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Dietas na produção e qualidade
de embriões em fêmeas bovinas superovuladas Flávio Rocha Alves Claudiney de Melo Martins Jaqueline Aguiar Rodrigues Fernando do Amaral Braga Fernanda Altieri Ferreira Ricardo Lopes Dias da Costa João José Assumpção de Abreu Demarchi Paulo Henrique Mazza Rodrigues
Alimentar rebanhos leiteiros e de corte a baixo custo é uma das formas de garantir melhor rentabilidade na produção de carne e leite. Da mesma forma, são necessários níveis adequados de energia e proteína na dieta para manter níveis elevados de produção de bovinos destinados às práticas das biotecnologias da reprodução, como punção folicular ovariana (OPU) ou produção de embriões por animais destinados à transferência de embriões (TE). Assim, a uréia, um composto nitrogenado não-protéico (NNP) de baixo custo, tem sido muito utilizada como suplemento protéico na alimentação de ruminantes. Entretanto, é pouco utilizada em programas de TE 1
A uréia disponível ao animal pode ter origem endógena e exógena. A uréia exógena, fornecida ao ruminante como fonte de nitrogênio para os microrganismos ruminais, é um composto quaternário constituído por nitrogênio, oxigênio, carbono e hidrogênio (CH4N2O) 2, 3.
A uréia também pode ser proveniente do metabolismo protéico. A urease presente no tecido epitelial do rúmen, quando em contato com a uréia, leva a sua hidrólise, desdobrando-a em CO2 e amônia. Possivelmente, a hidrólise da uréia também ocorre durante sua passagem pelo epitélio ruminal em decorrência da ação da urease bacteriana que penetra no tecido, o que de certa forma acelera a difusão desta para o rúmen 4.
A uréia formada endogenamente pode ser eliminada via urina e retornar ao rúmen pela saliva ou por difusão pelo epitélio ruminal5. Quando o fígado excede sua capacidade de conversão da amônia em uréia, as concentrações de amônia no sangue elevam-se, ocasionando uma alcalose sistêmica. A amônia é rapidamente absorvida pelo cérebro, sendo que os transtornos no sistema nervoso central são sintomas de intoxicação6. O excesso de proteína na dieta de vacas leiteiras é degradado, com a amônia, originando posteriormente uréia no fígado7, 8.
A velocidade com que os teores de amônia plasmática se elevam depende, sobretudo, da taxa de liberação do nitrogênio no rúmen. A uréia proveniente da dieta tem exatamente a característica de prover uma liberação bem rápida deste nitrogênio, independente da fonte de carboidrato presente na dieta (fibra ou amido), elevando também rapidamente as concentrações de amônia e, posteriormente, da uréia no plasma9.
Efeitos da uréia
Geralmente, altos níveis de amônia plasmática não resultam em diminuição da ingestão diária, mas estão associados com menor taxa de ingestão/hora e redução do tempo da primeira refeição10, 9. Os mecanismos que modificam o comportamento de ingestão não estão bem estabelecidos, mas é provável que sejam operados no sistema nervoso central como resposta ao rápido aumento dos níveis de amônia plasmática após a alimentação.
Uma possibilidade é que a excessiva amônia no plasma atravesse a barreira hemato-encefálica, inibindo a ação excitatória de aminoácidos (glutamato e aspartato: poderosos estimulantes de apetite por ação no hipotálamo) sobre o sistema nervoso central9. Logo, esta modificação no padrão de consumo de alimentos torna-se um mecanismo que os ruminantes utilizam, já que não há descrição de mecanismo metabólico compensatório, para tentar controlar os níveis de amônia no plasma, mesmo que de forma insuficiente.
Estudo sobre os possíveis efeitos tóxicos da amônia em novilhos mostra que a hiperglicemia observada durante a hiperamonemia pode ser resultado de uma subutilização da glicose pelos tecidos sensíveis a insulina.11 Acredita-se que esta hiperglicemia é decorrente da redução na relação entre insulina:glucagon, estimulando a gliconeogênese, e a glicogenólise. Assim, a insulina sofre supressão em seus teores na presença de altos níveis plasmáticos de amônia. Contudo, esta supressão da insulina pode estar sendo causada pela diminuição na taxa de ingestão de alimento e não diretamente pela hiperamonemia, mas estes dados são bastante inconsistentes na literatura9.
O nitrogênio uréico plasmático (NUP) e o nitrogênio uréico no leite (NUL) são fortes indicadores do metabolismo protéico em bovinos12. Dietas contendo elevadas quantidades de uréia como fonte de nitrogênio geralmente elevam as concentrações de amônia ruminal e o NUP. Geralmente, a concentração mínima do NUP ocorre antes da alimentação e a máxima, aproximadamente, 4 a 6 horas após a alimentação8.
Efeitos adversos
Vários trabalhos têm mostrado os efeitos da concentração de proteína bruta e sua relação com a reprodução de vacas leiteiras. O NRC (1989) recomenda que vacas leiteiras de alta produção devem receber dietas com 16 a 17% de proteína bruta (PB), 35% de proteína não degradável (PNDR) e 65% de proteína degradável no rúmen (PDR)13. Mas alguns estudos têm sugerido que estes níveis maiores podem causar efeitos deletérios na fertilidade14.
Os altos níveis de PDR são associados com alterações na fisiologia ovariana e uterina, resultando em uma insuficiência luteal e perda embrionária (decréscimos de até 20% na taxa de prenhez) quando o NUP (nitrogênio uréico plasmático) e o NUL (nitrogênio uréico no leite) ultrapassam os 19 mg/dL. Decréscimos na taxa de concepção, aumento no número de dias em serviço e aumento de serviços por concepção, têm sido relatados em vacas leiteiras alimentadas com excesso de PDR8.
Na realização da cultura de oócitos, a taxa de clivagem e a produção de blastocistos foram reduzidas quando os oócitos eram derivados de novilhas que receberam dietas com maior taxa de liberação de amônia ruminal. Além disso, poucos blastocistos foram produzidos da clivagem de oócitos provenientes de folículos de tamanho médio (>4 – 8 mm) das novilhas ofertadas com essa dieta.15 Entretanto, a uréia per se pode não ser o fator causal ou pode ser que os problemas de fertilidade são dependentes da natureza do padrão diário de consumo da PDR9. Entretanto, estes dados são bastante inconsistentes e o mecanismo que explica os efeitos da alta proteína da dieta sobre a fertilidade não estão ainda estabelecidos16. Além disso, os principais trabalhos na área são realizados com rebanhos leiteiros, tendo poucos estudos com rebanhos de gado de corte e em condições brasileiras.
Trabalho (Projeto NRP-2433) realizado na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento (UPD) do Pólo APTA do Extremo Oeste, localizada no município de Andradina (SP), utilizou 39 vacas da raça Nelore com escore corporal entre 5,5 e 7,5. Adotou-se escala de 1 a 9 (1 = muito magra; 9 = gorda) com peso médio de 471,7 kg (± 65,8 kg) distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado em três grupos: C = controle; UA = uréia antes do dia 0 (fornecimento de uréia do dia -5 ao dia 0 do protocolo de superovulação) e UD = uréia depois do dia 0 (fornecimento de uréia do dia 0 ao dia 5 do protocolo de superovulação). A dieta C foi formulada para conter 15,0% de proteína bruta (PB), enquanto as dietas UA e UD possuíam 17,7% de PB.
Todos os animais pastejaram ad libitum em Brachiaria brizantha e receberam, durante 16 dias, 3,0 kg de concentrado diariamente, distribuídos em dois fornecimentos, um pela manhã e o outro à tarde. A única diferença entre as dietas foi a inclusão de uréia nos concentrados das dietas UA e UD (100g de uréia/animal/dia) nos dias referidos, sendo que nos outros dias as vacas receberam a mesma dieta do grupo controle. Utilizou-se um protocolo comercial de sincronização e superovulação iniciado no dia D-8, sendo D0 o dia de aplicação do indutor de ovulação e o D7, o dia de colheita dos embriões. Amostras de sangue foram colhidas nos dias D-5, D0 e D5 para posterior mensuração de NUP. A avaliação da qualidade dos embriões foi determinada segundo o manual da Sociedade Internacional de Transferência de Embriões 17.
Os teores de nitrogênio uréico plasmático (NUP) nos dias -5, 0 e 5 estão expressos na tabela 1. Além do efeito significativo de interação entre o dia de colheita e os tratamentos (P=0,0003) e o efeito significativo de dia de colheita (P<0,0001), houve efeito significativo de tratamento sobre os teores de NUP no D0 (UA=35,05 vs C=23,78 mg/dL) e no D5 (UD=29,77 vs. UA=20,75 mg/dL), mas não no D-5.
Não houve efeito significativo de tratamento sobre nenhuma das variáveis-resposta estudadas (tabela 2). O número de estruturas totais recuperadas por animal não foi afetado por nenhum dos tratamentos. Da mesma forma, o número absoluto de embriões viáveis e inviáveis e a porcentagem de ambos em relação ao total de estruturas recuperadas não foram afetados nem pela inclusão e nem pelo momento de inclusão da uréia na dieta. Todos estes dados ainda são preliminares. Haverá posterior enriquecimento dos dados com maior número de animais.
Esta falta de diferenças na produção e qualidade dos embriões discorda do argumento proposto por Butler et al. (1996)8, que afirmam que teores de NUP maiores do que 19 mg/dl causam diminuição na taxa de prenhez, mas corrobora com Dawuda et al. (2002)16 que não encontraram diferenças na produção de embriões quando alimentaram vacas leiteiras com 250 g de uréia/dia por 17 dias.
O aumento do NUP, provocado pela infusão intravenosa de uréia por um curto espaço de tempo, pode afetar diretamente o ambiente uterino por provocar diminuição do pH uterino.18 Isto pode explicar os resultados que apontam efeitos danosos sobre os embriões quando os animais receberam uma dieta com alto teor de uréia por 7 dias.16 Mas não apresentam qualquer efeito prejudicial ao embrião quando receberam esta mesma dieta por 17 dias.
Vacas leiteiras podem adaptar-se ao aumento do nitrogênio rapidamente degradável no rúmen, se este aumento ocorrer por pelo menos 10 dias antes da inseminação.19 Entretanto, não houve indícios de nenhum mecanismo de adaptação metabólico significante à dieta geradora de altos níveis de amônia plasmática em novilhas, durante as quatro semanas de período experimental.9
A alimentação de ovelhas com ingestão em excesso de PDR durante o ciclo estral e os cinco primeiros dias após a cobertura mostrou impedimento do transporte do embrião pelo útero, sendo a maioria dos embriões encontrados na ampola; depois disso, o transporte e desenvolvimento do embrião no oviduto foi acelerado.20
Como pode ser observado, os trabalhos nesta área são bastante inconclusivos sobre o assunto, havendo autores que encontraram efeitos deletérios da alta proteína bruta na dieta, e outros que não. É importante ressaltar que a baixa fertilidade de vacas reflete a combinação de efeitos de um ambiente uterino que é dependente de progesterona, mas com rendimento subótimo por ação de um balanço energético negativo ou problemas pós-parto que são acentuados pelo efeito da uréia resultante da ingestão da alta proteína dietética21.
Assim, a suplementação de uréia a fêmeas bovinas superovuladas com 100 g de uréia por dia, feito por curto período (6 dias), em diferentes fases do ciclo estral não resulta em efeitos deletérios sobre a produção e qualidade dos embriões, mesmo os animais apresentando níveis mais elevados de nitrogênio uréico plasmático.
(*) Dados preliminares
1 BARRETO, A.G.; LOUVANDINI, H.; COSTA, C.P. et al. Uso da uréia como suplemento protéico na dieta de doadoras e receptoras de embriões bovinos. Revista Brasileira de Zootecnia, v.32, n.1, p.77-84, 2003.
2 SCHMIDT-NIELSEN, K. Fisiologia animal: adaptação e meio ambiente. 5.ed. Trad. de T.Oppino e C. Finger. São Paulo: Livraria Santos, 1996.600p.
3 NELSON, D.L.; COX, M.M. Lehninger principles of Biochemistry.3.ed. New York: Worth, 2000.1152p.
4 HOUPT, T.R. Transfer of urea and ammonia to the rumen. In: PHILLIPSON A.T. Physiology of digestion and metabolism in the ruminants. Newclastle: England, 1970. p.119-131.
5 VISEK, W.J. Ammonia: It’s effects on biological systems, metabolic hormones, and reproduction. Journal of Dairy Science, v.67, p.481-498, 1984.
6 EMERICK, R.J. Nitrate and Urea Toxities. In: CHURCH, C.D. The ruminant animal: digestive physiology and nutrition. New Jersey: Waveland Press, 1993, p.564.
7 GUSTAFSSON, A.H; PALMQUIST, D.L. Diurnal variation of rumen ammonia, serum urea, and milk urea in dairy cows at high and low yields. Journal of Dairy Science, v.76, p.475-484, 1993.
8 BUTLER, W.R.; CALAMAN, J.J.; BEAM, S.W. Plasma and milk urea nitrogen in relation to pregnancy rate in lactating dairy cattle. Journal of Animal Science, v.74, p.858-865, 1996.
9 SINCLAIR, K.D.; SINCLAIR, L.A.; ROBINSON, J.J. Nitrogen metabolism and fertility in cattle: I. Adaptive changes in intake and metabolism to diets differing in their rate of energy and nitrogen release in the rumen. Journal of Animal Science, v.78, p.2659-2669, 2000a.
10 KÖSTER, H.H.; COCHRAN, E.C.; TITGEMEYER, E.S. et al. Effect of increasing proportion of supplemental nitrogen from urea on intake and utilization of low-quality, tallgrass-prairie forage by beef steers. Journal of Animal Science, v.75, p.1393-1399, 1997.
11 Fernandez et al. (1988)
12 ROSELER, D.K.; FERGUNSON, J.D.; SNIFFEN, C.J. et al. Dietary protein degradability effects on plasma and milk urea nitrogen and milk nonprotein nitrogen in Holstein cows. Journal of Dairy Science, v.76, p.525-534, 1993.
13 SANTOS, G.T.; CAVALIERI, F.L.B.; MODESTO, E.C. Recentes avanços em nitrogênio não-protéico na nutrição de vacas leiteiras. In: Anais do 2o Simpósio Internacional em Bovinocultura de Leite: Novos Conceitos em Nutrição, UFLA, p.199-228, 2001.
14 FERGUNSON, J.D.; CHALUPA, W. Impact of protein nutrition in dairy cows. Journal of Dairy Science, v.72, p.746-766, 1989.
15 SINCLAIR, K.D.; KURAN, M.; GEBBIE, F.E. et al. Nitrogen metabolism and fertility in cattle: II. Development of oocytes recovered from heifers offered diets differing in their rate of nitrogen release in the rumen. Journal of Animal Science, v.78, p.2670-2680, 2000b. 16 DAWUDA, P.M.; SCARAMUZZI, R.J.; LEESE, H.J et al. Effect of timing of urea feeding on the yield and quality of embryos in lactating dairy cows. Theriogenology, v.58, p.1443-1455, 2002.
17 STRINGFELLOW, D.A.; SEIDEL, S.M. Manual da Sociedade Internacional de Transferência de Embriões. 3.ed. Savoy IL: IETS, 180p., 1998.
18 RHOADS, M.L.; GILBERT, R.O.; LUCY, M.C. et al. Effects of urea infusion on the uterine luminal environment of dairy cows. Journal of Dairy Science, v.87, p.2896-2901, 2004.
19 LAVEN, R.A.; DAWUDA, P.M.; SCARAMUZZI, R.J. et al. The effect of feeding diets high in quickly degradable nitrogen on follicular development and embryo growth in lactating Holstein dairy cows. Animal Reproduction Science, v.84 (1-2), p.41-52, 2004.
20 BERARDINELLI, J.G.; WENG, J.; BURFENING, P.J. et al. Effect of excess degradable intake protein on early embryonic development, ovarian steroids, and blood urea nitrogen on days 2, 3, 4, and 5 of the estrous cycle in mature ewes. Journal of Animal Science, v.79, p.193-199, 2001.
21 BUTLER, W.R. Review: Effect of protein nutrition on ovarian and uterine physiology in dairy cattle. Journal of Dairy Science, v.81, p.2553-2539, 1998.
Bibliografia Consultada
NRC – NATIONAL RESEARCH COUNCIL. Nutrients Requirements of Dairy Cattle. Sixth Revised Edition, 157p, 1989.
Origem: Apta Regional - www.apta.sp.gov.br/polos Flávio Rocha Alves Mestrando da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ – USP) – Pirassununga (SP) Claudiney de Melo Martins Mestrando da FMVZ – USP – São Paulo (SP) Jaqueline Aguiar Rodrigues Mestrando da FMVZ – USP – São Paulo (SP) Fernando do Amaral Braga Mestrando da FMVZ – USP – Pirassununga (SP) Fernanda Altieri Ferreira Doutoranda da FMVZ – USP – Pirassununga (SP) Ricardo Lopes Dias da Costa Pesquisador do Pólo APTA Extremo Oeste – Andradina (SP) João José Assumpção de Abreu Demarchi Pesquisador do Pólo APTA Extremo Oeste – Andradina (SP) demarchi@apta.sp.gov.br Paulo Henrique Mazza Rodrigues Professor Associado da FMVZ – USP – Pirassununga (SP)
Dados para citação bibliográfica(ABNT): ALVES, F.R.; MARTINS, C.M.; RODRIGUES, J.A.; BRAGA, F.A.; FERREIRA, F.A.; COSTA, R.L.D. da; DEMARCHI, J.J.A.A.; RODRIGUES, P.H.M. Dietas na produção e qualidade de embriões em fêmeas bovinas superovuladas . 2008. Artigo em Hypertexto. Disponível em: <http://www.infobibos.com/Artigos/2008_3/dieta/index.htm>. Acesso em:Publicado no Infobibos em 17/09/2008
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