Resumo
No presente trabalho objetivou-se avaliar a variabilidade da energia e nutrientes dos principais alimentos que atualmente compõem as formulações de rações para aves e suínos, elaborar uma proposta para estimativa da margem de segurança e calcular a variabilidade nutricional nas rações otimizadas. Para avaliação da composição e variabilidade nutricionais do milho, sorgo, farelo de soja e farinha de carne e ossos foram utilizados o método da holo-análise, incluindo vários estudos de meta-análise, avaliações estatísticas descritivas e testes de normalidade dos resultados analíticos. Estas avaliações incluíram uma abrangente análise dos dados disponíveis de composição nutricional, oriundos de análises bromatológicas (banco de dados ANALISES) e tabelas de composição de alimentos (bando de dados TABELAS), mais utilizados na formulação de rações para aves e suínos; equações de predição do valor energético e de aminoácidos; e fatoração dos aminoácidos pela proteína bruta. A margem de segurança foi utilizada para ajustar os valores da energia e nutrientes dos ingredientes estudados, devido sua variabilidade. Foram utilizados dois métodos: (1) Margem de segurança pelo múltiplo do desvio padrão analítico (MDPA) e (2) Margem de segurança pelo múltiplo do desvio padrão analítico com a participação do percentual do ingrediente na ração (MDPAPI). O desvio padrão (DP) do nutriente para cada alimento foi obtido do banco de dados ANÁLISES, e o percentual do ingrediente na ração obtido de formulações otimizadas para frangos de corte, poedeiras e suínos, em diferentes fases de criação e produção. A variação do conteúdo de energia e nutrientes dos diferentes alimentos foi utilizado para estimar a variação nutricional na ração formulada. Análises estatísticas descritivas considerando valores de mínimo, máximo, amplitude, média, desvio padrão, coeficiente de variação. Outras análises adicionais como o erro padrão da média, intervalo de confiança, curtose e assimetria foram avaliadas no relatório sintético obtido do banco de dados ANÁLISES. A avaliação gráfica dos valores analíticos nutricionais (energia e nutrientes) dos alimentos estudados neste trabalho foram oriundas da elaboração de histogramas. Testes estatísticos de normalidade dos dados do banco de resultados ANÁLISES foram realizados pelo programa SAS versão 2.0. Foi considerado o p-value para os testes Shapiro-Wilk; Kolmogorov-Smirnov, Cramer-von Mises e Anderson-Darling. O programa computacional R CRAN versão 3.2.0. foi utilizado para calcular o coeficiente de determinação (R2). Outro tipo de gráfico utilizado para avaliar a normalidade das variáveis foi o Q-Q Plot pelo programa ACTION. Para o milho observou-se no banco de dados TABELAS uma amplitude proporcionada pelos valores de máximo e mínimo da MS (2,80%), PB (1,5%), EE (0,5%), FB (0,47%), MM (0,40%) e cálcio (0,344%). O aminoácido mais abundante no milho é o ácido glutâmico (1,57%), seguido da leucina (1,0%), e o de menor nível é o triptofano (0,05%). E para os ácidos graxos essenciais o milho é rico em ácido linoléico (1,94%), aproximadamente 52% do seu extrato etéreo, entretanto é pobre em ácido linolênico (0,05%). Os resultados obtidos no banco de dados ANALISES para o milho, sorgo, farelo de soja e farinha de carne e ossos, associado às suas análises estatísticas descritivas, permitiu observar uma amplitude de valores nutricionais importante para a proposta de se considerar uma margem de segurança, principalmente para os nutrientes essenciais dietéticos. A margem de segurança (MDPAPI) do nutriente proteína do milho foi de 0,07286 e 0,08680, respectivamente para a ração pré inicial e final de frango de corte. Os resultados observados de energia e nutrientes para o milho, sorgo, farelo de soja e farinha de carne e ossos não seguem distribuição normal, para Shapiro-Wilk (p<0,0001), Kolmogorov Sminov (p <0,01) e para Cramer von Mises (p<0,005) e Anderson Darling (p <0,005), exceção para os valores energéticos EMFCCQ (p 0,3957) e EMPCQ (p 0,4248) para o sorgo e a fibra bruta (p 0,195) para a farinha de carne e ossos segundo Shapiro-Wilk. Para o sorgo observou-se no banco de dados TABELAS uma amplitude proporcionada pelos valores de máximo e mínimo da MS (4,72%), PB (4,6%), EE (0,65%), FB (0,78%), MM (0,46%), cálcio (0,02%), EMAn para aves (354kcal), ED suínos (380 kcal), EM suínos (379kcal) e EL suínos (374kcal). A variação da proteína bruta (7,1 a 11,7%) e de seu valor em aminoácidos digestíveis também é muito variável entre as recomendações, principalmente para lisina e metionina. O aminoácido mais abundante no sorgo é o ácido glutâmico (1,93%), seguido da leucina (1,26%), e o de menor nível é o triptofano (0,09%). E para os ácidos graxos essenciais o sorgo é rico em ácido linoléico (1,05%), aproximadamente 37,2% do seu extrato etéreo, entretanto é pobre em ácido linolênico (0,07%). A margem de segurança (MDPAPI) do nutriente proteína do sorgo foi de 0,08649 e 0,22448 respectivamente para a ração pré inicial e final de frango de corte. Para o farelo de soja observou-se no banco de dados TABELAS uma amplitude proporcionada pelos valores de máximo e mínimo da MS (3,90%), PB (6,54%), EE (2,5%), FB (4,0%), MM (0,8%), EMAn para aves (261 kcal), ED para suínos (490 kcal), EM para suínos (350 kcal), EL para suínos (213 kcal), MET-T (0,16%), METCIS-T (0,21%), LIS-T (0,54%), TRE-T (0,53%), TRI-T (0,18%), cálcio (0,14%), fósforo total aves (0,16%), fósforo total suínos (0,13%) e sódio (0,03%). A variação da proteína bruta (43,26 a 49,8%) e de seu valor em aminoácidos totais e digestíveis variável entre as recomendações, com média de amplitude de 0,49%. O aminoácido mais abundante no farelo de soja é o ácido glutâmico (8,40%), seguido da leucina (3,54%), e o de menor nível é o triptofano (0,63%), característica de proteínas de origem vegetal. E para os ácidos graxos essenciais o farelo de soja é rico em ácido linoléico (0,69%), aproximadamente 43,7% do seu extrato etéreo, entretanto é pobre em ácido linolênico (0,10%), aproximadamente 6,3% do extrato etéreo. A margem de segurança (MDPAPI) do nutriente proteína do farelo de soja foi de 0,87653 e 0,73818, respectivamente para ração pré-inicial e final para frangos de corte. Para a farinha de carne e ossos observou-se pelos resultados do banco de dados TABELAS uma amplitude proporcionada pelos valores de máximo e mínimo da MS (4,30%), PB (26,86%), EE (11,50%), FB (1,80%), MM (20,04%), EMAn para aves (1110 kcal), ED para suínos (1350 kcal), EM para suínos (1290 kcal), EL para suínos (644 kcal), MET-T (0,54%), METCIS-T (0,92%), LIS-T (1,61%), TRE- T (1,16%), TRI-T (0,27%). Observou-se alta variação da proteína bruta (36,31 a 63,17%) e de seu valor em aminoácidos totais e digestíveis entre as recomendações. O aminoácido mais abundante na farinha de carne e ossos é a glicina (6,79%), seguido do ácido glutâmico (6,40%), e o de menor nível é o triptofano (0,26%). Verificou-se que com o aumento do percentual de matéria mineral houve diminuição da concentração de aminoácidos totais e digestíveis na farinha. Para os macro minerais observou-se grande variação, relacionado a variação de matéria mineral (21,76 a 41,80%). Para o cálcio e fósforo foram observados grandes amplitudes (7,11 e 3,41%, respectivamente), pois tem relação como quantidade de ossos presentes. Para os ácidos graxos essenciais a farinha de carne e ossos é pobre em ácido linoléico (0,38%), aproximadamente 3,6% do seu extrato etéreo, e em ácido linolênico (0,07%), aproximadamente 0,046% do extrato etéreo. A margem de segurança (MDPAPI) do nutriente proteína da farinha de carne e ossos foi de 0,43542 e 0,33602, respectivamente para ração para frango de corte pré- inicial e final. A proposta final da aplicação da equação proposta por Chung & Pfost (1964) citado por Duncan (1988), que considera o desvio padrão dos nutrientes nos alimentos e o percentual de inclusão de cada alimento na formulação da ração otimizada. O método de margem de segurança utilizado para compor os resultados desta avaliação foi o MDPAPI, que incluiu a possibilidade do nutricionista alterar o múltiplo do desvio padrão conforme sua decisão profissional, para maximizar o desempenho zootécnico. Pelos resultados obtidos conclui-se que existe uma grande amplitude da variabilidade nutricional dos principais alimentos utilizados nas rações para aves e suínos, observada em recomendações de tabelas de composição de alimentos ou de um banco de dados de resultados analíticos, demonstra um grande desafio para o nutricionista que exige acurácia, precisão e confiabilidade das formulações de rações de custo mínimo. Pela não significância dos testes de normalidade realizados com os valores energéticos e principais nutrientes dos alimentos avaliados, conclui-se que cientificamente não se pode validar a teoria que associa o múltiplo do desvio padrão aplicado a estimativa da margem de segurança nutricional com a probabilidade da curva da distribuição normal padronizada. O método recomendado para minimizar a variabilidade nutricional dos alimentos é o da margem de segurança MDPAPI, que incluiu o desvio padrão analítico, considera o percentual de inclusão do alimento na formulação e o múltiplo do desvio padrão conforme decisão profissional, para maximizar o desempenho técnico e econômico na produção de aves e suínos.
In the present work aimed to evaluate the variability of energy and nutrients of the main foods that currently make up the formulations of feed for poultry and pork, prepare a proposal to estimate the safety margin and calculate the nutritional variability in the optimized feed. To evaluate the composition and nutritional variability of corn, sorghum, soybean meal and meat and bone meal was used the method of holo-analysis of several studies in meta-analysis, descriptive statistical evaluations and normality of analytical testing results. These assessments included a comprehensive analysis of available data of nutritional composition, derived from chemical analysis (database "ANALYSIS") and food composition tables (database "TABLES"), most used in feed formulation for poultry and swine; prediction equations of energy and amino acids; and factoring of amino acids for crude protein. The safety margin was used to adjust the values of energy and nutrients studied ingredients, due to their variability. Two methods were used: (1) Safety margin by multiple analytical standard deviation (MDPA) and (2) Safety margin by multiple analytical standard deviation with the participation of the percentage of the ingredient in the diet (MDPAPI). The standard deviation (SD) of nutrients for each food was obtained from the database "ANALYSIS", and the percentage of the ingredient in the feed obtained formulations optimized for broilers, layers and pigs at different stages of creation and production. The variation in the energy content of different foods and nutrients was used to estimate the variation in the formulated nutritional feed. Descriptive statistical analyzes considering minimum, maximum, range, mean, standard deviation, coefficient of variation. Additional analyzes as the standard error of the mean, confidence interval, kurtosis and skewness were evaluated in the summary report obtained from database "ANALYSIS. The graphical evaluation of nutritional analytical values (energy and nutrients) of the food included in this study were derived from the preparation of histograms. Statistical tests of normality of the results from the database "ANALYSIS" were performed using SAS version 2.0 software. It was considered the p-value for the Shapiro-Wilk test; Kolmogorov-Smirnov, Cramer-von Mises and Anderson-Darling. The computer program CRAN R version 3.2.0. It was used to calculate the coefficient of determination (R2). Another type of chart used to assess the normality of the variables was the QQ Plot the ACTION program. For the corn was noted in the database "TABLES" a range provided by maximum and minimum values of MS (2.80%), PB (1.5%), ES (0.5%), FB (0 , 47%), MM (0.40%) and calcium (0.344%). The most abundant amino acid in corn is glutamic acid (1.57%), followed by leucine (1.0%) and the lowest level is the tryptophan (0.05%). And for the essential fatty acids corn is rich in linoleic acid (1.94%), approximately 52% of its ether extract, however, is low in linolenic acid (0.05%). The results in the database "ANALYSIS" for corn, sorghum, soybean meal and meat and bone meal, associated with its descriptive statistical analysis allowed to observe a range of important nutritional values for the proposal to consider a margin of security, especially for dietary essential nutrients. The safety margin (MDPAPI) corn protein nutrient was 0.07286 and 0.08680, respectively for pre starter feed and broiler end. The results observed energy and nutrients for corn, sorghum, soybean meal and meat and bone meal do not follow normal distribution, for Shapiro-Wilk (p <0.0001), Kolmogorov Sminov (p <0.01) and Cramer von Mises (p <0.005) and Anderson Darling (p <0.005), except for the energy values EMFCCQ (p 0.3957) and EMPCQ (p 0.4248) for sorghum and crude fiber (p 0.195) for meat and bone meal for Shapiro-Wilk. For sorghum was observed in the database "TABLES" A range provided by maximum and minimum values of MS (4.72%), PB (4.6%), EE (0.65%), FB (0 , 78%), MM (0.46%), calcium (0.02%), AMEn for poultry (354kcal), ED pigs (380 kcal), IN pigs (379kcal) and El pigs (374kcal). The variation of crude protein (7.1 to 11.7%) and its value in digestible amino acids is also very variable between the recommendations, especially for lysine and methionine. The most abundant amino acid in sorghum is glutamic acid (1.93%), followed by leucine (1.26%) and the lowest level is the tryptophan (0.09%). And for the essential fatty acids sorghum is rich in linoleic acid (1.05%), approximately 37.2% of its ether extract, however, is low in linolenic acid (0.07%). The safety margin (MDPAPI) sorghum protein nutrient was 0.08649 and 0.22448, respectively for pre starter feed and broiler end. For the soybean meal was observed in the database "TABLES" A range provided by maximum and minimum values of MS (3.90%), bp (6.54%), ES (2.5%), BF (4.0%), MM (0.8%) for poultry AME (kcal 261), ED for pigs (490 kcal), MS for pigs (350 kcal), EL for pigs (213 kcal), MET-T (0.16%), METCIS-T (0.21%), LIS-T (0.54%), TRE-T (0.53%), TRI-T (0.18%), calcium (0.14%), the total phosphorus poultrys (0.16%), phosphorus Total pigs (0.13%) and sodium (0.03%). The variation of crude protein (43.26 to 49.8%) and its value in total and digestible amino acids variable among the recommendations, with average amplitude of 0.49%. The most abundant amino acid in the soybean meal is glutamic acid (8.40%), followed by leucine (3.54%) and the lowest level is the tryptophan (0.63%), characteristic of proteins of vegetal origin. And for the essential fatty acids soybean meal is rich in linoleic acid (0.69%), approximately 43.7% of its ether extract, however, is low in linolenic acid (0.10%), approximately 6.3% ether extract. The safety margin (MDPAPI) protein soybean meal nutrient was 0.87653 and 0.73818, respectively for pre-starter ration and end for broilers. For the meat and bone meal was observed by database "TABLES" an amplitude provided by the maximum and minimum values of MS (4.30%), BP (26.86%), EE (11.50 %), FB (1.80%), MM (20.04%), AMEn for poultrys (1110 kcal), ED for pigs (1350 kcal), IN for pigs (1290 kcal), EL for pigs (644 kcal) , MET-T (0.54%), METCIS-T (0.92%), LIS-T (1.61%), TRE-T (1.16%), TRI-T (0.27%) . There was a high variation in the crude protein (36.31 to 63.17%) and its value in total and digestible amino acids between recommendations. The most abundant amino acid in the meat and bonemeal is glycine (6.79%), followed by glutamic acid (6.40%) and the lowest level is the tryptophan (0.26%). It was found that with increasing percentage of mineral matter was decreased concentration of total and digestible amino acids in flour. For macro minerals there was wide variation, related to changes in mineral matter (21.76 to 41.80%). For calcium and phosphorus were observed large amplitudes (7.11 and 3.41%, respectively), it is related to the amount of bone present. For the essential fatty acids of meat and bone meal is low in linoleic acid (0.38%), approximately 3.6% of its ether extract, and linolenic acid (0.07%), approximately 0.046% of ether extract. The safety margin (MDPAPI) protein nutrient in meat and bone meal was 0.43542 and 0.33602, respectively for pre-starter feed for broilers and final. The final proposal of the equation of application proposed by Chung & Pfost (1964) cited by Duncan (1988), which considers the standard deviation of nutrients in food and the percentage of inclusion of each food in the formulation of optimized feed. The safety margin method used to compose the results of this evaluation was the MDPAPI, which included the possibility of nutritionist change the multiple of the standard deviation as a professional decision to maximize growth performance. By the results it is concluded that there is a wide range of nutritional variability of the principal ingredients used in feed for poultry and pigs, observed on recommendations from food composition tables or a test results database, shows a major challenge for the nutritionist requiring accuracy, precision and reliability of least-cost feed formulations. The non significance of normality tests carried out with the energy values and key nutrients from feedstuffs evaluated, it is concluded that scientifically can not validate the theory that associates the multiple of the standard deviation applied to estimate the nutritional safety margin to the likelihood of curve the standard normal distribution. The recommended method to minimize the nutritional variability of food is the MDPAPI safety margin, which included the analytical standard deviation, consider the food inclusion percentage in the formulation and the multiple of the standard deviation as professional decision to maximize the technical performance and economic production of poultry and pork.