Evaluation of alternative feed ingredients and phytase supplementation for broiler chickens

Abstract

Modern poultry production requires nutritional strategies capable of improving productive efficiency, reducing feed costs, and promoting the sustainable use of available resources. In this context, the evaluation of alternative feed ingredients and the use of exogenous enzymes have emerged as relevant tools for optimizing broiler nutrition. Accordingly, this thesis was developed to contribute to the nutritional management of broiler chickens through two complementary approaches: the determination of the nutritional value and metabolizable energy values of alternative feed ingredients and the evaluation of phytase supplementation in diets with planned nutritional reductions. The first study aimed to determine the apparent metabolizable energy (AME) and nitrogen-corrected apparent metabolizable energy (AMEn) values of alternative feed ingredients used in broiler diets. Eight ingredients were evaluated: whole annatto seed meal, spray-dried porcine plasma, poultry viscera meal, three sources of soybean acid oil, distillers corn oil, and degummed rice bran oil. The determined AME and AMEn values were, respectively, 7,023 and 6,841 kcal/kg, 7,743 and 7,466 kcal/kg, and 8,318 and 7,913 kcal/kg for the three soybean acid oil sources; 8,554 and 8,457 kcal/kg for distillers corn oil; 8,273 and 7,910 kcal/kg for degummed rice bran oil; 999 and 975 kcal/kg for whole annatto seed meal; 3,388 and 2,753 kcal/kg for spray-dried porcine plasma; and 3,691 and 3,216 kcal/kg for poultry viscera meal. These findings demonstrated substantial variation among the evaluated ingredients, reinforcing the importance of the specific nutritional characterization of each feedstuff to improve the precision of diet formulation. The second study evaluated the effects of phytase supplementation in nutritionally deficient diets on growth performance, blood biochemical parameters, bone characteristics, and body composition of broiler chickens. Phytase supplementation restored body weight gain, feed conversion ratio, bone mineralization, serum calcium and phosphorus concentrations, as well as lean tissue and bone deposition, achieving results comparable to those obtained with nutritionally adequate diets, even under reductions in available phosphorus, calcium, sodium, metabolizable energy, crude protein, and digestible amino acids. Overall, the results demonstrate that nutritional efficiency in broiler production can be enhanced through the combination of accurate nutritional evaluation of alternative feed ingredients and the use of technologies that improve nutrient utilization. The use of alternative feed ingredients increases formulation flexibility and may reduce dependence on conventional feedstuffs, whereas phytase supplementation enhances nutrient availability and sustains productive performance in more cost-effective feeding programs. Keywords: agro-industrial coproducts; exogenous enzymes; metabolizable energyA avicultura moderna demanda estratégias nutricionais capazes de elevar a eficiência produtiva, reduzir custos alimentares e promover o uso sustentável dos recursos disponíveis. Nesse contexto, a avaliação de ingredientes alternativos e a utilização de enzimas exógenas têm se destacado como ferramentas relevantes para a otimização da nutrição de frangos de corte. Assim, esta tese foi desenvolvida com o objetivo de contribuir para o manejo nutricional de frangos de corte por meio de duas abordagens complementares: a determinação do valor nutricional e dos valores de energia metabolizável de ingredientes alternativos e a avaliação da suplementação de fitase em dietas com redução nutricional planejada. No primeiro estudo, objetivou-se determinar os valores de energia metabolizável aparente (EMA) e energia metabolizável aparente corrigida pelo balanço de nitrogênio (EMAn) de ingredientes alternativos utilizados na alimentação de frangos de corte. Foram avaliados oito ingredientes: farelo integral de urucum, plasma suíno desidratado, farinha de vísceras de aves, três fontes de óleo ácido de soja, óleo de milho de destilaria e óleo degomado de farelo de arroz. Os valores de EMA e EMAn determinados foram, respectivamente, de 7.023 e 6.841 kcal/kg, 7.743 e 7.466 kcal/kg e 8.318 e 7.913 kcal/kg para as três fontes de óleo ácido de soja; 8.554 e 8.457 kcal/kg para o óleo de milho de destilaria; 8.273 e 7.910 kcal/kg para o óleo degomado de farelo de arroz; 999 e 975 kcal/kg para o farelo integral de urucum; 3.388 e 2.753 kcal/kg para o plasma suíno desidratado; e 3.691 e 3.216 kcal/kg para a farinha de vísceras de aves. Os resultados evidenciaram ampla variação entre os ingredientes, reforçando a importância da caracterização nutricional específica de cada matéria-prima para formulações mais precisas. No segundo estudo, avaliaram- se os efeitos da suplementação de fitase em dietas nutricionalmente deficientes sobre o desempenho, parâmetros bioquímicos sanguíneos, características ósseas e composição corporal de frangos de corte. A inclusão de fitase restabeleceu o ganho de peso, a conversão alimentar, a mineralização óssea, os níveis séricos de cálcio e fósforo, bem como a deposição de tecido magro e ósseo, alcançando resultados comparáveis aos observados em dietas nutricionalmente adequadas, mesmo sob reduções de fósforo disponível, cálcio, sódio, energia metabolizável, proteína bruta e aminoácidos digestíveis. Em conjunto, os resultados demonstram que a eficiência nutricional na produção de frangos de corte pode ser ampliada pela associação entre a avaliação precisa de ingredientes alternativos e o uso de tecnologias capazes de melhorar o aproveitamento dos nutrientes dietéticos. A utilização de ingredientes alternativos aumenta a flexibilidade das formulações e pode reduzir a dependência de insumos convencionais, enquanto a suplementação com fitase eleva a disponibilidade nutricional e sustenta o desempenho em programas alimentares mais econômicos. Palavras-chave: exógenas coprodutos agroindustriais; energia metabolizável; enzimas