Universidade Federal de Lavras Departamento de Zootecnia MILHO REHIDRATADO E ENSILADO NA ALIMENTAÇÃO DE VACAS LEITEIRAS

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1 Universidade Federal de Lavras Departamento de Zootecnia MILHO REHIDRATADO E ENSILADO NA ALIMENTAÇÃO DE VACAS LEITEIRAS Marcos Neves Pereira (Professor Associado) Junho de 2011 Compreender a estrutura do milho é pertinente, já que este é o principal cereal energético em dietas para vacas leiteiras no Brasil. A semente do milho é composta pelo pericarpo (a camada de fibra envolvendo a semente), pelo gérmen (rico em proteína e óleo) e pelo endosperma. O endosperma representa de 75 a 80% da semente e é constituído principalmente de amido e proteínas. Dentre as proteínas do endosperma temos albuminas, globulinas, glutelinas e prolaminas, as últimas de importância na nutrição de ruminantes. Prolaminas são proteínas associadas ao amido nos grãos de todos os cereais e têm nomes específicos, como a gliadina do trigo, a kafirina do sorgo e a zeína do milho, por exemplo. A zeína do milho representa de 30 a 60% de toda a proteína presente no grão. As prolaminas se localizam exteriormente aos grânulos de amido no endosperma. Em milho de endosperma farináceo os grânulos de amido são esferas dispersas no endosperma, enquanto que em endosperma vítreo os grânulos de amido são helicoidais e adensados (Figura 1). Como a ligação entre os grânulos de amido e as prolaminas é muito forte no endosperma vítreo, nem água penetra entre os grânulos, e nem as amilases e maltases necessárias para que ocorra a quebra enzimática do amido a glicose no rúmen ou nos intestinos. Em formulações dietéticas com baixa inclusão de amido oriundo de milho e alta inclusão de fibra oriunda de forragens ou subprodutos fibrosos, normalmente interessantes financeiramente, a fermentabilidade do amido no rúmen pode determinar o desempenho animal. O ganho em produção de proteína microbiana a partir de amido fermentável no rúmen pode resultar em aumento no fluxo de aminoácidos essenciais de origem microbiana do trato digestivo para o sangue. Por isto, o aumento no teor dietético de amido

2 fermentável, respeitando limites nutricionais não indutores de acidose ruminal, pode aumentar a secreção diária e o teor de proteína do leite. Aumento na taxa de crescimento microbiano a partir de amido fermentável também pode aumentar a incorporação de amônia na proteína microbiana sintetizada no rúmen, capaz de reduzir o teor de nitrogênio uréico no plasma, uma rota para atuar positivamente sobre a eficiência reprodutiva de vacas leiteiras. Existem evidências de que grãos de milho de alta vitreosidade têm menor fermentabilidade do amido no rúmen que milho de endosperma farináceo. Este fato é particularmente importante nas condições brasileiras, já que a opção da indústria nacional de híbridos de milho foi por grãos de textura dura, com alta vitreosidade do endosperma. Grãos de alta vitreosidade têm alta proporção de endosperma vítreo em relação ao endosperma farináceo, são mais densos que grãos farináceos, têm menor teor de umidade que farináceos no mesmo estágio de maturação, e têm maior teor de prolamina. Tem sido demonstrado que a indentação presente no topo da semente não é uma boa medida da vitreosidade do endosperma. Grãos farináceos são dentados, mas pode existir milho dentado cujo endosperma é vítreo. Infelizmente nossa indústria de sementes ainda é pouco atualizada quanto aos distintos mecanismos genéticos de controle da vitreosidade do endosperma e da indentação nas sementes de milho, e continua erroneamente avaliando a textura do endosperma pelo escore de indentação da semente, inclusive em materiais promocionais de híbridos para comercialização. A fermentação do milho, como a que ocorre durante o armazenamento por ensilagem, pode reduzir o teor de prolamina da semente. Este fato explica o ganho em digestibilidade que pode ocorrer em silagens de milho armazendas por longo período, relativamente à digestibilidade do amido após a colheita do grão. Durante a ensilagem ocorre proteólise por enzimas microbianas da matriz protéica envolvendo os grânulos de amido, capaz de atuar positivamente sobre a digestibilidade ruminal do amido em grãos de alta vitreosidade. Vale também ressaltar que grãos de milho colhidos no estágio maduro de maturação, normalmente utilizados para formular concentrados para vacas leiteiras tanto na fazenda quanto industrialmente, se encontram no ponto de maturidade fisiológica de máxima vitreosidade e mínima digestibilidade, fazendo com que medidas capazes de aumentar a degradabilidade ruminal do amido sejam mais necessárias.

3 A ensilagem de grãos colhidos em torno do estágio de maturação de linha negra, a conhecida silagem de grão úmido, pode induzir ganho no desempenho de vacas leiteiras alimentadas com baixo teor dietético de amido oriundo de grãos duros. Entretanto, a colheita do grão em estágio de maturação em torno da linha negra, quando a planta apresenta teor de umidade entre 35 e 40%, pode ser problemática. O pequeno intervalo para colheita, normalmente realizada no período chuvoso do ano, aumenta a chance de insucesso no processo, devido à maturação excessiva e à conseqüente perda de umidade dos grãos. Uma alternativa para reduzir o risco na ensilagem de grãos úmidos de milho seria a prática da rehidratação e ensilagem do grão em estágio maduro. A rehidratação do grão de milho consiste em devolver ao grão já seco a umidade adequada para que o mesmo seja fermentado no silo. O uso desta técnica pode beneficiar os produtores que não possuem equipamentos para a colheita do milho no ponto de maturação em torno da linha negra e aqueles que não possuem área suficiente para plantar milho para a colheita de grãos, pois podem comprar o milho grão e ensilá-lo na fazenda. Além disso, a rehidratação pode ser usada em casos de atraso na colheita, situação em que o teor de matéria seca ultrapassa o desejado para o processo de ensilagem do grão úmido. A ensilagem do milho grão na fazenda, além de potencialmente aumentar a digestibilidade do amido, também concentra a operação de moagem, comparativamente à prática usual de moagem de pequenas quantidades à medida que mais grão é necessário para alimentar os animais. A rehidratação e ensilagem também pode reduzir custos de transporte e armazenamento de grãos. Em grãos maduros a moagem também pode ser mais fina que a realizada em grãos colhidos no estágio de linha negra, o que pode fisicamente aumentar a digestibilidade do amido no rúmen. Moagem fina, rehidratação e ensilagem também pode viabilizar o armazenamento de sorgo grão por ensilagem, já que este grão requer moagem grosseira quando colhido com alto teor de umidade, e portanto pode ter alta perda fecal do amido presente nos grãos pequenos e inteiros, que inevitalmente passam pela peneira do moínho com orifícios de maior diâmetro que a plausível de utilização na moagem de grãos maduros. Um detalhe importantíssimo na confecção da silagem de grão rehidratado é a homogeneização da àgua ao grão moído. Este processo pode ser realizado através de uma adaptação no moinho (Figura 2) ou por mistura da àgua ao grão já triturado em um vagão misturador. A adaptação no moinho consiste em passar dois canos perfurados de 1 polegada

4 imediatamente abaixo das facas do equipamento. Desta maneira, o milho triturado é imediatamente misturado a àgua e cai no silo perfeitamente homogeneizado. Caso a àgua seja incorporada ao milho moído por mistura não vigorosa, a hidratação do grão não é perfeita, e pode resultar em perda do ensilado por crescimento de fungos. Enfatizar a importância da incorporação perfeita da àgua ao milho moído é importante. Distintamente da prática de aspergir inoculantes em silagens com o intuito de atuar positivamente sobre o processo fermentativo no silo, a quantidade de àgua necessária para trazer o teor de umidade do grão maduro para valores adequados à ensilagem é bem maior. Avaliamos a incorporação de àgua ao milho maduro para obter teores de umidade na silagem de 20, 30 ou 40% (Tabela 1). Os resultados sugerem, com base no ph final das silagens, que obter teores de umidade do ensilado acima de 30% da matéria natural foi adequado. Com base nestes dados a recomendação prática tem sido acrescentar de 250 a 300 litros de àgua por tonelada de milho com teor de matéria seca original ao redor de 12%. Tabela 1: Efeito do teor de umidade e de inoculante bacteriano sobre a silagem de grãos de milho colhido em estágio maduro, rehidratado e ensilado. Reconstituição Inoculante Umidade (% da MN) Densidade (kg/m 3 ) Perda (% da MS) ph N-NH 3 (% do N) 20 Sim 20,5 835,5 0,5 4,25 0,09 30 Sim 31,2 910,7 1,1 3,73 0,42 40 Sim 41,5 972,5 1,2 3,69 0,62 20 Não 21,1 840,3 1,9 5,35 0,19 30 Não 31,7 914,7 1,8 3,98 0,60 40 Não 40,9 973,2 1,7 3,80 0,66 A densidade do ensilado é de 900 a 1000 kg/m 3 quando teores de umidade do ensilado atingem mais de 30% da matéria natural (Tabela 1). Como a profundidade de desgarga de silagens deve ser de pelo menos cm da face em silos tipo trincheira, visando reduzir perdas por deterioração aeróbica durante o descarregamento, se recomenda que silos de grão rehidratado sejam menores que silos utilizados para ensilagens de planta inteira de milho, já que tanto a quantidade do alimento fornecido por vaca quanto a densidade da silagem são maiores no rehidratado (Figura 3).

5 Simultaneamente à avaliação do teor mais adequado de umidade, foi avaliado o efeito da inoculação microbiana da silagem de grão rehidratado (Tabela 1). Os menores valores de perda de matéria seca e ph nas silagens inoculadas sugerem que o investimento neste tipo de produto é recomendável. Apesar da ensilagem ocorrer mesmo sem o uso do inoculante, o alto valor financeiro por unidade do milho grão ensilado, comparativamente a uma silagem de planta inteira, faz com a prática de inoculação seja justificável, como forma de garantir um melhor perfil fermentativo e reduzir a perda de alimento durante a estocagem no silo. Um aspecto importante é o potencial de se obter ganho em digestibilidade do milho pela ensilagem. O ganho em digestibilidade induzido pela ensilagem, proporcionalmente ao mesmo híbrido em estágio maduro finamente moído, foi maior em milho duro do que em milho farináceo (Figura 3). Apesar de milho farináceo ter sido mais digestível que o milho duro, a digestibilidade do duro ensilado foi maior que a do farináceo finamente moído. Este resultado enfatiza o potencial da ensilagem de grãos como forma de atuar sobre a baixa digestibilidade do amido nos híbridos de milho brasileiros. Quanto maior o tempo de estocagem, teoricamente maior é o efeito da ensilagem sobre a digestibilidade do amido. Na prática, é recomendável manter qualquer milho ensilado por não menos que 3-4 meses até a abertura do silo, obviamente se o inventário de alimentos da fazenda permitir que este período de armazenamento seja respeitado. Em silagens de planta inteira, onde pode ocorrer a presença de grãos inteiros ou parcialmente danificados na silagem, o efeito do tempo de estocagem sobre a digestibilidade dos grãos pode ser facilmente avaliado pela resistência dos grãos a esmagamento manual ou pela observação visual da presença de grãos inteiros nas fezes dos animais. A ensilagem do milho, além de reduzir o teor de prolamina do endosperma por degradação enzimática, também aumenta o teor de umidade do grão, o que pode reduzir o tempo entre a ingestão e o início da digestão no trato digestivo. Antes de ser enzimaticamente degradado, partículas alimentares necessitam ser hidratadas no trato digestivo, o que é mensurado em nutrição como taxa de hidratação. Além da hidratação e da degradação enzimática de prolaminas, a possibilidade de usar moagem fina em milho maduro, algo não permissível em milho colhido no estágio de linha negra, faz com que milho maduro rehidratado e ensilado induza resposta em digestão e desempenho animal

6 similar ao observado com silagem de grão úmido, mesmo com endosperma menos vítreo no último, em decorrência da colheita em estágio de maturação mais precoce. Outro caminho para atuar positivamente sobre a digestibilidade de híbridos duros seria o processamento térmico, como a floculação, a extrusão ou a laminação, adotável desde que exista disponibilidade deste tipo de ingrediente a custo compatível. Nosso grupo de pesquisa avaliou o efeito da rehidratação e ensilagem de milho duro finamente moído ou da extrusão sobre o desempenho de vacas leiteiras alimentadas com alto teor de polpa cítrica. Os tratamentos foram: milho finamente moído, milho rehidratado e ensilado, ou milho extrusado. Um híbrido de milho com textura dura do endosperma foi colhido em estágio maduro de maturação, moído em peneira de 2 mm, e rehidratado e ensilado com inoculante microbiano. O período de ensilagem, compreendido entre o fechamento do silo e a abertura realizada no primeiro dia do experimento, foi de 327 dias. O teor de umidade na silagem obtida foi de 43,7% da matéria natural. O mesmo híbrido foi moido no mesmo moinho e com o mesmo tamanho de partícula no tratamento milho finamente moído. Outra partida do mesmo híbrido foi extrusado industrialmente. A composição média das dietas foi (% da matéria seca): Silagem de milho (41,5); farelo de soja (21,5), polpa cítrica (17,5), proteína bruta (17,3), fibra em detergente neutro (30,9). O teor dietético de milho ensilado foi 16,7%, de moído foi 17,4% e de extrusado foi 17,7%. A produção de leite foi 33,3 kg/d. O milho extrusado deprimiu a secreção de energia e de gordura no leite e a ingestão de matéria seca e tendeu a aumentar o teor de proteína do leite. Houve tendência de aumento na digestibilidade da matéria orgânica no tratamento com milho ensilado. Tanto a extrusão quanto a ensilagem tenderam a aumentar a relação entre a produção de leite e o consumo de matéria seca, resultando portanto em ganho na eficiência alimentar. Projeto financiado pela Fapemig: CVZ 1945/06

7 Figura 1: Microscopia eletrônica de grânulos de amido no endosperma de milho farináceo (a) e de milho duro (b). a) b)

8 Figura 2: Canos adaptados abaixo das facas do moinho para propiciar a hidratação perfeita do milho durante a moagem do grão maduro para ensilagem

9 Figura 3: Silo de grão rehidratado e ensilado enfatizando a baixa altura adequada ao baixo volume de descarga diária de alimento. Fatias de no mínimo 15 cm devem ser retiradas a cada descarga.

10 Figura 4: Degradabilidade efetiva no rúmen (% da matéria seca do grão) de milho maduro com textura dura ou farinácea do endosperma; moído ou rehidratado e ensilado.