O fosfato inorgânico para rações é a fonte preferida de fósforo (P) na nutrição animal, pois fornece uma alta qualidade de P. Em contraste, o suprimento de P dos cereais é baixo, variável e grande parte não é digerível pelos animais. Conforme mencionado no estudo Rostagno 2017, nem todos os cereais são iguais em termos de teor de P e porcentagem de ácido fítico. Além disso, o P também pode flutuar de uma fonte para outra e dependendo da qualidade da terra em que a planta foi cultivada. O P mineral dos fosfatos alimentares é menos dependente de fatores externos.
A importância da qualidade dos fosfatos na alimentação animal
1. Garantir um fornecimento ótimo de fósforo através de fosfatos de alta qualidade para alimentação animal.
A maioria dos fosfatos alimentares é extraída de rocha fosfática e sintetizada artificialmente para disponibilizar o P para os animais. Esses fosfatos são constantes em composição, pobres em impurezas e considerados pelos cientistas como a melhor fonte disponível de P para 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. Muitos diferentes fosfatos para rações são usados no mercado com várias qualidades. Uma combinação de testes in vitro simples ajuda a avaliar rapidamente a qualidade do produto no laboratório. A qualidade pode diferir muito na composição química (fortemente correlacionada com a digestibilidade do P) e pureza (teor de elementos indesejáveis). É um ponto fundamental para que os nutricionistas estejam atentos à qualidade dos produtos para fazer a melhor escolha e otimizar o fornecimento de P aos animais.
2. Nomenclatura dos fosfatos alimentares: relação Ca/P
Antes de verificar a qualidade, é importante entender a nomenclatura de um fosfato alimentar. Normalmente, um MCP contém aproximadamente 22,7% de P, um MDCP 21% P e um DCP 18% P. O teor de cálcio para produtos MCP e MDCP varia entre 15 e 18%, enquanto um produto DCP contém cerca de 24% de cálcio. Essas percentagens podem variar ligeiramente em função da qualidade do ácido utilizado e do processo de produção. Assim, podemos observar uma infinidade de fosfatos no mercado. P não é o único parâmetro para determinar o nome. A relação Ca:P (Figura 1) é uma boa ferramenta para categorizar e identificar rapidamente a natureza de um fosfato de cálcio.
Figura 1 : Relação Ca/P de acordo com o Regulamento (UE) n.o 68/2013 da Comissão relativa ao catálogo de matérias-primas para alimentação animal
3. Pureza do fosfato para alimentação animal : substâncias indesejáveis :
Elementos como metais pesados vêm da rocha a partir da qual o ácido fosfórico é produzido. Quando os fosfatos para alimentação animal são fabricados, o ácido fosfórico defluorado precisa ser usado para garantir que os fosfatos sejam pobres nesses elementos indesejáveis. Na União Europeia, foram fixados teores máximos para o chumbo, o cádmio, o mercúrio, o arsénio e o flúor (Tabela 1) na alimentação animal, de acordo com a Directiva 2002/32/CE relativa às substâncias indesejáveis nos alimentos para animais, em relação a uma ração com um teor de humidade de 12 %. É importante considerar esses níveis máximos de substâncias indesejáveis para manter uma fisiologia animal saudável.
| Mercúrio (Hg) | Flúor (F) | Cádmio (Cd) | Arsénio (As) | Chumbo (Pb) |
|---|---|---|---|---|
| 0.1 | 2 000 | 10 | 10 | 15 |
Tabela 1 : Máximo de substâncias indesejáveis em termos de contaminantes inorgânicos em fosfatos para alimentação animal, expressos em mg/kg (ppm)
4.Solubilidades in vitro de P: uma ferramenta prática para verificar a qualidade de fosfatos
É importante entender que os fosfatos alimentares comerciais não são produtos puros. Um fosfato de cálcio é composto por 3 tipos de moléculas: MCP, DCP e TCP. Assim, pode existir sob diferentes formas químicas, dependendo da concentração de cada uma dessas moléculas dentro do fosfato.
Conforme explicado no “Guia de orientação para identificação e designação de substâncias nos termos do REACH e do CLP” da ECHA, «uma substância mono-constituinte é uma substância em que um constituinte está presente numa concentração de, pelo menos, 80 % (p/p) e que contém até 20 % (p/p) de impurezas». Também indica que “uma substância mono-constituinte é nomeada de acordo com um constituinte principal”.
Por exemplo, no registro REACH de MCP, MCP é considerado um mono-constituinte porque a molécula MCP (Ca(H2PO4)2. H2O) é superior a 80%. Além disso, considera a molécula de DCP (CaHPO4) como uma impureza com concentração máxima de 20% (m/m). Embora os 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 in vitro rápidas para validar a qualidade do fosfato usado em suas plantas. Cauduro (2009) trabalhou em vários testes in vitro para encontrar o mais adequado. Oito métodos in vitro foram testados para analisar 6 fontes de P cuja digestibilidade em suínos foi determinada por testes in vivo.
As correlações entre os métodos in vitro e in vivo são mostradas na Tabela 2. O teste mais adequado para triagem rápida de fosfato é o teste de solubilidade de ácido cítrico a 2%, que a Phosphea usa rotineiramente. Esses resultados confirmam o valor desse método, desenvolvido na década de 1960 por M. Gueguen do INRAE, em ruminantes (Figura 2).
| Correlation coefficient | In vivo Test |
|---|---|
| Water Solubility | 0.188 |
| NaHCO3 1/2 hour | 0.190 |
| CaCl2 | 0.192 |
| Ammonium Acetate | 0.217 |
| NaHCO3 16 hours | 0.226 |
| HCl / NaHCO3 1 g | 0.350 |
| 2% Citric Acid Solubility | 0.525 |
Tabela 2: Correlação entre a digestibilidade do P in vivo e os métodos de análise in vitro. Cauduro, J 2009, Testes in vitro de fontes inorgânicas de P para disponibilidade de P em suínos, Dissertação de Mestrado, Ciências Aplicadas, RMIT University
Figura 2 : Correlação entre solubilidade em ácido cítrico, em amônio alcalino Citrato e coeficiente de absorção verdadeiro (Guéguen, 1975)
Este teste fornece uma indicação do nível de disponibilidade de P. Por outro lado, a solubilidade do P em citrato de amônio alcalino aponta para a natureza química do produto e mostra a presença de moléculas de TCP. O P que é mais de 90% solúvel em ambos os testes é de alta qualidade nutricional (Guéguen, 1970). A relação entre o coeficiente de absorção real (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 do P em água fornece informações sobre a composição molecular dos fosfatos. De fato, a solubilidade em água do P está positivamente correlacionada com o conteúdo da molécula MCP nos fosfatos de cálcio e, portanto, com a digestibilidade dos fosfatos alimentares (NRC, 2011). Quanto maior a solubilidade, maior a digestibilidade (Figura 3).
A Figura 3 apresenta os resultados dos ensaios realizados pela Phosphea. Podemos ver facilmente a correlação entre a solubilidade do P em água e a digestibilidade do P:
Figura 3: Correlação entre a solubilidade do P em água e a digestibilidade do 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)
Na Figura 4, podemos ver que o P não será absorvido da mesma forma dependendo da forma em que se encontra. Testes in vivo mostram que as moléculas MCP e DCP são melhor absorvidas por animais monogástricos do que a forma TCP, que é menos solúvel (Guéguen 1988; Cromwell, 1989).
Figura 4: Disponibilidade de moléculas MCP, DCP e TCP
5. European Chemical Industry Council (CEFIC)
Os produtores europeus de fosfatos inorgânicos para alimentação animal pertenecentes no Grupo Setorial IFP podem exibir o seguinte logotipo, que reflete sua participação no Grupo IFP :
Em conclusão, o P é um mineral chave e deve ser bem incluído nas dietas dos animais. Assim, é essencial controlar a qualidade das fontes comerciais de fosfato inorgânico para ração para obter a quantidade correta de P na dieta animal. Os fosfatos de fosfato são analisados regularmente usando métodos laboratoriais padronizados para determinar o teor de P e Ca, as solubilidades em ácido cítrico e citrato de amônio e o teor de metais pesados.