Utilização de enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) como alternativa para auxiliar na fermentação de silagens

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A distribuição irregular de chuvas durante o ano ocasiona menor oferta de forragem e aumenta a instabilidade de oferta de alimento de qualidade para o animal. Para prevenir a perda de produção, há como alternativa a produção de silagem (Negrão et al., 2016). A silagem é produto advindo da conservação de forragem em condições de anaerobiose e pH baixo, onde, bactérias do ácido lático vão fermentar açúcares presentes no material vegetal e produzir ácidos que consequentemente reduzem o pH e inibem o crescimento de microrganismos indesejáveis (Weinberg and Muck, 1996).

A escolha do material a ser ensilado é de suma importância, na qual algumas plantas possuem vantagem em relação a outras quanto ao substrato fermentativo e queda do pH, tal como a maior presença de carboidratos solúveis (CS), baixo poder tamponante e alto teor de matéria seca – esses são alguns dos fatores que garantem maior sucesso fermentativo e consequentemente garantem a qualidade do material ensilado. Enquanto que forrageiras que não atendem de maneira significativa alguns desses critérios vão possuir maior tendência de perda de nutrientes por efluentes e por gases, além de favorecer fermentações indesejáveis ocasionadas por bactérias do gênero Clostridium, afetando a qualidade de silagem (Negrão et al., 2016) (Ferreira et al., 2013).

Leia também: Importância da fermentação anaeróbica da silagem

Desse modo, é interessante o uso de aditivos que modulam a fermentação anaeróbia e aumentam o valor nutricional da silagem de capins tropicais (Furtado, Carneiro, Coutinho, Cândido, & Silva, 2019), sendo viável a utilização de enzimas fibrolíticas (Li et al., 2020), que favorece o aumento dos teores de CS disponíveis e o desenvolvimento de microrganismos fermentadores lácticos reduzindo rapidamente o pH da silagem, prevenindo desse modo a fermentação clostridica, bem como aumentar a digestibilidade da MS e reduzir os teores de FDN e FDA (Zhao et al., 2021) (Muck et al., 2018) (Desta et al., 2016).

As principais enzimas fibrolíticas utilizadas são as hemicelulases, celulases, pectinases e xilanases, visto que essas enzimas potencializam a degradação de polissacarídeos estruturais, desse modo, em alimentos mais fibrosos com carboidratos complexos, as enzimas fibrolíticas estimulam a taxa de degradação da fibra durante a fase de fermentação e, consequentemente, causam uma fermentação anaeróbica de melhor qualidade (Newbold et al., 1997)

Trabalhos envolvendo silagens de gramíneas tropicais de baixo teor de CS (capim Napier) observaram que a adição de uma enzima celulase comercial resultou em reduções na degradação da proteína e aumento da degradação do FDN (Khota et al., 2016). Foi observado por Desta et al. (2016) menores perdas de matéria seca para silagem de capim Napier tratada com enzimas fibrolíticas em relação ao controle (62,8 vs 40,5 g kg -1), associando esse valor a menor ocorrência de fermentação secundária. A degradação da FDN e FDA in situ de silagem de capim Mombaça observada por Antonio et al. (2018) foi aumentada com a combinação das enzimas fibrolíticas. Assim como Dineshkumar et al. (2014) provou efeitos positivos na degradabilidade de nutrientes da silagem de capim Urochloa decumbens in vitro quando tratado pela enzima celulase.

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Consta na literatura cientifica resultados positivos com a utilização de enzimas fibrolíticas exógenas para melhoria da qualidade fermentativa de silagens de capins, mesmo sendo uma técnica bem difundida é um assunto em frequente estudo, principalmente em relação a sua dosagem e maneiras de aplicação.

Referências:

ANTONIO, G.; FILLA, M. G.; DEL VALLE, T. A.; CAMPANA, M.; MORAIS, J. P. G. (2018). Efeitos de enzimas fibrolíticas sobre a degradação in situ da matéria seca e da fibra de forrageiras. Agrarian, 11(42), 363-370. DOI:https://doi.org/10.30612/agrarian.v11i42.7488

DESTA, S. T.; YUAN, X.; LI, J.; SHAO, T. (2016). Ensiling characteristics, structural and nonstructural carbohydrate composition and enzymatic digestibility of Napier grass ensiled with additives. Bioresource Technology,221, 447-454. DOI: 10.1016/j.biortech.2016.09.068

DINESHKUMAR D.; ABDALLA A. L.; SILVA S. C. M. L.; LUCAS R. C.; CAVALCANTE S. E. A. S.; SOUZA G. D., DOS SANTOS P. P.; DOS SANTOS J. E. M.; LOUVANDINI H. (2014) Effect of temperature and pre-incubation time of fibrolytic enzymes on in vitro degradability of Brachiaria (Brachiaria decumbens). Animal Production Science 54, 1779-1783. DOI:https://doi.org/10.1071/AN14262

FERREIRA, D.J.; LANA, R.P.; ZANINE, A.M.; SANTOS, E.M.; VELOSO, C.M.; RIBEIRO, G.A. (2013). Silage fermentation and chemical composition of elephant grass inoculated with rumen strains of Streptococcus bovis. Anim. Feed Sci. Technol. 183, 22–28. DOI:https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2013.04.020.

KHOTA, W., S. PHOLSEN, D. HIGGS, and Y. CAI. 2016. Natural lactic acid bacteria population of tropical grasses and their fermentation factor analysis of silage prepared with cellulase and inoculant. J. Dairy Sci. 99:9768–9781

LI, F. et al. (2020) Pretreatment of Pennisetum sinese silages with ferulic acid esterase-producing lactic acid bacteria and cellulase at two dry matter contents: Fermentation characteristics, carbohydrates composition and enzymatic saccharification. Bioresource Technology, v. 295, p. 122261.  DOI:10.1016/j.biortech.2019.122261

MUCK, R. E. et al. (2018) Silage review: Recent advances and future uses of silage additives. Journal of Dairy Science, v. 101, n. 5, p. 3980-4000, DOI:https://doi.org/10.3168/jds.2017-13839

NEGRÃO, F.M.; ZANINE, A.M.; SOUZA, A. L.; CABRAL, L.S.; FERREIRA, D.J.; DANTAS, C.C.O. (2016). Perdas, perfil fermentativo e composição química das silagens de capim Brachiaria decumbens com inclusão de farelo de arroz. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, v.17, p.13-25. DOI :https://doi.org/10.1590/S1519-99402016000100002

WEINBERG, Z. G; MUCK, R. E. New trends and opportunities in the development and use of inoculants for silage. FEMS Microbiology Reviews, v.19, p.53-68, 1996.

ZHAO, C. Cellulase Interacts with Lactic Acid Bacteria to Affect Fermentation Quality, Microbial Community, and Ruminal Degradability in Mixed Silage of Soybean Residue and Corn Stover. Animals, v. 11, n. 2, p. 334, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/ani11020334

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