Determination of protein and carbohydrate fractions and estimated energy values and intestinal digestibility protein from forages and byproducts generated in northeast of brazil

Abstract

Objetivou-se com o presente estudo caracterizar as fraÃÃes de carboidratos e proteÃna e estimar o valor energÃtico e a digestibilidade intestinal da proteÃna nÃo-degradada no rÃmen de alimentos por intermÃdio da tÃcnica de trÃs estÃgios da algaroba (Prosopis juliflora), da canafÃstula (Pithecellobium multiflorum), da flor-de-seda (Calotropis procera), da jitirana (Ipomea sp.), do juazeiro (Zizyphus joazeiro), do mata-pasto (Senna obtusifolia), do sabià (Mimosa caesalpiniaefolia), da palma gigante (Opuntia fÃcus indica) e do xique-xique (Cereus gounellei) e dos subprodutos do abacaxi (Ananas comosus), da acerola (Malpighia emarginata), do caju (Anacardium occidentale), do coco (Cocos nucifera), do melÃo (Cucumis melo), do maracujà (Passiflora eduli), da uva (Vitis labrusca) e do urucum (Bixa orellana). Para obtenÃÃo do fracionamento dos carboidratos, de acordo com o sistema CNCPS, foram calculados os carboidratos totais, as suas fraÃÃes B2, C e os componentes solÃveis em detergente neutro. Foram determinadas as fraÃÃes potencialmente degradÃvel (B2) e nÃo-degradÃvel (C) da fibra em detergente neutro, corrigida para cinzas e proteÃna. Para determinaÃÃo das fraÃÃes nitrogenadas, foram analisados os compostos nitrogenados nÃo-protÃicos, nitrogÃnio solÃvel e insolÃvel em tampÃo borato-fosfato e nitrogÃnio protÃico insolÃvel em detergente neutro e em detergente Ãcido. Para a estimaÃÃo dos Nutrientes DigestÃveis Totais (NDT) foram utilizadas as equaÃÃes propostas pelo NRC (2001). Para a determinaÃÃo da digestibilidade intestinal da proteÃna nÃo-degradada no rÃmen, os alimentos foram inicialmente incubados no rÃmen de fÃmea bovina fistulada, por 16 horas para determinaÃÃo da ProteÃna nÃo-degradada no rÃmen (PNDR), sendo o resÃduo submetido à digestÃo com soluÃÃo de pepsina durante 1 hora, e soluÃÃo de pancreatina a 38ÂC durante 24 horas, cujos resÃduos foram analisados para nitrogÃnio total. Acerola e melÃo apresentaram substancial conteÃdo nitrogenado na fraÃÃo C o que reduziria a disponibilidade de N tanto para microrganismos do rÃmen quanto para o hospedeiro. As forrageiras estudadas apresentaram maiores proporÃÃes do nitrogÃnio nas fraÃÃes A e B2, consequentemente disponibilizando nitrogÃnio para bactÃrias fermentadoras de carboidratos fibrosos. O percentual de fraÃÃo C na acerola e no melÃo em detrimento da fraÃÃo B2 acarretaria maior efeito de repleÃÃo ruminal e diminuiÃÃo da disponibilidade energÃtica, por sua caracterÃstica de indigestibilidade ao longo do trato gastrointestinal, quando submetidos a ensaios de alimentaÃÃo para animais. Nas forrageiras nativas e nas adaptadas ao clima da regiÃo Nordeste foram observados valores de fraÃÃo A + B1 de 35,26 a 73,37%, para fraÃÃo B2, de 3,87% a 28,45% e para fraÃÃo C de 17,34 e 40,63%. As fraÃÃes A, B1, B2, B3 e C dos compostos nitrogenados apresentaram variaÃÃo de 9,84 a 42,33 %; 1,58 a 11,47%; 48,63 a 80,10%; 0,70 a 6,13% e 0,43 a 2,86%, respectivamente. As fraÃÃes de carboidratos dos subprodutos analisados variaram de 19,35 a 58,52%; 9,95 a 61,44% e 15,35 a 70,06 para A+B1, B2 e C, respectivamente; enquanto para os compostos nitrogenados variaram de 5,01 a 33,02%; 1,69 a 15,23%; 2,26 a 75,60%; 1,53 a 40,26% e 0,08 a 43,84% para fraÃÃes A, B1 B2, B3 e C, respectivamente. O NDT estimado das forrageiras variou de 48,30 a 65,42%, enquanto o dos subprodutos variou de 31,41 a 128,90%. A estimativa da PNDR das forragens variou de 13,37 a 83,6%, e dos subprodutos variou de 39,14 a 89,06%. A digestibilidade intestinal da PNDR das forragens variou de 26,09 a 80,68%, enquanto para os subprodutos variou de 22,26 a 76,82%. O sabià foi a forrageira que apresentou a maior DI e o maior teor de PNDRd, e a flor-de-seda os menores valores; enquanto para os subprodutos, o melÃo apresentou o maior valor para DI, entretanto o caju forneceu maior teor de PNDRd, enquanto o coco apresentou os mais baixos valores para DI e PNDRdThe objective of this research was to characterize the protein and carbohydrate fractions,estimate energy values and evaluate the intestinal digestibility protein of algaroba (Prosopis juliflora), canafÃstula (Pithecellobium multiflorum), flor-de-seda (Calotropis procera), jitirana (Ipomea sp.), juazeiro (Ziziphus joazeiro), mata-pasto (Senna obtusifolia) and sabià (Mimosa caesalpiniaefolia Benth), palma gigante (Opuntia ficus indica) and xique-xique (Cereus gounellei) and the agroindustry byproducts from pineapple (Ananas comosus L.), barbados cherry (Malpighia emarginata), cashew (Anacardium occidentale), coconut (Cocos nucifera L.), melon (Cucumis melo), passion fruit (Passiflora eduli), grape (Vitis labrusca) and anatto seeds (Bixa orellana L.). To obtain the carbohydrates fractions, according with Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) system, were calculated the total carbohydrates, their fractions B2, C and the soluble components in neutral detergent. It was determinated the potentially degradable (B2) and undegradable (C)fractions of the neutral detergent fiber, corrected for ashes and protein. The non-protein nitrogenous compounds, soluble and insoluble nitrogen in borate-phosphate buffer, nitrogenous protein insoluble in neutral and acid detergent were analyzed for the determination of the nitrogen fractions. To estimate Total Digestible Nutrients (TDN) had been used the equations proposals by National Research Council - NRC (2001). The feeds were incubated in rumen during 16 hours to determine the rumen-undegradable protein (RUDP), then the residue was incubated with pepsin solution during 1 hour, and pancreatic solution during 24 hours at 38ÂC, whose residues were analyzed for total nitrogen. The Malpighia emarginata and Cucumis melo showed substantial nitrogen content in fraction C which would reduce the disponibility of nitrogen for the rumen microorganisms and its host. The evaluated forages showed higher proportions of nitrogen in fractions A and B2, providing nitrogen for the rumen microorganisms. The percentage of fraction C in Malpighia emarginata and Cucumis melo at the expense of the B2 fraction would entail greater effect of ruminal fill and decreased availability of energy, for its characteristic of indigestibility along the gastrointestinal tract, when being tested for feeding animals. In the evaluated forages had been observed values of A+B1 fraction from 35.26 to 73.37%, for B2 fraction, from 3.87% to 28.45% and for C fraction from 17.34 to 40.63%. The fractions, A, B1, B2, B3 and C of nitrogenous compounds had presented variation from 9.84 to 42.33%; 1.58 to 11.47%; 48.63 to 80.10%; 0.70 to 6.13% and 0.43 to 2.86%, respectively. The byproducts carbohydrate fractions analyzed varied from 19.35 to 58.52%; 9.95 to 61.44% and 15.35 to 70.06, for A+B1, B2 and C, respectively. In turn, the nitrogenous compounds varied from 5.01 to 33.02%; from 1.69 to 15.23%; from 2.26 to 75.60%; from 1.53 to 40.26% and from 0.08 to 43.84% for fractions, A, B1 B2, B3 and C, respectively. The forages TDN values varied from 48.30 to 65.42%, while of by-products it varied from 31.41 to 128.9%. The estimate of RUDP in the forages ranged from 13.37% to 83.6%, and the byproducts RUDP ranged from 39,14 to 89.06%. The intestinal digestion of RUDP ranged from 26.09 to 80.68%, %, while for byproducts varied of 22,26 76.82%. The Mimosa caesalpiniaefolia Benth was the forage that presented better ID and better RUDPd, and the Calotropis procera, presented lowest values for these variables. For byproducts, the Cucumis melo presented the biggest value for DI, while the Cocos nucifera L. presented the lowest values for DI and RUDP