou a valores diferentes da Tabela 2. Suas observações mostram que em uma granja de ciclo completo, com menor desperdício de água, o consumo será de 100 L/dia/matriz. Já em granjas que possuem médio e alto nível de diluição do dejeto, o volume diário produzido será de 150 e 200 L/dia/matriz, respectivamente. Dentro de um mesmo sistema de produção podem haver diferenças no volume de dejeto produzido. Ao se trabalhar com lâmina d’água na terminação, por exemplo, estima-se um aumento da ordem de 15% na produção de dejetos (AMARAL, 2011).

 Produção de dejetos nos diferentes sistemas de produção

Alguns sistemas de produção são apontados como alternativos ao sistema convencional, e um dos principais argumentos para a utilização destes é o menor impacto que causariam no meio ambiente. COSTA et al. (2001) apontam o Sistema Intensivo de Suínos Criados ao Ar Livre (SISCAL) como uma boa opção para suinocultores que querem iniciar a atividade suinícola e não podem fazer grandes investimentos ou, aqueles que já possuem um sistema de produção instalado e pretendem ampliar a produção, ou ainda, aqueles que desejam proporcionar bem estar aos animais, com a perspectiva de produzir suínos com menor agressão ao meio ambiente.

Outro sistema alternativo de produção de suínos é o realizado em cama sobreposta, também conhecido por “deep bedding”. Esse sistema caracteriza-se por apresentar menor custo de implantação, maior facilidade no tratamento dos dejetos, menor poder de poluição e proporcionar maior conforto e bem-estar aos suínos (COSTA et al., 2006).

Em ambos os sistemas de produção, os suínos produzem a mesma quantidade de dejetos (Tabela 1); no entanto, o volume final de dejeto observado nas granjas será alterado em virtude do sistema adotado. Oliveira (2004) observando os resultados de análises de dejetos suínos gerados em sistemas convencionais de produção em ciclo completo (piso ripado total ou parcial), e em sistema de cama sobreposta na fase de crescimento e terminação, constatou que os dejetos líquidos, na forma bruta possuíam apenas 1,6% de matéria seca, enquanto que na cama de maravalha (sistema de cama sobreposta) o teor de matéria seca chegou a 43,4%.

No sistema de cama sobreposta ocorre maior acúmulo de nutrientes que o sistema convencional, o que permite que esse produto seja transportando por longas distâncias, mantendo uma boa relação custo/beneficio. Já no caso do dejeto liquido o custo com transporte acaba sendo mais oneroso, quando se considera a quantidade de nutrientes depositada no solo. Cada tonelada de dejeto liquido (bruto) possui 2,2 kg de nitrogênio, enquanto que na cama de maravalha (cama sobreposta) encontra-se 8,7 kg de nitrogênio (OLIVEIRA, 2004). Esse baixo teor de matéria seca e consequentemente de nutrientes observado nos dejetos líquidos, faz com que se limite o transporte a pequenas distâncias, culminando com a utilização do mesmo no entorno das granjas. Girotto et al. (2010) descrevem que em boa parte das propriedades a quantidade de dejetos produzida excede a capacidade de suporte dos solos disponíveis nessas propriedades.

 Potencial poluidor dos dejetos e seu uso como fertilizante

A atividade suinícola é considerada pelos órgãos ambientais uma “atividade potencialmente causadora de degradação ambiental”, sendo enquadrada como de grande potencial poluidor. Pela Legislação Ambiental (Lei 9.605/98 – Lei de Crimes Ambientais), o produtor pode ser responsabilizado criminalmente por eventuais danos causados ao meio ambiente e à saúde dos homens e animais (BRUSTOLINI & MENDONÇA, 2009).

O problema dos dejetos consiste basicamente na utilização continua desses resíduos nas mesmas áreas, geralmente próximas das unidades de produção e, em grande parte dos casos, em frequências e quantidades excessivas em relação à capacidade de absorção pelas plantas cultivadas (MATTIAS, 2006). Scherer et al. (2010) observaram que a utilização continuada de dejetos de suínos como fertilizante em áreas com culturas anuais proporciona maior acúmulo de nutrientes (fósforo, potássio, cobre e zinco) na camada superficial do solo do que a adubação mineral. No momento em que é atingida a capacidade de retenção dos metais pelo solo, estes podem atingir camadas mais profundas, chegando inclusive ao lençol freático. Além disso, o acúmulo de metais pesados leva a uma reação intensa com os constituintes coloidais e biológicos, tanto na camada superficial do solo, como dissolvidos na água. Na eventual absorção por microrganismos ou vegetais, pode apresentar altos riscos ao ecossistema e à saúde humana (DAI PRÁ et al., 2009).

Segundo Dai Prá et al. (2009), o problema do despejo de dejetos nos recursos hídricos é o rápido aumento populacional das bactérias. As bactérias são as principais responsáveis pela decomposição da matéria orgânica; assim, quando os dejetos são liberados em um curso de água com boa qualidade de oxigênio dissolvido, as bactérias aeróbias ou facultativas têm um incremento em sua população, acelerando o processo de decomposição, consumindo oxigênio e originando dióxido de carbono e água, deste modo diminuindo, consideravelmente, a possibilidade de sobrevivência da fauna aquática.

Embora exista a grande preocupação quanto ao impacto que os dejetos suínos podem causar ao ambiente, é importante salientar que o mesmo pode ser considerado um bom fertilizante, pois os resíduos dos suínos representam uma excelente fonte de nutrientes, especialmente nitrogênio, fósforo e potássio, que podem substituir total ou parcialmente o adubo químico (VIELMO et al., 2011).

Arruda et al. (2010) ao avaliarem a utilização dos dejetos suínos em cultivos sucessivos de milho e aveia preta,  constataram que a utilização desses dejetos  manteve a qualidade física do solo. Vielmo et al. (2011) observaram uma influência positiva dos dejetos suínos sobre o Tifton 85, o que torna esse resíduo uma opção de fertilizante a ser utilizado em pastagens.

 Medidas para reduzir o potencial poluidor dos dejetos

Algumas práticas podem ser utilizadas para reduzir a eliminação de nitrogênio, fósforo e metais pesados nos dejetos suínos. Essa redução pode ser alcançada através da modificação da dieta dos animais. Dentre os principais fatores que podem contribuir com essa redução, cabe citar: a melhora da eficiência alimentar dos animais, o uso de nutrientes na ração de acordo com as exigências dos animais, o emprego da técnica de restrição alimentar para suínos em terminação, a redução dos níveis de cloreto de sódio, fazendo com que haja uma utilização mais racional da água e, finalmente, o uso de minerais orgânicos em substituição aos inorgânicos, reduzindo assim excreção dos mesmos (DAI PRÁ et al., 2009). Modificar a dieta ou o manejo alimentar dos animais, a fim de nutrir de acordo com as exigências e assim diminuir a excreção de compostos potencialmente poluidores, pode receber o nome de “alimentação de precisão”.

 Formulação levando-se em conta a composição química dos ingredientes

Desconhecer a composição nutricional dos ingredientes que compõem uma ração, pode ser um dos principais fatores que contribui para o aumento da quantidade de compostos eliminados nos dejetos suínos, que por sua vez intensifica o seu poder poluidor. Todo profissional que desconhece a real composição nutricional dos ingredientes tende a trabalhar com margens de segurança muito grandes. Estas margens variam de acordo com o nível de conhecimento do técnico, da fase de produção dos animais, do impacto econômico da decisão, entre outros (PENZ JUNIOR, 2000).

O controle de qualidade das matérias-primas nas fábricas de rações consiste geralmente de uma avaliação inicial, que normalmente recebe o nome de “padrão para recebimento”, e uma avaliação subsequente, que é chamada de “análises de controle”. As análises do padrão para recebimento, que envolvem uma avaliação qualitativa do ingrediente (exemplo: umidade, granulometria, entre outros) são realizadas a cada novo recebimento destas matérias-primas pela fábrica, enquanto que as análises de controle são realizadas levando-se em conta a capacidade da fábrica em realizar (ou terceirizar) tais análises. Em boa parte do país não são realizadas essas análises de controle, e quando realizadas a frequência é inadequada, e como consequência a utilização de valores sub ou superestimados para os nutrientes acaba sendo uma prática comum. Na Tabela 3 observam-se os dados obtidos para proteína bruta analisada em amostras de farelo de soja recebidas por uma fabrica de ração do Estado do Rio Grande do Sul, entre fevereiro e agosto de 2012.

TABELA – 3 Valor da proteína bruta do farelo de soja obtida em diferentes amostras

 

Teor de proteína bruta

Amostras*

2

2

11

2

Média (%)

43,8

44,3

46,4

47,0

Mínimo (%)

43,8

44,1

46,1

47,0

Máximo (%)

43,8

44,5

46,9

47,0

*Número de amostras analisadas.

Conforme pode ser observado na Tabela 3, os valores para a proteína bruta sofreram variação ao longo dos cinco meses de observação, sendo que na média observaram-se valores que foram de 43,8% a 47,0%. Caso essa fábrica não tivesse os valores da proteína bruta, ou os resultados chegassem ao nutricionista somente após a utilização do farelo, esse profissional, usando valores disponíveis na literatura, estaria sub ou super valorizando a proteína da dieta. O resultado seria que quando sub-valorizada a dieta traria prejuízo ao crescimento do animal; quando super valorizada levaria à maior eliminação de N nos dejetos.

Na Tabela 4 pode-se observar o que ocorreria com a proteína bruta da dieta, caso o nutricionista formulasse uma dieta para suínos em crescimento (NRC, 1998) utilizando-se como referência o valor da proteína bruta do farelo de soja disponível na literatura (ROSTAGNO et al., 2011).

TABELA 4 – Influência do estabelecimento do nível da proteína bruta do farelo de soja sobre o teor de proteína bruta da dieta

 

Proteína bruta do farelo de soja

 

43,8a

44,3a

45,2b

46,4a

47,0a

Milho

74,6

74,6

74,6

74,6

74,6

Farelo de soja (45,22%b)

20,1

20,1

20,1

20,1

20,1

Outros

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

% de proteína na dieta

15,21

15,31

15,50c

15,74

15,86

aProteína bruta observada nas amostras de farelo de soja analisadas pela fábrica de ração.

bValor da proteína bruta do farelo de soja retirado da literatura (ROSTAGNO et al. 2011).

cExigência de proteína bruta dos suínos na fase de crescimento dos 50 aos 80 kg de peso vivo (NRC, 1998).

Como pode ser observado na Tabela 4, com valores menores de PB do farelo, o nutricionista estará formulando duas dietas com níveis abaixo do recomendado. Com valores mais altos, os níveis acima da exigência do animal culminarão em maior nível de nitrogênio nos dejetos. Os aminoácidos excedentes serão catabolizados, visto que, os aminoácidos livres não podem ser armazenados (LEHNINGER et al., 1995). O nitrogênio dos dejetos dos suínos é resultado da desaminação dos aminoácidos não utilizados para a síntese protéica (MOREIRA et al., 2001).

Na Tabela 5 pode ser observado o consumo de proteína bruta e nitrogênio, calculado para um suíno em crescimento dos 50 aos 80 kg de peso vivo (NRC, 1998), com um consumo estimado de ração de 90 kg.

TABELA 5 – Efeito do nível da proteína bruta do farelo de soja sobre o teor de proteína e nitrogênio fornecido ao animal

 

Proteína bruta do farelo de soja

 

43,8a

44,3a

45,2b

46,4a

47,0a

% de proteína na dieta

15,21

15,31

15,5c

15,74

15,86

Consumo de proteína (kg)

13,69

13,78

13,95c

14,17

14,27

Consumo de nitrogênio (kg)

2,19

2,20

2,23

2,27

2,28

Déficit (-) ou Excesso (+) de proteína (kg)

-0,26

-0,17

0,22

0,32

Déficit (-) ou Excesso (+) de nitrogênio (kg)

-0,04

-0,03

0,03

0,05

aProteína bruta observada nas amostras de farelo de soja analisadas pela fábrica de ração.

bValor da proteína bruta do farelo de soja retirado da literatura (ROSTAGNO et al. 2011).

cExigência de proteína bruta dos suínos na fase de crescimento dos 50 aos 80 kg de peso vivo (NRC, 1998), com um consumo estimado de ração de 90 kg.

No caso de uma dieta formulada com o farelo de soja contendo 46,4% de PB, teria-se um consumo de 0,22 kg de proteína e/ou 0,03 kg de nitrogênio a mais por animal (Tabela 5). Extrapolando esse valor para mil animais, em aproximadamente 35 dias, haveria um consumo excedente de 220 kg de proteína e 30 kg de nitrogênio seriam eliminados a mais nos dejetos.

O correto é formular as dietas observando os níveis nutricionais de cada lote de um mesmo fornecedor e/ou produtor, e para isso, as empresas que produzem ração deveriam intensificar o uso de laboratórios de bromatologia (PENZ JUNIOR, 2000), além de proporcionar matéria-prima em volume suficiente que permita que os ingredientes que cheguem à fábrica sejam usados somente após a análise do mesmo.  No caso dos produtos recebidos a granel, o interessante é oportunizar armazenagem diferenciada de um mesmo produto em lotes diferentes, conforme o seu teor nutricional, podendo-se estabelecer uma margem de variabilidade; por exemplo, fazer um lote de farelo de soja de 46,0% até 46,9% de proteína bruta.

 Formulação observando-se a fase de produção

De maneira geral, as exigências nutricionais são estabelecidas para os animais de acordo com o tipo e a fase de produção. Quando se fala em “tipo de produção”, refere-se basicamente aos animais em gestação, lactação, creche e engorda (crescimento e terminação); já no caso das “fases”, pode-se dizer que um animal dentro de um tipo de produção apresenta diferentes fases. Por exemplo, animais em engorda podem ser subdivididos em fase de crescimento (logo após o desmame), terminação e acabamento, e mesmo dentro de alguma dessas fases, o animal pode sofrer nova subdivisão (terminação I e II).

No caso de suínos que são produzidos com o objetivo final de produção de carne, a alimentação por fase consiste em fornecer sucessivas dietas, cada uma delas respeitando as exigências nutricionais dos animais, em termos de proteína, aminoácidos, fósforo, cálcio, entre outros (POMAR et al., 2009; RIGOLOT et al., 2010). Na literatura alguns informes sugerem manejos diferenciados, tanto no número de fases a serem adotadas tanto na quantidade de ração a ser fornecida (Tabelas 6 e 7).

TABELA 6 – Exigência de energia e proteína bruta de suínos em crescimento com consumo de ração à vontade

 

Peso corporal (kg)

 

20-50

50-80

80-120

Energia Metabolizável (kcal/kg)

3265

3265

3265

Proteína bruta (%)

18,0

15,5

13,2

Adaptado de NRC (1998).

TABELA 7 – Exigência de energia e proteína bruta de suínos machos castrados de alto potencial genético (desempenho regular) e com consumo de ração pré-estabelecido

 

Peso corporal (kg)

 

15-30

30-50

50-70

70-100

100-120

Energia Metabolizável (kcal/kg)

3230

3230

3230

3230

3230

Proteína bruta (%)

17,35

15,80

14,30

12,71

11,60

Consumo diário de ração (kg)

1,094

1,880

2,475

2,980

3,495

Consumo diário em proteina (g)

189,8

297,0

353,9

378,7

405,4

Adaptado de ROSTAGNO et al. (2011).

Segundo Pomar et al. (2009), espera-se que com o aumento do número de fases (dietas) ocorra uma redução nos custos de alimentação, uma diminuição na excreção de nutrientes e melhora na eficiência alimentar. Latimier & Dourmad (1993), compararam dois sistemas: uma dieta contendo 17,5% de PB em toda a fase de crescimento e terminação e duas dietas – 17,8% PB para os animais em crescimento e 15,4% de PB para os animais em terminação. Observaram que no segundo sistema houve uma redução de 8% na excreção de nitrogênio. Rigolot et al. (2010) desenvolveram um modelo matemático (modelagem) a partir de dados da literatura para avaliar o volume e composição dos dejetos suínos, e neste contexto mediram o efeito de três cenários de alimentação (Tabela 8).

TABELA 8 – Efeito do manejo nutricional e do fornecimento de fitase e aminoácidos sintéticos para suínos em engorda dos 30 aos 100 kg sobre a excreção de fósforo e nitrogênio

Dieta A1

Dieta B2

Dieta C3

Proteína bruta

Crescimento (g/kg)

200

165

145

Terminação (g/kg)

200

150

120

Fósforo

Crescimento (g/kg)

0,55

0,48

0,46

Terminação (g/kg)

0,55

0,44

0,40

Nitrogênio excretado (kg/suíno)

5,10

3,82

2,90

Urina (%)

71

68

65

Fezes (%)

29

32

35

Fósforo excretado (g/suíno)

786

579

509

1Dieta de fase única do crescimento a terminação, com 20% de proteína bruta.

2Duas dietas, uma para o crescimento (20% de proteína bruta) e outra para a terminação (14% de proteína bruta).

3Duas dietas, uma para o crescimento (20% de proteína bruta) e outra para a terminação (14% de proteína bruta), com a adição da enzima fitase e aminoácidos sintéticos.

Adaptado de RIGOLOT et al. (2010).

Como pode ser observado na Tabela 8, com o aumento de mais uma dieta (A para B), há em torno de 25% de redução na excreção de nitrogênio e fósforo. Com a adição de fitase e aminoácidos sintéticos (dieta C), a redução foi ainda maior. Comparando a dieta A e a C, a diminuição foi de 43,1% para o nitrogênio e 35,2% para o fósforo.

Segundo Penz Junior (2000), a restrição alimentar foi introduzida na suinocultura basicamente com o propósito de melhorar a conversão alimentar dos lotes e a qualidade das carcaças. Consequentemente, a maior eficiência alimentar, a partir do melhor aproveitamento dos nutrientes, e a redução do desperdício de alimento (MARCATO et al., 2005) fazem com que ocorra uma redução do custo de produção e uma diminuição da produção de dejetos (PENZ JUNIOR, 2000).

Marcato et al. (2005) ao estudarem o efeito da restrição alimentar de suínos machos castrados dos 41 aos 60 kg de peso vivo, constataram que as médias absolutas do consumo diário de cada nutriente estudado decresceram com o aumento da restrição alimentar, conforme desejado (Tabela 9). Esses benefícios foram observados pelos autores sem haver diferença significativa (P>0,15) para a variável peso dos suínos, ou seja, essa técnica não ocasionou perda de desempenho por parte dos animais.

TABELA 9 – Efeito da restrição alimentar sobre os valores excretados de nitrogênio, fósforo, cobre e zinco na matéria seca

Parâmetro

Consumo à vontade

Restrito*

Redução (%)

Fósforo
Consumo (g/dia)

8,18

7,48

8,56

Excretado (g/dia)

5,74

5,14

10,45

Nitrogênio
Consumo (g/dia)

39,26

35,91

8,53

Excretado (g/dia)

21,30

19,35

9,15

Cobre
Consumo (g/dia)

12,19

11,15

8,53

Excretado (g/dia)

12,01

10,97

8,66

Zinco
Consumo (g/dia)

206,23

188,63

8,53

Excretado (g/dia)

194,96

180,70

7,31

*Consumo restrito refere-se a um consumo 8,6% inferior ao consumo à vontade.

Adaptado de MARCATO et al. (2005).

 Intelligent feeding

O sistema de alimentação de precisão, também conhecido como Intelligent Precision Feeder (IPF) está surgindo como uma ferramenta que pode contribuir para melhorar a eficiência na utilização dos nutrientes pelos animais, e consequentemente reduzir a excreção destes compostos no ambiente. O IPF permite fornecer uma dieta específica para cada indivíduo e em tempo real integrando a variabilidade individual. Em suma, esse sistema é composto de comedouro automático que serve de alimentador e mecanismo de medição de peso e consumo em tempo real. Acoplado ao comedouro existe um subsistema de dosagem que permite fornecer uma dieta em quantidades e qualidade determinadas pelo sistema. O sistema é composto por um modelo matemático que estima as exigências e pelo programa de formulação de dietas (HAUSCHILD, 2010).

Sistemas como IPF surgem como uma excelente alternativa aos modelos tradicionais, pois, mesmo com a utilização de um número maior de fases ao longo da vida produtiva dos animais, ocorre o desperdício de nutrientes, que consequentemente são eliminados para o ambiente. Pomar et al. (2009) estimaram o impacto da formulação de dieta individual e diária sobre a alimentação fornecida em 3 fases, e constataram que houve uma redução no consumo de nitrogênio e fósforo de 25 e 29%, respectivamente, e as excreções desses nutrientes reduziram em 38%. Além disso, como os animais consumiram as dietas com maior custo por um período menor, observaram uma redução de custo com alimentação de 4,7%.

 Formulação utilizando-se o conceito da proteína ideal

A adequação da quantidade de aminoácidos a ser ingerida pelo animal é conseguida satisfatoriamente se usado um nível elevado de proteína bruta (PB) na dieta, o que torna-se muito oneroso e ineficiente em função do desbalanço entre aminoácidos que esta prática pode trazer (RIBEIRO et al., 2006). Além disso, depois de absorvido, o excedente de aminoácidos livres não será armazenado (LEHNINGER et al., 1995), sofrendo  desaminação e posteriormente sendo eliminando nos dejetos suínos, o que aumenta a quantidade de nitrogênio eliminado na excreta (MOREIRA et al., 2001).

Formular as dietas baseadas no conceito da proteína ideal é uma prática que pode ser adotada para reduzir a quantidade de nitrogênio nas dietas/excretas, e ao mesmo tempo permitir o fornecimento de uma dieta com balanço exato de aminoácidos, sem deficiências ou excessos (BAKER, 1997).

Conforme Ribeiro et al. (2006), a suplementação de aminoácidos às rações de suínos com baixos níveis de proteína tem o propósito de reduzir os excesso de aminoácidos que ocorrem em dietas práticas, sem entretanto, reduzir o desempenho produtivo dos animais. Para que a adoção de uma dieta baseada no conceito de proteína ideal não interfira negativamente no desempenho dos animais, deverá ser fornecida uma quantidade mínima de proteína, pois a falta de nitrogênio prejudicará a síntese de aminoácidos não-essenciais (BERTECHINI, 2006; ALBINO, 2010).

A redução de nitrogênio consumido quando se formula com base no conceito da proteína ideal, não só melhora o aproveitamento dos aminoácidos, como da energia. A menor excreção de nitrogênio também resulta em uma menor produção de calor para catabolizar os aminoácidos, pois eles estarão na dieta em menor quantidade e de forma balanceada. Assim, a energia líquida da dieta aumenta (PENZ JUNIOR, 2000).

De maneira geral, o uso de aminoácidos sintéticos em boa parte das fábricas de rações está condicionado a questões mercadológicas, e sua utilização é atrelada geralmente ao custo do farelo de soja. Em situações de alta no valor do farelo incluem-se os aminoácidos sintéticos às rações, já em uma situação de preços mais baixos, retira-se ou reduz-se a inclusão dos mesmos. Além disso, o preço e a disponibilidade dos aminoácidos acabam sendo muitas vezes um limitante ao seu uso, pois em alguns casos o custo das fórmulas e consequentemente da alimentação acabam aumentando. Em boa parte dos sistemas produtores de suínos as fórmulas não são projetadas para reduzir o potencial poluidor dos dejetos, mais sim para maximizar os ganhos financeiros ou reduzir as perdas (quando a suinocultura encontra-se em crise). Assim, a adoção do conceito de proteína ideal, na prática, é muito mais uma questão de “custo de oportunidade”.

O nível de proteína bruta exigida em uma dieta se altera conforme o tipo de produção, ou a fase em que os animais se encontram. Por exemplo, animais após o desmame e porcas em lactação demandam uma maior quantidade de proteína nas dietas. Sem o emprego de aminoácidos sintéticos é pouco provável que o nutricionista consiga formular uma dieta à base de milho e soja com o valor da proteína bruta sugerida na literatura para essas fases; geralmente o nível será maior. Na Tabela 10 apresentamos uma dieta baseada nas recomendações nutricionais para porcas em lactação obtidas na Tabela Brasileira de Aves e Suínos (ROSTAGNO et al., 2011). Nesse exemplo prático, tem-se três dietas formuladas para porcas em lactação, mostrando-se qual será a redução hipotética no teor de nitrogênio vindo do milho e farelo de soja, em cada uma das fórmulas com a entrada dos aminoácidos industriais.

TABELA 10 – Efeito da formulação com o emprego de L-lisina e DL-metionina, sobre a redução do nitrogênio da dieta

Dietas*

Dieta 1

Dieta 2

Dieta 31

Milho (%)

56,44

57,37

57,79

Farelo de soja (%)

36,60

35,66

35,24

Óleo de soja (%)

4,40

4,37

4,36

L-Lisina (%)

0,03

0,041

DL-Metionina (%)

0,0018

Outros (%)

2,56

2,57

2,57

Total (%)

100,0

100,00

100,00

Proteína bruta da ração (%)

21,00

20,67

20,53

Nitrogênio (%)

3,36

3,31

3,28

Redução do nitrogênio (%)

1,48

2,38

*Dietas formuladas para porcas com 220 kg de peso vivo, com uma leitegada ganhando aproximadamente 2,8 kg/dia de peso (ROSTAGNO et al., 2011).

1A quantidade de proteína bruta final da ração foi de 20,53% conforme o proposto por ROSTAGNO et al. (2011).  

A redução do nível proteico da dieta estará diretamente atrelada ao número de aminoácidos sintéticos disponíveis para uso. Como pode ser observado na Tabela 10, com a inclusão de L-lisina houve uma redução 1,48% na concentração de nitrogênio na dieta (dieta 2). Já com a inclusão da DL-metionina essa redução chegou a 2,38% (dieta 3).

Nunes et al. (2006) avaliaram a adição de diferentes níveis de lisina digestível na ração de fêmeas suínas em lactação, sendo que em todos os tratamentos o nível de proteína bruta empregado foi de 17,2% (NRC, 1998). Observaram que as respostas de desempenho foram muito similares indiferentemente do tratamento, sendo que o menor nível estudado (0,84%) atendeu às exigências tanto para desempenho reprodutivo das fêmeas como para desenvolvimento da leitegada. Observaram que somente para minimizar a perda de proteína corporal da fêmea durante a lactação, o nível mais adequado a ser utilizado na dieta seria o de 1,14%.

Com base nos resultados zootécnicos observados no trabalho de Nunes et al. (2006) o nível de 17,2% de proteína bruta pode ser empregado em dietas de fêmeas em lactação. Assim, a próxima tabela (Tabela 11) apresenta além das três dietas já mostradas, uma nova dieta, com a adição de L-Treonina, L-Triptofano e L-Valina, fazendo com que a dieta 4 alcance um nível máximo de 17,2% de proteína bruta. As exigências de aminoácidos digestíveis foram mantidas, conforme a indicação de Rostagno et al. (2011).

TABELA 11 – Efeito da formulação com o emprego de L-lisina, DL-metionina, L-treonina, L-triptofano e L-valina, sobre a redução do nitrogênio da dieta

Dietas*

Dieta 1

Dieta 2

Dieta 31

Dieta 42

Milho (%)

56,44

57,37

57,79

67,67

Farelo de soja (45%) (%)

36,60

35,66

35,24

25,02

Óleo de soja (%)

4,40

4,37

4,36

3,98

L-Lisina (%)

0,03

0,041

0,351

DL-Metionina (%)

0,0018

0,074

L-Treonina (%)

0,109

L-Triptofano (%)

0,022

L-Valina (%)

0,105

Outros (%)

2,56

2,57

2,57

2,67

Total (%)

100,0

100,00

100,00

100,0

Proteína bruta da ração (%)

21,00

20,67

20,53

17,20

Nitrogênio (%)

3,36

3,31

3,28

2,75

Redução do nitrogênio (%)

1,48

2,38

18,15

*Dietas formuladas para porcas com 220 kg de peso vivo, com uma leitegada ganhando aproximadamente 2,8 kg/dia de peso (ROSTAGNO et al., 2011).

1A quantidade de proteína bruta final da ração foi de 20,53% conforme proposto por Rostagno et al. (2011).

2A quantidade de proteína bruta final da ração foi de 17,2% conforme proposto pelo NRC (1998) e Nunes et al. (2006).

Supondo que uma fêmea consuma em média 140 kg de ração durante o período de lactação, utilizando as informações da Tabela 11, ela irá consumir aproximadamente 4,70 kg da dieta 1, 4,63 kg da dieta 2, 4,60 kg da dieta 3 e 3,85 kg da dieta 4, em  nitrogênio durante a lactação, com uma redução no consumo de nitrogênio da dieta 1 para as demais de 1,5%, 2,1% e 18,1%, respectivamente.

Segundo Cromwell et al. (1996), a excreção de nitrogênio pode ser reduzida em até 35% quando suínos são alimentados com dietas contendo 15% de proteína bruta suplementadas com aminoácidos, em comparação àqueles alimentados com 18% de PB, sem suplementação de aminoácidos.

Nones et al. (2002) avaliaram diferentes dietas para suínos em crescimento, e observaram que indiferentemente do conceito empregado (proteína bruta versus proteína ideal), os animais que receberam as rações contendo 15% a mais de lisina total ou digestível apresentaram maior ganho de peso diário  (ambas as dietas foram calculadas para possuírem 16,19% de PB). No entanto, os autores constaram que os animais com 15% a mais de lisina digestível (dieta baseada na proteína ideal) apresentaram menor excreção de nitrogênio do que aqueles que consumiram 15% a mais de lisina total (dieta baseada na proteína bruta). Provavelmente, essa menor excreção de nitrogênio deve-se ao fato que a dieta baseada na proteína ideal continha menos excessos dos demais aminoácidos do que a dieta convencional.

É importante que se frise que a formulação com base no conceito de proteína ideal só tem sentido se usarmos os valores de aminoácidos digestíveis. Do contrário, o conceito de “uma proteína com total disponibilidade na digestão e no metabolismo”, estaria comprometido.

 Utilização de enzimas exógenas

Os ingredientes vegetais possuem normalmente fatores antinutricionais e/ou substâncias que não são normalmente digeridas pelas enzimas digestivas. O uso de enzimas específicas permite a melhora no aproveitamento destes compostos, com menor eliminação de substâncias poluentes (BERTECHINI, 2006). Segundo Butolo (2010), comercialmente encontram-se à disposição as enzimas fitases, beta-glucanases, endoxilanases, alfa-amilases, proteases, pectinas, pentosanases e lipases (BUTOLO, 2010).

Vários são os fatores considerados como antinutricionais, sendo os mais comuns aqueles que podem interferir no processo digestivo normal. Podemos citar os polissacarídeos não amiláceos (PNAs) e o fósforo fítico (fitato). Os PNAs aumentam a viscosidade intestinal, dificultando a ação das enzimas endógenas e a absorção dos nutrientes, e os fitatos indisponibilizam minerais (BERTECHINI, 2006) e aminoácidos (LEHNEN et al., 2011). Aproximadamente 75% do fósforo presente nos grãos e cereais está indisponível, em razão das ligações com moléculas de fitato (LEHNEN et al., 2011), sendo que a enzima fitase tem se mostrado muito eficaz na liberação de fósforo, e de outros minerais, tais como cálcio, zinco, ferro, manganês, entre outros (BERTECHINI, 2006).

LEHNEN et al. (2011), através de meta-análise,  observaram que a adição de fitase e xilanase nas dietas melhorou a digestibilidade ileal de alguns dos nutrientes estudados (Tabela 12 e 13).

TABELA 12 – Efeito da adição na dieta enzima fitase sobre a digestibilidade ileal aparente (%) dos nutrientes

Nutrientes

Sem fitase

Com fitase

P1

Acréscimo2 (%)

Cálcio

52,1

59,7

**

14,6

Fósforo

35,6

47,8

**

34,3

Arginina

84,2

85,9

**

2,00

1Significativo a 1% de probabilidade. 2Acréscimo na digestibilidade ileal aparente (%) dos nutrientes.

Adaptado de LEHNEN et al. (2011).

Como pode ser observado na Tabela 12, houve uma melhora na digestibilidade ileal do fósforo na ordem de 34,3% ao utilizar-se a enzima fitase nas dietas. Segundo Bertechini (2006), 200 FTU/kg de fitase nas dietas de aves e suínos liberam mais de 40% do fósforo fítico. Ludke et al. (2002) ao estudarem o efeito da fitase na dietas de suínos em crescimento constaram que a utilização dessa enzima ocasionou redução (P<0,10) na quantidade de nitrogênio, fósforo e cálcio excretados pelos animais. Ao comparar a dieta sem fitase com a dieta contendo 600 UF/kg, os autores observaram uma redução na excreção de nitrogênio total (fezes e urina) de 8,6%, do fósforo de 56% e 57%, respectivamente nas fezes e urina, e do Ca de 41% nas fezes.

Atakora et al. (2011) ao estudarem a suplementação de fitase e xilanase na dieta de suínos em crescimento e terminação alimentando-se à base de farelo ou grão de trigo, constaram que não houve diferença no desempenho dos animais; no entanto, a adição das enzimas acarretou uma redução significativa na excreção de fósforo (mais de 30 %).

TABELA 13 – Efeito da adição na dieta enzima xilanase sobre a digestibilidade ileal aparente (%) de nutrientes

Nutrientes

Sem xilanase

Com xilanase

P1

Acréscimo2 (%)

Cálcio

49,4

55,9

*

13,1

Ácido glutâmico

84,7

87,3

*

3,1

Alanina

65,1

68,4

*

5,1

Arginina

83,6

86,2

**

3,1

Fenilalanina

80,1

83,4

**

4,1

Glicina

60,5

64,7

*

7,0

Histidina

78,0

81,0

*

3,8

Isoleucina

76,8

79,5

**

3,5

Leucina

78,8

79,5

*

0,9

Lisina

76,6

79,1

**

3,3

Serina

70,4

74,7

*

6,1

Tirosina

72,3

81,7

*

13,0

1Significativo a 5 (*) e 1 (**) % de probabilidade. 2Acréscimo na digestibilidade ileal aparente (%) dos nutrientes.

Adaptado de LEHNEN et al. (2011).

Segundo Barrero et al. (2004) a xilanase atua sobre as frações de fibra da dieta, das quais celulose e hemicelulose são as principais fontes de substrato. A xilanase também age sobre os arabinoxilanos e β-glucanos (PNAs), diminuindo a viscosidade do quimo, o que possibilita maior atividade das enzimas endógenas sobre o alimento (LEHNEN et al., 2010). Kiarie et al. (2012) ao trabalharem com a adição de um blend das enzimas xilanase e β-glucanase, em dieta com ingredientes alternativos (cevada, trigo, ervilha), observaram uma melhora no desempenho de leitoas até os 55 kg de peso vivo. Após este peso, os efeitos não continuaram.

As enzimas suplementadas nas dietas podem representar uma ferramenta para que nutricionistas trabalhem com maior eficiência alimentar, contribuindo sempre para a redução de emissão de poluentes no meio ambiente (BERTECHINI, 2006), tanto pela diminuição da excreção de nutrientes, como pela diminuição na eliminação dos gases de efeito estufa (ATOKORA et al., 2011).

           Utilização de minerais orgânicos

As variações na biodisponibilidade de minerais, as ações de sinergismo ou antagonismo existentes entre minerais e os problemas ambientais, cada vez mais crescentes com o uso de fontes inorgânicas nas rações de suínos têm alertado pesquisadores a buscarem alternativas que resultem em menor excreção pelos animais (MUNIZ et al., 2010a).  Nesse sentido, a utilização dos minerais nas formas orgânicas apresenta-se como uma opção à substituição das formas inorgânicas, diminuindo a eliminação no meio ambiente, devido à maior biodisponibilidade (HAHN & BAKER, 1993).

A formulação de dietas com níveis de microminerais (Cu, Zn, Fe, Mn e Se) que excedem às recomendações nutricionais tem sido muito utilizada nas granjas de suínos (MUNIZ et al., 2010a). Além disso, o uso de níveis elevados de zinco e cobre na dieta é uma prática amplamente adotada, com resultados satisfatórios na sanidade e desempenho dos animais (HAHN & BAKER, 1993) nas fases subsequentes ao desmame. A eficiência na utilização do cobre e zinco pelos suínos é baixa e varia de acordo com tipo e fase de produção que os animais se encontram. Por exemplo, leitões logo após o desmame apresentam uma baixíssima eficiência na utilização do cobre e zinco de 0,9 e 2,0%, respectivamente. Em animais para lactação a eficiência vai de 2,9% para o Cu até 21,0% para o Zinco (RIGOLOT et al., 2010). A baixa eficiência dos animais em aproveitar esses microminerais, associada à utilização de níveis elevados nas dietas, acaba potencializando o poder poluidor dos dejetos suínos.

Uma possibilidade na nutrição de minerais é o uso de fontes orgânicas. Mineral orgânico é aquele que se apresenta complexado com aminoácidos, porções solúveis de proteína ou polissacarídeos (VIEIRA, 2008). Muniz et al. (2010a) observaram que suínos consumindo rações com minerais de fontes orgânicas apresentaram melhor ganho diário de peso  e conversão alimentar, dos 24 aos 57 dias de vida.

Caniatto (2011), trabalhando com suínos de 68 dias de idade, observou maior excreção de zinco na ausência dos minerais orgânicos e da fitase nas dietas (P<0,05). A utilização do mineral orgânico na forma de proteinato possibilitou a redução da excreção de zinco em 12%; já a utilização da fitase diminuiu a excreção desse mineral em 18%.

Por outro lado, alguns autores descrevem que os níveis de excreção fecal de Cu estão relacionados com a quantidade oferecida nas dietas, e não com a fonte utilizada (ARMSTRONG et al., 2004; HERNANDEZ, 2006). Entretanto, o desempenho dos animais que recebem menor quantidade da fonte orgânica, é semelhante ao daqueles com o nível mais alto de Cu inorgânico (VEUM et al., 2004; HERNANDEZ, 2006; MUNIZ et al., 2010b; ) (90 ppm x 240 ppm ou 80 x 160 ppm, 50 e 100mg x 250 ppm, respectivamente) e Zn inorgânico (300 ppm ou 450 ppm de Zn-polissacarídeo x 2000 ppm de óxido de Zn) (BUFF et al., 2005). Por apresentarem uma maior biodisponibilidade e bioatividade, os minerais orgânicos podem garantir a suplementação de microelementos em dosagens inferiores às normalmente utilizados com os ingredientes inorgânicos, como os resultados acima apresentados.

Quanto ao Selênio, Kim & Mahan (2001ab) observaram toxidade de fontes orgânicas (levedura enriquecida com Se) ou inorgânicas (selenito de sódio) nos níveis de 7 ppm. Contudo o Se orgânico afetou mais o desempenho reprodutivo de leitoas, enquanto o inorgânico foi mais prejudicial durante a lactação. Nos suínos em crescimento e terminação os autores observaram que as dietas com Se orgânico ou inorgânico foram tóxicas acima de 5 ppm, mas os efeitos de selenose foram mais severos (perda de peso e rachadura nos cascos) e ocorreram mais cedo quando usando selenito de sódio.

Uma outra observação importante é que nada vale a prática comum entre nutricionista de colocar-se na dieta ambas as fontes em se tratando de redução destes minerais na excreta. Para diminuir o impacto dos dejetos no ambiente, o ideal é trocar os minerais inorgânicos pelos orgânicos e reduzir os níveis em que os mesmos são adicionados à dieta. O maior preço encontrado para minerais orgânicos pode ser compensado pela prática de adicionar-se menores níveis. Por outro lado, em se tratando de impacto ambiental, os preços dos minerais orgânicos poderiam ser subsidiados para incentivar seu uso, como aconteceu com a enzima fitase em países como Holanda na década de 70.

 Conclusão

A utilização de técnicas que melhoram a produtividade (manejo e nutrição), e o uso racional da água nas granjas podem contribuir para redução do potencial poluidor e da quantidade de dejetos produzidos. Formular as dietas utilizando a matriz nutricional correta, utilizar o conceito da proteína ideal nas formulações, fazer uso de ingredientes e aditivos que melhoram o aproveitamento dos nutrientes contidos nos alimentos, e balancear a dieta respeitando a exigência nutricional dos animais, fará com que a suinocultura tenha seu potencial poluidor diminuído, devido a menor excreção de nutrientes, o que garantirá que cada vez mais a atividade suinícola caminhe rumo à sustentabilidade.

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1Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS.

2Universidade Federal do Pampa, Itaqui, RS.

*Autor para correspondência: aribeiro@ufrgs.br

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