CRISLAINE MESSIAS DE SOUZA SANTOS RAÇÕES A BASE DE PROTEÍNA IDEAL PARA FRANGOS DE CORTE

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1 CRISLAINE MESSIAS DE SOUZA SANTOS RAÇÕES A BASE DE PROTEÍNA IDEAL PARA FRANGOS DE CORTE Cuiabá - MT 2010

2 CRISLAINE MESSIAS DE SOUZA SANTOS RAÇÕES A BASE DE PROTEÍNA IDEAL PARA FRANGOS DE CORTE Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal da Universidade Federal de Mato Grosso para a obtenção do título de Mestre em Ciência Animal Área de Concentração: Produção e Nutrição de Não Ruminantes Orientador: Prof. Dr. Flávio Medeiros Vieites Co-Orientador: João Garcia Caramori Júnior Cuiabá - MT 2010

3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL Dados Internacionais de Catalogação na Fonte S237r Santos, Crislaine Messias de Souza. Rações à base de proteína ideal para frangos de corte / Crislaine Messias de Souza Santos f.; il. color. ; 30 cm. -- (inclui figuras e tabelas). Orientador: Flávio Medeiros Vieites. Co-orientador: João Garcia Caramori Júnior. Dissertação (mestrado). Universidade Federal de Mato Grosso. Faculdade de Medicina Veterinária. Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal, Nutrição. 2. Proteína ideal. 3. Frango de corte. I. Título. CDU Catalogação na Fonte: Maurício S. de Oliveira Bibliotecário CRB/1 1860

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5 Ao professor Alessandro Luís Fraga, por ter nos contemplado com sua sabedoria, ética e amor pela profissão, mesmo que por um período breve de tempo, mas eterno em minha vida. DEDICO.

6 AGRADECIMENTO A Deus por me dar força e indicar os melhores caminhos para vencer os obstáculos que surgem a minha frente. Aos meus pais, José e Edneuza, e a minha irmã, Rosilaine, pelo incentivo e apoio. Ao meu esposo, Nilson, pelo companheirismo e compreensão durante todos esses anos. Aos meus amigos pelo apoio nos melhores e piores momentos. A Universidade Federal de Mato Grosso e ao Programa de Pós-graduação em Ciência Animal que fazem parte da minha vida acadêmica. A CAPES pelo apoio financeiro durante o mestrado. Ao Setor de Avicultura do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso. A todos os funcionários do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso que de uma maneira ou outra me apoiaram na execução do experimento. Aos professores do Programa de pós-graduação em Ciência Animal pela formação profissional e pessoal. Ao professor Flávio Medeiros Vieites por me orientar. Ao Douglas e Elaine, secretários da Pós-Graduação que sempre me ajudaram. As estagiárias Ana Paula e Caroline pela enorme colaboração na realização do experimento. A todos que contribuíram de forma direta ou indireta, na realização deste trabalho.

7 EPÍGRAFE Pedras no caminho? Você pode ter defeitos, viver ansioso e ficar irritado algumas vezes, mas não se esqueça de que sua vida é a maior empresa do mundo. E você pode evitar que ela vá à falência. Há muitas pessoas que precisam, admiram e torcem por você. Gostaria que você sempre se lembrasse de que ser feliz não é ter um céu sem tempestade, caminhos sem acidentes, trabalhos sem fadigas, relacionamentos sem desilusões. Ser feliz é encontrar força no perdão, esperança nas batalhas, segurança no palco do medo, amor nos desencontros. Ser feliz não é apenas valorizar o sorriso, mas refletir sobre a tristeza. Não é apenas comemorar o sucesso, mas aprender lições nos fracassos. Não é apenas ter júbilo nos aplausos, mas encontrar alegria no anonimato. Ser feliz é reconhecer que vale a pena viver, apesar de todos os desafios, incompreensões e períodos de crise. Ser feliz é deixar de ser vítima dos problemas e se tornar um autor da própria história. É atravessar desertos fora de si, mas ser capaz de encontrar um oásis no recôndito da sua alma. É agradecer a Deus a cada manhã pelo milagre da vida. Ser feliz é não ter medo dos próprios sentimentos. É saber falar de si mesmo. É ter coragem para ouvir um "não". É ter segurança para receber uma crítica, mesmo que injusta. Ser feliz é deixar viver a criança livre, alegre e simples que mora dentro de cada um de nós. É ter maturidade para falar "eu errei". É ter ousadia para dizer "me perdoe". É ter sensibilidade para expressar "eu preciso de você". É ter capacidade de dizer "eu te amo". É ter humildade da receptividade. Desejo que a vida se torne um canteiro de oportunidades para você ser feliz...

8 E, quando você errar o caminho, recomece. Pois assim você descobrirá que ser feliz não é ter uma vida perfeita. Mas usar as lágrimas para irrigar a tolerância. Usar as perdas para refinar a paciência. Usar as falhas para lapidar o prazer. Usar os obstáculos para abrir as janelas da inteligência. Jamais desista de si mesmo. Jamais desista das pessoas que você ama. Jamais desista de ser feliz, pois a vida é um obstáculo imperdível, ainda que se apresentem dezenas de fatores a demonstrarem o contrário. Pedras no Caminho? Guardo todas, um dia vou construir um castelo... Augusto Cury

9 RESUMO SANTOS, C. M. S. Rações a base de proteína ideal para frangos de corte f. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal), Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar diferentes rações a base de proteína ideal, regida pelo aminoácido lisina, para frangos de corte machos de 08 a 21 e 22 a 33 dias de idade. No primeiro experimento, utilizaram-se 576 pintinhos de corte, Cobb, machos e com peso inicial médio de 167,7 ± 5 gramas, distribuídos em delineamento em blocos casualizados com seis tratamentos e seis repetições, com 16 aves por unidade experimental. Os tratamentos corresponderam a rações elaboradas pelo conceito de proteína ideal apresentando os seguintes níveis de lisina digestível: 1,050; 1,150; 1,250; 1,350; 1,450; 1,550%. Avaliou-se o ganho de peso, o consumo de ração, a conversão alimentar e o consumo de lisina digestível. Não houve efeito significativo para o ganho de peso, mas ocorreu efeito quadrático para a conversão alimentar, sendo recomendado o nível de 1, 477% de lisina digestível. Houve efeito linear decrescente sobre o consumo de ração e efeito linear crescente para o consumo de lisina digestível. Conclui-se que a melhor ração baseada na proteína ideal para frangos de corte na fase de 8 a 21 dias de idade na região Centro-Sul do estado de Mato Grosso requer um nível de 1, 477% de lisina digestível. No segundo experimento, utilizaramse 450 pintinhos de corte, Cobb, machos, criados em boxes de galpão de alvenaria, cobertos com casca de arroz e com peso inicial médio de 868 ± 7 gramas. As aves foram distribuídas em delineamento em blocos casualizados com cinco tratamentos e seis repetições, com 15 aves por unidade experimental. Os tratamentos corresponderam a rações elaboradas pelo conceito de proteína ideal apresentando os seguintes níveis de lisina digestível: 1,000; 1,100; 1,200; 1,300 e 1,400%. Avaliou-se o ganho de peso, o consumo de ração, a conversão alimentar, o consumo de lisina digestível, o índice de eficiência produtiva e o rendimento de carcaça e cortes nobres. Houve efeito linear para o consumo de ração e de lisina digestível e efeito quadrático para o ganho de peso, conversão alimentar e índice de eficiência produtiva, sendo recomendados os níveis de 1, 273, 1, 330 e 1, 314, respectivamente. Não ocorreu efeito significativo para os cortes nobres e rendimento de carcaça. Conclui-se que a melhor ração baseada na proteína ideal para frangos de corte na fase de 22 a 33 dias de idade na região Centro-Sul do estado de Mato Grosso requer um nível de 1, 330% de lisina digestível. Palavras-chave: aminoácidos, desempenho, exigências nutricionais, lisina, rendimento de carcaça, rendimento de cortes

10 ABSTRACT SANTOS, C. M. S. Protein based diets for broilers ideal f. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal), Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, Two experiments were conducted to evaluate the different diets based on ideal protein regulated by amino acid lysine for broiler males and 22 to 33 days old. In the first experiment, was used 576 old chicks, Cobb, male and with initial middle weight of 167,7 ± 5 grammes, distributed as randomized block design with six treatments and six replicates of 16 chicks each per experimental unit. The treatments corresponded to rations prepared by the concept of ideal protein presenting the next levels of digestible lysine: 1,050; 1,150; 1,250; 1,350; 1,450; 1,550 %.Weigh gain, feed intake, feed efficiency and consumption of digestible lysine were evaluated. There was no significant effect for the weight gain, but quadratic effect took place for the feed efficiency, it being recommended the level of 1, 477 % of digestible lysine. There was linear decreasing effect on the feed intake and linear growing effect for the consumption of digestible lysine. It is ended that the best ration based on the ideal protein for broiler chicks on the phase from 8 to 21 days of age in the region South-Centre of the State of Mato Grosso applies for a level of 1,477 % of digestible lysine. In the second experiment, was used 450 old chicks, Cobb, male, were reared on floor covered with bark of rice and with initial middle weight of 868 ± 7 grammes. The experiment was analyzed as randomized block design with six replicates of 16 chicks each per experimental unit. The treatments corresponded to rations prepared by the concept of ideal protein presenting the next levels of digestible lysine: 1,000; 1,100; 1,200; 1,300 and 1,400%.Weigh gain, feed intake, feed efficiency, consumption of digestible lysine, rate of productive efficiency and carcass yield and noble cuts were evaluated. There was linear effect for feed intake and consumption of digestible lysine and quadratic effect took place for the Weigh gain, feed efficiency and rate of productive efficiency, it being recommended the levels 1, 273, 1, 330 and 1, 314%, respectively, of digestible lysine. There was not significant effect for the carcass yield and noble cuts. It is ended that the best ration based on the ideal protein for broiler chicks on the phase from 22 to 33 days of age in the region South-Centre of the State of Mato Grosso applies for a level of 1,330 % of digestible lysine. Key Words: amino acids, performance, nutritional requirements, lysine, carcass yield, carcass cuts

11 SUMÁRIO Página 1. INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Proteína e aminoácidos para frangos de corte Digestibilidade dos Aminoácidos Exigência dos aminoácidos Proteína ideal O aminoácido referência Exigência de lisina Efeito da redução do nível da proteína bruta da ração sobre a excreção de nitrogênio Referências bibliográficas...29 CAPÍTULO I: Níveis de lisina digestível em dietas baseadas no conceito de proteína ideal para frangos de corte na fase inicial...37 Introdução...40 Material e Métodos...41 Resultados e Discussão...47 Conclusão...52 Literatura citada...53 CAPÍTULO II: Níveis de lisina digestível em dietas baseadas no conceito de proteína ideal para frangos de corte na fase de crescimento...55 Introdução...58 Material e Métodos...59 Resultados e Discussão...65 Conclusão...73 Literatura citada...74 CONCLUSÃO GERAL...77 ANEXOS...78

12 12 1. INTRODUÇÃO A avicultura brasileira conquistou nos últimos anos considerável participação nos mercados nacional e internacional, tornando a carne de frango a fonte de proteína animal mais consumida nacionalmente e proporcionando ao Brasil a posição de maior exportador mundial do produto. No ano de 2009, mesmo sob o impacto da crise econômica que afetou os cinco continentes, estima-se que a produção mundial de carne de frango foi de 71,7 milhões de toneladas. Os Estados Unidos, em primeiro lugar, produziu cerca de 15,980 milhões de toneladas de carne de frango, em segundo lugar a China, com 12,100 milhões de toneladas e o Brasil segue em terceiro no ranking, com 10,980 milhões de toneladas. No Brasil, 67,2% do total produzido foi destinado ao consumo interno e 32,7% exportado, sendo que o frango inteiro é destinado aos países do Oriente Médio e países como Venezuela, Rússia e Angola e os cortes de frango são exportados para os mercados do Japão, Hong-Kong, União Européia, África do Sul e Rússia (QUEVEDO, 2009). O alto nível de tecnificação do setor, os avanços no melhoramento genético e na nutrição das aves nas últimas décadas permitiram a produção de frangos de corte com elevados índices de produtividade a custos relativamente baixos. No entanto, cerca de 70% do custo total de produção se deve à nutrição (TOLEDO et al., 2004), sendo que a proteína é responsável por aproximadamente 25% do custo da nutrição (BARRETO et al., 2006). O crescimento animal é influenciado pelo nível energético e protéico da dieta, sendo que estes são os nutrientes que mais oneram a ração. Levando em consideração que a produção agroindustrial visa uma eficiente conversão da proteína da dieta em proteína muscular (TOLEDO et al., 2004), é necessário que tecnologias sejam usadas com o objetivo de viabilizar a redução no aporte protéico das dietas, sem interferir negativamente no desempenho das aves, ou buscando suplementações que possam melhorar sua eficiência. Para a elaboração de um programa nutricional, é comum o nutricionista basear-se nas recomendações das tabelas publicadas nos Estados Unidos, na Europa e no Brasil (ROSTAGNO et al., 2005) ou nas recomendações dos manuais de alimentação e manejo das marcas comerciais fornecidos pelos detentores do material genético. Entretanto, esses dados podem apresentar confundimentos, devido às interações que ocorrem entre diversos fatores, principalmente os ambientais (BARBOZA et al., 2000). As aves são animais homeotérmicos, assim, para qualquer alteração do ambiente, fora da faixa de conforto térmico, os animais necessitam de ajustes, sejam de natureza anatômica, fisiológica ou comportamental, na tentativa de se adaptarem à nova condição ambiental. O

13 13 ambiente influencia o processo produtivo animal, principalmente, por alterar a troca de calor e o fracionamento da energia da ração, entre o ganho de energia e a dissipação de calor (ZANUSSO et al., 1999). De uma maneira geral, um ambiente é tido como confortável, para aves adultas, quando apresenta temperaturas de 21,3-21,6 o C (OLIVEIRA et al., 2006). De acordo com Tinôco (2001), a umidade relativa no ar interior de uma instalação avícola deve permanecer em torno de 50 a 70% para manter boa qualidade de cama sem que se torne muito seca ou empoeirada. Durante muitos anos, as dietas foram formuladas com base na proteína bruta, resultando em quantidade superestimada de aminoácidos ou em desequilíbrio em relação às exigências reais dos animais. A partir da fabricação a nível industrial e da redução dos custos de aminoácidos sintéticos, tornou-se prático a formulação de dietas com base em aminoácidos essenciais, com menor nível protéico e com o nível de aminoácidos mais próximo às necessidades das aves (ROSTAGNO et al., 2007). No Brasil, encontram-se disponíveis para a nutrição animal a metionina, lisina, treonina e triptofano sintéticos. Os demais aminoácidos essenciais e os não essenciais podem ser obtidos das linhas farmacêuticas de algumas empresas, no entanto, em preços que não permitem sua utilização na alimentação animal (FARIA FILHO, 2003). Atualmente a formulação de dietas é baseada no conceito de proteína ideal, que se refere a dietas que possuem o perfil de aminoácidos nas proporções exatas da necessidade absoluta de todos os aminoácidos requeridos para a manutenção e deposição máxima de proteína corporal (PARSONS e BAKER, 1994). A formulação de dietas com base no conceito de proteína ideal possibilita reduzir o teor protéico das rações, mantendo adequados os níveis de aminoácidos essenciais às exigências das aves e reduzir o impacto da produção animal sobre o meio ambiente por meio da redução da carga de nutrientes presentes nas excretas (FARIA FILHO et al., 2006). Portanto, esse conceito de formulação implica na necessidade de cada aminoácido essencial expresso em taxas ideais ou em porcentagem ao aminoácido de referência. A lisina é o aminoácido de referência nos estudos nutricionais por ser o segundo aminoácido essencial, depois da metionina, no entanto é mais fácil de ser determinada do que a metionina, sendo utilizado quase que exclusivamente para deposição da proteína corporal (COSTA et al., 2001). Além disso, trata-se de aminoácido estritamente essencial, ou seja, não há síntese endógena, com exigência relativamente conhecida sobre diversas condições de ambiente e de

14 14 genética. Segundo Faria Filho e Torres (2007), existe muita informação sobre sua concentração e digestibilidade nos alimentos e sua suplementação é economicamente viável. Com a utilização do conceito de proteína ideal para formulação de dietas, em condições de alta temperatura, é possível, através da redução do incremento calórico da digestão e do metabolismo da proteína/aminoácido, diminuir a carga de calor a ser dissipado pela ave. Além disso, a maior disponibilidade dos aminoácidos sintéticos ajuda na diminuição da poluição ambiental pela redução da quantidade de nitrogênio excretado (ROSTAGNO et al., 2007), sem que haja prejuízo no desempenho animal. Este fato é de extrema importância quando se formulam dietas para aves na região Centro - Oeste, em função das altas temperaturas ambientais registradas durante a maior parte do ano. A diversidade de informações e das particularidades em que os dados de cada trabalho são coletados acarreta consideráveis variações quanto aos valores de recomendação de lisina para frangos de corte. Por isso, a determinação das exigências nutricionais deste aminoácido para frangos de corte ainda é fator de grande importância para a moderna avicultura industrial.

15 15 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Proteína e aminoácidos para frangos de corte O termo proteína é oriundo da palavra grega protos que significa a primeira ou a mais importante. As proteínas são as macromoléculas mais abundantes nos seres vivos, constituindo cerca de 50% do peso vivo (em base seca). São responsáveis por uma grande diversidade de funções biológicas, determinada pelo número, a classe e a seqüência dos aminoácidos que compõem suas unidades estruturais (GONZÁLEZ e SILVA, 2006). Apesar de existirem várias classificações para as proteínas, nutricionalmente podem ser classificadas de acordo com sua composição. As proteínas simples são solúveis em água e álcool e fornecem por hidrólise somente aminoácidos. As conjugadas fornecem por hidrólises, aminoácidos e outras substâncias, chamadas de grupo prostético. Estes compostos podem ser o ferro, fósforo, lipídeos ou glicose. Proteínas desnaturadas são classificadas como derivadas. Todas as proteínas são constituídas a partir de 23 tipos de aminoácidos, unidos por ligações peptídicas, variando somente o número e a seqüência dos aminoácidos. Os 23 aminoácidos encontrados nas proteínas são α-aminoácidos e têm em comum um grupo carboxila e um grupo amino, ligados ao mesmo átomo de carbono (carbono α), diferindo entre si por suas cadeias laterais ou radicais, os quais variam em estrutura, tamanho e carga elétrica e influenciam a solubilidade em água. A partir dos aminoácidos formadores, as aves podem sintetizar produtos protéicos amplamente diferentes entre si, como enzimas, hormônios, anticorpos, transportadores, músculos, penas e uma variedade de outras substâncias, cada uma delas exibindo atividades biológicas características. No entanto, dos 23 aminoácidos conhecidos que compõem as proteínas, apenas 11 são considerados dieteticamente essenciais (BERTECHINI, 2004). Os aminoácidos são classificados, nutricionalmente, em essenciais e não essenciais. Os aminoácidos essenciais são aqueles que não são sintetizados no organismo em velocidade suficiente para atender as necessidades de máximo desempenho do animal. Considerando que alguns desses aminoácidos necessitam de muitos passos metabólicos para sua biossíntese, podem ser considerados como indispensáveis nas dietas, sendo que a sua ausência impediria o organismo animal de realizar síntese protéica, e, conseqüentemente, de crescer. Para aves, os aminoácidos essenciais são metionina, lisina, triptofano, valina, histidina, fenilalanina, leucina, isoleucina, treonina e arginina, sendo que pintinhos necessitam do aminoácido glicina ou serina e prolina na fase inicial de criação, além dos outros dez que foram citados (ANDRIGUETTO et al., 1981)

16 16 Os aminoácidos não essenciais podem ser sintetizados no organismo a partir de outros aminoácidos ou outros nutrientes presentes na ração. No entanto, quando os níveis de proteína dietética são muito baixos, pode ocorrer gasto de aminoácidos essenciais para a síntese dos aminoácidos não essenciais. Como exemplo pode ser citado a cisteína (não essencial) que pode ser substituída totalmente pela metionina. Entretanto, esta reação ocorre em um único sentido (metionina cisteína). Nove aminoácidos não essenciais são formados a partir de intermediários anfibólicos e três (cisteína, tirosina e hidroxi-lisina) a partir de aminoácidos essenciais, portanto, todos os aminoácidos, inclusive os não essenciais dieteticamente, são metabolicamente essenciais (BERTECHINI, 2004). Os aminoácidos limitantes referem-se àqueles que estão presentes na dieta em uma concentração menor do que a exigida para máximo crescimento. Pode estar limitante numa ração um ou mais aminoácidos ao mesmo tempo, porém, numa ordem de limitação (BERTECHINI, 2004). Os três aminoácidos mais limitantes para aves em rações a base de milho e farelo de soja são metionina, juntamente com a cisteína, a lisina e o triptofano, logo a concentração adequada desses aminoácidos é fundamental para determinar que outros aminoácidos sejam utilizados com eficiência na síntese de proteína (VIANA et al., 2009). A proteína é um dos principais nutrientes na nutrição de aves e suínos, influenciando diretamente o ganho de peso, a conversão alimentar, a qualidade de carcaça dos animais e ainda possui grande importância no custo da formulação das rações (SUIDA, 2001). Os aminoácidos são utilizados pelas aves para a manutenção da saúde e integridade dos tecidos e, posteriormente, para a produção de músculos, ovos, pele, penas e tudo que contenha um alto conteúdo de proteína (BARBOSA et al., 2002) Digestibilidade dos Aminoácidos A proteína é um dos nutrientes que mais impactam a produção animal, portanto, deve estar presente na alimentação em quantidades adequadas. Além do aspecto quantitativo devese levar em conta o aspecto qualitativo, isto é, seu valor nutricional, que dependerá de sua composição, digestibilidade, biodisponibilidade de aminoácidos essenciais, ausência de toxidade e de fatores antinutricionais (PIRES et al., 2006). Considerando que os animais não utilizam os nutrientes dos diferentes ingredientes de forma semelhante, deve-se ponderar que estes não são totalmente digeridos (FRAIHA, 2002). A digestibilidade inclui os processos de digestão, absorção e metabolismo dos nutrientes e pode ser descrita como o coeficiente de absorção de um nutriente, em geral expresso como porcentagem do que foi retido em relação ao que foi ingerido. A

17 17 digestibilidade dos aminoácidos é determinada em ensaios de crescimento, medindo-se a fração de aminoácido da ração que desaparece no intestino delgado. Trata-se, portanto, de um determinante da qualidade protéica da dieta (PIRES et al., 2006). Diversas técnicas podem ser utilizadas na determinação da digestibilidade dos aminoácidos, com base no local em que é realizada a coleta de material, podendo ser pelo método de coleta fecal ou ileal. A digestibilidade aparente é determinada pela diferença entre a quantidade de aminoácido na dieta e a quantidade nas fezes ou digesta ileal. Na digestibilidade verdadeira, além da diferença entre a quantidade de aminoácido na dieta e a quantidade nas fezes ou digesta ileal, também são consideradas as perdas endógenas dos aminoácidos (aqueles secretados no lúmen intestinal, como enzimas, hormônios, células epiteliais degradadas e aminoácidos livres), subtraídas da quantidade total de aminoácidos presentes nas fezes ou digesta ileal (SAKOMURA e ROSTAGNO, 2007). As aves excretam fezes junto com a urina, não sendo possível determinar a proteína digestível dos alimentos, pois na urina, a quantidade de nitrogênio excretado na forma de ácido úrico é elevada. A proteína digestível verdadeira pode ser estimada utilizando-se o método da alimentação precisa, com correções para subtrair o nitrogênio urinário excretado na forma de ácido úrico. É recomendado utilizar galos cecectomizados devido o efeito das bactérias neste local (SAKOMURA e ROSTAGNO, 2007). De acordo com Borges et al. (2003), a microbiota do ceco pode ser responsável pela degradação de parte dos aminoácidos que chegam a ele, subestimando os valores de coeficientes de digestibilidade verdadeira dos aminoácidos essenciais. De acordo com Rostagno et al. (2007), a melhor opção é estimar a digestibilidade dos aminoácidos na porção terminal do íleo, cujo conteúdo ainda não sofreu interferência da microbiota intestinal. Os valores são expressos em digestibilidade ileal verdadeira dos aminoácidos, com a correção pelas perdas endógenas de aminoácidos, provenientes das enzimas, mucinas e células intestinais de descamação. O inconveniente desse método é que há necessidade de sacrificar as aves. Ost et al. (2007) avaliaram os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos e os aminoácidos digestíveis verdadeiros de diferentes amostras de soja (soja integral tostada e soja integral micronizada) e de cinco farelos de soja. Utilizando o método de alimentação forçada, com galos adultos cecectomizados, verificaram que a composição em aminoácidos essenciais e não-essenciais das amostras apresentou variação de alguns aminoácidos. Nas cinco marcas comerciais de farelo de soja estudadas, os aminoácidos essenciais treonina, arginina, histidina, isoleucina e valina apresentaram coeficientes médios de digestibilidade

18 18 verdadeira inferiores a 90% e a isoleucina foi a que teve menor digestibilidade média (86,4%). Entre os aminoácidos não-essenciais, apenas a alanina e o ácido aspártico tiveram digestibilidade verdadeira menor que 90% e a alanina apresentou o menor coeficiente de digestibilidade médio (86,2%) diferindo de alguns valores reportados pela literatura. Estes resultados foram atribuídos à variação nos solos e climas em que as diferentes amostras de soja foram cultivadas, pelas variedades e pelo processamento a que foram submetidas. Os coeficientes têm permitido melhor utilização dos alimentos em rações balanceadas para aves, diminuindo os custos de produção e reduzindo a eliminação de poluentes devido à opção de formular dietas pelo conceito de proteína ideal, utilizando como base os aminoácidos digestíveis (BRUMANO et al., 2006) Exigência dos aminoácidos O aumento da exigência de aminoácidos em frangos de corte é sustentado pela evolução genética dos animais, pela disponibilidade de informação científica e pela definição das exigências especificada para cada parâmetro produtivo (BERRES, 2006). Diversos fatores influenciam a exigência de aminoácido: estresse, estado sanitário, ambiente térmico, teor de proteína da ração, disponibilidade dos nutrientes e energia digestível utilizada na formulação das rações (LANA et al., 2005). As exigências de aminoácidos também são afetadas por outros fatores como linhagem dos animais (desenvolvimento acelerado ou reduzido), sexo e conformação do frango (KIDD, 2001). A exigência de aminoácido em aves sob estresse imunológico modifica-se em relação à participação dos nutrientes para deposição de carne e para as funções de defesa. Nutrientes mais expressivos para deposição de carne, como a lisina, passam a ter importância reduzida para o organismo animal, enquanto outros, que participam mais expressivamente do sistema imune, como metionina, treonina, triptofano e arginina, passam a ser mais requerido sob tal circunstância (OLIVEIRA NETO e OLIVEIRA, 2009). A temperatura ambiente é fator que possui grande influência sobre o desempenho dos frangos de corte, uma vez que as aves são animais homeotérmicos, ou seja, necessitam manter a temperatura corporal dentro de uma faixa estreita, onde as funções orgânicas operam com maior eficiência. Assim, as aves possuem uma zona de conforto térmico que foi definida por Furlan e Macari (2002) como sendo aquela faixa de temperatura ambiente onde a taxa metabólica é mínima e os animais apresentam menor gasto de energia para manutenção de sua homeotermia.

19 19 A zona de conforto térmico para pintinhos de 01 a 07 dias está entre 31ºC e 33ºC, decrescendo até 26,4ºC aos 21 dias de idade e para 21ºC a 23ºC na idade de 35 a 42 dias. Dessa forma, na fase inicial o estresse por frio assume uma importância maior que o estresse por calor e na fase de crescimento os frangos são muito susceptíveis ao estresse por calor, em razão da ausência de glândulas sudoríparas e da cobertura de pena ser uma camada isolante que dificulta a troca de calor com o meio (MACARI et al., 2004; OLIVEIRA et al., 2006; BERTECHINI, 2006). Nesta situação os animais apresentam dificuldade na manutenção da homeostasia térmica, apresentando alterações comportamentais em razão da necessidade desses animais de reduzir a produção de calor (LANA et al., 2000). Os níveis nutricionais normalmente são expressos em porcentagem da ração, portanto, qualquer alteração no consumo de ração tem conseqüências na ingestão dos nutrientes, podendo modificar o ganho de peso e a conversão alimentar e ainda os rendimentos de carcaça e cortes nobres (VALERIO et al., 2003). Em situação de estresse por calor ocorre vasodilatação periférica, ajustes posturais e aumento da taxa respiratória como principal mecanismo de dissipação de calor das aves. Todavia, a eficiência da dissipação de calor na forma latente está relacionada com a umidade relativa do ambiente e, se for dificultada, pode comprometer o desempenho animal (OLIVEIRA NETO et al., 2000). A redução no consumo de ração também é uma tentativa da ave de diminuir a produção de calor metabólico, resultando em redução no ganho de peso e, conseqüentemente, pior conversão alimentar (OLIVEIRA NETO et al., 2000). Para Baziz et al. (1996) a queda no ganho de peso corporal das aves estressadas pelo calor é maior que a queda no consumo de alimento, devido ao desvio de parte da energia metabolizável ingerida para a dissipação de calor corporal por evaporação, prejudicando a conversão alimentar. Siqueira et al. (2007) avaliaram diferentes níveis de lisina digestível (0,934; 1,009; 1,084 e 1,159%) da ração e temperatura ambiente (18,5; 21,1; 24,5 e 27,0ºC) para frangos de corte em crescimento e verificaram que o consumo de ração das aves foi influenciado de forma linear crescente pelos níveis de lisina digestível da ração e de forma linear decrescente pela temperatura ambiente, com redução de 32,4 g no consumo de ração para cada unidade de temperatura acrescida. O ganho de peso foi influenciado de forma quadrática pela temperatura ambiente e apresentou valor máximo de ganho de peso (1,827 g) na temperatura estimada de 21,5ºC, confirmando que a faixa de termoneutralidade para frangos de corte em crescimento é de 21 a 23ºC. Foram observados efeitos da temperatura ambiente sobre a conversão alimentar das aves, que foi melhor na temperatura estimada de 23,3ºC. O rendimento de carcaça

20 20 também aumentou, de forma linear, à medida que a temperatura ambiente aumentou, explicado pelo fato de que frangos de corte mantidos em temperaturas acima da faixa de conforto térmico têm o tamanho dos órgãos reduzido, culminando no aumento da relação entre peso da carcaça eviscerada e peso das aves em jejum. A temperatura ambiente influenciou o peso e rendimento de peito com osso e filé de peito, reduzindo de forma linear para cada acréscimo em unidade de temperatura. As exigências protéicas são determinadas em função do atendimento das necessidades metabólicas em aminoácidos e nitrogênio. Quanto mais estreita a relação entre o perfil de aminoácidos do alimento e o perfil do organismo animal maior será o valor biológico da proteína do alimento e menor será a porcentagem de proteína bruta necessária na ração. Esta relação depende da quantidade e digestibilidade dos aminoácidos presentes no alimento (OST et al., 2007). Dietas formuladas pelo conceito de proteína bruta utilizam como base os aminoácidos totais, conseqüentemente as diferenças de digestibilidade destes nutrientes entre os ingredientes não são considerados, assim as formulações são menos eficientes, em função de não conter as quantidades de aminoácidos disponíveis esperados (BRUMANO et al., 2006). O excesso de proteína ou o desbalanço aminoacídico podem comprometer o desempenho dos frangos de corte. A deficiência na fase inicial impede a máxima deposição protéica (BUTERI et al., 2009), enquanto o excesso na fase de crescimento e final sobrecarrega as atividades hepáticas e renais, promovendo carga excessiva de aminoácidos na circulação sanguínea que, para serem metabolizados, exigem gasto extra de energia, a qual é desviada da produção para os processos de excreção do nitrogênio na forma de ácido úrico (ALETOR et al., 2000), provocando ainda danos ao meio ambiente (ARAÚJO et al., 2002). O custo metabólico para incorporar um aminoácido em uma cadeia protéica é de 4 mols de ATP e para eliminá-lo são necessários 6 mols de ATP/g de nitrogênio (MACLEOD, 1997). Excesso de proteína ou o desbalanço aminoacídico também promovem efeitos antagonistas específicos, sendo que o aminoácido antagonista inibe de alguma maneira o metabolismo de seu análogo natural, produzindo um efeito semelhante à deficiência do aminoácido antagonizado (ANDRIGUETTO et al., 1981). Os efeitos antagonistas geralmente envolvem interações entre aminoácidos estruturalmente semelhantes, podendo haver competição entre esses análogos em diferentes graus e estágios de metabolismo (D Mello, 1994).

21 21 A lisina antagoniza especificamente a utilização de arginina ocorrendo uma diminuição da atividade da glicina-amidinotransferase, aumento da degradação da arginina via arginase nos rins, resultando em perdas urinárias de arginina. Alguns aminoácidos como a fenilalanina, tirosina, histidina, leucina, ornitina e outros que aumentam a atividade da arginase, também aumentam as exigências de arginina, enquanto que a treonina e a glicina, que deprimem a atividade da arginase, reduzem a exigência de arginina para aves. A leucina prejudica a utilização de isoleucina e valina, aparentemente, devido a uma competição pelo local de absorção, sendo que durante a absorção de leucina ocorre uma diminuição da absorção da isoleucina e valina, portanto, o excesso de leucina na dieta determina uma diminuição nos níveis de isoleucina e valina no sangue e também determina um pequeno aumento no catabolismo desses aminoácidos, resultando em crescimento delongado das aves. Na prática, os antagonismos podem ser aliviados pela suplementação dietética do aminoácido antagonizado (ANDRIGUETTO et al., 1981). Segundo Han e Lee (2000), uma deficiência de calorias oriundas de carboidratos e/ou lipídeos ou o excesso de proteína dietética pode ocasionar a utilização de parte das proteínas para obtenção de energia. De acordo com Lehninger (1995), durante uma deficiência de calorias, quando os carboidratos estão inacessíveis ou não são utilizados adequadamente, as proteínas corporais serão hidrolisadas, por meio da degradação oxidativa, e seus aminoácidos empregados como combustível utilizado. Quando, devido a uma dieta rica em proteínas, os aminoácidos são ingeridos em excesso, com relação às necessidades corporais de biossíntese de proteínas, o excedente é catabolizado, uma vez que os aminoácidos livres não podem ser armazenados. Em todas essas circunstâncias metabólicas, os aminoácidos perdem seus grupos amino, formando os α-cetoácidos que podem sofrer oxidação até dióxido de carbono e água. Em adição, e com freqüência de forma igualmente importante, os esqueletos carbônicos dos aminoácidos sofrem desaminação e fornecem unidades de três ou quatro átomos de carbono, que são convertidos em glicose, que pode suprir as necessidades energéticas das funções do cérebro, músculos e de outros tecidos. Neste último caso, a amônia produzida pela desaminação é convertida, pela ave em ácido úrico e, posteriormente excretada (BERTECHINI, 2004). 2.2 Proteína ideal Entre os componentes da ração, a proteína é considerada o nutriente que proporciona o maior incremento calórico durante seu metabolismo quando comparada ao carboidrato e à gordura. Assim, uma redução no teor protéico da dieta diminuiria a carga de calor recebida

22 22 pelo animal (MUSHARAF e LATSHAW, 1999). O emprego de aminoácidos digestíveis e o conceito de proteína ideal permitem que se reduza o impacto da produção animal sobre o meio ambiente por meio da redução da carga de nutrientes presentes nas excretas (SILVA et al., 2006), além de permitir que rações de menor custo sejam produzidas, mantendo um adequado desempenho dos frangos de corte (GRANA, 2008), desde que sejam mantidos os níveis dos aminoácidos limitantes pelo uso de aminoácidos sintéticos (OLMOS, 2008). O conceito de proteína ideal, portanto, refere a dietas que possuem o perfil de aminoácidos nas proporções exatas da necessidade absoluta de todos os aminoácidos requeridos para a manutenção e deposição máxima de proteína corporal, expressando-os como porcentagem da lisina. Assim, uma vez estabelecida a exigência de lisina, as exigências para os demais aminoácidos podem ser facilmente calculadas (MARTINEZ et al., 2002). Esse conceito ganhou importância devido ao elevado custo da proteína, à crescente disponibilidade de aminoácidos sintéticos para alimentação animal e conseqüente redução do seu custo, às limitações da excreção excessiva de nitrogênio no ambiente e, principalmente, aos benefícios na eficiência de síntese protéica tecidual dos animais em crescimento (BERRES, 2006). Mendoza et al. (2001) avaliaram o desempenho de frangos de corte, submetidos a dietas formuladas pelos conceitos de proteína bruta versus proteína ideal e verificaram que dietas formuladas pelo conceito de proteína ideal, baseada no conteúdo de aminoácidos digestíveis, influenciaram positivamente os parâmetros estudados, proporcionando significativas melhoras no ganho de peso, eficiência nutricional e maior lucratividade nas fases inicial e crescimento. Toledo et al. (2004) estudando dietas utilizando os conceitos de proteína bruta e proteína ideal sobre o desempenho de frangos de corte, machos, criados no inverno e constataram que as aves alimentadas pelo conceito proteína bruta consumiram mais ração do que as do proteína ideal. A provável explicação é a de que o consumo também pode ser influenciado pelo teor de proteína da dieta. No caso de uma carência, as aves tendem a consumir exageradamente o alimento, como se tentassem assegurar uma ingestão suficiente de aminoácidos. Para ganho de peso e conversão alimentar, verificou-se que as aves do conceito proteína ideal ganharam mais peso, mostrando que deve ter ocorrido um melhor balanceamento de energia/aminoácido com proteína ideal, pois embora as aves do conceito proteína bruta tenham consumido, no período total, mais alimento do que as do proteína ideal, ganharam 5,5% menos peso e com conversão alimentar 7,2% pior. Segundo Suida (2001), isto ocorre devido ao gasto de energia para eliminar os catabólitos de nitrogênio ou, devido à digestibilidade dos aminoácidos existentes nos ingredientes.

23 23 Quando se pretende reduzir o teor protéico das dietas é importante salientar que, embora seja a melhor ferramenta no momento, alguns fatores devem ser observados. A suplementação adequada com aminoácidos essenciais para evitar deficiência e suplementação dos aminoácidos não essenciais, quando estes podem estar sendo fator limitante em dietas com baixo teor de proteína, evitando assim que aminoácidos essenciais sejam utilizados na síntese dos não essenciais. A manutenção de níveis de colina e potássio ajustados, uma vez que com a redução do teor protéico ocorre uma diminuição da quantidade de farelo de soja na dieta que é rico nesses nutrientes, os quais podem levar a desempenhos não satisfatórios das aves (SUIDA, 2001). As relações entre aminoácidos na proteína ideal mudam com a idade do animal devido à relação das necessidades de mantença e crescimento. Ao final do período de crescimento, as necessidades de mantença tendem a ser mais importantes, pois o peso corporal aumenta e a velocidade de crescimento diminui. A mudança de perfil da proteína ideal também pode estar relacionada com o crescimento da proteína corporal e a proteína das penas. Entretanto, o crescimento de ambos é progressivo e a proteína das penas, ricas em cistina, prolina, serina, fenilalanina, tirosina e valina, (NITSAN et al., 1983) representa uma quantidade pequena em relação à proteína corporal. No entanto, não é fácil estimar o efeito específico do crescimento das penas sobre o perfil de aminoácidos O aminoácido referência Para viabilizar a redução dos níveis protéicos das rações e o atendimento dos requerimentos aminoacídicos dos animais, é necessário determinar com maior exatidão as necessidades específicas de cada aminoácido. Entretanto, vários fatores afetam as exigências das aves tornando-se praticamente impossível determinar individualmente as exigências para cada aminoácido via experimentos empíricos. Considerando estas características, uma dieta baseada no conceito de proteína ideal consiste na seleção de um aminoácido referência, no qual as exigências dos outros aminoácidos serão baseadas como proporção ao aminoácido referido (SUIDA, 2001). A lisina, apesar de ser o segundo aminoácido limitante, depois da metionina, foi escolhido como aminoácido referência para o modelo de proteína ideal por ser utilizada quase que exclusivamente para deposição de proteína corporal (LANA et al., 2005), tendo análise laboratorial mais fácil de ser realizada que a de metionina e de cistina, pelo conhecimento de sua exigência nas diferentes fases de produção e estar disponível devido sua suplementação ser economicamente viável nas dietas de aves (BAKER e HAN, 1994).

24 24 Uma vez estabelecida a relação ideal entre aminoácidos para uma determinada fase de produção é possível concentrar-se na determinação precisa das exigências de lisina sob condições variadas (OLMOS, 2008). Assim, podem-se calcular as exigências para todos os outros aminoácidos baseadas na exigência de lisina (BAKER, 1997). Valério et al. (2003) avaliaram os níveis de 0,92; 0,98; 1,04; 1,10 e 1,16% de lisina digestível em ração convencional e 1,04; 1,10; 1,16 e 1,22% de lisina digestível em rações mantendo a relação aminoacídica para frangos de corte machos, Avian Farms, de 1 a 21 dias de idade, mantidos em ambiente de estresse por calor e verificaram que o consumo de ração das aves, quando se utilizou ração mantendo a relação aminoacídica, não foi influenciado pelos níveis de lisina avaliados. Mas houve efeito quadrático para aves que receberam a ração convencional. Segundo os autores, os consumos semelhantes observados entre os tratamentos mantendo o balanço aminoacídico, baseiam-se no fato das rações terem sido isoenergéticas, além da relação entre a lisina e os demais aminoácidos essenciais, metionina+cistina, treonina e triptofano, ter sido mantida. Os níveis de lisina da ração, sem ser considerado o conceito de proteína ideal, influenciaram de forma quadrática os pesos relativos do coração e do fígado das aves e de forma linear o peso absoluto da moela, inferindo que, em condições de estresse de calor, as aves modificam o tamanho de órgãos e reduzem sua taxa metabólica na tentativa de reduzir a produção de calor metabólico Exigência de lisina A determinação da real exigência de lisina é fator de grande importância para a avicultura, pois permite a aplicação do conceito de proteína ideal à formulação de dietas para frangos de corte (BUTERI et al., 2009). Diversos fatores influenciam a exigência de aminoácidos, como estresse, linhagem, ambiente térmico, teor de proteína da ração, energia digestível e, principalmente, os alimentos utilizados na formulação das rações (LANA et al., 2005). Embora as exigências para aminoácidos mudem devido aos fatores supracitados, as relações ideais permanecem similares e, assim, somente exigências acuradas para necessidade de lisina precisam ser estabelecidas (BERRES et al., 2007). A otimização da produção de carne com reduzida quantidade de gordura e de alta qualidade protéica requer um adequado e preciso suprimento de nutrientes em razão do potencial genético e das condições ambientais (VALÉRIO et al., 2003). Segundo Leclercq (1998), a lisina exerce efeitos específicos na composição corporal em níveis superiores aos exigidos para máximo ganho de peso, isto porque há uma hierarquização das exigências nutricionais da seguinte ordem: ganho de peso, deposição de músculo do peito, conversão

25 25 alimentar e deposição de gordura abdominal. Nascimento (2003) ressalta que a deficiência de lisina afeta o crescimento das aves reduzindo, principalmente, a deposição de proteína nos músculos do peito. Entretanto, afeta também os músculos das asas e pernas e acentua a deposição de gordura. O uso de dieta diferenciada para frangos de corte no primeiro período de vida tem sido defendido por diversos pesquisadores à medida que o frango de corte tem se tornado mais precoce. A cada ano, perdas no desenvolvimento no período inicial da ave são cada vez mais limitantes (ARAÚJO et al., 2002). Um nível adequado de lisina para a fase inicial é necessário, pois níveis marginais podem proporcionar maior heterogeneidade do lote, comprometendo seu desempenho e rendimento de carcaça e cortes nobres (OLMOS, 2008). Na fase de crescimento dos frangos, ocorre maior desenvolvimento dos tecidos musculares e aumento da massa corpórea, pois os órgãos digestivos das aves são gradualmente reduzidos proporcionalmente ao corpo (ZUPRIZAL e CHANGNEAU, 1992). No último período de produção a ave tem incremento de aproximadamente 20% do seu peso e, consome mais de 25% do total de ração do período total de produção, piorando a conversão alimentar (SKINNER et al., 1991). Efeitos adversos no desempenho e rendimento de carcaça são perfeitamente possíveis neste período se ocorrer limitação de lisina, pois o seu teor é alto na proteína da carne (MORAN, 1992). Ressaltando que a carne de peito representa cerca de 30% do total de carne no frango e 50% do total de proteína comestível (ALMEIDA et al., 2002). Dentre os diversos nutrientes que podem interferir no desempenho e na qualidade da carcaça, a lisina parece exercer os feitos mais pronunciados, pois a suplementação adicional desta tem melhorado o ganho de peso, a conversão alimentar e reduzido a gordura abdominal (LECLERCQ, 1998; BUTERI et al., 2009). Neste sentido tem crescido o interesse pelos efeitos da nutrição sobre a carcaça. Siqueira et al. (2007) estudaram os níveis de 0,934; 1,009; 1,084 e 1,159% de lisina digestível da ração para frangos de corte em crescimento e observaram que o consumo de ração e o ganho de peso não foram influenciados pelos níveis de lisina. No entanto, a conversão alimentar melhorou até o nível estimado de 1,085% de lisina digestível. O peso e o rendimento de coxa aumentaram linearmente, mas o rendimento de sobrecoxa reduziu linearmente com os níveis de lisina da ração. Cella et al. (2009) avaliaram vários níveis de lisina digestível (1,14; 1,18; 1,22 e 1,26%) em dietas baseadas no conceito de proteína ideal para frangos de corte na fase inicial e observaram efeito quadrático dos níveis de lisina sobre

26 26 o ganho de peso e conversão alimentar das aves, sendo o melhor nível de 1,183% e 1,190% de lisina digestível, respectivamente. Não foi constatado efeito dos tratamentos no consumo de ração, na gordura abdominal, na composição corporal, no nível de ácido úrico no sangue e na umidade e taxa de nitrogênio na cama. Segundo os autores os consumos semelhantes observados entre os tratamentos podem ser atribuídos ao fato de terem sido utilizadas dietas isoenergéticas, em que as relações entre a lisina e os aminoácidos considerados mais críticos para as aves foram mantidas. 2.3 Efeito da redução do nível da proteína bruta da ração sobre a excreção de nitrogênio No passado, o objetivo dos programas alimentares e formulação de dietas para frangos de corte era maximizar a produção e o desempenho, o que resultava em excesso de nutrientes nas rações. Entretanto, com o aumento do interesse público com o meio ambiente, a produção animal tem se preocupado em desenvolver dietas menos agressivas ao ambiente através da redução na emissão de nutrientes não digeridos pelos animais, assim, mais animais por m 2 poderão ser alojados (RODRIGUES et al., 2007). O nitrogênio excretado originário da proteína da dieta é o principal responsável pela poluição ambiental nos grandes complexos avícolas (MORSE, 1995). Por esta razão, a manipulação da dieta através da redução do teor de proteína e a suplementação com aminoácidos sintéticos têm sido considerado procedimento utilizado para controlar a quantidade de nitrogênio excretado pelas aves. Com a suplementação das rações com aminoácidos sintéticos é possível uma redução de 10 a 15% na excreção de nitrogênio e uma redução de 1% no teor de proteína bruta da dieta diminui a excreção de nitrogênio em 10%. Este fato ocorre em função da maior disponibilidade dos aminoácidos sintéticos, resultando em maior absorção e utilização pelos animais, reduzindo a quantidade de nitrogênio excretado pelas aves (GATE, 2000). Ferguson et al (1998) realizaram um experimento para verificar o efeito do nível protéico da ração sobre a concentração de amônia no ar e a excreção de nitrogênio para a fase de 22 a 43 dias de idade. Os autores verificaram redução na concentração de amônia no ar, da umidade da cama e da excreção de nitrogênio com níveis baixos de proteína na ração. Também Kerr e Kidd (1999) verificaram que a formulação de ração utilizando o conceito do perfil ideal de aminoácidos, combinado com a suplementação de aminoácidos sintéticos, reduziu a excreção de nitrogênio pelas aves. Os resultados obtidos pelos autores mostraram que a redução no teor de proteína bruta de 19,4% para 18,2%, com ou sem a suplementação de treonina, reduziu a excreção de nitrogênio de 1,3g/ave/dia para 0,95g/ave/dia,