Classificação da qualidade de fosfatos inorgânicos para nutrição animal

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.

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

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.

Tabela 1: Máximo de substâncias indesejáveis em termos de contaminantes inorgânicos em fosfatos para nutrição animal, expresso em mg/kg (ppm)

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.

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.

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.

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).

Figura 2: Correlação entre solubilidade em ácido cítrico, citrato de amônio alcalino e coeficiente real de absorção (Guéguen, 1975).

Este teste fornece uma indicação do nível de disponibilidade de fósforo (P). 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 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

As Figuras 4 e 5 apresentam 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).

Figura 5: 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).

A Phosphea é membro do Conselho Europeu da Indústria Química (CEFIC) e atua no Grupo IFP (Fosfato Inorgânico para Nutrição Animal). Em relação à qualidade dos fosfatos, o CEFIC exige que as solubilidades de P em ácido cítrico e citrato de amônio alcalino sejam superiores a 95%, e que os fosfatos estejam em conformidade com as regulamentações europeias 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 nutrição animal agrupados no Grupo Setorial IFP podem exibir o logotipo de qualidade IFP, refletindo um padrão de qualidade em escala europeia.

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.

Na próxima publicação, descreveremos os métodos de análise in vivo que permitem determinar com precisão a digestibilidade ou disponibilidade de um fosfato.