Simpósio 8 Cadeia Produtiva de Monogástricos. Nilva Kazue Sakomura - UNESP 13:30-14:30

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1 Simpósio 8 Cadeia Produtiva de Monogástricos Palestra 2 Avinesp: modelo de simulação do crescimento e predição das exigências nutricionais de aves. Nilva Kazue Sakomura - UNESP 13:30-14:30 166

2 MODELO DE SIMULAÇÃO DO CRESCIMENTO E EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS DE FRANGOS DE CORTE Nilva Kazue Sakomura; Luciano Hauschild UNESP Jaboticabal sakomura@fcav.unesp.br Nayara Tavares Ferreira UNESP Jaboticabal Fernando Andres Prado Antayhua UNESP Jaboticabal 1. Introdução A maioria das empresas avícolas tem como objetivo maximizar o lucro através da otimização da produção, da redução do custo de produção e, atualmente, através da melhoria da sustentabilidade do sistema produtivo. Várias estratégias vêm sendo desenvolvidas ao longo dos anos a fim auxiliar o produtor a atingir seu objetivo, de acordo com os seus gargalos de produção. De acordo com Gous (2007), o processo de tomada de decisão é um ciclo que se repete, formado pela identificação do problema, avaliação das alternativas de ação, fazer a escolha da ação mais adequada dentro das possibilidades, implementar a decisão e avaliar as consequências, e então iniciar o ciclo novamente. Porém, nem sempre há tempo hábil para avaliar as consequências e trocar de estratégia. Portanto, é de extrema necessidade prever as consequências das alternativas antes de implementá-las. Grande parte dos problemas que ocorrem durante a produção são nutricionais, seja por variação dos preços dos ingredientes utilizados na formulação de dietas, o que leva a alteração na composição da mesma, ou por variações nas exigências nutricionais das aves decorrentes de interferências externas, tais como estado clínico da ave, ou temperatura ambiental. Nas últimas décadas foram desenvolvidos vários modelos de simulação para auxiliar tanto na tomada de decisão, como também na gestão da produção avícola, podendo ser aplicados 167

3 também na pesquisa e ensino. Estes modelos são ferramentas que podem oferecer uma visão ampla de problemas complexos comuns que ocorrem durante a produção de aves. Contudo, apesar de existirem há anos, são poucas as empresas e nutricionistas que utilizam essa ferramenta, principalmente no Brasil. Isso por que muitos desses modelos existentes são complexos, possuem uma interface não amigável e são caros, ou possuem acesso restrito. Com o objetivo de preencher essa lacuna e estimular o interesse pela modelagem no Brasil, O Grupo de Estudos e Pesquisas em Modelagem e Nutrição de Monogástricos da UNESP de Jaboticabal desenvolveu o Modelo Avinesp que está disponível no site: gnutrim.com. Este modelo permite estimar o crescimento e as exigências de energia e aminoácidos para frangos de corte e aves de postura em crescimento, bem como simular as respostas de aves sob diferentes cenários nutricionais e ambientais. O objetivo deste artigo é descrever as bases teóricas do Modelo Avinesp, sua estrutura, demonstrar como ele foi avaliado e como pode ser utilizado como uma ferramenta para simular situações e auxiliar o nutricionista para tomar decisões para formular rações. 2. Descrição do modelo O modelo aqui proposto é baseado em teorias apresentadas em diferentes estudos de Emmans (1974; 1981; 1987; 1994 e 1999). A estrutura geral do modelo segue a proposta de Ferguson et al. (1997), que a desenvolveu para ser utilizada com suínos, mas aqui é usada para frangos (Figura 1). 168

4 Figura 1. Descrição geral do modelo AVINESP para estimar crescimento e exigências nutricionais. O modelo estima consumo ad libitum, peso vivo, composição corporal e exigências nutricionais de frangos e frangas de reposição. Também calcula a resposta de uma ave média à dieta e ao meio ambiente. A composição da dieta e o genótipo da ave são consideradas entradas do modelo. Os teores de proteína e lipídios corporais são utilizados como variáveis de estado do corpo. O sistema de energia efetiva (EE), proposto por Emmans (1994), é aplicado. O método de integração de Euler foi aplicado para resolver equações com passos de integração de um dia (dt). As taxas são expressas em base diária, a energia em MJ e a massa em gramas. 3. Pressuposto teórico do modelo São vários os fatores que influenciam a exigência nutricional de um animal, desde o genótipo, até as limitações de consumo de ração, sejam elas físicas, inerentes ao animal, ou ambientais. Assim, o primeiro passo para estimar as exigências nutricionais do animal é descrever o crescimento do seu genótipo, uma vez que, do nascimento à idade adulta, o corpo muda. Cada tecido, seja ele osso, pena ou órgão reprodutivo, tem seu tempo de desenvolvimento, e assim, a relação entre os componentes corporais também está em constante mudança, até que seja alcançada a idade adulta. A curva de crescimento dos animais, ou de deposição proteica, geralmente é estimada através da função de Gompertz (Gompertz, 1825), e a descrição matemática destes fenômenos ajuda a predizer essas mudanças com a idade (Emmans, 1999). 169

5 Quando se tem animais de linhagens genéticas diferentes, eles podem até apresentar o mesmo peso corporal à maturidade, mas quando expresso na base proteica, podem apresentar diferenças, expressando assim, diferenças na composição corporal (relação gordura: proteína) à maturidade e, consequentemente, na taxa de maturação dos componentes químicos corporais (água, proteína, gordura e cinzas). Estas variáveis determinam o consumo de alimento, bem como as exigências de energia e de aminoácidos necessárias para a expressão do potencial genético de cada linhagem genética (Emmans, 1999, 1997). Em um ambiente termoneutro, presume-se que um animal imaturo precisa de energia somente para a mantença, o que inclui alguma atividade física, bem como para a retenção de proteína e lipídios. O conhecimento das exigências de energia de um animal para mantença e deposição de proteína e lipídios permite estimar a sua exigência total de energia. Quando não foi submetido a restrição nutricional, esta exigência pode ser expressa como uma função do seu peso proteico (Emmans, 1997), uma vez que estes componentes e o potencial de crescimento dos animais estão intimamente relacionados (Gous et al., 1999). E, quando a energia é primeiro recurso limitante, assume-se que o animal vai tentar consumir a quantidade de alimento necessária para suprir sua exigência de energia (Emmans, 1997). Portanto, parece razoável propor que o consumo de alimento e as exigências nutricionais de um animal possam ser estimados em função da sua taxa de crescimento e composição corporal. 4. Descrevendo o genótipo Como mencionado no item anterior, o primeiro passo para estimar as exigências nutricionais de um animal é descrever o seu genótipo adequadamente, para que se tenha conhecimento do seu potencial de crescimento. Para isso é utilizada a curva de crescimento de Gompertz, a qual é baseada em três parâmetros biologicamente significativos: taxa de maturação, o peso da ave em um dado momento no tempo, e seu peso à maturidade. Quando falamos em potencial de deposição de proteína, utiliza-se esta mesma curva de crescimento, porém os parâmetros são em função da proteína corporal. O potencial de deposição de proteína depende, portanto, do estado atual da ave, e só será alcançado se a ave consumir quantidades adequadas de nutrientes, caso contrário a deposição de proteína corporal será menor do que o seu potencial. As penas, por constituírem uma grande percentagem do corpo das aves, e por possuírem composição de aminoácidos diferentes daquelas do restante do corpo, também devem ter seu potencial de deposição de proteína considerado no modelo. Como esta variável é definida pela 170

6 genética da ave, ela também pode ser descrita por uma função de Gompertz. Os parâmetros dessa função são os mesmos, porém são em função da proteína das penas. Todos esses parâmetros, tanto de proteína corporal, como das penas, são obtidos através do ajuste dos dados de uma série de abates sequenciais a um modelo não-linear (Hancock et al., 1995). Para descrever o potencial de deposição de lipídio corporal, a metodologia utilizada é diferente, uma vez que a deposição de lipídios em aves é influenciada pela composição da dieta. Segundo Emmans (1981), para estimar a deposição de lipídio desejada, deve-se estabelecer a sua relação com o potencial de deposição de proteína, utilizando-se um coeficiente alométrico (Emmans e Kyriazakis, 1999). Esta relação permite estimar a composição lipídica desejada de um genótipo específico. Como a deposição de lipídios é influenciada por fatores nutricionais e ambientais e pelo estado corporal atual, esta metodologia permite que seja determinado o ganho compensatório. E também, o conceito de manter uma composição de lipídio desejada permitirá à ave utilizar suas reservas corporais a qualquer momento para suprir suas exigências de energia, quando a dieta for deficiente em energia. Os demais componentes corporais, água e cinzas, também são descritos por relações alométricas em função da proteína, uma vez que, sob condições não-limitantes, a proporção relativa de cinzas e água no corpo não varia muito entre os sexos ou entre os genótipos (Gous et al., 1999). O ganho de peso do corpo vazio, isto é, carcaça com penas e sem conteúdo intestinal, num determinado dia é calculado como a soma da deposição de cinco componentes: proteína corporal, lipídio, água, cinzas e proteína das penas. Para estimar o peso corporal atual, este ganho é somado ao peso de corpo vazio do dia anterior. Similar ao peso corporal atual, cada componente corporal é determinado pela soma do estado atual, seja proteína, lipídio, água, cinzas ou a proteína das penas, com suas respectivas deposições. Todos os parâmetros necessários para descrever as linhagens genéticas que constam no AVINESP foram obtidos a partir de estudos realizados no Laboratório de Ciências Avícolas (Lavinesp) da FCAV/Unesp, Jaboticabal e estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1. Parâmetros de crescimento dos estudos realizados no Lavinesp, FCAV/UNESP Cobb Ross Hy- Hy- Hisex Hisex Parâmetros Line Line Macho Fêmea Macho Fêmea Brown White Brown White B 0,047 0,050 0,037 0,44 0,025 0,028 0,026 0,

7 Pm LRPm 0,80 1,17 1,00 1,00 1,00 0,80 1,10 1,00 Bf 0,040 0,042 0,035 0,036 0,027 0,028 0,029 0,030 Pmf A (água/proteína) 1,74 1,74 1,74 1,74 1,82 1,82 1,82 1,82 B (água/proteína) 0,92 0,92 0,92 0,92 0,82 0,82 0,82 0,82 5. Estimando o consumo desejado O conceito do consumo desejado pressupõe que a ave ingere a quantidade de alimento necessária para suprir as exigências do nutriente mais limitante, seja estes aminoácidos ou energia. Para determinar as exigências de energia, o modelo aplica o conceito de energia efetiva, tanto para mantença, quanto para crescimento. A produção de calor de mantença pode ser estimada como uma função da quantidade de proteína atual e na maturidade, e a exigência energética de mantença, de 1,63 MJ por unidade de mantença diária (Emmans e Fisher, 1986). Para estimar a exigência de energia efetiva para crescimento, deve-se considerar a energia necessária para a deposição de proteína tanto no corpo, quanto nas penas, bem como para deposição de lipídios. Quando a proteína ou um aminoácido essencial específico, é o primeiro componente limitante de uma dieta, o consumo desejado será baseado na exigência de proteína (aminoácido) e no teor de proteína (aminoácido) da dieta. Para determinar a quantidade de alimento necessária para um potencial de crescimento, o conteúdo de aminoácidos digestíveis disponível deve ser conhecido. As exigências de aminoácidos baseiam-se no somatório das exigências de mantença e deposição de proteína dividida pela sua respectiva eficiência de utilização, ou seja, quanto do aminoácido consumido é depositado, tanto para o corpo, quanto para as penas. Os componentes de mantença e crescimento corporal foram divididos em proporções específicas para o corpo livre de penas e penas, uma vez que as características de crescimento das penas são diferentes do resto do corpo e são influenciados pela genética, sexo e idade, entre outros fatores (Emmans e Fisher, 1986). As exigências de proteína para mantença das penas são consideradas proporcionais às perdas de penas (Martin et al., 1994), ou seja, 0,01g/g de penas perdidas diariamente (Emmans, 1989). O modelo adota a proposta de Emmans e Fisher (1986) para determinar as exigências de mantença de proteína corporal, na qual se considera que são necessárias 0,008g de proteína ideal por unidade de mantença. Esta exigência também está relacionada com o teor de 172

8 proteína corporal, o que é mais apropriado para expressar as exigências, já que o teor de lipídios pode ser diferente, mesmo entre aves com pesos semelhantes. A fim de determinar as exigências de aminoácidos para o crescimento, a equação fatorial considera o perfil de aminoácidos da proteína tanto do corpo, quanto das penas, e 80% de eficiência de utilização de aminoácidos para deposição no corpo e nas penas. O modelo estima as exigências dos seguintes aminoácidos: lisina, metionina, metionina+cistina, treonina, triptofano, isoleucina, leucina, valina, fenilalanina, histidina e arginina. 6. Estimando o consumo voluntário O princípio utilizado para estimar o consumo de ração no modelo, proposto pela primeira vez por Emmans (1981), assume que a ave se alimenta para suprir seu potencial de crescimento, considerando suas limitações de capacidade física de ingestão e fatores ambientais. A limitação da capacidade física de ingestão, se refere basicamente ao teor de fibra da dieta, especialmente durante as fases iniciais de crescimento. Para determinar o efeito da fibra dietética sobre o consumo de ração, uma meta-análise foi realizada pelo Gnutrim, considerando quatro estudos (Bellaver et al., 2004; Montazer-Sadegh et al., 2008; Nascimento et al., 1998; Sara et al., 2009). Nesses estudos, frangos de corte foram alimentados com dietas com diferentes teores de fibra dietética total. A redução do consumo de aves alimentadas com dietas com níveis crescentes de fibras totais foi expressa como uma porcentagem em relação a uma dieta controle (dieta convencional contendo milho e farelo de soja). Os dados de redução de consumo foram regredidos contra o teor de fibra dietética total, obtendo-se uma equação que estima a redução do consumo em função da porcentagem de fibras dietéticas totais, sendo essa: rfi = [100 + ( x (36 TDF))] /100 (%) Onde: rfi = redução no consumo; e TDF = fibra dietética total. Um aspecto que deve ser considerado no modelo é a hipótese confirmada por Gous et al. (2012) de que as aves de todas as idades são capazes de manter a relação lipídio:proteína corporal determinada pelo seu potencial genético através de mecanismos de regulação de longo prazo. Portanto, o consumo de ração dependerá sempre da condição atual da ave. De acordo com esta teoria, que foi proposta pela primeira vez por Emmans (1981), quando um animal tem mais gordura do que a relação lipídio:proteína determinada geneticamente, a quantidade extra de lipídios será utilizada como fonte de energia. Em um estudo recente, Gous et al. (2012) observaram que, quando os frangos foram alimentados com uma dieta com alta relação proteína:energia metabolizável, as reservas de 173

9 gordura aumentaram a princípio. No entanto, como um mecanismo de regulação dessa reserva, o consumo de ração foi reduzido, resultando na deposição de lipídios negativa devido à mobilização das reservas de gordura corporal. Quando a ave já não apresentava o conteúdo excessivo de lipídios corporal, consumo de energia aumentou novamente. No entanto, deve-se notar que os efeitos externos, tais como temperatura ambiente e desafios sanitários, podem limitar o consumo de ração. Estes resultados são consistentes com a hipótese de que existe um nível de reserva de gordura desejado e que a ave é capaz de mantêlo. Os desafios imunes afetam a homeostase do corpo e, consequentemente, as exigências nutricionais de mantença (Latshaw, 1991). Além disso, as mudanças no consumo diário de ração e ganho de peso médio diário (Marcq et al., 2011; Quinteiro-Filho et al., 2012) e a eficiência alimentar (Marcq et al., 2011) dependem do tipo de desafio sanitário imposto. Existem ainda muitas lacunas quando se considera a determinação quantitativa dos efeitos dos desafios imunes na mantença, taxa de crescimento e eficiência alimentar. Por este motivo, foi realizada uma meta-análise das respostas de desempenho de aves submetidas a desafio imunológico por diferentes bactérias entéricas. O banco de dados inclui 60 artigos publicados entre 1997 e 2012 (moda: 2006), com um total de aves. A meta-análise mostrou que as aves desafiadas com Clostridium spp, Escherichia coli e Salmonella ssp. reduziram o consumo em 15%, 7% e 9%, e a taxa de crescimento em 40%, 10%, e 29%, respectivamente. Na tentativa de explicar os mecanismos responsáveis por essas reduções, o ganho de peso médio diário foi regredido contra o consumo médio diário de ração. Os dados de consumo de ração e ganho de peso das aves desafiadas foram transformados em porcentagens relativas ao tratamento controle (não desafiado) a fim de reduzir a variação entre os estudos avaliados. Foi observado que a redução do ganho de peso médio diário não está relacionada com a redução do consumo médio diário de ração, mas que todos os desafios tiveram um efeito importante, aumentando as exigências de mantença. Como não há informações consistentes sobre as exigências de mantença de aves criadas em más condições sanitárias, e nossa meta-análise mostrou pouco efeito da doença na mantença, decidiu-se usar um aumento não maior de 20% das exigências de mantença. Este ajuste é aplicado apenas para as exigências de mantença de energia. O modelo também utiliza um perfil sanitário para ajustar a taxa de crescimento. Esse perfil representa o estado sanitário da ave e pode ser modificado. Com base na meta-análise, um valor médio (20%) foi adotado, representando a redução máxima da taxa de crescimento na presença de desafio sanitário. Assim, o coeficiente de saúde do perfil é utilizado para reduzir a 174

10 taxa de crescimento e, por conseguinte, as deposições de proteína e lipídios e o consumo de ração, em conformidade. Quanto pior o estado de saúde, mais severas serão essas reduções. A temperatura ambiental é outro fator externo que afeta o consumo de ração, e a taxa de crescimento, uma vez que ela influencia a produção de calor corporal das aves, sendo assim, a estimativa de produção de calor total de uma ave, considerando tanto os fatores dietéticos quanto os ambientais, permite determinar o consumo de ração. Quando a produção de calor total da ave está entre a perda de calor máxima e mínima diária, o consumo não é afetado. No entanto, a produção de calor fora desse intervalo afeta o consumo de ração, uma vez que este é usado como um mecanismo de regulação para manter a homeostase de calor corporal. Além da temperatura ambiente, a produção de calor corporal pode ser influenciada pela umidade relativa e velocidade do ar. A perda total de calor é a soma dos componentes da perda de calor sensível e evaporativa. Portanto, para estimar as perdas de calor máxima e mínima, as perdas de calor sensível e evaporativa máxima e mínima devem ser determinadas. O conceito de Emmans (1989) foi adotado para estimar as perdas de calor máxima e mínima, onde, para se calcular a perda de calor total, a produção de calor pode ser particionada em perdas de calor sensível, a qual permite considerar o efeito de empenamento, e evaporativa. A perda de calor evaporativa é mínima e constante para um determinado peso corporal a baixas temperaturas e pode representar até 20% da produção de calor termoneutra. A perda de calor evaporativa máxima geralmente é constante e muitas vezes maior do que a mínima. Para determinar os efeitos térmicos do ambiente sobre a taxa de crescimento e consumo de ração, a produção total de calor é comparada com a perda de calor total máxima e mínima. A produção de calor total é calculada como a diferença entre a energia consumida e a energia retida para deposição de proteína e gordura. A comparação da perda de calor total máxima ou mínima com a produção de calor total indica se as aves estão com calor, com frio ou confortáveis, e permite que seja calculado o consumo de ração voluntário e as taxas de crescimento adequados. Quando o calor produzido pela ave é maior do que sua perda de calor máxima para o ambiente, a ave está com calor e, por isso, tentará reduzir a produção de calor total até que se igualem. Neste caso, o consumo de ração diminuirá para manter o equilíbrio da produção de calor. O impacto da redução do consumo de ração na deposição de proteína e lipídios depende se a ingestão de aminoácidos ainda será suficiente para atender às exigências do potencial de deposição de proteína (ou aminoácidos). A deposição de gordura é estimada como a diferença entre a energia ingerida e a energia retida para a deposição de proteína e perdida na forma de calor. Quando a quantidade de 175

11 calor perdida é maior do que a produção de calor, a ave está com frio. Neste caso, será necessário calor adicional para manter a temperatura do corpo e assegurar que a produção de calor total se iguale à perda de calor total mínima. A diferença de energia entre a perda de calor total mínima e a produção de calor total, sob condições termoneutra, implicará num consumo de ração extra. Se a somatória do consumo de ração atual e extra for maior do que o consumo de ração corrigido para capacidade física (máximo possível), então o consumo de ração irá diminuir para o máximo possível pela capacidade física, e as deposições de proteína e lipídios serão ajustadas em conformidade, como previamente discutido. 7. Software Avinesp O software Avinesp pode ser usado pela indústria de aves como uma ferramenta para descrever o crescimento e o requerimento nutricional de diferentes linhagens considerando seus potenciais genéticos (frangos de corte e frangas em crescimento) utilizando uma determinada dieta e ambiente. É possivel também fazer a calibração do potencial genético permitindo ao usuário avaliar sua própria realidade, ajustando o modelo com os dados reais da granja. Para demonstrar o uso de Avinesp, utilizamos alguns dados nutricionais e de desempenho obtidos de uma granja comercial. Quatro passos são necessários para definir e executar uma simulação. O primeiro passo requer a entrada das dietas e do programa de alimentação, atraves de uma ferramenta de formulação que foi recentemente implementada no software para formular as dietas. Para esta simulação, formulamos dietas de acordo com os requerimentos nutricionais e ingredientes utilizados na granja local. Em uma segunda etapa, é definida a linhagem genética, escolhendo uma das linhagens genéticas registradas no software sem ajustes ou realizando uma calibração com base nos dados observados, ajustando a curva de crescimento a uma situação específica, esse ajuste, permite ao usuário utilizar o Avinesp como uma ferramenta de diagnóstico e auxilio na tomada de decisões. Neste exemplo, foi selecionado a linhagem Cobb e uma calibração foi realizada com base nos dados fornecidos por uma granja (Figura 1). 176

12 Figura 1 Curva de crescimento antes (esquerdo) e depois (direito) dos passos de calibração. Peso corporal observado (linha reta) e peso corporal estimado (linha segmentada). Na terceira etapa, é definida a condição ambiental diária. É possível ajustar a umidade relativa, a densidade de alojamento, temperatura, velocidade do ar, altura e a saturação da cama de acordo com a realidade da granja, ou pode ser utilizado o banco de dados contido no Avinesp, que está programado para uma condição de termoneutralidade. Finalmente, o usuário escolhe o programa de alimentação e o perfil do animal (o perfil genético cadastrado no Avinesp ou o perfil calibrado), então executa uma simulação. O Avinesp simula o crescimento de um indivíduo médio de uma população e apresenta como resultados da simulação dados em base diária: - Composição corporal: peso corporal, peso de penas, proteína corporal, proteína de penas, lipídios, água e cinzas (gramas/dia). - Potencial genético de deposição: proteínas e lipídios corporais, e proteína de penas. - Requerimento de energia efetiva (EE): requerimentos diários de EE para manutença, proteína e retenção de lipídios, em kj por dia (Figura 2). Energia Efeyva (kj) Requerimento de EE EE para mantença EE para retenção de proteína EE para retenção de lipidio Idade (dia) Figura 2 - Partição do requerimento de energia total de um frango (kj/ave/dia) - Requerimento dos aminoácidos (mg/ave/dia). - Requerimento dos aminoácidos (porcentagem da ração): a ingestão real de ração é considerada para determinar a quantidade de aminoácidos que devem ser adicionados na ração para atender as exigências (Figura 3). 177

13 Figura 3 Requerimento de aminoácidos em porcentagem da dieta para frangos de corte. - Desempenho: ingestão de ração desejada, ingestão de ração real, ganho de peso corporal e conversão alimentar, conforme demonstrado na Tabela 1. Tabela 1. Desempenho de um indivíduo médio (g/ave/dia) em função da idade Idade (dia) Consumo de ração desejado Consumo de ração real Ganho de peso corporal 7 37,10 33,02 28,57 1, ,32 65,62 48,44 1, ,86 106,02 68,18 1, ,34 145,04 88,73 1, ,92 197,49 111,29 1, ,02 218,02 108,17 2,02 Conversão alimentar - Produção de calor: calcula a produção máxima e mínima de calor, a produção real de calor e a produção de calor em uma condição termo-neutra. - Deposição Real vs. Desejado: deposição real e desejada de proteínas e lipídios no corpo (Figura 4). 178

14 Figura 4 Deposição desejado e real de proteína e lipídio de frango de corte. 8. Aplicação do Avinesp Para demonstrar a aplicação do Avinesp será apresentado uma simulação do efeito da sub e superalimentação de proteína na composição corporal de frangos de corte. Na produção comercial de frangos de corte, normalmente os programas de alimentação são divididos em fases, utilizando de três a cinco dietas ao longo do ciclo de produção. Como a ingestão de alimentos aumenta à medida que os frangos de corte crescem, a concentração de proteína necessária é reduzida, porém é impraticável reduzir diariamente a concentração dietética, assim o uso de um programa de alimentação progressiva. Sendo formuladas dietas que atendam o requerimento médio dos nutrientes para cada fase (Figura 2), consequentemente, as aves recebem nutrientes com nível sub ótimo no início da fase e no final recebem-no em excesso. Na tentativa de atender o requerimento do primeiro limitante (aminoácidos), as aves aumentam o consumo e consequentemente há excesso de energia consumida que é depositada como lipídio corporal. A eficiência alimentar é ruim durante este período. À medida que cada fase progride, o subfornecimento de aminoácidos torna-se menor até um ponto em que tornar-se excessivo em relação à exigência. Neste ponto, a ave é capaz de utilizar os suprimentos excessivos de lipídios corporais para obter grande parte da energia necessária e melhorar a eficiência alimentar. Esta tendência é observada principalmente com a proteína, uma vez que a exigência de energia aumenta com a idade das aves. Assim, os períodos em que as aves recebem dietas com menores concentrações de proteína (aminoácidos) em relação ao requerimento, resultam em aumento na deposição de gordura corporal. 179

15 Figure 2. Concentração dos nutrientes fornecidos as aves usando sistema de alimentação de três fases. Com o objetivo de elucidar o efeito do sub e super fornecimento de proteína na composição corporal de frangos de corte, o Modelo AVINESP foi utilizado para a realização de simulações de diferentes programas nutricionais. Foram simulados seis programas de alimentação, divididos em três fases: Inicial (1 a 21 dias), Crescimento (22 a 35 dias) e Final (35 a 42 dias), dois níveis de energia com três níveis de proteína para cada fase (Tabela 2). Tabela 2. Programa de alimentação em função da idade (dias) e nível energia (Kcal / kg) e proteína (%) utilizado em cada simulação Programas Inicial (1 a 21 d) Crescimento (22 a 35 d) Final (35 a 42 d) 1 AE/AP 3250 EM / 26 PB 3350 EM / 24 PB 3400 EM / 22 PB 2 AE/MP 3250 EM / 22 PB 3350 EM / 20 PB 3400 EM / 18 PB 3 AE/BP 3250 EM / 18 PB 3350 EM / 16 PB 3400 EM / 14 PB 4 BE/AP 3050 EM / 26 PB 3150 EM / 24 PB 3200 EM / 22 PB 5 BE/MP 3050 EM / 22 PB 3150 EM / 20 PB 3200 EM / 18 PB 6 BE/BP 3050 EM / 18 PB 3150 EM / 16 PB 3200 EM / 14 PB O consumo de ração desejado (DFI) para cada programa de alimentação simulado é mostrada na figura

16 Figura 3. Consumo de ração desejada em função da idade para cada programa de alimentação simulado. A composição da dieta influencia diretamente o DFI, uma vez que a ave tenta consumir ração suficiente para tentar atender à exigência do primeiro limitante. Assim, as dietas com baixa proteína (programa 3-AE/BP e 6-BE/BP) resultam em maior ingestão alimentar (DFI) (Figura 3) e ingestão de EM, consequentemente, maior deposição de lipídio corporal. Além disso, nos programas com baixa proteína a ave não consegue consumir lisina suficiente para atender o requerimento, assim, há também uma redução na deposição de proteína corporal (Figura 4). Gous et al., (1990) relatam que as aves alimentadas com dietas desbalanceadas, em que a energia não é a primeira limitante, retêm o excesso de lipídio. 181

17 A B Figura 4. Requerimento de lisina (linha pontilhada), concentração de lisina na dieta (linha tracejada), ingestão de lisina corrigida pela DFI (linha) e conteúdo de proteína corporal (linha cinza) (A), e deposição lipídica atual (DLa), deposição lipídica desejada (ald), requerimento de energia metabolizável (MEr) e ingestão energia metabolizável (MEi) (B) para cada programa de alimentação em função da idade. 182

18 Os programas 4-BE/AP e 5-BE/MP (EM baixa e PB alta e média) proporcionaram ingestão de EM próxima aos requerimentos (Fig 4) e deposição de gordura de acordo com o potencial genético. O programa 5-BE/MP (ME baixa e PB média) forneceu EM e lisina de acordo com os requerimentos (Fig 3 e 4), consequentemente maior deposição de proteína corporal e deposição de gordura de acordo com o potencial genético (Fig 4). Estes resultados mostram quando EM/PB é adequada, a deposição de gordura no corpo é de acordo com o potencial genético. O efeito do sub e superalimentação em cada fase de alimentação (Figura 2) pode afetar a composição corporal, como observado nos programas 1-AE/AP, 2-AE/MP e 5-BE/MP. Há um aumento no consumo de energia, principalmente quando há a troca de fase das dietas, e como consequência há uma maior deposição de lipídio corporal (figura 4). Emmans, 1981 relatou que as reservas lipídicas corporais são transitórias, mudando em função do nível de alimentação, da alimentação oferecida anteriormente e das condições ambientais. Além disso, o crescimento de frangos com acesso ad libitum ao alimento e com baixa relação de aminoácidos limitantes e energia, levam mais tempo e consomem mais energia para atingir um determinado peso, além de possuírem mais gordura corporal (Jackson et al. 1982, Gous et al., 1990). O consumo de ração definirá a quantidade de proteínas e lipídios que serão depositados a cada dia, mas o consumo por sua vez é dependente, entre outros fatores, do estado do animal atual (Gous et al., 2012). Na figura 4 há uma pequena variação na deposição de proteína corporal entre os programas 1-AE/AP, 2-AE/MP, 4-BE/AP e 5-BE/MP, exceto para os programas 3-AE/BP e 6-BE/BP, devido a baixa concentração de proteína na dieta em todos as fases, fez com que a deposição de proteína corporal fosse menor que o observado em outros programas. Além disso, o programa 3-AE/BP mostrou a maior deposição lipídica, uma vez que as aves aumentaram o consumo de ração para atingir o requerimento de lisina e os programas 1-AE/AP, 4-BE/AP e 5-BE/MP apresentaram menor deposição lipídica, uma vez que a dieta fornecem lisina e energia para atender os requerimentos. Dessa forma, observa-se que a proporção de EM:AAs afeta a composição corporal de modo dinâmico, portanto o nutricionista, utilizando a modelagem como ferramenta de diagnóstico, pode ajustar as formulações das dietas e tomar decisões sobre os níveis nutricionais para frangos de corte visando a melhorara no desempenho, redução na excreção de nutrientes e aumento do lucro. 9. Considerações finais 183

19 O Avinesp é um modelo baseado em teorias de crescimento e de consumo de ração que são amplamente aceitas, e utilizadas em outros modelos de aves e suínos disponíveis no mercado. Diferentemente de alguns modelos disponíveis para aves, com os mesmos propósitos, o Avinesp permite estimar o crescimento e as exigências nutricionais tanto de frangos de corte, como de aves de postura em crescimento. O Avinesp também permite simular diferentes cenários nutricionais, programas de alimentação, sanitários e ambientais, fornecendo informações que podem ser utilizadas pelas indústrias e produtores. Assim, o Avinesp pode ser usado como uma ferramenta de diagnóstico para a tomada de decisão, uma vez que permite estabelecer uma nutrição mais precisa ajustada à situação específica. 10. Agradecimentos Os autores agradecem à FAPESP pelo suporte financeiro para elaboração do Software Avinesp 11. Referências Bellaver, C.; Zanotto, D.L.; Guidoni, A.L.; Brum, P.A.R. Metabolizable energy and amino acids relationships with the soluble fractions of protein and fiber of vegetable feed ingredients. Revista Brasileira de Zootecnia, v.33, p , Emmans, G.C. A Method to Predict the Food Intake of Domestic Animals from Birth to Maturity as a Function of Time. Journal of Theoretical Biology, v.186, p , Emmans, G.C. A model of the growth and feed intake of ad libtum fed animals, particulary poultry. In: Hillyer, G. M., Whittemore, C. T. and Gunn, R. G. (eds.) Computers in Animal Production. Animal production Occasional, London, pp , Emmans, G.C. Effective energy: a concept of energy utilization applied across species. The British journal of nutrition, v.71, p , Emmans, G.C. Energy Flows. In: Kyriazakis, I. (ed.) A Quantitative Biology of the Pig. CABI Publishing, London, pp , Emmans, G.C. Growth body composition and feed intake. World Poultry Science, v.3, p , Emmans, G.C. The effect of temperature on performance of laying hens. In: Morris, T. R. and Freeman, B. M. (eds.) Energy requirements of Poultry. British Poultry Science, Edinburgh, pp.79-90, Emmans, G.C. The growth of turkeys. In: Nixey, C. and Grey, T. C. (eds.) Recent advances in turkey science, Butterworths, London, pp , Emmans, G.C.; Fisher, C. Problems in nutrtional theory. In: Boorman, K.N.; Fisher, C. (eds.) Nutrient Requirements of Poultry and Nutritional Research. Butterworths, London, pp.9-39, Emmans, G.C.; Kyriazakis, I. Growth and Body Composition. In: Kyriazakis, I. (ed.) A Quantitative Biology of the Pig. CABI Publishing, London, pp , Ferguson, N.S.; Gous, R.M.; Emmans, G.C. Predicting the effects of animal variation on growth and food intake in growing pigs using simulation modelling. Animals Science, v.64, p , Gompertz, B. On nature of the function expressive of the law of human mortality, and on a new mode of determining the value of life contingencies. Philosophical Transactions of the Royal Society, v.115, p , Gous, R.M. Methodologies for modelling energy and amino acid response in poultry. Revista Brasileira de Zootecnia, v.36, p ,

20 Gous, R.M., Emmans, G.C., Broadbent, L. A., and Fisher, C. Nutritional effects on the growth and fatness of broilers. British poultry science, 31(3), Gous, R.M.; Emmans, G.C.; Fisher, C. The performance of broilers on a feed depends on the feed protein content given previously. South African Journal of Animal Science, v.42, p.63-73, Gous, R.M.; Moran, E.T., Jr.; Stilborn, H.R.; Bradford, G.D.; Emmans, G.C. Evaluation of the parameters needed to describe the overall growth, the chemical growth, and the growth of feathers and breast muscles of broilers. Poultry Science, v.78, p , Hancock, C.E.; Bradford, G.D.; Emmans, G.C.; Gous, R.M. The evaluation of the growth parameters of six strains of commercial broiler chickens. British poultry science, v.36, p , Hauschild, L. Sakomura, N.K. and Silva, E.P. AvinespModel: Predicting poultry growth, energy and amino acid requirements. In: Nutritional modeling for pigs and poultry Jackson, S., Summers, J.D. and Leeson, S. Effect of dietary protein and energy on broiler carcass composition and efficiency of nutrient utilization. Poult. Sci. 61, Latshaw, J.D. Nutrition--mechanisms of immunosuppression. Veterinary immunology and immunopathology, v.30, p , Marcq, C.; Cox, E.; Szalo, I.M.; Théwis, A.; Beckers, Y. Salmonella Typhimurium oral challenge model in mature broilers: Bacteriological, immunological, and growth performance aspects. Poultry Science, v.90, p.59-67, Martin, P.A.; Bradford, G.D.; Gous, R.M. A formal method of determining the dietary amino acid requirements of laying-type pullets during their growing period. British poultry science, v.35, p , Montazer-Sadegh, R.; Ebrahim-Nezhad, Y.; Maheri-Sis, N. Replacement of different levels of rapeseed meal with soybean meal on broilers performance. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances, v.3, p , Nascimento, A.H.; Gomes, P.C.; Rostagno, H.S.; Albino, L.F.T.; Gomes, M.F.M.; Runho, R.C. Uso do Farelo de Canola em Rações para Frangos de Corte. Revista Brasileira de Zootecnia, v.27, p , Quinteiro-Filho, W.M.; Gomes, A.V.S.; Pinheiro, M.L.; Ribeiro, A.; Ferraz-de-Paula, V.; Astolfi-Ferreira, C.S.; Ferreira, A.J.P.; Palermo-Neto, J. Heat stress impairs performance and induces intestinal inflammation in broiler chickens infected with Salmonella Enteritidis. Avian Pathology, v.41, p , Sara, J.R.; Gous, R.M.; Bureau, D.P. Describing growth and predicting feed intake in the marine prawn Fenneropenaeus indicus: Part I: Theoretical and practical aspects of measuring and predicting genetic parameters. Aquaculture, v.287, p ,