Avaliação in vitro e in vivo do soro de leite fermentado pelo consórcio de bactérias Enterococcus faecium e Veilonella parvula na alimentação de ruminantes - Oliveira, Juliana Silva de (2008)
A indústria de laticínios vem crescendo gradualmente ao longo dos últimos anos, destacando-se a produção de queijo. Um dos subprodutos advindos da produção do queijo é o soro de leite. Este apresenta alta demanda bioquímica de oxigênio (DBO), que, ao ser descartado em rios ou esgotos públicos, representa importante problema ambiental. Assim, medidas para aproveitamento desse resíduo devem ser tomadas. Uma das possíveis formas de aproveitamento desse soro pode ser a utilização na alimentação animal. Na forma in natura o soro apresenta menores atributos nutricionais que o leite. Porém, se fermentado, pode-se tornar um produto que propicie bom desempenho de animais, principalmente de ruminantes. Diante do exposto, o presente trabalho foi realizado objetivando-se avaliar o efeito do ácido propiônico, ácido láctico e do soro de leite fermentado pelo consórcio de Enterococcus faecium e Veilonella parvula sobre a atividade de microrganismos ruminais in vitro; e avaliar o efeito do soro de leite fermentado pelo consórcio de Enterococcus faecium e Veilonella parvula na dieta de bovinos, sobre o consumo, pH e concentração de nitrogênio amoniacal ruminal, as concentrações séricas de uréia e glicose, as excreções urinárias de uréia, a produção de proteína microbiana, o balanço de compostos nitrogenados e a digestibilidade aparente total. No capítulo 1, foram realizados dois experimentos para avaliar o efeito isolado de diferentes níveis de ácido láctico e do ácido propiônico sobre a fermentação de microrganismos ruminais in vitro. No experimento 1, foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com 12 tratamentos e duas repetições. Os tratamentos foram os seguintes: sem adição de ácido láctico, adição de 50 mM de ácido láctico; adição de 100 mM de ácido láctico; adição de 150 mM de ácido láctico; adição de 200 mM de ácido láctico; adição de 250 mM de ácido láctico; sem adição de ácido propiôncio; adição de 50 mM de ácido propiônico; adição de 100 mM de ácido propiônico; adição de 150 mM de ácido propiônico; adição de 200 mM de ácido propiônico; e adição de 250 mM de ácido propiônico. No experimento 2, o delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e duas repetições. Os tratamentos foram os seguintes: presença de 12 mM de ácido propiônico; presença de 24 mM de ácido propiônico; presença 12 mM de ácido propiônico e 40 mg de glicose; e presença de 24 mM de ácido propiônico e 40 mg de glicose. As incubações dos dois experimentos foram feitas em tubos anaeróbios, em que o meio foi saturado com dióxido de carbono, os tubos lacrados e mantidos a temperatura de 39oC. Ao aumentar a concentração de ácido láctico no meio para 50, 100 e 150 mM e ácido propiônico 50 e 100 mM houve um aumento na velocidade específica de crescimento dos microrganismos. Entretanto, quando nos meios havia concentrações maiores de ácido láctico e ácido propiônico, houve uma menor velocidade específica de crescimento e uma maior fase lag que o tratamento controle. A concentração de 24 mM de ácido propiônico inibiu a produção de ácido acético em meio com glicose. A produção de ácido butírico também foi afetada pela concentração de ácido propiônico no meio. As concentrações de 24 mM de ácido propiônico no meio inibiram a produção de ácido butírico, principalmente no meio que continha glicose. Apesar do ácido propiônico não ser utilizado como fonte de energia pelos microrganismos ruminais, ele afeta o metabolismo dos mesmos. O ácido láctico e o ácido propiônico, em baixas concentrações, estimularam o crescimento microbiano in vitro. Entretanto, em concentrações elevadas, esses ácidos inibiram o crescimento microbiano. Os microrganismos ruminais não foram capazes de utilizar o ácido propiônico como fonte de energia. O ácido propiônico apresentou efeito inibitório na velocidade de crescimento de microrganismos ruminais em baixas concentrações mais acentuadamente do que o ácido láctico. No capítulo 2, também foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito do soro de leite fermentado pelo consórcio de Enterococcus faecium e Veilonella parvula sobre os microrganismos ruminais in vitro. No experimento 1, foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, arranjado em um esquema fatorial 6x3 (seis substratos x três níveis de soro) com duas repetições, resultando em 18 combinações entre os fatores: sem substrato; sem substrato mais 10% de soro no meio; sem substrato mais 20% de soro no meio; trypticase; trypticase mais 10% de soro no meio; trypticase mais 20% de soro no meio; amido; amido mais 10% de soro no meio; amido mais 20% de soro no meio; carboximetilcelulose (CMC); CMC mais 10% de soro no meio; CMC mais 20% de soro no meio; pectina; pectina mais 10% de soro no meio; pectina mais 20% de soro no meio; glicose; glicose mais 10% de soro no meio; e glicose mais 20% de soro no meio. No experimento 2, o delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram os seguintes: Células ruminais mais meio de cultura sintético mais glicose; Células ruminais mais soro inativo (Enterococcus faecium e Veilonella parvula sem capacidade de crescimento) mais meio de cultura sintético mais glicose; Células ruminais mais soro ativo (Enterococcus faecium e Veilonella parvula com capacidade de crescimento) mais meio de cultura sintético mais glicose; e soro ativo mais meio de cultura sintético mais glicose. As incubações foram realizadas no primeiro experimento em tubos anaeróbios, saturados com CO2 e mantidos a temperatura de 39º C e no segundo experimento em seringas de vidro calibradas, com capacidade de 100 ml, e mantidas a temperatura de 39°C, em agitação (70 rpm).Houve aumento linear (P<0.01) da DO600 nm nos meios sem substrato e que continham trypticase e glicose em função da adição de soro de leite fermentado. Quando se tinha como substrato o amido e a pectina houve um aumento quadrático (P<0.01) do crescimento microbiano em função dos níveis de soro de leite fermentado. A inclusão de soro de leite fermentado no meio aumentou significativamente a concentração de proteína microbiana no tempo zero e 48 horas de incubação, exceto quando se tinha no meio somente soro ativo. Houve crescimento microbiano durante 48 horas de incubação no meio que continha somente soro ativo demonstrando que os microrganismos contidos no soro continuam os processos de fermentação e consequentemente, de crescimento microbiano após serem adicionados em outro meio, que não o soro de leite. Quando se verifica os valores de crescimento microbiano entre zero hora e 48 horas de incubação, o meio que continha soro inativo apresentou maior crescimento microbiano que os meios apenas com baterias ruminais ou soro ativo. O crescimento microbiano entre zero hora e 48 horas de incubação, no meio com bactérias ruminais e soro ativo, não diferiu significativamente do tratamento que continha apenas bactérias ruminais. O soro de leite fermentado estimulou o crescimento in vitro de bactérias proteolíticas e fermentadoras de carboidratos não estruturais, e em altas concentrações inibe o crescimento in vitro de bactérias amilolíticas e pectinolíticas. Entretanto, o soro não afeta o crescimento in vitro de microrganismos celulolíticos. O soro de leite fermentado contendo culturas ativas de bactérias aumenta a concentração de proteína microbiana in vitro. A adição de altas concentrações de soro de leite fermentado juntamente com bactérias ruminais em meio sem restrição de energia e proteína não estimula o crescimento das bactérias fibrolíticas ruminais in vitro. No capítulo 3, foram utilizadas cinco novilhas mestiças Holandês:Zebu fistuladas com peso médio de 350 kg, distribuídos em quadrado latino 5 x 5. Cada animal foi alojado em baia individual, provida de comedouro e bebedouro. A alimentação dos animais foi constituída de uma dieta isoproteíca, à base de feno de capim tifton 85, com relação volumoso concentrado de 70:30, na base da matéria seca. O delineamento utilizado foi o quadrado latino, arranjado em esquema fatorial 2 x 2 + 1. Os tratamentos constituíram da não adição de soro de leite (controle), da adição de dois níveis de soro de leite não-fermentado (2,5 e 5 L/dia) e dois níveis de soro de leite fermentado pelo consórcio de Enterococcus faecium e Veilonella parvula (2,5 e 5 L/dia). Quando os animais foram suplementados com soro de leite, houve maior consumo (P<0,10) de extrato etéreo (EE) em relação aos animais não suplementados. Houve efeito positivo (P<0,10) da fermentação do soro de leite sobre o consumo de MS (matéria seca), MO (matéria orgânica), PB (proteína bruta), EE, CNF (carboidratos não fibrosos) e FDNcp (fibra em detergente neutro corrigida para cinzas e proteína), em kg/dia. O consumo de EE foi maior (P<0,10) quando se adicionou na dieta maiores níveis de soro de leite. Não foram verificados efeitos do soro de leite fermentado e não- fermentado sobre os coeficientes de digestibilidade da MS, MO, PB, EE, CNF, FDNCP (P<0,10). Todavia, o teor de NDT (nutrientes digestíveis totais) foi menor quando se adicionou na dieta maiores níveis de soro de leite. Não foram verificados efeitos (P<0,10) dos tratamentos sobre o pH ruminal, NAR, NUU, NUS e glicose. A suplementação com soro de leite melhorou o balanço nitrogenado aparente (P<0,10). A suplementação com soro de leite fermentado diminuiu o fluxo intestinal de nitrogênio microbiano e a eficiência de síntese microbiana em relação ao soro não-fermentado (P<0,10). A suplementação de bovinos com soro de leite fermentado pelo consórcio de Enterococcus faecium e Veilonella parvula implica em efeitos positivos sobre o consumo de alimentos, e negativos sobre a utilização do nitrogênio pelos microrganismos ruminais, quando comparado ao soro de leite não-fermentado. Assim, o processo de fermentação do soro de leite não otimiza as respostas fisiológicas de novilhas suplementadas com 2,5 e 5,0 L litros de soro de leite.