Artigos e Informativos
Influência da Textura do Grão de Milho na Alimentação Animal

I – Introdução geral:

O milho ocupa o segundo lugar em volume de produção entre os cereais do mundo todo. Apesar dessa gramínea ter tido sua origem na América Central, atualmente, sua distribuição atinge praticamente todo o mundo compreendido entre as latitudes 50º norte e sul, e atingindo áreas de até 3600 metros acima do nível do mar. Pode ser cultivado sob climas frios até muito quentes, com alta ou baixa pluviosidade (Nussio, 1991). Estas características de adaptabilidade justificam a sua vasta distribuição pelos vários continentes.

Historicamente se tem buscado características como produtividade, tolerância a doenças e ao ataque de insetos, o tempo de maturidade e tolerância à estiagem, se esquecendo do aspecto qualitativo da produção. Todavia, determinados aspectos qualitativos dos grãos estão obrigatoriamente ligados a produtividade (Botelho, 2003), fazendo com que haja a necessidade de se rever algumas características relacionadas ao valor nutricional dos milhos normalmente utilizados na alimentação animal. Além das características como produtividade, digestibilidade e percentual de espigas, a textura do grão (vitreosidade) é outro fator que passa a ser observado na escolha de genótipos utilizados na alimentação animal, uma vez que características relacionadas ao endosperma do grão do milho afetam a digestibilidade do amido.

Nos últimos anos, com o advento da engenharia genética, as companhias multiplicadoras de sementes estão alterando seus programas para aumentar o valor nutricional do milho. Os novos híbridos de milho são referidos como “especiais” ou de “valor adicional” ou “nutricionalmente melhores” que proporcionam características úteis para a produção animal. O milho está deixando de ser uma ¨commodity¨ comercializada em grandes lotes, para se tornar um ingrediente especializado com características desejadas pelos processadores e produtores de rações (De Lima, 2003).

Com o desenvolvimento das modernas técnicas de identificação e manipulação genética, os genes responsáveis pela expressão dos fenótipos de interesse econômico puderam ser introduzidos em outras plantas, com melhores potenciais para aquelas características deficientes nas plantas originais, proporcionando o surgimento de híbridos de alta qualidade produtiva e nutricional.

Este seminário tem como objetivo avaliar a influência da textura do grão do milho sobre a nutrição animal.

II – Revisão de literatura:

 

1. Composição química do grão de milho:

A planta de milho divide-se em sistema radicular, colmo, folhas, inflorescência masculina e inflorescência feminina ou espiga, onde se localizam os grãos (Fornasieri Filho, 1992). Os grãos são a parte mais importante por serem na maioria das vezes a fração a ser colhida para uso na alimentação animal ou humana. Mesmo no caso de colheita para silagem, os grãos representam até 50% da matéria seca e são a fração mais digestível, podendo representar 63% da matéria seca digestível colhida (Weaver et al, 1978).

O grão de milho é composto por endosperma, embrião e pericarpo. A camada externa ou pericarpo, é derivada da parede do ovário e representa aproximadamente 5% do peso do grão, sendo pobre em amido e proteína e rico em fibra (87%). O embrião ou germe representa 11% do peso do grão e está posicionado em uma depressão da superfície superior do endosperma, perto da base do grão. O germe é rico em lipídeos (33%) e proteína (20%) e pobre em amido. O endosperma, que representa mais de 80% do grão, contém um nível elevado de amido (87%), aproximadamente 8% de proteína e um conteúdo de óleo relativamente baixo (Fornasieri Filho, 1992).

As proteínas do endosperma do milho podem ser separadas em quatro frações maiores, de acordo com a solubilidade. As proteínas solúveis em água são chamadas albuminas, enquanto as proteínas extraídas com soluções salinas são referidas como globulinas. Subseqüente extração com álcool produz as prolaminas, e o restante, que permanece insolúvel e pode ser extraído em soluções aquosas ácidas e alcalinas, são as glutelinas. As quatro frações protéicas albuminas, globulinas, zeínas e glutelinas constituem aproximadamente 3, 3, 60 e 34%, respectivamente, do total das proteínas do endosperma (Coelho, 1997).

A camada mais externa do endosperma é chamada de aleurona, e em seguida vem o endosperma periférico (camada sub-aleurona). Mais internamente encontra-se o endosperma vítreo e o mais interno, o endosperma farináceo (Kotarski et al, 1991). Considerando a importância do endosperma sobre o valor econômico e nutricional da planta de milho, é comum classificar-se a planta em função das características desse componente do grão. No endosperma do milho, geralmente a região vítrea e a região farinácea possuem micro estrutura diferente. A proporção de endosperma vítreo e farináceo é o principal fator de definição da textura do grão (Shull et al, 1990).

2. Textura do grão de milho:

Os grãos de milho são classificados quanto à textura em: Amiláceo ou farináceo (“floury”); dentado (“dent”); duro ou cristalino (“flint”); pipoca (“pop corn”); doce (“sweet”) e ceroso (“waxy”). O grão do tipo farináceo é constituído por amido muito mole e poroso, de densidade baixa e geralmente, com aspecto opaco, que é uma característica de caráter monogênico controlada por um destes genes: fl1, fl2 (“floury endosperm”), O2 e O7 (“opaque endosperm”). Esses genes promovem aumento no teor de lisina na proteína do milho. O aumento de lisina no milho contendo esses genes deve-se à redução de fração protéica solúvel em álcool (zeína), que pertence ao grupo de prolaminas, e conseqüentemente aumento nas frações albumina, globulina e gluteína (Fornasieri Filho, 1992).

As bases bioquímicas, fisiológicas e estruturais da textura do endosperma dos grãos de milho e sorgo ainda não são bem compreendidas. No entanto, a composição protéica do grão e o arranjo ultraestrutural da matriz protéica nos endospermas vítreo e farináceo são os principais fatores determinantes (Chandrashekar e Mazhar, 1999).

A composição e distribuição das frações protéicas nos grãos estão envolvidas diretamente na textura do endosperma. Dentro das células, os grânulos de amido estão embebidos em uma matriz protéica. A densidade dessa matriz varia com a localização da célula no grão. No endosperma farináceo, o qual é opaco e de textura macia, a matriz protéica é descontínua e possuem poucos corpos protéicos, e os grânulos de amido são esféricos, largos, pouco agregados e rodeados por espaços de ar (Robutti et al, 1974; Pratt et al, 1995), enquanto que a região vítrea é densa e bem desenvolvida (Wolf et al, 1952). Os corpos protéicos são constituídos principalmente por prolaminas enquanto que a matriz é constituída principalmente por glutelinas (Seckinger e Wolf, 1973). A matriz protéica parece ser um fator limitante para a digestão enzimática do amido nos cereais (Kotarski et al, 1992) e também responsáveis pelas diferenças na degradabilidade do amido nos grãos (Mc Allister et al, 1993).

Alguns estudos têm mostrado forte relação entre a concentração de prolaminas com a textura do endosperma nos grãos (Cagampang e Kirleis, 1984). Os endospermas vítreo e farináceo possuem distribuição diferente das proteínas específicas: a proporção de zeínas:proteínas solúveis em solução salina é maior no endosperma vítreo do que no endosperma farináceo (Dombrink-kurtzman e Bietz, 1993). Segundo Chandrashekar e Mazhar (1999), a ?-zeína apresenta elevada capacidade de formação de pontes de enxofre entre moléculas, contribuindo para a rigidez do endosperma vítreo. A variação na degradabilidade ruminal do amido entre milhos dentados e duros pode estar relacionada com a distribuição das proteínas nos grãos.

Segundo Wolf et al (1952), as células do endosperma farináceo são maiores e têm parede mais grossa que as células do endosperma córneo. A forma e tamanho dos grânulos de amido também variam com sua localização no endosperma. As células do endosperma farináceo são desorganizadas e possuem grânulos grandes com superfícies lisas, indicando a ausência de pressão na região. Os grânulos são menores e bem compactados nas células do endosperma córneo (Robutti et al, 1974).

 

3. Efeito da vitreosidade sobre a degradabilidade do grão:

A matriz protéica do endosperma duro é constituída por proteína e carboidratos diferentes do amido, sendo relativamente resistentes à água e enzimas hidrolíticas. A interação com a proteína pode reduzir a susceptibilidade do amido à hidrólise enzimática, tanto em sua forma original como processado. Na porção farinácea, os grânulos de amido estão mais acessíveis ao ataque enzimático, porque no endosperma vítreo, a proteína é capaz de limitar a ação de amilase e o grânulo de amido pode estar completamente embebido na matriz protéica (Kotarski et al, 1991).

 

Os resultados de vários trabalhos confirmam que a degradabilidade do amido de milho tipo dentado é maior que a do tipo vítreo. Phillipeau et al (1999) estudando a relação entre a degradação ruminal do amido e características físicas do grão de milho de 14 variedades de milho de diferentes vitreosidades (oito dentados e seis duros), encontraram degradabilidade efetiva média do amido de 61,9 e 46,2% nos tipos dentados e duros, respectivamente.

Lopes et al (2004) avaliando a degradabilidade ruminal in situ de silagens de milho de diferentes vitreosidades, encontraram que a silagem confeccionada com milho apresentando grãos que se caracterizam por serem duros apresentou a menor degradabilidade efetiva da matéria seca, independente das taxas de passagem no rúmen.

Avaliando dois tipos de milho diferindo na textura do endosperma do grão (um duro e um dentado), colhidos respectivamente, em quatro e cinco estágios de maturidade, entre 22 e 78 dias após o florescimento, Philippeau e Michalet-Dureau (1997) encontraram uma degradabilidade efetiva de 61,3 e 40,1% para o milho dentado e duro, respectivamente, no estágio de maturidade. O milho dentado teve uma menor vitreosidade que o milho duro, com 48,1 e 72,3% respectivamente.

 

Philippeau et al (2000) estudaram a influência da distribuição das proteínas do endosperma do milho na degradabilidade ruminal do amido usando 14 cultivares de milho diferindo na textura do endosperma (oito dentados e seis duros). A degradabilidade ruminal do amido foi negativamente relacionada a quantidade de zeínas (a,ß,?) (P<0,05) e positivamente para a quantidade de glutelinas verdadeiras (P<0,05), concluindo que (a,ß,?) zeínas localizadas nos corpos protéicos podem limitar a acessibilidade dos grânulos de amido para os microorganismos ruminais.

Cantarelli (2003), avaliando a composição química, a vitreosidade e os valores nutricionais de diferentes híbridos de milho através de um ensaio de metabolismo em suínos, encontrou um maior coeficiente de digestibilidade da matéria seca, coeficiente de digestibilidade da proteína bruta e energia digestível para o híbrido dentado em relação aos híbridos duros, concluindo que o milho dentado apresenta menor vitreosidade e por isso, melhor valor nutricional quando comparado aos híbridos semidentado e duro, mostrando que a vitreosidade pode ser um bom parâmetro para selecionar híbridos de milho comum.

Philippeau e Michalet-Doreau (1998) estudando a influência do genótipo e da ensilagem do grão de milho na taxa e extensão da degradação ruminal do amido de dois cultivares de milho de diferentes texturas do endosperma (um duro e um dentado), encontraram para material não ensilado uma maior degradabilidade ruminal do amido para o dentado que para o duro, sendo 72,3 e 61,6% respectivamente. O processo de ensilagem aumentou a degradabilidade ruminal do amido em média de 5,8%. A ensilagem induz a solubilização parcial das proteínas dos grãos, aumentando assim a acessibilidade dos microorganismos aos grânulos de amido (McAllister et al, 1993).

4. Fatores que interferem na vitreosidade do grão de milho:

Corrêa et al (2002) avaliaram a textura de grãos de 14 híbridos norte-americanos colhidos nos estádios de maturação de metade da linha do leite (ML), linha negra (LN) e 21 dias após a linha negra (maduro, MD) comparados a 5 híbridos brasileiros colhidos no estádio MD. O endosperma vítreo como porcentagem do endosperma total (vitreosidade) e a densidade (g/cm3) dos grãos foram avaliadas em todas as amostras. Nos híbridos norte-americanos a vitreosidade aumentou linearmente com o avançar da idade da planta (P<0,001), de 42,8 para 48,2% no estádio de maturidade MD. A correlação entre vitreosidade e a densidade dos grãos foi 0,87. A vitreosidade média dos cinco híbridos brasileiros foi 73,1% e a densidade foi 1,292 g/cm3, maior que a dos 14 híbridos norte-americanos no estádio MD, 48,2% e 1,201 g/cm3 (P<0,001) respectivamente. Estes autores concluíram que com o avanço da maturidade nos híbridos dentados, a vitreosidade e a densidade dos grãos aumentaram e a degradabilidade do amido diminuiu, e também, a densidade é um procedimento mais simples de se medir que a vitreosidade, e parece ser um bom fator para predizer a vitreosidade e a degradabilidade do amido.

 

Estudando oito híbridos dentados e seis duros, Philippeau et al (1999) avaliaram características físicas dos grãos de milho. A vitreosidade média encontrada foi de 51,4 e 71,8% para dentado e duro, respectivamente. A densidade aparente foi menor (P<0,01) para híbridos dentados do que para duros, 1,29 e 1,36 g/cm3 respectivamente, e houve alta correlação com a vitreosidade do grão (r2=0,71). A grande diferença encontrada entre a densidade dos híbridos dentados e duros pode ser explicada não apenas pelas diferenças na composição bioquímica, mas também pela diferença da quantidade de espaços de ar dentro do endosperma e conseqüentemente pela proporção de endosperma córneo e farináceo, já que o endosperma córneo é muito denso e o endosperma farináceo possuem muitos espaços de ar (Watson, 1987).

Pereira et al (2004) avaliaram os efeitos da textura e do estádio de maturidade sobre a degradabilidade ruminal dos grãos de milho, Dois híbridos dentados e dois duros foram colhidos nos estádios inicial da linha do leite, metade da linha do leite e linha preta. A proporção do endosperma vítreo dos híbridos dentados foi 44,3% e a dos duros foi 67%. Ocorreu aumento linear na vitreosidade com o avançar da maturidade. O aumento da vitreosidade por dia de maturação foi maior nos híbridos duros. Com isso, os autores concluíram que a utilização de híbridos dentados, comparativamente a híbridos duros, pode resultar em menor queda relativa na digestão ruminal do amido em situações de colheita tardia dos grãos.

Estudando características químicas de 18 amostras de grãos de milho com características físicas diferentes, Mestres e Mantencio (1996) avaliaram a classe e o conteúdo de proteína do endosperma do grão de milho e as relacionaram com propriedades físicas dos grãos. A vitreosidade teve alta relação com a proporção (%) de duas frações de ?-zeínas, onde a friabilidade aumentou quando o conteúdo de a-zeína diminuiu e quando o conteúdo das frações de proteínas solúveis em solução salina aumentou.

III – Considerações Finais:

A vitreosidade pode ser um bom parâmetro para selecionar cultivares de milho com alta degradabilidade do amido, e devido a sua alta correlação com a densidade e também a praticidade da determinação da mesma, a densidade é um bom fator para estimar na prática a vitreosidade dos grãos. Porém, é necessário que haja um incentivo econômico para o plantio dos cultivares de milho de menor vitreosidade no mercado brasileiro, melhorando assim o valor nutricional dos alimentos utilizados na alimentação animal e, conseqüentemente, melhorando a produtividade dos nossos rebanhos.

Fonte: Material disponibilizado pelo Prof. Marcelo Neves Ribas

Adaptação:   Equipe CPT Cursos Presenciais

Autor(a): Marcelo Neves Ribas e Fernando Pimont Pôssas

Data: 17/05/2010


Quero receber promoções
  • imprimir
  • contato
  • twitter
  • facebook
  • orkut

Artigos relacionados!
Gostaria de receber informações sobre nossos cursos? Preencha os campos abaixo:





Confirmação

O CPT Cursos Presenciais garante a você total segurança e confidencialidade em seus dados pessoais.
Preencha os campos abaixo para receber informações completas de promoções e descontos.





Confirmação

O CPT Cursos Presenciais garante a você total segurança e confidencialidade em seus dados pessoais.
  • twitter
  • facebook
  • google+
  • You Tube
  • Linkedin
  • Bradesco
  • Master Card
  • Visa
  • Itaú
  • Site seguro