O fosfato inorgânico é uma fonte estável de fósforo (P) na nutrição animal, proporcionando uma alta qualidade de P. Em contraste, o fornecimento de P a partir de cereais é baixo, variável e uma grande parte não é digerível pelos animais. Conforme mencionado no estudo de Rostagno de 2017, nem todos os materiais vegetais são iguais em termos de teor de P e porcentagem de ácido fítico. Além disso, o teor de P pode variar de uma fonte para outra e depende da qualidade da terra em que foi cultivado. O mineral P proveniente de fosfatos para ração é menos dependente de fatores externos.
A maioria dos fosfatos para nutriçao animal é extraída de rochas fosfáticas e sintetizada artificialmente para tornar o P disponível para os animais. Esses fosfatos estão constantementes na composição dos alimentos, baixos em impurezas e considerados pelos cientistas como a melhor fonte disponível de P para os animais. Um cálculo preciso dos níveis de P para atender às necessidades nutricionais dos animais é importante tanto do ponto de vista nutricional quanto ambiental. No mercado, são utilizados muitos fosfatos para nutrição animal de diferentes qualidades. Uma combinação de testes simples in vitro ajuda a avaliar rapidamente a qualidade do produto no laboratório. A qualidade pode diferir significativamente na composição química (fortemente correlacionada com a digestibilidade de P) e na pureza (teor de elementos indesejáveis). É crucial que os nutricionistas estejam cientes da qualidade dos produtos para fazer a melhor escolha e otimizar o fornecimento de P aos animais.
- Nomenclatura de fosfatos para nutrição animal: Razão Ca/P
Antes de verificar a qualidade, é importante compreender a nomenclatura de um fosfato para alimentação. Tipicamente, um MCP contém aproximadamente 22,7% de P, um MDCP 21% de P e um DCP 18% de P. O teor de cálcio para os produtos MCP e MDCP varia de 15 a 18%, enquanto um produto DCP contém cerca de 24% de cálcio. Esses percentuais podem variar ligeiramente dependendo da qualidade do ácido utilizado e do processo de produção. Assim, podemos observar uma multiplicidade de fosfatos no mercado. O P não é o único parâmetro para determinar o nome. A razão Ca:P (figura 1) é uma ferramenta útil para categorizar e identificar rapidamente a natureza de um fosfato de cálcio.
Figura 1: Razão Ca/P de acordo com o Regulamentação da Comissão União Europeia (UE) nº 68/2013 sobre o Catálogo de Matérias-Primas para Rações
- Pureza de fosfatos para nutrição animal: substâncias indesejáveis
Elementos como metais pesados provêm da rocha a partir da qual o ácido fosfórico é produzido. Ao fabricar fosfatos para ração, é necessário usar ácido fosfórico desfluorado para garantir que os fosfatos tenham baixos teores desses elementos indesejáveis. Na União Europeia, foram estabelecidos níveis máximos para chumbo, cádmio, mercúrio, arsênio e flúor (tabela 1) em rações para animais de acordo com a diretiva 2002/32/CE sobre substâncias indesejáveis em rações animais, com base em um teor de umidade de 12%. É importante considerar esses níveis máximos de substâncias indesejáveis para manter uma fisiologia animal saudável.
inorgânicos em fosfatos para nutrição animal, expresso em mg/kg (ppm)
- Solubilidades in vitro do P: uma ferramenta prática para verificar a qualidade dos fosfatos
É importante compreender que os fosfatos para nutrição animal não são produtos puros. Um fosfato de cálcio é composto por três tipos de moléculas: MCP, DCP e TCP. Portanto, ele pode existir em diferentes formas químicas, dependendo da concentração de cada uma dessas moléculas dentro do fosfato.
Conforme explicado no “Guia de identificação e nomenclatura de substâncias no âmbito do REACH e CLP” da ECHA, “uma substância monoconstituinte é uma substância na qual um constituinte está presente em uma concentração de pelo menos 80% e que contém até 20% de impurezas”. O guia também indica que “uma substância monoconstituinte é nomeada de acordo com o principal constituinte”. Por exemplo, no registro REACH de MCP, o MCP é considerado uma substância monoconstituinte porque a molécula do MCP (Ca(H2PO4)2.H2O) está acima de 80%. Além disso, considera a molécula do DCP (CaHPO4) como uma impureza, com uma concentração máxima de 20% (p/p).
Embora testes in vivo sejam essenciais para determinar com precisão a digestibilidade ou disponibilidade de um fosfato, eles não podem ser realizados rotineiramente. Portanto, é recomendável realizar análises rápidas in vitro para validar a qualidade do fosfato utilizado em suas instalações.
Cauduro (2009) trabalhou em vários testes in vitro para encontrar o mais adequado. Foram testados 8 métodos in vitro para analisar 6 fontes de fósforo cuja digestibilidade em suínos foi determinada por testes in vivo. As correlações entre métodos in vitro e in vivo são mostradas na Tabela 2. O teste mais adequado para uma triagem rápida de fosfato é o teste de solubilidade em ácido cítrico a 2%, que a Phosphea utiliza rotineiramente. Esses resultados confirmam o valor desse método, desenvolvido na década de 1960 por M. Gueguen do INRAE, em ruminantes (figura 2). Este teste fornece uma indicação do nível de disponibilidade de fósforo (P).
Tabela 2: Correlação entre digestibilidade de fósforo in vivo e métodos de análise in vitro. Cauduro, J 2009, Teste in vitro de fontes inorgânicas de fósforo para disponibilidade de fósforo em suínos, Dissertação de Mestrado, Ciências Aplicadas, Universidade RMIT
Figura 2: Correlação entre solubilidade em ácido cítrico, citrato de amônio alcalino e coeficiente real de absorção (Guéguen, 1975)
Por outro lado, a solubilidade de P em citrato de amônio alcalino aponta para a natureza química do produto e mostra a presença de moléculas de TCP. P que é mais de 90% solúvel em ambos os testes tem alta qualidade nutricional (Guéguen, 1970). A relação entre o coeficiente real de absorção (TAC) de diferentes fosfatos e sua solubilidade em ácido cítrico e citrato de amônio foi determinada pelo INRAE (figura 2). A partir de seus resultados, pode-se observar que o TAC de um fosfato aumenta linearmente em relação à sua solubilidade em ambos os meios.
A solubilidade de P em água fornece informações sobre a composição molecular dos fosfatos. De fato, a solubilidade de P em água está positivamente correlacionada ao teor de moléculas de MCP em fosfatos de cálcio e, portanto, à digestibilidade de fosfatos para alimentação (NRC, 2011). Quanto maior a solubilidade, maior a digestibilidade (Figura 4). Na Figura 3, podemos ver que o P não será absorvido da mesma forma, dependendo da forma em que é encontrado. Testes in vivo mostram que as moléculas de MCP e DCP são melhor absorvidas por animais monogástricos do que a forma de TCP, que é menos solúvel (Cromwell 1989, Guéguen 1988).
Figura 3: Disponibilidade de moléculas de MCP, DCP e TCP
A Figura 4 apresenta resultados de testes realizados pela Phosphea. Podemos observar facilmente a correlação entre a solubilidade de P em água e a digestibilidade de P:
Figura 4: Correlação entre a solubilidade de P em água e a digestibilidade de P com DCP como base 100 (com base em Bikker et al., 2016; Nilva Kazue Sakomura et al., 2016; Alini M VEIRA et al., 2016; Nguyen Van Nguyen et al., 2016), Dados não publicados, Phosphea, 2023)
- CEFIC
A Phosphea é membro do Conselho Europeu da Indústria Química (CEFIC) e atua no Grupo IFP (Fosfato Inorgânico para Nutrição Animal). No que diz respeito à qualidade dos fosfatos, o CEFIC recomenda que tanto a solubilidade do P em ácido cítrico como os valores alcalinos do citrato de amónio sejam superiores a 95% e que os fosfatos cumpram os regulamentos europeus sobre metais pesados.
Os membros do Grupo IFP participam de um teste anual de fosfatos (Ring Test) amostrados diretamente nos locais de produção por uma empresa independente. As amostras anônimas são analisadas pelos laboratórios de cada membro. Este teste também é uma oportunidade para verificar a precisão do nosso laboratório em relação aos seguintes parâmetros: P, Ca, solubilidade em ácido cítrico, solubilidade em citrato de amônio alcalino e metais pesados.
Os produtores europeus de fosfatos inorgânicos para a alimentação animal agrupados no âmbito do grupo setorial IFP podem exibir o seguinte logótipo, que reflecte a sua adesão ao grupo IFP:
Em conclusão, o fósforo (P) é um mineral-chave e deve ser incluído adequadamente nas dietas dos animais. Portanto, é essencial controlar a qualidade das fontes comerciais de fosfato inorgânico para garantir a quantidade correta de P na dieta dos animais. Os fosfatos para nutrição animal da Phosphea são regularmente analisados utilizando métodos padronizados de laboratório para determinar o teor de P e Ca, solubilidades em ácido cítrico e em citrato de amônio, e teor de metais pesados. Na próxima publicação, descreveremos os métodos de análise in vivo que permitem determinar com precisão a digestibilidade ou disponibilidade de um fosfato.
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