5 estratégias nutricionais para reduzir as emissões de metano e amônia por bovinos - Parte 1/2

A pecuária de corte e de leite é uma das importantes fontes de metano (gás de efeito estufa) e NH3 (poluente atmosférico) para o meio ambiente. Os ruminantes são herbívoros que desenvolveram estômago especializado (rúmen), onde uma população microbiana complexa e diversa se decompõe e fermenta a ração ingerida pelo hospedeiro. Metano (CH4) e CO2 são subprodutos naturais da fermentação microbiana de carboidratos e, em menor extensão, aminoácidos (AA) no rúmen e no intestino posterior de animais de fazenda. 

 

Além disso, uma grande parte da proteína dietética e dos compostos N não proteicos que entram no rúmen são degradados por microrganismos ruminais em peptídeos, aa e, eventualmente, em amônia (NH3). Esses compostos são usados ??pelas bactérias do rúmen para sintetizar proteínas. A amônia também é absorvida pela corrente sanguínea, através da parede ruminal ou outras seções do trato gastrointestinal, onde é convertida em ureia no fígado e o excesso é eliminado na urina, que é a principal fonte de (NH3) volatilizado de esterco de gado.

 

A composição e a ingestão da dieta são os principais fatores que afetam a produção de CH4 pelos ruminantes. Ruminantes alimentados com forragens ricas em carboidratos estruturais produzem mais CH4 do que aqueles alimentados com dietas mistas contendo níveis mais elevados de carboidratos não estruturais por unidade de material fermentado no rúmen. Isso é explicado pelas diferentes rotas metabólicas usadas para fermentar os diferentes carboidratos, que resultam em diferentes perfis de AGV que produzem H2 mais ou menos metabólico como o substrato principal para produzir CH4. 

 

Há uma relação clara entre a digestibilidade da matéria orgânica da ração, o consumo de ração concentrada ou amido e o padrão de fermentação ruminal e produção de CH4. Com relação às emissões de NH3, a superalimentação de proteínas para micróbios ou animais resultará no catabolismo da proteína ou aminoácidos, conversão do excesso de N em ureia e excreção de ureia na urina. Assim, do ponto de vista ambiental, é importante combinar os suprimentos de proteína na dieta o mais próximo possível às necessidades microbianas e animais.

 

 

Uma importante característica da alimentação que pode impactar a produção de CH4 entérico é a qualidade da forragem, especificamente sua digestibilidade. O aumento da ingestão de alimentos de baixa qualidade e menos digestíveis tem pouco efeito sobre a produção de CH4 quando expresso com base no consumo de matéria seca. Para alimentos com maior digestibilidade, no entanto, o aumento do consumo resulta em uma depressão na quantidade de CH4 produzida por unidade de alimento consumido. Além disso, diminui o CH4 produzido por unidade de produto (intensidade de emissão) ao diluir a energia de manutenção. 

 

As forragens são os ingredientes da alimentação com a maior variabilidade na composição e têm o maior impacto na digestibilidade da dieta. Fatores como espécie de planta, variedade, maturidade na colheita e preservação podem afetar a qualidade e digestibilidade da forragem. Em termos gerais, à medida que a planta amadurece, o conteúdo de carboidratos estruturais aumenta e o de carboidratos mais fermentáveis ??diminui. A colheita das forragens no momento certo, dependendo do tipo de forragem, é importante para maximizar a quantidade e a digestibilidade do suprimento de nutrientes pelas forragens. Além disso, os diferentes processos usados ??para conservar forragens (feno, silagem) podem influenciar negativamente o valor nutricional se não for feito de forma adequada. Na última década, um grande esforço foi feito para desenvolver variedades de forragem ricas em nutrientes desejáveis ??(lipídios, carboidratos solúveis em água) que mostraram efeitos de mitigação promissores.

 

Em geral, as reduções de CH4 estão correlacionadas com maior qualidade e digestibilidade dos nutrientes, que são 2 atributos para os quais o tipo de forragem e a maturidade podem ser indicadores. O aumento da qualidade ou digestibilidade das forragens aumentará a eficiência da produção e isso provavelmente resultará na diminuição de CH4. 

 

 

Alimentos concentrados e amido geralmente fornecem mais nutrientes digeríveis do que volumosos, que aumentam a digestibilidade dos alimentos e geralmente aumentam a produtividade animal.

 

O amido é uma possibilidade em algumas situações, mas não pode ser generalizado (ou seja, sistemas de baixa entrada com pequena suplementação com amido). A adequação desta abordagem para a mitigação de GEE depende do acesso e disponibilidade de ração e competição potencial com o consumo humano direto.

 

Alimentos de subprodutos com alto teor de óleo, como grãos de destilaria e farinhas da indústria de biodiesel, podem ser fontes de lipídios econômicas. Existem muitas evidências de que os lipídios suprimem a produção de CH4. Os efeitos dos lipídios no rúmen não são isolados de seu efeito supressor geral sobre bactérias e protozoários. Meta-análises de documentaram uma diminuição consistente na produção de CH4 com a suplementação de gordura. Uma pesquisa que analisou 27 estudos mostrou que, dentro de uma taxa prática de alimentação inferior a 8% de gordura na dieta, um aumento de 10 g/kg na gordura dietética diminuiria o rendimento de CH4 em 1 g/kg CMS em bovinos. Embora a suplementação de dietas animais com lipídios comestíveis com o único propósito de reduzir as emissões de CH4 seja discutível, subprodutos ricos em óleo das indústrias de biocombustíveis [grãos de destilaria secos (DDG) ou úmidos (WDG) sozinhos ou com solúveis (DDGS e WDGS, respectivamente) ) e farinhas de sementes oleaginosas extraídas mecanicamente] podem servir naturalmente como uma alimentação atenuante de CH4, se incluídas na dieta para diminuir o custo da alimentação.

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Dois aspectos principais da nutrição de ruminantes podem estar relacionados diretamente às emissões de NH3 do esterco de gado: (1) utilização ineficiente de N da ração no rúmen; (2) previsão imprecisa das necessidades de proteína degradável e não degradável do animal, levando à superalimentação de N da dieta. Uma grande parte das proteínas da dieta e compostos não proteicos que entram no rúmen são degradados pelos microrganismos ruminais em peptídeos, aminoácidos e, eventualmente, para NH3. Os dados de pesquisa disponíveis indicam que as dietas dadas aos animais têm efeitos profundos nas emissões de NH3 do esterco. 

 

A superalimentação de proteínas degradáveis ??ou metabolizáveis ??no rúmen resultará em excreção excessiva de N urinário. Fornecer uma dieta desequilibrada no suprimento de aa também pode resultar em baixa eficiência do uso de N na alimentação porque um ou mais aminoácidos podem limitar a síntese de proteínas e, portanto, o uso produtivo dos outros aminoácidos, resultando em aumento do catabolismo de todos os aminoácidos. 

 

Finalmente, a fermentabilidade insuficiente da dieta pode limitar a captura de N na proteína microbiana no rúmen, e o fornecimento insuficiente de energia para o animal pode limitar as taxas de síntese de proteína, o que resulta em baixa eficiência alimentar de N, produção excessiva de N urinário e, consequentemente, aumento de NH3 emissões de estrume. As perdas urinárias de N por vacas leiteiras diminuem linearmente com a diminuição dos níveis de proteína bruta na dieta. Essas reduções às vezes podem ser alcançadas com efeitos mínimos ou nenhum efeito sobre a produção ou composição do leite e da proteína do leite.