Enzimas Fibrolíticas como aditivos na alimentação de bovinos de corte – parte 2/3

No radar anterior foi definida o que são enzimas fibrolíticas, e principalmente o seu mecanismo de ação, nesta semana será apresentada as melhores formas de utilização e aplicação das enzimas.

A melhor forma de aplicação, bem como a dose e combinação enzimática, além de interações com alimentos, ainda são discutidos na literatura. A adição de enzimas fibrolíticas no processo de ensilagem em diversos trabalhos resultou em silagens com maior estabilidade aeróbia, além de melhorar a digestibilidade de bovinos (Lewis et al., 1996).

As enzimas são vantajosas na conservação de forragens melhorando os padrões de fermentação, quando o teor de carboidratos solúveis é limitante como nas silagens de gramíneas, por exemplo. Em volumosos como a silagem de milho, as enzimas podem apresentar efeitos negativos, com o aumento excessivo de carboidratos solúveis, reduzindo o consumo e o desempenho animal devido à fermentação alcóolica.

Material de alta digestibilidade tem grande produção de efluentes, e a conseqüência é a perda de nutrientes. Volumosos com baixos valores de MS tem mostrado poucos benefícios em função da adição de enzimas (Haigh, 1996). Feng et al. (1996) revisaram vários trabalhos onde não houve melhora na fermentação das silagens, ou no desempenho animal em relação as silagens controle.

A inclusão de enzimas com 0,01% a 1% da dieta apresenta atividade fibrolítica 10 a 100 vezes maior por grama de alimento, que silagem tratadas com aditivos. Calcula-se que 15% da atividade fibrolítica total no rúmen ocorre em função suplementação de enzimas (Beauchemin e Rode, 1996).

Estudos têm mostrado maiores benefícios da adição de enzimas fibrolíticas nos alimentos pouco antes da alimentação. Variações nas respostas quanto ao tipo de volumoso, umidade do alimento, temperatura ambiente no momento da aplicação, dose e tempo mínimo para ação enzimática são fatores responsáveis pela forma o qual as enzimas melhoram a utilização dos alimentos dos animais.

Os efeitos das enzimas são maximizados quando aquosa e pulverizada sobre o alimento, além de envolver menores quantidade de mistura enzimática “seca”. A pulverização enzimática na silagem de cevada antes da alimentação apresentou maior digestibilidade da MS e FDN (P<0,05) que a infusão intra-ruminal em carneiros (McAllister et al. 1999). A combinação de celulase e xilanase aplicada em doses crescentes, foi eficiente em melhorar o ganho de peso, consumo e conversão alimentar em bovinos de corte recebendo dietas a base de feno de gramíneas (Pritchard et al.,1996). Michal et al. (1996) após realizarem a aplicação direta de misturas enzimáticas em feno de alfafa momentos antes de ofertar ao animal, concluíram que esta é uma forma viável para aplicação. Yang et al. (1999) revisaram que as enzimas livres no rúmen são altamente susceptíveis a proteólise. As enzimas são protegidas por vesículas, e podem continuar se associando e digerindo o substrato mesmo quando as bactérias não estão mais associadas à partícula. Desta forma, ao misturar as enzimas nos alimentos, permitiu maior associação destas com o substrato, protegendo as mesmas da ação proteolítica, e prolongando sua permanência no rúmen. Feng et al. (1996) avaliou os efeitos da combinação de enzimas comerciais com diferentes atividades de celulase, xilanase e celobiase em gramíneas secas antes da alimentação (E-dry), frescas e posterior secagem (E-fresh), murchas e secas (E-wilt) em dois experimentos. Foi possível observar interação entre a umidade do volumoso e adição enzimática, pois houve maior degradação da MS e FDN quando aplicaram-se enzimas a forragens secas, em relação as frescas e murchas. Também foi observado maior ingestão de matéria seca e maior taxa de passagem para o tratamento enzimático nas forragens secas (tabela 1). Os dados também mostram que há maior eficiência da utilização das enzimas antes do fornecimento do alimento aos bovinos.

Trabalhos e revisões mostram a grande variabilidade dos resultados em se aplicar enzimas nos alimentos de alta umidade, como a silagem (Treacher et al. 1996, Beauchemin e Rode, 1996). McAllister et al. (1999) ao tratar apenas a porção da silagem de cevada, sendo que neste caso apenas as doses mais elevadas (5L/t) aumentaram a ingestão de MS, porém sem maiores efeitos nos ganhos médios diários.

Talvez em dietas de silagem, o tratamento enzimático seja mais efetivo quando aplicadas doses maiores, podendo ser observado na tabela 3 onde teve-se a aplicação de complexo enzimático celulase/xilanase com silagem de milho.

No ensaio McAllister et al. (1999) ao tratar com 3,5L/t de mistura enzimática em dieta com 70% de silagem de cevada e aveia com 30% de grão de cevada laminado, aumentou apenas o ganho de peso médio (tabela 3). A aplicação da enzima na ração total melhorou a utilização do alimento pelo animal propiciando maior ganho de peso.

A comparação entre o efeito da adição de duas enzimas (combinações de celulase e xilanase) comerciais em dietas de milho ou cevada foi avaliada por Beauchemin et al. (1997). O tratamento enzimático propiciou maiores ganhos nos animais recebendo dieta a base de cevada. O grão de cevada apresenta uma camada protetora que confere a ela baixa digestibilidade, porém a enzima aumenta a digestão da casca, facilitando o acesso de microorganismos a proteína e amido no endosperma. No milho os grânulos de amido são protegidos por uma matriz protéica, sendo necessária a ação de enzimas com atividade de protease.

Os efeitos da aplicação de enzimas em dietas a base de cevada é amplamente estudado no Canadá, pois por ser um alimento de baixa digestibilidade, este alimento é abundante e menos oneroso naquele país.

Fatores como especificidade de substrato, temperatura, pH no momento do tratamento, associados a maior umidade do volumoso, podem interagir de forma negativa na ação enzimática. Aparentemente a aplicação do produto em alimentos secos apresentaram melhores resultados.

Beauchemin et al. (1995) relatou que a combinação de celulase/xilanase misturados aos fenos de alfafa ou capim Timothy em doses crescentes, durante o enfardamento, aumentou os ganhos de peso e ingestão de matéria seca. Porém, o capim Timothy necessitou de doses mais elevadas que a alfafa, e ao adicionar as mesmas doses de enzima em silagem de cevada pouco antes da alimentação, não foi observados efeitos no ganho ou ingestão de MS (Tabela 4).

A dose considerada ótima de aplicação do produto enzimático é variável conforme o tipo de substrato. Treacher e Hunt (1996) observaram uma ampla variação na redução de açúcares na comparação entre diversos alimentos e combinações e doses enzimática, sugerindo que o tipo de enzima ou a dose de aplicação para um determinado alimento, não é a mais indicada para o outro.

A dosagem da enzima é um dos fatores críticos, e muitas vezes a principal causa da ausência de efeitos em experimentos com produtos enzimáticos. Os resultados na tabela três demonstram que a resposta animal a dose de enzima utilizada em um determinado produto é variável. Em muitos trabalhos as doses enzimáticas usadas podem ser excessivas ou até insuficientes para promover qualquer efeito. Na Tabela 3, por exemplo a dose ótima para o feno de alfafa foi de 4X, onde observou-se maior ganho, IMS e dig. da MS, enquanto que as doses maiores diminuíram o desempenho nestas variáveis.

Foi usado doses baixas (1,22L enzima/t) ou dose altas (3,67L/t) de composto enzimático com atividade de Beta-glucanase, xilanase e endocelulase em rações totais de vacas leiteiras. Ambas as doses aumentaram a ingestão de matéria seca, porém a digestibilidade total só foi aumentada com baixa concentração enzimática (Beauchemin et al., 1999).

Doses elevadas de enzimas, além de apresentar custos mais elevado, podem prejudicar a ação das bactérias ruminais de duas formas: a primeira seria a competição com os microorganismos nos sítios de adesão no substrato, diminuindo assim a ação das bactérias; a outra forma que a digestão do alimento em altas concentrações de enzimas liberaria para o meio ruminal fatores anti-nutricionais (ex. compostos fenólicos) que são tóxicos aos microorganismos ruminais.

Fatores como tempo de exposição do alimento à enzima também devem ser considerados, para que se tenha melhor eficiência. Treacher e Hunt (1996) descrevem trabalhos com produção de gás com silagem de milho a temperatura ambiente, o efeito da adição de milho é quase instantâneo, porém é maximizado quando aplicada 4 horas antes da incubação em líquido ruminal.

Lewis et al. (1996) fez aplicações de enzimas na forragens 24 h e 0h, na cevada 0h antes da alimentação e infusões ruminais 2h após a alimentação. Os dados mostraram que os tratamentos enzimáticos não alteraram a IMS, porém a taxa de desaparecimento do FDN e produção de AGV’s foi maior para os animais tratados. A infusão ruminal teve em todos os parâmetros avaliados o pior desempenho.

A aplicação enzimática pode ser feita diretamente no alimento pouco antes de seu fornecimento sem que prejudique o desempenho animal, porém outras fontes que ainda não foram estudadas podem necessitar tempo de espera.

A temperatura ambiente de aplicação de produtos enzimático também é discutida sendo muitas vezes até crítica para a eficácia de ação da enzima. Baixas temperaturas parecem prejudicar não apenas a taxa de hidrólise, mas também a ligação enzima-substrato. Treacher et al (1996), trabalhando com produção de gases in vitro, sugerem que o aumento em 15 a 20% na produção de gases, representa elevação em 10^aC na temperatura ambiente. Pritchard et al.(1996) relataram que o desempenho bem como a ingestão de MS foram prejudicados, nos tratamentos com a adição enzimática, no período final do experimento devido a menor temperatura ambiente.

A maioria dos trabalhos feitos com enzimas envolvendo animais, foram feitos nos EUA e Canadá onde as temperaturas variam de -30 a 30^aC, talvez a ausência de efeitos em alguns deste trabalho poderiam ser explicados por estas afirmações. Este conceito da temperatura será importante no futuro para considerarmos a utilização destes produtos no Brasil, especialmente na região centro-oeste.

Com base apenas na literatura consultada é difícil preconizar a melhor forma de aplicação, bem como dosagem, e quais alimentos são mais responsivos as diferentes com binações enzimática. A ausência de resposta em alimentos com alta umidade não são bem claros. Há a necessidade ainda de estudar as formas de aplicação em uma gama maior de alimento. As dificuldades também se referem à caracterização dos produtos e de seus compostos usados nos experimento.