Nitrogênio ureico no leite como ferramenta para ajuste de dietas - Parte II

Texto: Rodrigo de Almeida

Artigo cedido pela comissão organizadora do II Formuleite

O nitrogênio ureico no leite (NUL) é um bom indicador de quão adequados estão os níveis proteicos e energéticos da dieta, bem como qual é a eficiência de utilização de N em vacas leiteiras. Na última edição, apresentamos a primeira parte desse artigo que enfocou os fatores ambientais que afetam o NUL. Nessa edição, abordaremos os impactos do NUL sobre a eficiência reprodutiva e sobre o meio ambiente.

NUL e reprodução

O excesso de proteína na dieta pode provocar a diminuição do pH uterino, modificações nas secreções uterinas e na qualidade embrionária e comprometimento do desenvolvimento embrionário, pois amônia, uréia ou algum outro produto tóxico do metabolismo da proteína podem interferir em um ou mais desses locais e prejudicar a eficiência reprodutiva.

Estudos associando NUL e fertilidade em vacas leiteiras foram realizados para verificar a ocorrência ou não de efeitos indesejáveis do excesso de proteína sobre o intervalo entre estros, dias entre o parto e a 1ª cobertura, taxa de concepção e sobrevivência embrionária.

No Brasil, nosso grupo de pesquisa analisou 16.579 controles leiteiros mensais, totalizando 3.926 lactações de 2.145 vacas leiteiras da raça Holandesa, oriundas de três rebanhos localizados na região de Castro, Paraná, no período de janeiro de 2007 até outubro de 2010. Nesse levantamento, os animais apresentaram produção média diária de leite de 43,3 ± 8,6 kg/dia, pico de produção de leite de 48,6 ± 9,7 kg/dia e percentuais de gordura e proteína de 3,20 ± 0,50% e 2,90 ± 0,21%, respectivamente.

Muitos podem se surpreender com estas altas produções e/ou com os baixos teores dos componentes do leite, mas cabe frisar que estas médias foram obtidas dos controles mensais anteriores à concepção, normalmente observados na primeira metade da lactação. De fato, os animais apresentaram produção média diária de leite e produção máxima diária de leite superiores às médias encontradas em outros trabalhos de pesquisa. Ressalta-se ainda que as vacas incluídas neste banco de dados são provenientes de três rebanhos altamente tecnificados, mantidas em confinamento do tipo free-stall, ordenhadas 3 vezes ao dia e com uso frequente de somatotropina bovina. As médias para idade ao parto e dias em leite foram 44,9 ± 21,2 meses e 85 ± 49 dias, respectivamente.

Três estimativas de NUL pós-parto foram testadas: o primeiro NUL pós-parto, a média dos valores de NUL antes da concepção, e o NUL máximo antes da concepção. Estas três estimativas de NUL foram correlacionadas com o intervalo parto-concepção e a variável de NUL de maior correlação (NUL máximo) foi incluída no modelo estatístico. As vacas foram então categorizadas dentro de quatro quartis, conforme os valores de NUL máximo antes da concepção em Q1 (< 15,5 mg/dL – 857 lactações), Q2 (≥ 15,5 e < 18 mg/dL – 1.074 lactações), Q3 (≥ 18 e < 20,5 mg/dL – 1.066 lactações) e Q4 (≥ 20,5 mg/dL – 929 lactações).

A média geral para concentrações de NUL pós-parto, médio e máximo antes da concepção foram 13,85 ± 3,83; 15,36 ± 2,78 e 18,10 ± 3,57 mg/dL, respectivamente, sendo o valor médio de NUL inferior aos encontrados em outros trabalhos de pesquisa

Para o intervalo parto-concepção a média encontrada foi de 154 ± 78 dias.

As correlações lineares entre intervalo parto-concepção e primeiro NUL pós-parto (r = 0,03) e NUL médio (r = 0,07) foram positivas, mas de pequena magnitude. Já a correlação linear entre o intervalo parto-concepção e NUL máximo antes da concepção foi positiva e de mediana magnitude (r = 0,30). Estes resultados são coerentes com os encontrados por outros pesquisadores e confirmam que altas concentrações de ureia no leite estão moderadamente associadas com aumento no intervalo parto-concepção.

A correlação linear entre intervalo parto-concepção e pico de produção de leite foi menor e positiva (r = 0,16), o que demonstra que vacas de maiores produções de leite têm menores chances de prenhez, aumentando o intervalo parto-concepção dos animais.

O efeito fixo de rebanho foi significativo (P<0,01), justificando que diferentes fatores de manejo, principalmente estratégias reprodutivas (inseminação artificial x monta natural) e regimes alimentares empregados nos rebanhos, podem influenciar a reprodução das vacas.

Como já comentado, as lactações foram categorizadas em quatro grupos conforme o NUL. Assim avaliou-se o efeito de quartil de NUL máximo antes da concepção, e os valores obtidos para período de serviço foram: Q1 (123,7 ± 1,0 dias), Q2 (150,2 ± 1,0 dias), Q3 (160,5 ± 1,0 dias) e Q4 (184,5 ± 1,0 dias). Todos os contrastes entre quartis de NUL foram significativos (P<0,01), e observa-se uma nítida associação entre NUL máximo antes da concepção e intervalo parto-concepção, como observado na Figura 1.

Um grupo de pesquisadores, estudando a associação entre NUL e fertilidade em 1.249 vacas leiteiras em Ohio, EUA, também utilizaram a categorização em quartis para níveis de ureia no leite, e concluíram que vacas com concentrações de NUL maiores que 15,4 mg/dL apresentaram menores taxas de prenhez do que vacas com concentrações menores que 15,4 mg/dL. Também relataram que vacas com NUL inferior a 10 mg/dL, antes da concepção, tiveram 2,4 vezes mais chances de emprenhar do que vacas com níveis superiores a 15,4 mg/dL. Outro grupo de pesquisa também categorizou as vacas em quartis e verificou que vacas com NUL menor que 11,75 mg/dL foram 1,4 vezes mais prováveis de iniciar uma gestação do que vacas com NUL entre 11,75 e 14,09 mg/dL.

No artigo do nosso grupo de pesquisa foram utilizadas as médias de controles mensais de NUL do início da lactação até a concepção para retratar a condição nutricional da vaca em termos de proteína, no período que antecedeu a confirmação de prenhez, uma vez que o excesso de proteína afeta a fertilidade das vacas. Concluindo, valores de NUL máximo superiores a 15,5 mg/dL já se mostraram suficientemente altos para impactar negativamente a fertilidade de vacas leiteiras.

Um trabalho de pesquisa que estudou a influência da proteína na reprodução de vacas leiteiras, concluiu que níveis de NUL acima de 19 mg/dL afetam negativamente a fertilidade, tanto por alteração do pH uterino como por efeitos da progesterona no ambiente uterino e nas condições para o bom desenvolvimento do embrião. Alguns trabalhos relataram que valores de NUL acima de 14,9 e 15,4 mg/dL, respectivamente, diminuíam as probabilidades de detecção de prenhez nos rebanhos. Entretanto, em contraste a estes resultados, um experimento concluiu que um bom desempenho reprodutivo pode ser atingido mesmo em uma grande amplitude de concentrações de NUL.

NUL e impacto ambiental

Há mais de 25 anos a questão ambiental decorrente das atividades pecuária e agrícola está presente na pauta de discussões de muitos países, principalmente aqueles mais preocupados com a mitigação dos danos ao ambiente.

A partir desses questionamentos tornou-se necessário reconhecer que a produção de alimentos por si só, desde a antiguidade, gera algum tipo de impacto ambiental. Portanto, cabe aos pesquisadores a determinação do grau de severidade dos danos e a utilização de estratégias de manejo para minimizar os efeitos negativos destes impactos ao ambiente. 

Além disso, sabe-se que os recursos naturais utilizados nos processos de produção animal ou vegetal são todos finitos, significando que a proteção e o uso equilibrado destes recursos são imprescindíveis para a melhoria da eficiência dos sistemas produtivos como um todo. Deste modo, a tecnologia, em todas as suas possíveis formas, quando adaptada à realidade do produtor, é um importante meio para alcançar maiores ganhos de produção.

Nesse contexto, a partir do seu grande desenvolvimento, a bovinocultura leiteira passou a ser uma das atividades que podem contribuir para a poluição ambiental, seja por meio da liberação de nitrogênio (N) e fósforo (P), contidos nas fezes e urina dos animais, como a partir da emissão de gases como o metano (CH4), liberado pelos animais durante o processo de fermentação microbiana no rúmen.

Para exemplificar as perdas de nutrientes, estima-se que vacas Holandesas de tamanho médio, produzindo 27 kg/dia, eliminam anualmente 21,5 toneladas de esterco e neste, 118 kg de nitrogênio (N), 21 kg de fósforo (P), 66 kg de potássio (K), 50 kg de cálcio (Ca), entre outros nutrientes.

Um grupo de pesquisadores, comparando os impactos atuais da bovinocultura leiteira com os da década de 40, nos EUA, dentre vários resultados, encontraram que as excreções de N representam hoje 45,3% do que seriam em 1944. Esta melhoria é explicada, principalmente, pelos maiores volumes de leite hoje produzidos.

Analisando o nitrogênio, constituinte das proteínas, a eficiência de utilização deste elemento é um importante parâmetro na adequação dos níveis proteicos na dieta de vacas leiteiras. Conforme o NRC (2001) a eficiência bruta de utilização do N (g de N no leite por g de N na dieta) em vacas leiteiras é reduzida, cerca de 25% a 30%, podendo ser menor que 20% em rebanhos a pasto.

Nesse contexto, a alimentação de vacas leiteiras especializadas baseia-se na oferta dos nutrientes exigidos pelo animal de forma a atender suas necessidades adequadamente, sem que ocorra a falta ou o excesso de algum elemento. A proteína, quando em excesso na dieta, além de promover a maior produção de fezes, também é responsável pela ineficiência de utilização do nitrogênio para a produção de leite.

A maior produção de fezes aumenta os custos de alimentação por conta da ineficiência na utilização dos nutrientes na dieta, aumento dos custos de transporte e deposição do esterco nas áreas de destino e, além disso, maiores impactos ambientais.

Segundo dados de pesquisa, o incremento de proteína na dieta resulta em um aumento da produção de esterco, sendo que cada 1% de aumento de PB na dieta resultou no incremento de esterco em 0,9 kg/dia. Em dietas a base de gramíneas ou leguminosas, com alto teor de PB (e altos níveis de potássio), ocorre maior produção de esterco.

Com o aumento da proporção de silagem de milho em relação a de outros alimentos volumosos em dietas de vacas leiteiras, observa-se a redução na produção de urina, o que resulta no decréscimo da produção de esterco. Estima-se que a cada 10% de incremento de silagem de milho na dieta há uma redução na produção de esterco em 1,8 kg/dia.  A concentração de proteína bruta na maioria das dietas de vacas em lactação varia entre 14% e 18% de PB. Assim, com o aumento de 14% para 18% de PB na dieta, estima-se um aumento da produção de esterco em 3,6 kg/dia.

As consequências ambientais do excesso de proteína na dieta de vacas leiteiras podem ser dramáticas nas fazendas de alta produção. Estudos realizados em rebanhos norte-americanos demonstraram altos níveis de importação, exportação e excedente de nitrogênio em consequência das atividades de uma fazenda leiteira como um todo. Em resumo, os autores concluíram que, com exceção da exportação de esterco para fora da propriedade, a redução nas concentrações de proteína bruta nas dietas é a mais importante ferramenta para minimizar as emissões de N em uma propriedade leiteira.

A elevada concentração de compostos nitrogenados na dieta aumentará não só o nível de ureia no leite como também nas fezes e na urina dos animais. O nitrogênio liberado desta forma pode ser perdido por lixiviação, volatilização ou percolação, que pode levar a um impacto ambiental negativo afetando principalmente os lençóis freáticos.

Um grupo de pesquisadores avaliou o NUL como uma ferramenta de manejo para reduzir as emissões de amônia em vacas leiteiras. Para 5 estudos com vacas em instalações do tipo tie-stall e free-stall, as emissões de amônia foram reduzidas entre 10,3 a 33,7% quando o NUL foi reduzido de 10 para 14 mg/dL.