A Germinação e Atividade do Alterion® agora são visíveis dentro das aves

O uso de probióticos como os Bacilli aumentou consideravelmente na produção animal nos últimos 25 anos. Probióticos são bactérias vivas que quando administradas em quantidade adequada, conferem efeitos fisiológicos benéficos ao hospedeiro, resultando em melhorias na saúde e no desempenho

Os Bacillus apresentam duas formas distintas: endóspo ros (esporos) e células vegetativas (germinadas), dependendo das condições ambientais. Os Bacilli são administrados aos ani mais como esporos na dieta, podendo resistir às condições desafiadoras do processamento da ração e de seu armazenamento prolongado.

Os esporos são metabolicamente inativos e formados em resposta a tensões ambientais, como mecanis

Figura 1: Germinação de esporos de Bacillus

Autores: Aurélie MOAL - Gerente de Marketing, Saúde através da Nutrição, Adisseo Estelle DEVILLARD - Gerente de P&D, Saúde através da Nutrição, Adisseo Karoline SIDELMANN BRINCH - Gerente Científica em Pesquisa Aplicada, Novozymes

mo de sobrevivência. São formas não reprodutivas de bactérias, mais durá veis e viáveis já conhecidas. Os esporos são resistentes e podem sobreviver à radiação UV, temperatura e pressão extrema, exposição a produ tos químicos tóxicos e acidez.

Após ingestão pelo animal, um esporo precisa germinar e crescer pa ra se tornar metabolicamente ativo e assim, promover seus benefícios ao animal. A germinação ocorrerá na presença de germinantes que se li gam a receptores específicos na membrana interna. Os esporos de Bacillus têm uma variedade desses receptores, permitindo a ligação a vários tipos de germinantes, nutrientes ou não nu trientes, e condições ambientais favoráveis (temperatura, pH...) (Figura 1). Quando um sinal forte o suficien te é gerado, a germinação começa. Os receptores também podem ser inibi dos, mas uma vez completamente ativados, o processo de germinação é irreversível.

Ao contrário dos esporos, as célu las vegetativas se dividem, se multiplicam, se comunicam e são móveis. Elas são metabolicamente ativas e produzem metabólitos, proporcio nando efeitos completos do probiótico no hospedeiro.

Todos os probióticos germinam dentro do trato digestivo dos animais?

Alterion ® é o único probiótico disponível no mercado cuja germinação foi demonstrada e visualizada dentro das aves.

Alterion ® é uma cepa exclusiva natural de Bacillus subtilis, seleciona da especificamente para promover um desempenho consistente em aves. Alterion ® é o resultado de uma seleção rigorosa, onde mais de 900 cepas listadas na AAFCO (The Asso ciation of American Feed Control Officials) foram rastreadas e testadas em condições in vitro e in vivo.

O Bacillus

subtilis 29784 (Alterion ® ) foi cuidadosamente selecionado para fornecer segurança, estabilidade, eficácia e funcionalidades superiores.

Alterion ® não contém genes de resistência aos antibióticos utiliza dos em medicina humana e é inofensivo às células animais. Ambos são parâmetros essenciais para ga rantir a segurança do produto e para preservar a saúde e o bem-estar dos animais.

A triagem também foi baseada em vários testes para garantir a seleção da cepa mais estável (em condições adversas de peletização, condições digestivas e armazenamento prolon gado) e mais eficiente em termos de características de germinação.

Além disso, os esporos de Alterion ® são especialmente "colados" em partículas de carbonato de cálcio. Essa formulação inovadora garante redução da produção de pó, baixa segregação dos esporos, evita problemas de desmistura e favorece uma excelente fluidez e homogenei dade no premix e na ração.

Figura 2: Germinação do esporo de Alterion ® em condições intestinais em 0, 4 e 6 horas

Figura 3: Perfil da Germinação do Alterion ® na presença de diferentes componentes da ração

A germinação do Alterion ® foi comprovada in vitro e, o mais importante, visualizada in vivo.

A capacidade da maioria das cepas de Bacillus de germinar e crescer in vi vo é desconhecida. Devido à complexidade do processo de germinação, especialmente em um ambiente mui to complexo, ou seja, o conteúdo do lúmen digestivo, a confirmação in vi vo da germinação continua sendo uma tarefa desafiadora.

Ao unir seus conhecimentos em produção animal e em soluções bioló gicas, a Adisseo e a Novozymes conseguiram investigar a germinação e crescimento de Alterion ® em profundidade, usando uma variedade de métodos inovadores complementares, como monitoramento in vitro, tecno logias fluorescentes e avaliação metabólica in vivo.

Germinação In vitro

superiores de germinação em condi ções intestinais e de alimentação (Figura 2).

Em um estudo preliminar, Alterion ® foi cultivado in vitro juntamente com uma variedade de componentes e aditivos para a ali mentação, a fim de avaliar seus impactos na velocidade de germinação por meio da densidade óptica (DO).

O perfil de germinação do Alte rion® foi similar ao longo do tempo nas avaliações com trigo, milho e soja (Figura 3). Além disso, a inclu são de ácidos orgânicos, coccidiostáticos e uma variedade de aditivos não mostrou impacto na germina ção.

A cinética da germinação do Alterion ® também foi comparada in vitro com outras cepas de Bacillus. Comparar outra cepa de Bacillus sub tilis e uma de Bacillus licheniformis em condições semelhantes demons trou claramente que a cinética da germinação varia imensamente en tre as cepas, mostrando a superioridade do Alterion ® (Figura 4).

Visualização da germinação in vivo

A germinação do Alterion ® foi observado por meio do desenvolvimento de um sistema único e inovador de dois indicadores fluorescentes que ras treia o processo de germinação no intestino da ave. O primeiro passo consiste na integração de marcadores fluorescentes no genoma do Alterion ® , mais especificamente dois genes, um deles codifica a proteína verde fluorescente (PVF) e o outro codifica a proteína fluorescente vermelha (dsRed); assim, emitindo um sinal verde para um esporo dormente e um sinal ver melho após germinação e crescimento, respectivamente.

Após a incorporação dos marcadores, a fluorescência foi verificada por análise microscópica. Uma placa de 96 poços foi inoculada com esporos de

Alterion ® e a fluorescência foi observada, como mostrado na Figura 5. Os esporos adormecidos de Alterion ®

podem ser visualizados na cor verde. Após a germinação, a fluorescência verde desapareceu rapidamente e as

células germinadas fluoresceram em vermelho.

Para verificar a germinação de Alterion ® em condições in vivo, foi realizado um estudo durante 13 dias. As aves foram alimentadas com uma dieta controle ou tratamento, à qual foram adicionados esporos Alterion ® com dupla marcação 72 horas antes

do abate. No final do estudo, o conte údo do íleo foi amostrado, analisado e processado pelo InCell Analyzer pa ra verificar a fluorescência nas amostras. A cor vermelha indica que a maioria dos esporos germinou e está crescendo ativamente para produzir os efeitos benéficos à saúde em fran gos de corte (Figura 6).

Figura 4:

Cinética da germinação de diferentes cepas de Bacillus

Produção de metabólitos in vivo

Uma abordagem complementar para investigar a atividade in vivo de Alterion ® após a germinação e crescimento é monitorar sua produção de metabólitos. Os metabólitos de Alterion ® foram estudados in vitro e três metabólitos foram identificados

Figura 5: Fluorescência dos esporos e das células germinadas do Alterion ® observada por microscópio em diferentes tempos

Figura 6: Germinação visualizada por fluorescência vermelha em amostras ileais

 Hipoxantina

 Concentração de Bacillus Jejuno

Íleo

 Niacina

 Concentração de Bacillus

Figura 7: Percentual relativo de Bacillus spp. e concentração de metabólitos (fezes nmol/g) em aves suplementadas com Alterion ® versus aves controle

 Pantotenato

 Concentração de Bacillus

como produzidos em quantidades al

Figura 7: Percentual relativo de Bacillus spp. e concentração de metabólitos (fezes intimamente conectadas: 1) promo de NF-κB. Com isso, a expressão de nmol/g) em aves suplementadas com Alterion® versus aves controle.

tas e consistentes (niacina, pantotena

Favorecendo a resiliência animal em três linhas de defesa

A atividade metabólica do Alterion ® no intestino é responsável pelos efeitos benéficos in vivo no de sempenho, na saúde e na microbiota do hospedeiro (Jacquier et al., 2019).

Uma vez germinado e ativado, o Alterion ® favorece a resiliência animal agindo em três linhas de defesa vendo um microbioma resiliente, 2) polissacarídeos, bem como as de bac térias produtoras de butirato (Jacquier et al., 2019).

Mostrar que Alterion ® é ativo também in vivo nos permite confiar em dados in vitro (Rhayat et al., 2017). Alterion ® fortalece a barreira intestinal aumentando a expressão de proteínas das “tight junctions”. Além disso, reforça e controla a resposta inflama tória pela inibição da degradação de IkB, impedindo assim a translocação

to, hipoxantina). A concentração desfortalecendo a função de barreira e IL-8 e a enzima iNOS é controlada ses metabólitos foi então medida no preservando a integridade intestinal Claramente, esses dados confirmam que Alterion® é a (Rhayat et al., 2019). tivo no intestino das aves. conteúdo digestivo das aves alimenta e, finalmente, 3) garantindo um óti das com Alterion ® . O estudo mostrou mo controle inflamatório e das resFavorecendo a resiliência animal em três linhas de Conclusão defesa claramente que a concentração dos postas imunes. A características únicas desta cepa metabólitos estava fortemente relacio Estudos in vivo mostraram que de Bacillus, somadas à formulação e A atividade metabólica do Alterion® no intestino é responsável pelos efeitos benéficos in vivo no desempenho, na saúde e na microbiota do hospedeiro (Jacquier et al., 2019). nada ao número de bacilos detectados Alterion ® influencia positivamente as sua germinação adequada, tornam o (Figura 7). populações bacterianas, resultando Uma vez germinado e ativado, o Alterion® favorece a Alterion ® metabolicamente ativo on resiliência animal agindo em três linhas de

Claramente, esses dados confir em um efeito benéfico na atividade de é mais importante: no intestino defesa intimamente conectadas: 1) promovendo um microbioma resiliente, 2) fortalecendo a mam que Alterion ® é ativo no intestimicrobiana. Por exemplo, Alterion ® função de barreira e preservando a integridade inte controle inflamatório e das respostas imunes. das aves. Aqui ele produz seus meta stinal e, finalmente, 3) garantindo um ótimo no das aves. aumenta as populações que degradam bólitos e atua nas três linhas de defe

compostos pró-inflamatórios como a sa: microbiota, mucosa intestinal e respostas inflamatórias para promo ver a resiliência animal.

Este probiótico de eficácia cientifi

camente comprovada produz melhorias significativas e consistentes na saúde intestinal, no desempenho pro dutivo e na utilização dos alimentos pelas aves. Dessa forma, podemos uti lizar os recursos naturais de uma forma mais responsável para melhorar a sustentabilidade da produção animal.