VI Simpósio de Pós-Graduação e Pesquisa em Nutrição e Produção Animal VNP FMVZ USP 2012

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1 VI Simpósio de Pós-Graduação e Pesquisa em Nutrição e Produção Animal VNP FMVZ USP 2012 COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS LIGNINA EM DETERGENTE ÁCIDO, LIGNINA PERMANGANATO DE POTÁSSIO, LIGNINA KLASON E LIGNINA BROMETO DE ACETILA NA DETERMINAÇÃO DO TEOR DE LIGNINA EM PLANTAS FORRAGEIRAS Alejandro Vargas Velásquez¹; Pedro Pacheco²; Romualdo Shigueo Fukushima³ 1 Aluno de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Nutrição e Produção Animal (VNP) da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ-USP). 2 Especialista em laboratório. VNP/FMVZ USP. 3 Professor Titular do Departamento de Nutrição e Produção Animal da FMVZ USP. Pirassununga São Paulo Brasil alejandrovavel@usp.br INTRODUÇÃO Cerca de 80% da matéria seca das plantas é composta por parede celular (PC), e os animais herbívoros possuem a capacidade de extrair energia dela. No entanto, à medida que as plantas amadurecem diminui essa capacidade, devido principalmente ao aumento da lignina (Jung & Deetz, 1993). A lignina é um polímero fenólico presente na PC vegetal e as enzimas digestivas dos herbívoros não conseguem hidrolisá-la, inibindo também a digestão dos carboidratos estruturais (Van Soest, 1994). Portanto, a determinação do teor de lignina pode ser útil para estimar o valor nutritivo das plantas (Fukushima et al., 1991). Há vários métodos para quantificar o teor de lignina; porém nem todos refletem o valor real da lignina. Por exemplo, os valores de LDA podem estar contaminados por compostos não fenólicos, tais como cinzas (Jung et al. 1996) e proteína (Hatfield et al., 1994). O método LK recebe a crítica de autores (Lai & Sarkanem, 1971; Van Soest & Wine, 1968) que apontaram a inclusão de proteínas no resíduo insolúvel. Os teores de lignina permanganato de potássio (LP) podem estar artificialmente elevados devido à oxidação da pectina pela solução de KMnO 4 (Van Soest & Wine, 1968). O método ultravioleta lignina brometo de acetila (LBA) foi proposto para a quantificação de lignina em forragens (Morrison, 1972a; b) como alternativa aos métodos disponíveis na época. Os objetivos deste estudo foram os de colher informações sobre a quantificação de lignina em produtos vegetais pelo método espectroscópico lignina brometo de acetila (LBA), e comparar estes dados com as concentrações de lignina obtidas por outras técnicas, visando elucidar qual seria o método que apresentaria maior acurácia. MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi conduzido no Departamento de Nutrição e Produção Animal da FMVZ-USP, no Campus de Pirassununga. Foram estudadas cinco espécies de gramíneas forrageiras: Brachiaria brizantha cv. Marandú, B. brizantha cv. Xaraés (MG-5), Panicum maximum cv. Mombaça, Pennisetum purpureum cv. Cameroon e P. purpureum cv. Napier. As plantas foram colhidas em sete estádios de maturidade, sendo o primeiro corte aos 35 dias, e posteriormente a cada 15 dias até os 125 dias no último corte. 1

2 As análises bromatológicas seguiram os preceitos contidos em Silva e Queiroz (2002), sendo que a fibra em detergente neutro (FDN) e LDA foram determinadas de acordo com Van Soest et al. (1991). A técnica LK seguiu o protocolo descrito por Hatfield et al. (1994), a LP aderiu ao protocolo de Van Soest & Wine (1968) e a LBA foi realizada segundo a técnica descrita por Fukushima & Kerley (2011). O ensaio de digestibilidade in vitro seguiu a descrição de Tilley & Terry (1963), e utilizou a técnica de aceleração da anaerobiose do meio de cultura, preconizado por Fukushima et al. (2002). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com duas repetições, e as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de significância. A análise de variância (ANOVA) e as correlações entre os teores de lignina e a digestibilidade in vitro da matéria seca foram obtidos utilizando o PROC GLM e o PROC CORR, respectivamente, no (SAS, 2009), versão 9.1. RESULTADOS E DISCUSSÃO O método de LDA apresentou os menores teores de lignina nos sete estádios de maturidade para todas as espécies (Tabela 1), corroborando com as observações de vários autores. Kondo et al. (1987), reportaram que a LDA subestimou os teores de lignina devido à parcial solubilização da mesma na solução de detergente ácido, que pode chegar até 50% em gramíneas tropicais (Lowry et al., 1994). Tabela 1. Teores de lignina em Panicum maximum cv. Mombaça. Média nos 7 es tadios de maturidade Corte LBA LDA LK LPer EPM 1 118,5 G, a 50,1 E, c 66,0 F, b 74,6 C, b 0, ,9 F, a 62,4 DE, b 77,2 E, c 83,1 B C, c 1, ,1 E, a 68,8 C D, b 83,5 E, b 113,1 B, c 1, ,6 D, a 79,6 C, b 98,0 D, b 134,7 AB, c 1, ,0 C, a 95,6 B, b 107,0 C, c 139,5 AB, d 1, ,6 B, a 102,1 B, b 122,4 B, c 143,3 AB, d 1, ,5 A, a 119,5 A, b 144,4 A, b 147,6 A, b 1,8468 EPM 1,1017 0,6398 0,7037 0, Lignina det ergent e ácido (LDA), lignina permanganat o de pot assio (LP er), lignina Klason (LK), lignina bromet o de acet ila (LBA), erro padrão da média (EP M) 2 Todos os valores est ão expressos com base na mat éria seca g/kg Médias, dent ro de colunas, seguidas por let ras maiusculas diferent es diferem significat ivament e P = < 0.05 (Tukey) Médias, dent ro de linhas, seguidas por let ras minusculas diferent es diferem significat ivament e P = < 0.05 (Tukey) Traxler et al. (1998) reportaram que o teor de LP foi geralmente mais elevado do que o obtido pelo método LDA. Entretanto, os teores de LP podem estar artificialmente inflados (Van Soest e Wine, 1968). As observações dos autores foram corroboradas neste estudo já que os valores de LP foram maiores (P = 0.05) (Tabela 1). Os teores de LBA foram maiores que os obtidos pelos outros três métodos nos sete estádios de maturidade para todas as espécies neste estudo (Tabela 1). 2

3 Os teores de lignina foram negativamente correlacionados com a digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) (Tabela 2). Todas as amostras, a exceção da LP, apresentaram correlações altas e significativas (r 2 =<0.05). A LP não estimou de forma confiável a digestibilidade das gramíneas neste estudo, o que pode ter sido causado pela interferência de substâncias previamente mencionadas como pectina, taninos e flavonóides (Van Soest & Wine, 1968). Os métodos LDA, LK, e LBA se equipararam no que se refere à correlação com a DIVMS. Fukushima e Hatfield (2004) observaram que o método LBA consistentemente produziu altas correlações com a digestibilidade in vitro tanto da MS como da PC. A dispersão dos dados de lignina foi baixa e uniforme (dados não apresentados), o que poderia explicar os altos índices de correlação com a DIVMS. Tabela 2. Correlação entre a digestibilidade in-vitro da materia seca e os 4 métodos analíticos nas amostras de 5 especies em 7 estádios de maturação LDA LPer LK LBA Especie Brachiaria brizantha cv. Marandú Brachiaria brizantha cv. Xaraés (MG5) Panicum maximum cv. Mombaça Penissetum purpureum cv. Cameroon Penissetum purpureum cv. Napier Todas as especies 1 r 2 = Indice de Correlação de Pearson Indice de correlação de Pearson e significancia < <.0001 < < < < <.0001 < < <.0001 < <.0001 <.0001 <.0001 < <.0001 <.0001 <.0001 <.0001 Lignina detergente ácido (LDA), lignina permanganato de potassio (Lper), lignina Klason (LK), lignina brometo de acetila (LBA) CONCLUSÕES São variados os métodos disponíveis para a quantificação do teor de lignina em plantas forrageiras, porém os de natureza gravimétrica têm recebido várias críticas. O método espectroscópico é uma alternativa rápida e conveniente; entretanto, posteriores estudos que permitam padronizar os resultados e seu uso rotineiro nos laboratórios, devem ser estimulados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARTON, F. E.; AKIN, D. E. Digestibility of de-lignified forage cell-walls. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 25, CHURCH, D.C., POND, W.G Bases científicas para 1a nutrición y alimentación de los animales domésticos. Zaragoza: Editorial Acribia. 462p. FAICHNEY, G.J. The use of markers to partition digestion within the gastrointestinal tract. In: MacDONALD, I.W.; WARNER, A.A.I. (Eds.). Digestion and metabolism in the ruminant. Armidale: University of New England Publishing Unit, p

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