REGRESSION ANALYSIS BETWEEN DIGESTIBLE ORGANIC MATTER AND TOTAL DIGESTIBLE NUTRIENTS: INTAKE AND APPARENT DIGESTIBILITY COEFFICIENT
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ch10202512211445
Antônio Gabriel Neves de Moura Richard1*
Breno Mourão de Sousa2
Helton Mattana Saturnino3
Ana Luiza Costa Cruz Borges3
Maria Clara de Morais Pessoa1
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi contrastar, em uma análise de regressão linear, a relação entre o consumo e a concentração de matéria orgânica digestível e de nutrientes digestíveis totais na dieta de vacas Holandês x Zebu em lactação suplementadas com diferentes níveis de concentrado em pastagens de Urochloa (Brachiaria) spp.: 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 ou 8,0 kg/dia de concentrado. Foram utilizadas quarenta e oito vacas em lactação em ensaios de digestibilidade in vivo, utilizado como marcador externo o óxido de cromo (Cr2O3). As variáveis medidas foram o consumo e a concentração dietética da matéria orgânica digestível (MOD) e nutrientes digestíveis totais (NDT). A análise de regressão mostrou um coeficiente de regressão próximo de um (x=1), permitindo concluir que a concentração dietética de NDT pode ser estimada pela determinação da digestibilidade in vivo da matéria orgânica.
Palavras–chave: Brachiaria, consumo, gado de leite, pastejo, suplementação
ABSTRACT
The objective of this experiment was to plot in vivo digestibility variables: intake and diet concentration of organic matter (OM) against total digestible nutrient (TDN). Results were plotted in linear regression graphic. The in vivo apparent digestibility assay was applied to forty eight lactating dairy cows (crossbred Holstein x Zebu), grazing Urochloa (Brachiaria) spp. grass and supplemented with 1.0, 2.0, 4.0, 6.0 or 8.0 kg of concentrate daily. The external digestibility indicator used was chromium oxide (Cr2O3). The regression coefficient between digestible organic matter (DOM) and TDN was almost equal to one (x=1), showing that diet TDN concentration can be estimated by in vivo studies, i.e., apparent digestibility coefficient of organic matter.
Keywords: Brachiaria, dairy cow, grazing, intake, supplementation
INTRODUÇÃO
O uso de sistemas de pastejo rotacionado tem se expandido significativamente em propriedades leiteiras, com o intuito de melhorar a qualidade da forragem ofertada, aumentar a taxa de lotação e reduzir os custos de produção (Carvalho et al., 2020; Detmann et al., 2014). Essa intensificação é vista como uma das principais estratégias para alcançar maior eficiência técnica e econômica nos sistemas tropicais de produção de leite. No entanto, ainda persistem incertezas acerca do manejo mais adequado e de suas consequências sobre o desempenho animal, a persistência das pastagens e a eficiência de utilização dos nutrientes (Euclides et al., 2021).
No contexto brasileiro, elevar a produtividade leiteira de forma sustentável e competitiva continua sendo um dos maiores desafios para a pesquisa e o desenvolvimento tecnológico, especialmente considerando a ampla variabilidade climática e edáfica do país. O uso racional de forrageiras tropicais manejadas intensivamente visa reduzir custos e aumentar a rentabilidade, sendo que a especialização da pecuária leiteira depende fortemente do conhecimento sobre o valor nutritivo dessas forragens e sua digestibilidade (Vilela et al., 2006; Sklan et al., 2020). Ressalta-se que o desempenho produtivo dos rebanhos está diretamente associado ao manejo nutricional adotado, que deve integrar a oferta de nutrientes, a sincronização entre energia e proteína no rúmen e a eficiência de conversão alimentar (Detmann et al., 2014).
Entre as estratégias de manejo de pastagens tropicais, o uso de lotes de vacas em desponta e repasse representa uma ferramenta prática e eficaz para ajustar a pressão de pastejo à oferta de forragem, permitindo melhor aproveitamento da biomassa e manutenção da qualidade nutritiva (Euclides et al., 2021). Essa abordagem, ao considerar a dinâmica de crescimento e rebrota das gramíneas tropicais, pode alterar o valor energético e a digestibilidade da dieta consumida, influenciando o consumo de matéria orgânica digestível (MOD) e a proporção de nutrientes digestíveis totais (NDT) disponíveis para o metabolismo produtivo das vacas (Cabral et al., 2016).
O estudo da relação entre a matéria orgânica digestível e os nutrientes digestíveis totais é fundamental para compreender o aproveitamento energético das dietas em condições tropicais, uma vez que pequenas variações na composição química e na degradabilidade dos alimentos podem resultar em expressivas diferenças na eficiência de utilização de energia líquida para produção de leite (NASEM, 2021). Nesse sentido, análises de regressão entre MOD e NDT permitem estimar de forma mais precisa a digestibilidade aparente e o potencial de conversão alimentar de vacas mantidas em sistemas a pasto, constituindo ferramenta importante para o ajuste nutricional e a formulação de modelos de previsão adaptados à realidade tropical (Valadares Filho et al., 2016).
Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre o consumo de matéria orgânica digestível e os nutrientes digestíveis totais, bem como determinar o coeficiente de digestibilidade aparente e a proporção de nutrientes digestíveis totais de vacas mestiças em lactação, suplementadas com diferentes níveis de concentrado, mantidas em pastagens de Urochloa (Brachiaria) spp. sob manejo rotacionado.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em propriedade particular de bovinos leiteiros no município de Leandro Ferreira, Minas Gerais, a cerca de 100 km a oeste de Belo Horizonte, latitude 19º 43’ S, longitude 45º 01’ O e altitude de 707 m. Foram avaliadas 48 vacas mestiças Holandês × Zebu, sendo 24 vacas no manejo de desponta e 24 no manejo de repasse, distribuídas em três tratamentos em delineamento de blocos ao acaso (oito blocos) dentro de cada manejo, considerando-se como critérios de blocagem a produção de leite, os dias em lactação e o peso corporal.
Quarenta e oito vacas (n=48) foram utilizadas e divididas em dois experimentos ou lotes experimentais: Lote 1 (Experimento de desponta) com 24 vacas mestiças Holandês x Zebu com produção média de 16 kg/dia de leite, 155 dias em lactação, pesando 513 kg e com escore da condição corporal de 2,0 (de 1 a 5); Lote 2 (Experimento de repasse) com 24 vacas mestiças Holandês x Zebu com produção média de 8 kg/dia de leite, 311 dias em lactação, pesando 523 kg e escore da condição corporal de 2,25. As 24 vacas do experimento de desponta foram distribuídas em três tratamentos em delineamento de blocos ao acaso (oito blocos, 3 vacas para cada bloco), segundo a produção de leite, os dias em lactação e o peso corporal. O período experimental foi de 21 dias, sendo 14 dias de adaptação e sete dias de amostragem. Foram avaliadas três quantidades de suplemento concentrado, com base na matéria natural (MN): 4,0; 6,0 e 8,0 kg/dia concentrado. As 24 vacas remanescentes foram alocadas para o experimento de repasse, seguindo o mesmo modelo experimental das vacas do experimento de desponta. A diferença foi o tratamento, pois o nível de suplementação foi de 1,0; 2,0 e 4,0 kg/dia de concentrado, também na matéria natural.
As vacas foram ordenhadas duas vezes ao dia, às 06h30min e às 15h00min, ocasião em que o alimento concentrado era ofertado, em duas quantidades iguais, pela manhã e pela tarde. Em cada uma das ordenhas, os animais foram individualmente suplementados com 50g de mistura mineral-vitamínica marca PRODAP®4. O alimento concentrado foi formulado com 75,5% de fubá de milho, 22,5% de farelo de soja tostada, 1% de ureia agrícola e 1% de calcário calcítico, com base na matéria natural.
Para o pastejo, foram utilizados 16 piquetes formados por gramíneas do gênero Urochloa (Brachiaria): U. (Brachiaria) brizantha cv. Marandu (oito piquetes), U. (Brachiaria) decumbens cv. Brasilisk (quatro piquetes) e U. (Brachiaria) ruziziensis (quatro piquetes), totalizando uma área de 27,67 hectares. Nessa área, os animais experimentais (24 vacas no lote de desponta e outras 24 vacas no lote de repasse – esquema líder e seguidora) pastejavam juntamente com os animais remanescentes do rebanho e que não foram utilizados neste experimento (outras 48 vacas em lactação, também divididas em dois lotes), apenas para ajuste da taxa de lotação nos piquetes, que foi de 3,5 vacas/ha. Os dias em ocupação foram para os piquetes de U. brizantha de um dia, para U. ruziziensis de três dias e para Urochloa decumbens de dois dias. O número de dias de ocupação foi diferente em virtude da variação na área dos piquetes (U. brizantha: 1,4 ha; U. decumbens: 1,8 ha; U. ruziziensis: 2,4 ha). Ao final do período de pastejo das 96 vacas em lactação da propriedade, um terceiro grupo de animais (vacas secas e novilhas gestantes) fazia o repasse final, perfazendo um número total de 120 animais e uma taxa de lotação total de 4,33 vacas/ha.
A estimativa do consumo de matéria seca (CMS) foi obtida pela relação entre a produção fecal e a indigestibilidade da matéria seca, conforme descrito por Coelho da Silva e Leão (1979). A produção fecal (kg de MS/dia) foi estimada por meio do uso do óxido crômico (Cr₂O₃) como indicador externo, administrado individualmente aos animais durante o período de coleta.
A digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) da forragem pastejada foi determinada a partir de amostras coletadas pelo método do pastejo simulado, conforme Tilley e Terry (1963). As amostras de fezes, forragem simulada e suplementos foram analisadas quanto aos teores de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro corrigida para nitrogênio (FDNcp), extrato etéreo (EE) e cinzas, segundo os procedimentos analíticos da AOAC (1990).
O consumo de nutrientes foi estimado pela diferença entre a quantidade ingerida e as sobras, conforme o método de Coelho da Silva e Leão (1979). A digestibilidade aparente da matéria orgânica (MO) foi calculada pela equação: DA= [(NI –NF) / NI] * 100 onde: NI= gramas do nutriente ingerido; NF= gramas do nutriente excretado nas fezes.
O teor de nutrientes digestíveis totais (NDT) foi estimado a partir da composição bromatológica dos alimentos e dos coeficientes de digestibilidade aparente, conforme proposto por Sniffen et al. (1992). A equação utilizada para o cálculo do NDT foi: NDT = 0,98 * (PB digestível) + 2,25 (EE digestível) + (FDNcp digestível) + (CNF digestível). Onde: PB digestível = proteína bruta ingerida * coeficiente de digestibilidade da PB; EE digestível = extrato etéreo ingerido * coeficiente de digestibilidade do EE; FDNcp digestível = fibra em detergente neutro corrigida para nitrogênio * coeficiente de digestibilidade da FDNcp; CNF digestível = carboidratos não fibrosos * coeficiente de digestibilidade dos CNF.
As análises laboratoriais foram realizadas no Laboratório de Nutrição Animal do Departamento de Zootecnia da Escola de Veterinária da UFMG, localizado em Belo Horizonte (MG).
As análises de regressão foram conduzidas com o objetivo de avaliar a relação funcional entre as variáveis estudadas, expressas pela equação geral Y = f(X), na qual Y representa a variável dependente (ou resposta), e X corresponde à variável independente (ou explicativa). Essa abordagem permite descrever matematicamente o comportamento da variável resposta em função das alterações impostas pela variável independente, possibilitando a interpretação da tendência dos dados e a identificação de padrões biológicos e zootécnicos. Os ajustes de regressão foram realizados por meio de planilhas eletrônicas no Microsoft Excel® (versão 2025, Microsoft Corporation, Redmond, WA, EUA), utilizando o método dos mínimos quadrados para estimativa dos parâmetros da equação. A qualidade do ajuste foi avaliada com base no coeficiente de determinação (R²), que expressa a proporção da variação total da variável dependente explicada pela variável independente. As equações obtidas e seus respectivos R² foram apresentadas graficamente, permitindo uma visualização clara da relação entre as variáveis analisadas e a confiabilidade dos modelos ajustados.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de regressão entre o consumo de matéria orgânica digestível (MOD, kg) e de nutrientes digestíveis totais (NDT, kg) em bovinos a pasto revelou uma relação linear altamente significativa, conforme ilustrado na Figura 1. A equação de regressão obtida foi: Y = 1,0159X + 0,1329 (R² = 0,9988), onde: Y: é a variável dependente, o consumo de NDT (kg/vaca/dia) e X: é a variável independente, o consumo de MOD (kg/vaca/dia). A linha pontilhada na figura representa a relação ideal entre consumo de MOD e NDT, onde ambos os parâmetros aumentam proporcionalmente (Y=X).
Figura 1. Correlação do consumo de matéria orgânica digestível (MOD) e do consumo de nutrientes digestíveis totais (NDT), em kg/vaca/dia (n=48) A linha pontilhada representa uma relação ideal (=1). Y = 1,0159X + 0,1329 (R2 = 0,9988).
O coeficiente de determinação (R2=0,9988) atesta que quase a totalidade da variação no consumo de NDT é explicada pela variação no consumo de MOD. O coeficiente de regressão (β1=1,0159) é numericamente indistinguível da unidade, e a intercepção próxima a zero, confirmando que, na base de consumo diário (kg/vaca/dia), o NDT e a MOD são, para fins práticos, equivalentes. Esse achado é consistente com estudos anteriores que demonstraram relações lineares entre consumo de MOD e NDT em condições de pastagem. Por exemplo, Detmann et al. (2014) observaram uma relação quadrática entre o consumo de matéria seca (CMS) e o teor de MOD em dietas para bovinos de corte em pastagens tropicais, indicando que o consumo de MOD é um fator determinante na ingestão de nutrientes digestíveis.
O sistema NDT define a energia como a soma da MOD mais o Extrato Etéreo Digestível (EED), corrigido pelo fator 2,25 (Henry e Morrison, 1910; Sniffen et al., 1992). Em dietas de ruminantes, particularmente aquelas baseadas em volumosos como a pastagem de Urochloa (Brachiaria) spp., o EED geralmente representa uma fração pequena da dieta ligeiramente superior a 1,0 (1,0159) apenas capta o efeito de alta energia do EED. A total (NRC, 2001). Portanto, a maior parte dos nutrientes energéticos provém dos carboidratos e da proteína bruta, que são componentes majoritários da MO. O β1
manutenção da correlação quase perfeita, mesmo com o aumento dos níveis de concentrado (1,0 a 8,0 kg/dia), indica que a metodologia de suplementação utilizada não causou grandes alterações na digestibilidade diferencial dos nutrientes que comprometeriam a relação MOD:NDT (Moreira et al., 2001).
Além disso, a equação de regressão obtida neste estudo pode ser utilizada para estimar o consumo de NDT em sistemas de pastejo, auxiliando no planejamento alimentar e na avaliação da eficiência nutricional das dietas fornecidas aos animais. A precisão da estimativa é particularmente relevante em condições de pastagem tropical, onde a variabilidade na qualidade da forragem pode afetar o consumo e a digestibilidade dos nutrientes.
A Figura 2 apresenta a relação entre o coeficiente de digestibilidade aparente da matéria orgânica (MO, %) e a concentração de nutrientes digestíveis totais (NDT, %) em vacas em regime de pastagem ou dieta total (n = 48). A equação de regressão obtida foi: Y = 0,97X + 0,4068 (R2 = 0,9903).
Figura 2. Correlação do coeficiente de digestibilidade aparente da matéria orgânica (MO, %) e da concentração dietética de nutrientes digestíveis totais (NDT, %) (n=48) A linha pontilhada representa uma relação ideal (=1). Y = 0,97X + 0,4068 (R2 = 0,9903).
Um coeficiente de determinação (R2) de 0,9903 indica que aproximadamente 99% da variação da concentração de NDT pode ser explicada pela digestibilidade aparente da matéria orgânica, mostrando uma forte correlação positiva. O coeficiente de determinação (R2=0,9903) demonstra que a digestibilidade da MO tem um poder estudo.
preditivo robusto e extremamente alto sobre o teor de NDT da dieta total. O coeficiente de regressão (β1=0,97), que se aproxima de 1,0, é a principal validação metodológica do Este resultado confirma a validade das abordagens de predição do NDT com base na digestibilidade da MO. A literatura já demonstra que a Digestibilidade da Matéria Orgânica, em particular a in vitro (DIVMO), é um excelente preditor do NDT, com coeficientes de correlação frequentemente superiores a 0,90 (Cappelle et al., 2001). Neste experimento, obtidos pelo método de referência in vivo (via Cr2O3), foi elevada a confiança nessa premissa ao se confirmar que, em condições práticas de fazenda com vacas mestiças em lactação, a magnitude percentual da digestibilidade da MO é quase idêntica à concentração de NDT na dieta.
A simplificação desta equivalência é importante, pois a determinação da MOD é analiticamente mais direta do que a fórmula somatória completa do NDT. Em ambientes onde a velocidade e o custo da análise são fatores limitantes, a utilização da digestibilidade da MO como estimador do valor energético total da dieta é uma prática cientificamente justificada (Cappelle et al., 2001).
A alta precisão obtida, mesmo com o desafio de estimar a digestibilidade em animais em pastejo (Santana Jr. et al., 2012), reforça a aplicabilidade do modelo de regressão. Em sistemas de produção baseados em pasto, onde o teor de NDT da dieta pode flutuar, a relação intrínseca entre o material orgânico digerido e a energia total (NDT) permaneceu altamente previsível e linear.
A validade da predição do NDT a partir da MOD está baseada no fato de que a MO compreende a maior parte dos componentes energéticos da dieta, sendo o NDT essencialmente a soma da MOD mais a correção calórica do Extrato Etéreo Digestível (EED). Há trabalhos de pesquisa e sistemas de avaliação de alimentos que confirmam essa forte associação, frequentemente por meio de metodologias in vitro. No Brasil, Cappelle et al. (2001), em um extenso estudo sobre o valor energético de alimentos, desenvolveram equações preditivas onde a Digestibilidade In Vitro da Matéria Orgânica (DIVMO) demonstrou ser um dos mais precisos estimadores de NDT. Para volumosos, por exemplo, eles encontraram uma equação linear com um coeficiente de determinação atingindo 0,98 na predição do NDT, validando a MOD como um preditor do NDT. Essa precisão é reforçada internacionalmente, onde métodos como o de digestibilidade da MO são adotados como indicadores de qualidade energética, dado que o principal fator de variação na energia é a digestão dos carboidratos fibrosos e não-fibrosos presentes na MO (NRC, 2001). Portanto, a literatura estabelece que, exceto em dietas com altos e variáveis teores de gordura, a MOD reflete a variação da energia digestível com uma precisão que justifica sua adoção para fins práticos e de rotina laboratorial.
CONCLUSÕES
As variáveis consumo de matéria orgânica digestível e o consumo de nutrientes digestíveis totais podem ser utilizados para expressar o consumo de energia da dieta; assim como a digestibilidade aparente da matéria orgânica e a porcentagem de nutrientes digestíveis totais possuem alta relação sendo eficientes medidas para avaliar a disponibilidade energia da dieta em vacas mestiças em lactação suplementadas com diferentes níveis de concentrado em pastagens de Urochloa (Brachiaria).
48,0% Ca; 8,0% P; 1,5% Mg; 15,1% Na; 3,9% S; 1.045ppm Mn, 641ppm Fe; 1.567ppm Cu; 4.845ppm Zn; 216ppm I; 133ppm Co; 35ppm Se.
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1Graduando em Medicina Veterinária pelo Centro Universitário de Belo Horizonte – UNIBH;
2Médico Veterinário, Professor Nível III. Doutor. Núcleo de Ciências Agrárias e Meio Ambiente, Centro Universitário de Belo Horizonte – UNIBH. Parte integrante da tese de doutorado do referido autor. E-mail: sousa.brenomourao@yahoo.com.br;
3Médico Veterinário, Professor. Doutor. Departamento de Zootecnia da Escola de Veterinária da UFMG;
*Autor para correspondência: E-mail: antoniogabrielrichard6@gmail.com