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Editora Responsável: Juliana Maria Freitas Teixeira Brito Editor Científico: Júlio Maria Ribeiro Pupa Editora Técnica: Rosana Coelho de Alvarenga e Melo Cláudio José Borela Espeschit Evandro de Castro Melo Fernando Queiróz de Almeida José Luiz Domingues
Júlio Maria Ribeiro Pupa George Henrique Kling de Moraes Marcelo Diniz dos Santos Marcos Antonio Delmondes Bomfim Maria Izabel Vieira de Almeida Patricia Pinheiro de Campos Fonseca Rodrigues Rony Antonio Ferreira Rosana Coelho de Alvarenga e Melo É vedada a reprodução total ou parcial do conteúdo da NRE da em qualquer meio de comunicação, seja eletrônico ou impresso, sem a sua devida citação.
Sumário ARTIGOS 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos ................................................ 8051 Wildelfrancys Lima de Souza, Elenice Andrade Morais, Ricardo Toniolli 455 – Relação treonina: lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial .................................................. 8065 Halef Pereira de Oliveira, Paulo Ricardo de Sá da Costa Leite, Leticia Mariano Barbosa, Valéria Bonifácia Marra da Silva, Mônica Maria de Almeida Brainer 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas ..................................................... 8073 Maria Eduarda Bueno Safra, José Guilherme Araújo Lemos, Martín Toscano, Natália Botazzari, Kassia Amariz Pires Menolli 457 – Arginina na nutrição de leitões ............................................................................................................................ 8081 Bruna Kuhn Gomes, Laion Antunes Stella 458 – Extratos vegetais: potencial e uso na alimentação de animais ruminantes ............................................ 8089 João Rafael de Assis, Rodrigo Torres, Jurandy Gouveia Junior, João Pedro Alves Maranho, Dener Nunes 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação .............................................. 8097 Camila Flávia de Assis Lage, Victor Marco Rocha Malacco, Mayara Campos Lombardi, Ronaldo Braga Reis, Sandra Gesteira Coelho 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras ................................................................................ 8107 Jean Kaique Valentim, Tatiana Marques Bittencourt, Rúbia Francielle Moreira Rodrigues, Gabriel Gobira de Alcantâra Araújo, Guilherme Resende de Almeida 461 – Viabilidade da utilização da monoensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura ...................................................................................................................................................................................... 8115 Leticia Fernanda Xavier Costa, Ingrid Lorrainy Da Silva Oliveira, Luis Gustavo Silva Rodrigues, Vanessa Cristina de Souza Resende, Raphael Xavier Costa
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Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos Revista Eletrônica Aminoácidos, colesterol, congelação, sêmen.
Wildelfrancys Lima de Souza Elenice Andrade Morais Ricardo Toniolli
1*
2
Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br
3
1
Doutorando no Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Universidade Estadual do Ceará (UECE), Campus do Itaperi, Fortaleza. *Email: wilde@zootecnista.com.br. 2 Professora no Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal, Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf). 3 Professor no Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Universidade Estadual do Ceará (UECE), Campus do Itaperi, Fortaleza.
A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
ANTIOXIDANTS AND CRYOPROTECTANTS IN
RESUMO
CRYOPRESERVATION OF RAM SPERM
Embora os avanços em aumentar a capacidade fecundante dos espermatozoides pós-descongelação sejam notáveis, a utilização desse tipo de sêmen ainda é limitado, devido aos danos parcialmente irreversíveis aos espermatozoides durante a criopreservação, com consequente redução no potencial fecundante pósdescongelação em comparação com o potencial de espermatozoides a fresco ou resfriados. Esta variação é induzida pela membrana mudando o seu estado de fluida para o estado de gel em baixas temperaturas. O colesterol desempenha um papel importante como regulador da função da membrana celular, mantendo a sua fluidez e a sua permeabilidade, favorecendo a fase de transição da membrana, por meio da mantenção do estado fluido em baixas temperaturas, reduzindo assim, os danos na membrana espermática. Todavia, alguns aminoácidos podem proteger as células de mamíferos contra as crioinjúrias causadas na congelação/descongelação. Os aminoácidos com suas propriedades ajudam a proteger as células dos espermatozoides contra os danos estruturais durante o estresse térmico. No entanto, durante o processo de criopreservação, também ocorre a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), que em quantidades elevadas, tornam-se prejudiciais para célula dos espermatozoides. Desta forma, a proteção adicional nas células espermáticas, constitui um desafio durante os protocolos de criopreservação, quando as células necessitam manter a função e a fluidez da membrana, além de combater o estresse oxidativo e, ao mesmo tempo, manter a habilidade de produção de EROs para execução de seus processos fisiológicos.
Palavras-chave: aminoácidos, colesterol, congelação, sêmen.
ABSTRACT Although advances in enhancing the post-thawing spermatozoa ability to perform post-thawing are remarkable, the use of semen is still commercially limited due to partially irreversible damage to spermatozoa during cryopreservation, with a consequent reduction in post-thawing fertilization potential compared to the potential of fresh or cooled sperm. This variation is induced by the membrane changing its state of fluid to the gel state at low temperatures. Cholesterol plays an important role as a regulator of membrane function, maintaining fluidity and permeability in the cell membrane, favoring the transition phase of the membrane, by maintaining the fluid state at low temperatures, thus reducing membrane damage Sperm. However some amino acids may protect mammalian cells from cryo-injury caused by freezing/thawing. Amino acids with their properties help protect sperm cells against structural damage during thermal stress. However, during the cryopreservation process, also occurs the production of reactive oxygen species (ROS), which in high amounts, become harmful to sperm cells. Thus, the additional protection in sperm cells, constitutes a challenge during cryopreservation protocols, when cells need to maintain membrane function and fluidity, in addition to combating oxidative stress and, at the same time, maintaining production ability of ROS for the execution of their physiological processes. Keyword: amino acids, cholesterol, freezing, semen.
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Artigo 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos
INTRODUÇÃO Buscando
monstrado ser importante em manter a fluidez
melhorar
a
qualidade
dos
(HARTEL
et
al.,
1998)
1988)
na
e
a
permeabilidade
espermatozoides durante a criopreservação, vários
(McGRATH,
estudos buscam a otimização da técnica de
favorecendo a fase de transição da membrana, por
congelação de espermatozoides nas diferentes
meio da manutenção do estado fluido em baixas
espécies, como em suínos (TONIOLLI et al., 2009),
temperaturas,
bovinos (TASDEMIR et al., 2013), caninos (MOTA
membrana espermática (AMANN & PICKETT, 1987).
membrana
reduzindo
assim,
da
os
célula,
danos
na
FILHO et al., 2014), peixes (SALMITO-VANDERLEY et al., 2014), equinos (SANTOS et al., 2015), ovinos
Todavia,
(SOUZA et al., 2016a) e caprinos (SOUZA &
colesterol, alguns aminoácidos podem proteger as
MORAES, 2017).
células de mamíferos contra as crioinjúrias causadas
estudos
tem
relatado
que
além
do
na congelação/descongelação (LALONDE et al., Embora os avanços em aumentar a capacidade
1991). Os aminoácidos com suas propriedades
fecundante
pós-
ajudam a proteger as células dos espermatozoides
descongelação sejam notáveis, a solução ideal para
contra os danos estruturais durante o estresse
o uso do sêmen congelado na espécie ovina ainda
térmico (SANGEETA et al., 2015).
dos
espermatozoides
não foi obtida nem se popularizou com resultados reproduzíveis (MORAES, 2003). Os baixos índices
No entanto, durante o processo de criopreservação,
de fertilidade das fêmeas inseminadas com sêmen
também ocorre a produção de espécies reativas de
congelado podem ser melhorados com os avanços
oxigênio
positivos alcançados na técnica de inseminação
quantidades, exercem efeito fisiológico, por exemplo,
artificial e, principalmente, com as melhorias que
medeiam funções como capacitação espermática,
ainda podem ser implementadas nos protocolos e
hiperativação, reação acrossomal e fusão dos
diluidores de preservação de sêmen (CSEH et al.,
pronúcleos do espermatozoide e oócito. Contudo,
2012).
em quantidades elevadas, as EROs tornam-se
(EROs),
prejudiciais
para
e
essas,
célula
dos
em
pequenas
espermatozoides
Os baixos índices de fertilidade são atribuídos aos
(AITKEN, 1997). Os danos provocados pelo estresse
danos
aos
oxidativo, resulta na diminuição da motilidade
espermatozoides durante a criopreservação, com
espermática, alterações na membrana plasmática
consequente redução no potencial fecundante pós-
(GRIVEAU & LELANNOU, 1997), indução de danos
descongelação em comparação com o potencial de
ao
espermatozoides a fresco ou resfriados (MAZUR,
esgotamento da adenosina trifosfato (ATP) nas
1984). Esses danos na estrutura da membrana
mitocôndrias, além da redução da viabilidade e da
plasmática dos espermatozoides ocorrem quando
capacidade fecundante (AITKEN & MARSHALL,
são resfriados (MORAES et al., 2015; SOUZA et al.,
2002).
parcialmente
irreversíveis
DNA
no
núcleo
da
célula
espermática,
2016b), e podem ser parcialmente responsáveis pela dos
Assim, a inibição dos danos que as EROs causam
espermatozoides (WATSON, 2000), uma vez que o
aos espermatozoides, especialmente, pode elevar a
processo de resfriamento induz rearranjos de lipídos
viabilidade dessa célula após o processo de
e de proteínas dentro das membranas das células
criopreservação (SOUZA et al., 2016a). Desse
quando elas são arrefecidas (MOCÉ et al., 2010).
modo,
Esta variação é induzida pela membrana mudando o
diferentes espécies de animais, provaram que a
seu estado de fluido para o estado de gel em baixas
adição
temperaturas (LEE et al., 2015).
congelação/descongelação,
diminuição
da
capacidade
fecundante
estudos de
deletérios
realizados
antioxidantes do
anteriormente
no
sêmen
minimiza
estresse
antes os
oxidativo
efeitos e,
consequentemente,
membrana
papel
espermática após a criopreservação (GADEA et al.,
importante como regulador da função da membrana
2008; MONTEIRO et al., 2009; SOUZA et al., 2016a;
(YEAGLE, 1985). Além disso, o colesterol tem de-
SOUZA et al., 2017).
desempenha
um
a
da
O colesterol, principal constituinte estrutural da plasmática,
melhora
com
qualidade
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Artigo 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos
Desta forma, a proteção adicional nas células
a temperatura aumenta, ela transita através de uma
espermáticas,
a
fase de gel para uma fase cristalina líquida. Dessa
maturação e o armazenamento, quando as células
forma, a formação da micela invertida é transitória
necessitam manter a função e a fluidez da
nos fosfolipídios, entretanto, para alguns fosfolipídios
membrana, além de combater o estresse oxidativo e,
esta estrutura persiste, tendo como consequência, o
ao mesmo tempo, manter a habilidade de produção
aumento
de EROs para execução de seus processos
plasmática, além da formação de canais que
fisiológicos (REJRAJI et al., 2006).
possibiliam a entrada de íons e pequenas moléculas
constitui
um
desafio
durante
da
permeabilidade
na
membrana
que desestabilizam a membrana, causando assim, Diante disso, existe um grande interesse no
danos
desenvolvimento de pesquisas com antioxidantes
precoce e perda de viabilidade (AMANN & PICKET,
juntamente com os crioprotetores (colesterol e
1987; PARKS & GRAHAM, 1992; WATSON, 1995).
aminoácidos),
buscando
prevenir
irreversíveis
como
reação
acrossômica
os
espermatozoides da oxidação, e aumentar a sua
As modificações na membrana plasmática podem
capacidade
variar desde alterações na permeabilidade, mudança
fecundante
após
o
protocolo
de
na organização, fluidez, e composição lipídica da
criopreservação.
bicamada
à
total
ruptura
de
membrana
REVISÃO DE LITERATURA
(JANUSKAUSKAS et al., 2003). Alterações na
Membrana Plasmática
integridade
da
Sendo uma estrutura determinante na arquitetura do
associadas
com
sistema biológico, a membrana celular é o elemento
fecundante dos espermatozoides após o processo
estrutural básico para manutenção dos fluidos
de criopreservação (THOMAS et al., 2006). Com
intracelulares
isso,
(JEYENDRAN
et
al.,
1984).
A
o
baixo
membrana a
redução
potencial
plasmática da
estão
capacidade
fecundante
dos
membrana plasmática circunda todas as células
espermatozoides descongelados é atribuído, em
(eucariontes ou procariontes) e define assim, sua
grande parte, às alterações sofridas na estrutura das
delimitação, separando o conteúdo do meio que a
membranas plasmática, acrossomal e mitocondrial
circunda. A membrana plasmática também atua
durante as etapas de refrigeração, congelação e
como barreira seletiva, determinando a composição
descongelação (PARKS & GRAHAM, 1992).
do citoplasma celular (COOPER, 1996), e tem papel fundamental em grande parte dos fenômenos
Portanto, a membrana plasmática desempenha um
celulares (SINGER & NICOLSON, 1972).
papel importante para que os espermatozoides mantenham a capacidade fecundante, modificando-
A membrana plasmática é formada por fosfolipídios
se ao longo do processo de espermatogênese, de
e esteróis, além de proteínas periféricas e integrais
trânsito até o armazenamento no epidídimo, na
incrustadas na bicamada ou associadas a ela. As
ejaculação, e no depósito no trato genital feminino e,
regiões apolares das moléculas dos lipídeos são
finalmente, na capacitação e penetração no oócito
orientadas para o centro da bicamada, e os grupos
(HOLT, 1995; WATSON, 1995; LENZI et al., 1996).
polares para a região extracelular ou em contato
Por isso a membrana plasmática deve apresentar-se
com o citoplasma (ANDRADE, 2009).
íntegra, tanto física como funcionalmente, para que assim, a célula espermática tenha viabilidade e
Os fosfolipídios, que possuem, em sua maioria,
capacidade fecundante (PARKS & GRAHAN, 1992;
cadeias de ácidos graxos poliinsaturadas, ao serem
KUMI-DIAKA, 1993). Desta forma, maiores estudos
submetidos à redução de temperatura assumem
são necessários sobre conhecimentos biofísicos
uma
extremidades
desta estrutura celular, visando propor soluções para
hidrofóbicas são internas e as hidrofílicas externas,
aumentar a sobrevivência dos espermatozoides após
formando assim, uma estrutura denominada de
a criopreservação (HOLT, 2000).
forma
cônica,
onde
as
forma “hexagonal II” ou micela invertida. Quando a membrana encontra-se em baixas temperaturas, a
Função do colesterol na membrana espermática
bicamada lipídica entra na fase cristalina, e quando
O colesterol tem grande importância na célula
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Artigo 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos
espermática, desde a proteção da integridade das
domínios), e não a remoção completamente do
membranas
até
colesterol da membrana, seja mais importante para a
espermática
(CROSS,
o
processo
de
capacitação do
capacitação. Há relatos que a fluidez dos lipídeos da
colesterol começa cedo na formação da célula
cabeça dos espermatozoides e da cauda da
espermática,
a
membrana plasmática altere-se como resultado da
expressão de genes colesterogênicos nas células
capacitação, sendo a movimentação do colesterol
germinativas dos machos (TERUYA et al., 1991;
responsável
STROMSTEDT et al., 1998). Estudos sugerem que
(YANAGIMACHI,
sua síntese se inicia em espermatócitos na fase de
2000).
onde
1998).
A
produção
primariamente,
ocorre
em
parte 1994;
por
tais
mudanças
&
GADELLA,
FLESCH
paquíteno e espermátides redondas (POTTER et al., Espermatozoides
1981).
de
espécies
como
humanos,
leporinos e primatas tem menor sensibilidade ao As mudanças que ocorrem durante o processo de
choque térmico durante o processo de congelação,
capacitação são extremamente dependentes do
acredita-se que essa maior resistência suceda de
rearranjo do colesterol na membrana plasmática
uma
(CROSS, 1998). Uma das hipóteses aceitáveis é
colesterol/fosfolipídios e uma maior quantidade de
que
maior
quantidade
na
proporção
do
ácidos graxos saturados em suas membranas,
dos
quando comparados com espécies mais suscetíveis
espermatozoides em trânsito (SAEZ et al., 2011).
como bovinos, ovinos e suínos (LADBROOK &
Durante o transporte pelo epidídimo, o conteúdo de
CHAPMAN,
colesterol
NORTH, 1991).
o
colesterol
epidídimo
excretado
contribui
na
para
pelas a
membrana
células
maturação
plasmática
diminui
1969;
WATSON,
1981;
HOLT
&
aproximadamente 50%, em ovinos (PARKS & HAMMERSTEDT, 1985), hamsters (AWANO et al.,
Espécies reativas de oxigênio
1993) e murinos (REJRAJI et al., 2006), porém, em
O espermatozoide, como qualquer outra célula em
algumas espécies o teor de colesterol aumenta
condições aeróbias, produzem EROs, sendo a
durante a maturação dos espermatozoides, como
membrana mitocondrial o local de maior formação
nos caprinos (RANA et al., 1991), ou permanece
intracelular, mas a maior parte delas são originadas
inalterado, como nos suínos (NIKOLOPOULOU et
do metabolismo normal da célula (GUTIÉRREZ-
al., 1985).
PÉREZ et al., 2009).
O colesterol é um potente decapacitante que serve
As
para
do
(HALLIWELL & GUTTERIDGE, 1999) altamente
espermatozoide durante o trânsito do epidídimo e
reativas, que possuem um elétron desemparelhado
evitar as interações intermoleculares responsáveis
(STRYER, 1996) e, que ao serem produzidas de
para alcançar um estado capacitado (DAVIS, 1980).
forma excessiva (desequilíbrio entre a produção e
A perda de colesterol aumenta a fluidez da
eliminação) (ALVAREZ et al., 1987), ocorre a
membrana
em
indução a danos nos fosfolipídios da membrana
OPPER,
plasmática e no DNA dos espermatozoides, sendo
1997), o que é necessário para os passos finais da
correlacionados com a infertilidade (OLLERO et al.,
maturação do espermatozoide no trato reprodutivo
2001).
estabilizar
a
membrana
plasmática,
espermatozoides
como
humanos
plasmática
é
(HAIDL
visto &
EROs
são
moléculas
e
radicais
livres
feminino. Contudo, essa remoção do colestesterol Estas EROs resultantes do metabolismo celular
está restrita à fração da membrana.
desencadeiam o processo de peroxidação lipídica, Apesar da importância da remoção do colesterol da
que em cavalos, touros, carneiros e homens, as altas
membrana
concentrações de EROs levam à redução do
plasmática
para
o
processo
de
capacitação ter sido extensamente estudada, pode ser que a fase de separação dos fosfolipídeos de membrana e colesterol (migração lateral destas moléculas dentro da bicamada lipídica para formar os
metabolismo
energético,
da
motilidade
e
da
viabilidade, e a ruptura da membrana plasmáica dos espermatozoides
(ARMSTRONG
et
al.,
1999;
BAUMBER et al., 2002; BILODEAU et al., 2002;
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Artigo 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos
SOUZA et al., 2016a), além de causar danos ao
diluentes, garantindo maior proteção e qualidade dos
acrossoma e ao potencial de atividade da membrana
espermatozoides pós-descongelação (SOUZA et al.,
mitocondrial
2016a). Além do que, as EROs são necessárias em
exemplo
(BAUMBER
de
danos
et
al.,
oxidativos
2003), às
sendo
membranas
processos
como
hiperativação
da
motilidade,
celulares, lipoproteínas e outras estruturas que
capacitação, reação acrossômica, permitindo que o
contém componentes lipídicos, além de acompanhar
espermatozoide penetre na zona pelúcida para
diversos processos degenerativos (GIROTTI, 1998).
realizar a fecundação (DE LAMIRANDE et al., 1998; O‟FLAHERTY et al., 1999).
Todavia, nos protocolos de criopreservação do sêmen ovino, ocorre uma elevação dos níveis de
Antioxidantes
EROs em virtude da diluição do sêmen, ocasionado
Após
pela
de
espermatozoides, ocorre a redução da motilidade,
a
integridade acrossomal, viabilidade espermática e
congelação (BILODEAU et al., 2001). Esse aumento
potencial fecundante em função da peroxidação
na produção de EROs provavelmente ocorre devido
lipídica desencadeada pelas EROs, tendo em vista
a danos nas mitocôndrias, fonte principal de
que o espermatozoide dos mamíferos possui altos
produção de EROs (PEÑA et al., 2009). Assim, as
níveis de fosfolipídeos e ácidos graxos saturados e
EROs geradas pelas mitocôndrias provocam a
poliinsaturados (BALL, 2008).
redução
antioxidantes
da
qualidade
contido
no
e
quantidade
sêmen
durante
o
processo
de
criopreservação
dos
liberação de proteínas pré-apoptóticas, como a citocromo c, que são indispensáveis na cadeia
Os antioxidantes são moléculas ou substâncias que
respiratória
como
retardam a velocidade da oxidação inibindo a
transportador de elétrons, mas quando níveis de
produção ou os efeitos deletérios dos radicais livres
EROs aumentam, a citocromo c atua como ativador
(DUARTE-ALMEIDA et al., 2006), são capazes de
da morte celular (MISHRA & SHANA, 2005).
converter as EROs em água, com a finalidade de
mitocondrial,
atuando
prevenir a sua superprodução (AGARWAL et al., Além da diluição do sêmen, durante o protocolo de criopreservação
ocorre
estresse
associado
2005).
às
diferenças de temperatura as quais as células
Os agentes antioxidantes podem atuar por meio de
espermáticas são submetidas, além de sofrer com
dois sistemas: enzimático e não enzimático (SIES &
os efeitos adversos dos componentes do meio
STAHL, 1995). Os espermatozoides das espécies
diluente e com os efeitos muitas vezes tóxicos dos
animais
crioprotetores utilizados durante o processamento do
consiste, principalmente, das enzimas SOD, GSH-
sêmen, assim como os efeitos da descongelação
Px, GSH-Red e catalase (CAT), bem como os
(VISHWANATH & SHANNON, 2000). Além disso, os
antioxidantes
espermatozoides danificados pelo processo de
ascórbico e o α–tocoferol ou vitamina E (AITKEN et
congelação-descongelação
al., 1995).
geram
uma
maior
possuem
não
um
sistem
enzimáticos,
intracelular
como
o
que
ácido
quantidade de EROs do que os espermatozoides morfologicamente normais (BALL & VO, 2001).
Os antioxidantes agem de diferentes formas na proteção do organismo: 1) atuam impedindo a
Os espermatozoides são suscetíveis às crioinjúrias o
formação de EROs; 2) interceptam as EROs
que pode ser atribuído, em parte, à alta quantidade
produzidas pelo metabolismo celular ou fontes
de ácidos graxos poliinsaturados presentes na
exógenas, impedindo que ataquem os lipídeos,
membrana plasmática (WHITE, 1993) o que o torna
aminoácidos, as duplas ligações dos ácidos graxos
mais propenso à peroxidação lipídica na presença
poliinsaturados e as bases de DNA; 3) reparam
das EROs. As EROs podem causar danos severos
lesões, processo relacionado à remoção de danos
aos espermatozoides, quando os seus mecanismos
ao DNA e reconstituição das membranas celulares
de defesa encontram-se reduzidos, no entanto, o
danificadas (BIANCHI & ANTUNES, 1999).
impacto do estresse oxidativo durante o processo de criopreservação pode ser minimizado por meio da adição
de
agentes
antioxidantes
nos
Atividade antioxidante na célula espermática
meios
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Artigo 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos
A defesa antioxidante primária que protege os
criopreserção seja por meio da prevenção ou
espermatozoides
da
redução do processo peroxidativo, através da adição
peroxidação lipídica é de origem citoplasmática. No
de antioxidantes nos diluentes seminais em diversas
entanto, as células espermáticas descartam grande
espécies, como é o caso da ovina (KHERADMAND
parte de seu citoplasma durante o processo de
et al., 2006; SOUZA et al., 2016a; SOUZA et al.,
diferenciação, perdendo junto, grande quantidade de
2017). Com destaque entre os antioxidantes já
antioxidante. Isso faz com que essas células sejam
estudados com este fim a hipotaurina (LOPES et al.,
mais sensíveis ao estresse oxidativo (AITKEN &
1998), o resveratrol (SARLÓS et al., 2002), a
FISHER, 1994).
superóxido dismutase (SOD), glutatione peroxidase
da
ação
das
EROs
e
(GSH-Px) e glutationa reduase (GSH-Red) (MARTÍ As células espermáticas de mamíferos sendo ricas
et al., 2008), a melatonina (SOUZA et al., 2016a), e a
em ácidos graxos poliinsaturados em sua membrana
associação entre ácido ascórbico, trolox e
plasmática
melatonina (SOUZA et al., 2017).
e
deficientes
em
antioxidantes
a
citoplasmáticos são naturalmente mais susceptíveis a
peroxidação
características
Neste contexto, foi observado que a ocorrência da
redução da integridade de suas
peroxidação lipídica em espermatozoides leva a um
diminuição
de
acúmulo progressivo de hidroperóxidos lipídicos na
integridade genômica e de motilidade (BUCAK et al.,
membrana espermática, onde posteriormente se
2007). Em contrapartida, para suprir a escassez de
decompõem para formar o malondialdéido (MDA)
antioxidante celular e proteger contra os efeitos das
(JANERO, 1990), e que os antioxidantes exógenos
EROs,
favorecem a redução das concentrações de MDA no
conferem
a
membranas,
o
lipídica.
plasma
Essas
funcional,
seminal
possui
perda
sistemas
antioxidantes que desenvolvem papel importante na
sêmen
em
decorrência
da
diminuição
da
manutenção espermática (AITKEN & BAKER, 2002).
peroxidação lipídica e, em virtude disto, a célula espermática sofre menos danos, obtendo assim,
Os antioxidantes que estão presentes no plasma
uma melhor conservação dos espermatozoides
seminal protegem os espermatozoides dos danos
(SARLÓS et al., 2002). Contudo, apesar dos
oxidativos, no entanto, a diluição seminal, adotada
antioxidantes minimizarem os níveis de peroxidação
durante o processamento do sêmen de ovinos,
dos fosfolipídeos endógenos na membrana dos
promove a redução desta capacidade protetora dos
espermatozoides, a terapia com os antioxidantes
antioxidantes do plasma, devido o desequilíbrio
pode resultar em efeitos indesejáveis se a dose de
entre a geração de EROs e a atividade antioxidante,
segurança for ultrapassada, devendo o seu uso ser
a partir da marcante redução de suas concentrações
administrado com moderação, até mesmo pelo fato
após diluição, quanto pelo o aumento na produção
que podem inibir a produção das EROs que exercem
de EROs, durante a criopreservação (WATSON,
as funções fisiológicas (CARVALHO et al., 2002).
2000). Tal desequilíbrio, favorecendo os oxidantes, promove efeitos tóxicos e o comprometimento
Assim, a inclusão de antioxidantes no diluente
funcional da célula espermática, o que conduz,
seminal
frequentemente, à morte celular e redução do
concentrações, pode melhorar a qualidade dos
potencial fecundante dos espermatozoides (PURDY,
parâmetros
2006).
congelação-descongelação (SOUZA & MORAES,
Além disso, durante o processamento do sêmen
2016).
para
criopreservação,
espermáticos
após
em as
pequenas etapas
de
também pode haver a contaminação nos meios de dilução seminal com íons de metais de transição, +
++
Ação crioprotetora dos aminoácidos
como o Cu ou Fe , que desencadeiam as reações
Os aminoácidos não são apenas blocos naturais de
químicas
construção das proteínas e peptídeos, são também
que
geram
EROs
(HALLIWELL
&
moléculas
GUTTERIDGE, 1999).
carregadas,
que
interagem
eletrostaticamente com os grupos fosfato dos Uso de antioxidantes no diluente
fosfolipídios
da
membrana
plasmática
Ao longo dos últimos anos, vários pesquisadores
espermatozoide, formando assim uma camada sobre
buscam a melhoria da qualidade do sêmen após a
a superfície da célula, protegendo-a contra choques
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8051-8064, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
do
8056
Artigo 454 – Antioxidantes e crioprotetores na criopreservação do sêmen de ovinos
térmicos (EL-SHESHTAWY et al., 2008).
Com destaque entre os aminoácidos já estudados a glutamina, que demonstrou melhorar a motilidade
A descoberta do papel biológico dos aminoácidos na
dos
prevenção de danos à célula durante o estresse
(RENARD et al., 1996; KHLIFAOUI et al., 2005). A
témico surgiu a partir de observações em plantas
prolina, melhorando a viabilidade e a motilidade
que são capazes de acumular o aminoácido prolina
espermática, além
em resposta à temperatura fria (CHU et al., 1974) e,
estrutural e funcional da membrana plasmática
também tem sido relatado que alguns aminoácidos
durante a congelação-descongelação, inibindo assim
protegem diversos tipos de células animais contra o
a formação de gelo intracelular (HEBER et al., 1971;
estresse
de
CROWE & CROWE, 1986; SCANCHEZ-PARTIDATA
temperatura, incluindo a célula espermática (KRUUV
et al., 1998), além de proteger a célula espermática
& GLOFCHESKI, 1992; ALI AL AHMAD et al., 2008),
do dano induzido pelas EROs, uma vez que a
contribuindo
espermatozoides
prolina, atua como antioxidante, tendo a capacidade
mantenham a integridade da membrana acrossomal,
de reduzir a peroxidação lipídica (SMIRNOFF &
durante
CUMBES, 1989).
oxidativo
para
o
durante
que
processo
os de
a
redução
criopreservação
espermatozoides
de
humanos
de preservar
e
equinos
a integridade
(FAGUNDES, 2008). Os antioxidantes juntamente com a ação da Alguns aminoácidos, como a glutamina e a glicina,
molécula do colesterol somados as propriedades
são formados em quantidade substancial de glicose
antioxidantes dos aminoácidos podem ajudar a
dentro dos túbulos seminíferos (BUSTAMANTE &
proteger os espermatozoides de ovinos contra o
SETCHELL, 2000). O fluido da rete testis tem 17
choque
vezes mais aminoácidos do que o fluido dos túbulos
criopreservação (Tabela 1), no entanto, apesar de ter
seminíferos, sendo que o glutamato contribui com
sido
90% dos aminoácidos totais no fluido epididimal
espermatozoides
(HINTON, 1990).
mecanismos de crioproteção espermática conferidos
térmico
verificado
durante o
efeito
em
o
processo
crioprotetor
diversas
de sobre
espécies,
os
pelos aminoácidos, assim como a função de Vários aminoácidos (glutamina, glicina, prolina e
aminoácidos livres na fisiologia do espermatozoide,
histidina) foram detectados no plasma seminal e
ainda
utilizado com sucesso como agentes crioprotetores
(FAGUNDES et al., 2010).
não
pernetrantes
na
criopreservação
não
foram
totalmente
esclarecidos
de
espermatozoides de muitas espécies de mamíferos,
CONSIDERAÇÕES FINAIS
incluindo a de caprino, ovino e equino (KUNDU et
Nesse âmbito, mesmo diante das vantagens da
al., 2001; KHLIFAOUI et al., 2005; ALI AL AHMAD et
criopreservação e das décadas de pesquisa, a
al., 2008), e como exemplo dos aminoácidos
continuidade dos estudos voltados à criopreservação
estudados têm a prolina (PEÑA et al., 1998), betaína
espermática
(LINDEBERG
entendimento das características básicas dessas
et
al.,
1999),
cisteína
(EL-
é
As
de
grande
relevância
modificações
para
ocorridas
o
SHESHTAWY et al., 2008), glutamina (MERCADO
células.
no
et al., 2009), metionina (ÇOYAN et al., 2010),
espermatozoide e em suas membranas durante a
alanina e glicina (FAGUNDES et al., 2010).
redução da temperatura elucidam possíveis lesões e diminuição da capacidade fecundante deste gameta
A capacidade dos aminoácidos em melhorar a
e possibilita a elaboração de estratégias para reduzir
criosobrevivência dos espermatozoides tem sido
tais injúrias, como a inclusão de moléculas que
relacionada com suas propriedades metabólicas,
elevem as taxas de fecundidade do sêmen, sem a
crioprotetoras,
necessidade
oxidantes
ou
osmorregulativas
de
modificação
dos
protocolos
(MARTINS-BESSA et al., 2007). Uma vez que os
convencionais de criopreservação, sendo um atrativo
aminoácidos não podem penetrar a membrana do
a mais para a difusão desta tecnologia nas centrais
espermatozoide,
de inseminação.
então,
mecanismos
osmóticos
podem explicar, em parte, a sua ação (TRIMECHE et al., 1999).
Dessa forma, esses danos na membrana plasmática podem ser minimizados pela combinação da adição Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8051-8064, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8057
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no intuído de verificar a ação da molécula do colesterol
juntamente
com
antioxidantes
AITKEN, R.J.; PATTERSON, M.; FISHER, H.;
e
BUCKINGHAM, D.W.; VAN DUIN, M. Redox
aminoácidos, determinando as concentrações a
regulation of tyrosine phosphorilation in human
serem adicionadas ao diluente a fim de beneficiar
spermatozoa and its role in the control of human
ainda mais os resultados observados tanto in vitro
sperm function. J. Cell Sci., v.108, p.2017-2025,
quanto in vivo, visando à obtenção da combinação
1995.
ideal para proteção da membrana espermática contra os
efeitos
deletérios
ocasionados
ALI AL AHMAD, M., CHATAGNON, G., AMIRAT-
pela
BRIAND, L., MOUSSA, M., TAINTURIER, D.,
criopreservação, sem, entretanto, prejudicar os
ANTON, M., FIENI, F. Use of glutamine and low
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density lipoproteins isolated from egg yolk to
acrossomal necessários para a fecundação.
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TABELA
1.
Efeitos
benéficos
sobre
os
ALVAREZ, J. G.; TOUCHSTONE, J. C.; BLASCO, L.;
espermatozoides descongelados de ovinos após
STOREY, B. T. Spontaneus lipid peroxidation and
adição de diferentes antioxidantes e crioprotetores
production of hydrogen peroxide and superoxide
ao diluente de congelação
in human spermatozoa Superoxide dismutase as
Antioxidantes/Crioprotetores Trealose/Taurina/ Cisteamina/
Efeitos Melhora a motilidade progressiva, a membrana plasmática e a
Referência Bucak et al., 2007
integridade do acrossoma.
Hialuronano Metionina
Melhora a motilidade dos espermatozoides.
Glutationa redutase/Trolox
Protege os espermatozoides durante a criopreservação.
Çoyan et al., 2010 Mata-Campuzano et al., 2015
Solução de aminoácidos não
Melhora a qualidade do sêmen e reduz as crioinjúrias. Badr et al., 2015
essenciais
Sangeeta et al.,
L-alanina/
Reduz as crioinjúrias e melhorou as características do sêmen pós-
L-glutamina/L-prolina
descongelação.
Melatonina
Reduz as crioinjúrias e o estresse oxidativo.
Souza et al., 2016
Ácido Ascórbico/
Protege das crioinjúrias, melhora o potencial fecundante in vitro
Souza et al., 2017
Trolox/Melatonina
após a criopreservação.
Colesterol carreado com
Aumenta a tolerância ao choque térmico e ao estresse osmótico,
ciclodextrina
melhorando a crioressistência.
Trealose/Cisteina
Mantêm os parâmetros espermáticos durante a criopreservação.
2015
Salmon et al., 2017 Gungor et al., 2017
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8051-8064, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
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Relação treonina: lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial Revista Eletrônica Desempenho, ganho de peso, proteína.
1
Halef Pereira de Oliveira , Vol. 15, Nº 01, Jan./Fev. de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
Paulo Ricardo de Sá da Costa Leite Leticia Mariano Barbosa
2
3
Valéria Bonifácia Marra da Silva
1
Mônica Maria de Almeida Brainer
2
1
Discente do curso Bacharelado em Zootecnia, Instituto Federal Goiano – Campus Ceres, IF Goiano. E-mail: halefpgtu15@hotmail.com. 2 Professor Dr. e Drª do Instituto Federal Goiano – Campus Ceres, IF Goiano. E-mail: 3 Zootecnista.
RESUMO
RATIO THREONINE: LYSINE IN BROILER DIETS
Dois experimentos foram realizados com o objetivo
FOR THE INITIAL PHASE
de determinar a relação treonina: lisina (Tre:Lis)
ABSTRACT
digestível para frangos de corte machos. No primeiro
Two experiments were conducted in order to
e segundo experimento foram utilizadas 280 aves
determine the threonine: lysine (Thr: Lys) digestible
recebendo diferentes níveis de treonina na fase pré-
for male broilers. In the first and second experiment
inicial (1 a 7 dias), e na fase inicial (8 a 21 dias)
were used 280 birds receiving different levels of
receberam
do
threonine in the pre-initial phase (1-7 days), and in
foram
the early phase (8-21 days) received a single feed to
fornecidos na fase pré-inicial ração única com o
the end of the experiment. In the second experiment,
mesmo nível de treonina, e na fase inicial (8 a 21
they were provided in the pre-initial phase only feed
dias) recebendo rações com diferentes níveis de
with the same level of threonine, and in the early
treonina. Os experimentos foram em delineamento
phase (8-21 days) fed diets with different levels of
inteiramente casualizado, com quatro níveis de
threonine.
treonina na fase pré-inicial e inicial, com os níveis de
randomized design, with four levels of threonine in
(0,852%, 0,952%, 1,052% e 1,152%) e (0,763%, 0,
the pre-initial and early stages, with levels (0.852%,
863%, 0,963% e 1,063%), cinco repetições e 14
0.952%, 1.052% and 1.152%) and (0.763% 0, 863%,
aves
segundo
0.963% and 1.063%), five replicates and 14 birds per
experimento, não foi observado efeito (p>0,05) dos
plot. In the first and second experiment, there was no
diferentes níveis de treonina digestível sobre os
effect (p> 0.05) different levels of threonine on
resultados de desempenho para frangos alimentados
performance results for broilers fed in phase 1 to 7
na fase de 1 a 7 e 8 a 21 dias de idade com
and 8 to 21 days of age with different levels of
diferentes níveis de treonina. Recomenda – se para
threonine. Recommends - to the pre - start and start
a fase pré – inicial e inicial o requerimento em
the application in threonine and lysine (0.852% and
treonina e lisina digestível de (0,852% e 1,310%) e
1.310%) and (0.763% and 1.174%) with threonine:
(0,763% e 1,174%) com relações treonina: lisina de
lysine 65%.
65%.
Keyword: performance, weight gain, protein.
experimento.
por
ração
única
No
segundo
parcelas.
No
até
o
término
experimento,
primeiro
e
The
experiments
were
completely
Palavras-chave: desempenho, ganho de peso, proteína.
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8065-8072, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8065
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
NTRODUÇÃO
pois o revestimento mucoso do intestino, que possui
A proteína é um nutriente fundamental para as
elevado conteúdo deste aminoácido, o protege da
aves, representando uma grande fração do custo
ação de toxinas, bactérias, autodigestão e abrasão
das formulações de rações e influindo diretamente
física, além de influenciar a absorção de nutrientes
sobre as características de desempenho zootécnico
no lúmen (SPECIAN & OLIVER, 1991; LAW et al.,
(BERRES et al., 2007). Por outro lado, dietas de
2007).
frangos de corte com base em
aminoácidos
digestíveis são viáveis, resultando em rações com
ATENCIO et al. (2004) recomendaram o nível de
nível reduzido de proteína bruta (CORZO et al.,
0,777% de treonina digestível em rações de frangos
2005).
de corte na fase inicial de criação (1 a 21 dias), enquanto que, nas tabelas brasileiras de aves e
A formulação de ração com base em um nível
suínos, ROSTAGNO et al. (2011) preconizaram,
mínimo de proteína bruta normalmente resulta em
respectivamente, nos períodos de 1 a 7 e 8 a 21
valores de proteína bastante altos, em função da
dias, 0,861 e 0,791% de treonina digestível para o
adoção de margens de segurança para garantir o
melhor desempenho das aves.
fornecimento
dos
aminoácidos
essenciais.
No
entanto, há que se salientar que as aves não têm
Diversos autores (KIDD 2000; KIDD et al., 2001;
requerimentos nutricionais para proteína bruta em si,
ROSTAGNO et al., 2005; CORZO et al., 2009;
e sim para cada um dos aminoácidos essenciais
RAMA RAO et al., 2011) encontraram divergências
constituintes das proteínas e para uma quantidade
nas exigências, em função dos mais variados fatores
de nitrogênio amino suficiente para a biossíntese de
que
aminoácidos não essenciais (COSTA & GOULART,
aminoácidos e a sua relação na dieta para frangos
2010).
de corte. Dentre essas variáveis relacionadas ao
podem
animal,
alterar
destacam-se:
os
requerimentos
idade,
genética,
por
sexo
e
Dentre os aminoácidos essenciais, a treonina é o
estresse imunológico e as variáveis externas (dietas
terceiro aminoácido limitante na síntese de proteína
com seus respectivos níveis protéicos e energéticos,
muscular (SAMADI & LIEBERT, 2007), além de ter
temperatura ambiente, doenças) que atuam de forma
participação
individual
importante
na
formação
da
ou
em
conjunto
influenciando
o
imunoglobulina auxiliando no sistema imunológico e
desempenho das aves ou afetando a eficiência da
participando na síntese de glicoproteínas como as
utilização dos aminoácidos.
mucinas (CARVALHO, 2009; LOURENÇO, 2011). Porém, Corzo et al. (2007) afirmaram que a treonina
Dentro deste contexto, objetivou-se avaliar as
será o aminoácido que se tornará primeiro limitante
exigências de diferentes níveis de treonina para
em dietas práticas de frangos de corte, uma vez que
frangos de corte no período de um a 21 dias de
as necessidades de lisina e metionina são atendidas.
idade.
Como para a maioria dos aminoácidos, existe
MATERIAIS E MÉTODOS
variação na exigência estimada de treonina que
Foram realizados dois experimentos, no setor de
depende da idade da ave e o nível de proteína bruta
Avicultura do Instituto Federal Goiano – Campus
da dieta (KIDD, 2004). Com relação à idade, a fase
Ceres. No primeiro experimento as aves receberam
inicial
o
diferentes níveis de treonina digestíve na fase pré-
desenvolvimento do intestino varia de acordo com o
inicial (1 a 7 dias), e na fase inicial (8 a 21 dias)
tipo de dieta, a presença de aditivo alimentar ou
receberam ração única com o nível de treonina de
promotor
0,763% com relação de 65%, até o término do
é
considerada
importante,
de crescimento adicionado
pois
à ração,
presença de microbiota intestinal, incidência de
experimento.
doenças
de
fornecidos na fase pré-inicial ração única com o
2004).
mesmo nível de treonina digestível de 0,852% e
Portanto, a treonina é essencial na função intestinal,
relação de 65%, e no sétimo dia de idade as aves
entéricas
desenvolvimento
e
com
corporal
a
(ITO
intensidade et
al.,
No
segundo
experimento,
foram
passaram por processo de pesagem para início do Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8065-8072, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8066
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
período experimental na fase inicial (8 a 21 dias)
Períodos Ingredientes (g/kg)
recebendo rações com diferentes níveis de treonina. Em
cada
experimento,
foram
utilizados
280
pintainhos de um dia de idade, da linhagem comercial
Cobb
machos,
distribuídos
em
1a7
8 a 21
dias
dias
Milho
537,17
578,66
Farelo de Soja 45%
385,59
350,43
Fosfato bicálcico
19,08
15,31
Amido
10,00
10,00
delineamento inteiramente casualizado com quatro
Calcário
9,12
9,08
tratamentos, cinco repetições, contendo 14 aves por
Óleo de Soja
22,58
22,17
parcelas experimentais em cada fase experimental.
Sal
5,08
4,82
Os níveis de suplementação de L-treonina digestível
Premix vitamínico e mineral
4,00
4,00
foram na fase pré-inicial de 0,852%, 0,952%, 1,052%
DL-Metionina
3,57
2,86
e 1,152% o que corresponde à relação treonina:
L-Lisina HCL
2,75
2,07
L-Treonina
1,05
0,59
Total
1,000
1,000
2,950
3,000
Proteína bruta
222,0
208,0
Lisina digestível
13,10
11,74
A ração basal (Tabela 1) foi formulada para atender
Metionina digestível
5,11
4,58
às exigências preconizadas por ROSTAGNO et al.
Met + Cis digestível
9,44
8,46
(2011), com 22% de proteína bruta na fase pré-inicial
Treonina digestível
8,52
7,63
e 20% na fase inicial, com respectivamente, 0,852%
Triptofano digestível
2,51
2,32
e 0,763% de treonina digestível e 1,310% e 1,174%
Cálcio
9,20
8,19
de lisina digestível. Os níveis de lisina digestível
Fósforo disponível
4,70
3,95
Sódio
2,20
2,10
lisina de 65%, 72,6%, 80,3% e 88%. Para a fase inicial os níveis de L-treonina digestível foram de
Composição Nutricional (g/kg)
0,763%, 0, 863%, 0,963% e 1,063% o que
Energia
corresponde à relação treonina: lisina de 65%,
Metabolizável
(Mcal/kg)
73,5%, 82% e 90,5%.
estão de acordo com as exigências de cada fase. As
1
1
Níveis de suplementação de vitaminas, minerais e aditivos,
demais rações experimentais foram obtidas por meio
quantidade por kg do produto: Vitamina A 20.000 UI, Vit D3
da suplementação de L-treonina digestível na ração
6000.00 UI, Vit E 5000 UI, Vit K3 450 mg, Vit B1 500 mg, Vit B2
basal em substituição ao amido.
1500 mg, Vit B6 700 mg, Vit B12 2500 cg, Ácido Pantotenico: 3500 mg, Niacina 9000 mg, Colina 80 g, Ácido Fólico: 250 mg,
As aves foram pesadas e uniformizadas de acordo com seu peso corporal no início do experimento (peso médio no 1º dia e no 7º dia) e foram alojadas
Biotina 15 mg, Cobre 2500 mg, Ferro 10 g, Manganês 20g, Iodo 250 mg, Zinco 18 g, Selênio 5 mg, Bacitracina de Zinco 13,75 g, Nicarbazina 31,25g.
Fonte: Elaborado pelo autor.
14 aves em baterias aquecidas de aço galvanizado equipadas com comedouros e bebedouros tipo calha
Na condução do experimento, no 7°, 14° e 21° dias
e receberam água e ração à vontade durante todo
foram realizadas as pesagens dos animais e do
período experimental. A iluminação utilizada em
oferecimento e sobra de ração para avaliar os
cada gaiola foi com lâmpadas incandescentes de 60
parâmetros de desempenho zootécnico.
W. A temperatura foi controlada através da utilização de campânulas no local, efetuando-se o manejo de
Os dados foram submetidos à análise de variância e
cortinas e mantendo-se a temperatura ideal de
as médias comparadas pelo teste Tukey a 5% e
acordo com a idade das aves. As temperaturas
regressão polinomial, no caso de significância, com
máximas e mínimas no período experimental foram
auxílio do software estatístico R (R CORE TEAM,
obtidas diariamente utilizando-se dois termômetros
2011).
localizados em pontos médios do galpão, na altura RESULTADOS E DISCUSSÃO
das aves.
Experimento I TABELA 1 - Composição dos ingredientes da ração
As médias de temperatura para os experimentos
basal
variaram, respectivamente de: mínima e máxima de 21,4º C a 35,0º C. Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8065-8072, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8067
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
Não foi observado efeito (p>0,05) dos diferentes
Com esse resultado, o menor nível de treonina
níveis de treonina digestível sobre os resultados de
utilizado 0,852%, relação de Tre:lis de 65%, está de
peso final, consumo de ração, ganho de peso e
acordo com o recomendado por ROSTAGNO et al.
conversão alimentar para frangos na fase de 1 a 7
(2011), o que foi suficiente para atender as
dias de idade com diferentes níveis de treonina
exigências. Anteriormente, ATENCIO et al. (2004)
(Tabela 2). As médias de peso final e ganho de peso
recomendaram o nível de 0,777% de treonina
para esta fase foram próximas ao recomendado pelo
digestível em rações de frangos de corte na fase
manual da linhagem (COBB-VANTRESS, 2012).
inicial de criação (1 a 21 dias). Já SOARES et al. (1999) observaram efeito da treonina total sobre os
TABELA 2 - Desempenho de frangos de corte
resultados de consumo de ração e conversão
alimentados com diferentes níveis de treonina
alimentar na fase inicial de criação, recomendando o
digestível na fase pré-inicial (1 a 7 dias), sob efeito
nível de 0,73%.
residual na fase inicial (8 a 21 dias) Os níveis diferentes de treonina digestível na fase
1 a 7 dias Relação
65
72,6
80,3
pré – inicial não proporcionaram efeito sobre o 88
Tre:Lis
Valor
dms
de P
de que essas aves ficaram ausentes de desafio
digestível
sanitário diante do sistema de criação adotado
(%) Peso Final
desempenho na fase total. Considerando a hipótese
0,166
0,160
0,172
0,166
0,082
0,011
0,120
0,113
0,125
0,119
0,083
0,011
0,194
0,203
0,191
0,194
0,695
0,028
(sistema de gaiolas), supõe-se que o efeito da treonina seja mais evidenciado em situações com
(g) Ganho de
desafio sanitário.
Peso (g) Consumo de Ração
relação ao desenvolvimento intestinal, pois segundo
(g) Conversão
Outra importante participação da treonina é com
1,167
1,268
1,111
1,167
0,092
0,164
KIM et al. (2007) a treonina é o maior componente da mucina intestinal em animais. De acordo com
Alimentar 8 a 21 dias Relação
MYRIE (2001), o intestino necessita cerca de 60%
65
Valor
Tre:Lis
dms
da treonina dietética consumida primariamente para síntese de mucina intestinal. Desse modo, STAR et
de P
digestível
al. (2012) comentaram que aves com desafios
(%)
intestinais têm maiores exigências na relação
Peso Final
0,948
0,872
0,903
0,865
0,191
0,114
0,781
0,711
0,731
0,699
0,209
0,112
(g) Ganho de
quando expostos em períodos de risco, ocasionado por algum tipo de lesão na parede intestinal.
Peso (g) Consumo
treonina: lisina para maximizar o desempenho
1094
1037
1031
1038
0,532
0,136
de Ração
EVERETT et al. (2010) não observaram efeito dos
(g)
níveis de 0,69% a 0,81% de treonina digestivel em
Conversão
1,152
1,192
1,142
1,201
0,135
0,080
Alimentar
ganho de peso, consumo de ração e conversão alimentar, admitindo uma relação Tre:Lis digestível
1 a 21 dias
adequada Peso Final
0,948
0,872
0,903
0,865
0,191
0,114
0,901
0,825
0,857
0,818
0,193
0,114
(g) Ganho de
de
68%
para
obter
desempenho
satisfatório com o nível de 1,00% com lisina digestível para o período de 14 a 28 dias. Portanto, os dados apresentados pelo o autor estão próximos
Peso (g) Consumo
de
1309
1244
1232
1235
0,534
0,169
1,378
1,430
1,363
1,429
0,221
0,108
aos que foram determinados no estudo.
ração
(g) Conversão
Para o desempenho da fase total de criação, de um
Alimentar Fonte: Elaborado pelo autor.
a 21 dias (Tabela 2), não foi observado efeito (p>0,05) sobre as variáveis estudadas, o que sugere que o menor nível, é semelhante ao proposto por
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8065-8072, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8068
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
ROSTAGNO et al. (2011), para aves na fase pré-
quando comparadas com rações formuladas com a
inicial de criação com o nível de 0,852%, o que
inclusão de L-treonina sintética.
corresponde uma relação de 65% treonina: lisina digestível, suficiente para atender à exigência para o
TABELA 3 - Desempenho zootécnico dos frangos de
máximo desempenho dos machos.
corte alimentados com diferentes níveis de treonina digestível na fase inicial (8 a 21 dias de idade)
KIDD et al. (2001) observaram interação do nível de proteína da ração com o nível de treonina digestivel estudado no período 5 a 15 dias, sobre a conversão alimentar, sendo que aves alimentadas com o menor
1 a 7 dias Relação
65
Valor
Tre:Lis
dms
de P
digestível
nível de proteína (19%) e maior nível de treonina (8,0
(%)
g/kg) apresentaram pior conversão alimentar quando
Peso Final
comparadas com aves que receberam ração com
(g)
22% de proteína com o nível de treonina de (8,0
Ganho de
g/kg), percentual semelhante ao do presente estudo,
Peso (g)
que durante a fase pré-inicial, manteve o nível de
Consumo
proteína na ração de 22%.
de Ração
0,129
0,130
0,131
0,130
0,823
0,004
0,087
0,088
0,088
0,087
0,721
0,004
0,134
0,149
0,148
0,156
0,746
0,057
1,040
1,147
1,130
1,209
0,780
0,468
90,5
Valor
dms
(g)
ABBASI et al. (2014) avaliaram os desempenhos de frangos Ross 308, ao serem submetidos a diferentes
Conversão Alimentar
8 a 21 dias
níveis de proteína bruta e treonina digestível, definiram que a relação Tre:Lis de 72%, equivalente
Relação
a suplementação treonina digestível de 0,98% e
Tre:Lis
lisina digistível de 1,36%, melhorou a conversão
digestível
alimentar na fase de crescimento o que pode ser justificado, em grande parte, devido ao aumento significativo no ganho de peso. Desta forma, aves
65
(%) Peso Final Ganho de
10% do nível recomendado de proteína bruta
Consumo
(19,7%) e suplementado com um acréscimo de 10%
de Ração
de
(g)
(0,98%)
não
afeta
o
Conversão
desempenho das aves.
0,655
0,638
0,661
0,665
0,681
0,067
0,525
0,507
0,530
0,535
0,653
0,065
1006
0,959
0,987
0,961
0,844
0,171
1,530
1,507
1,491
1,444
0,553
0,173
(g) Peso (g)
digestível
82
de P
alimentadas com dietas contendo uma redução de
treonina
73,5
Alimentar 1 a 21 dias
Experimento II Não foi observado efeito (p>0,05) dos diferentes
Peso Final
níveis de treonina digestível, na fase de 8 a 21 dias
(g)
de idade, sobre os resultados de peso final, consumo
Ganho de
de ração, ganho de peso e conversão alimentar para
Peso (g)
frangos com diferentes níveis de treonina (Tabela 3).
Consumo de
Em experimento realizado por BERRES et al. (2007) foram verificados que rações de frangos sem a
Conversão
melhores
resultados
de
desempenho
quando
suplementadas com diferentes fontes de treonina, sendo que a treonina advinda somente do farelo de soja
(FS)
com
a
relação
Tre:Lis
de
68,5%
proporcionou melhor conversão alimentar de frangos
0,639
0,662
0,665
0,681
0,067
0,613
0,596
0,619
0,623
0,694
0,067
1141
1109
1136
1120
0,969
0,208
1,735
1,743
1,715
1,681
0,889
0,246
ração
(g)
inclusão de treonina sintética não proporcionaram
655
alimentar Fonte: Elaborado pelo autor.
Segundo CORZO et al. (2006 e 2007), os níveis ótimos de treonina total e de treonina digestível em relação
à
lisina
digestível
encontrados
foram,
respectivamente, 0,74 e 66% para ganho de peso e 0,72 e 64% para conversão alimentar das aves cria-
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8065-8072, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8069
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
adas em cama nova e 0,77 e 69% para ganho de
Zootecnia
v.
33,
n.
4,
p.
880-893.
peso e 0,73 e 65% para conversão alimentar de
http://dx.doi.org/10.1590/S1516-35982004000400008.
frangos de corte criados em cama reutilizada na
BERRES, J.; VEIRA, S.L.; CONEGLIAN, J.L.B.;
fase de 21 a 42 dias de idade.
OLMOS, A.R.; FREIRAS, D.M.; BORTOLINI, T.C.K. & SILVA, G.X. (2007) - Respostas de
Para o desempenho da fase total de criação nos
frangos de corte a aumentos graduais na relação
períodos de 1 a 21 dias (Tabela 3), não
entre treonina e lisina. Ciência Rural, v. 37, n. 2,
observaram
p.
efeito
(p>0,05)
nos
parâmetros
analisados, o que sugere que neste segundo experimento o menor nível estudado, foi também semelhante ao proposto por ROSTAGNO et al. (2011) que foi recomendado para aves na fase inicial de criação. Com os resultados obtidos nos dois experimentos, diferentes níveis de treonina digestível na fase pré-inicial e diferentes níveis no período de 8 a 21 dias, pode observar que os níveis
utilizados
estão
dentro
dos
padrões
510-517.
http://dx.doi.org/10.1590/S0103-
84782007000200033. CARVALHO, T.A. (2009) – Avaliação de dietas com glutamina e glicina para pintos de corte contendo
diferentes
relações
treonina:lisina.
Dissertação (Magister Scientiae em Zootecnia) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. COBB-VANTRESS.
–
(2012)
Suplemento:
desempenho e nutrição para frangos de corte
recomendados pela literatura e pelas Tabelas
cobb
Brasileiras de exigência nutricional. Vale ressaltar
vantress.com/languages/guidefiles/793a16cc-
que, seria interessante estudar as ações do
5812-4030-9436-1e5da177064f_pt.pdf.
aminoácido treonina em situações de desafio sanitário das aves e com outras linhagens de frango.
URL.
http://www.cobb-
CORZO, A.; DOZIER III, W.A.; LOAR, R.E.; KIDD, M.T. & TILLMAN, P.B. (2009) - Assessing the threonine-to-lysine ratio of female broilers from 14 to 28 days of age. Journal of Applied Poultry
CONCLUSÕES Recomenda-se
500.
Research, para
a
fase
pré-inicial
o
v.
18,
p.
237-243.
https://doi.org/10.3382/japr.2008-00107.
requerimento em treonina e lisina digestível de
CORZO, A.; KIDD, M.T.; DOZIER III, W.A.;
0,852% e 1,310% com relação treonina: lisina de
PHARR, G.T. & KOUTSOS, E.A. (2007) - Dietary
65%.
threonine needs for growth and immunity of broilers raised under different litter conditions.
E para a fase inicial recomenda-se o requerimento
Journal of Applied Poultry Research, v. 16, n.
em treonina e lisina digestível de 0,763% e 1,174%
4, p. 574-582. https://doi.org/10.3382/japr.2007-
com relação treonina: lisina de 65%.
00046. CORZO, A.; KIDD, M. T.; PHARR, G. T.; DOZIER
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in
different
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non-essential
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319-
327.http://dx.doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2004.11. 007.
56 dias de idade. Revista Brasileira de Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8065-8072, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8070
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
-
imunológica de frangos de corte. Dissertação
Exigências de aminoácidos para frangos de corte
Dissertação (Magister Scientiae em Ciências
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Veterinárias) – Universidade Federal do Paraná,
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de
alimentos
e
exigência
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8071
Artigo 455 – Relação treonina:lisina em dietas para frangos de corte na fase inicial
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8072
A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas Revista Eletrônica
Dieta, cachorro, felinos, probiótico, prebiótico.
1*
Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
1
Graduando em Medicina Veterinária do Instituto Filadélfia – UNIFIL. *E-mail:
mariaeduardascrap@hotmail.com. 2
Prof. Mestre do curso de Medicina Veterinária da UNIFIL.
THE USE OF PROBIOTICS AND PREBIOTICS IN
RESUMO Surgindo
Maria Eduarda Bueno Safra 1 José Guilherme Araújo Lemos 1 Martín Toscano 1 Natália Botazzari 2 Kassia Amariz Pires Menolli
como
uma
maneira
alternativa
aos
CANINE AND FELINE DIETS
antibióticos de crescimento, os probióticos são usados, principalmente, como forma de suplemento na dieta de cães e gatos, sendo formado por microrganismos não patogênicos da microbiota e beneficiando de algumas maneiras em suas dietas específicas; seu modo de ação é realizado por exclusão competitiva, antagonismo direto, estímulo do sistema imune, entre outros, porém ele é suscetível ao uso de antibióticos. Já os prebióticos são
utilizados
para
mudanças
na
microbiota
intestinal e são feitos por ingredientes nutricionais não
digeríveis,
ajudando
no
crescimento
e
estimulação de bactérias benéficas e eliminação das patogênicas, o que induz uma melhora no sistema imune. Porém, o uso destes ainda é muito controlado e requer estudos que comprovem, de fato, sua ação benéfica na dieta de cães e gatos. Palavras-chave: dieta, cachorro, felinos, probiótico, prebiótico.
ABSTRACT Arising as an alternative way to antibiotics, probiotics are mainly used as a supplement form in the diet of dogs and cats, being formed by nonpathogenic microorganisms of the microbiota and benefiting in some ways in their specific diets; Its action is performed
by
competitive
exclusion,
direct
antagonism, immune system stimulation, among others, but it is susceptible to the use of antibiotics. Prebiotics are used for changes in the intestinal microbiota and are made by nondigestible nutritional ingredients, helping in the growth and stimulation of beneficial bacteria and elimination of pathogens, which induces an improvement in the immune system. Their use is still very controlled and studies are required to prove their beneficial effect on the diet of dogs and cats. Keyword: diet, dog, feline,probiotc, prebiotic.
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8073-8080, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8073
Artigo 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas
INTRODUÇÃO
competitiva e outras atividades benéficas. No caso
A alimentação dos animais de companhia, assim
das
como a relação entre o homem e os animais de
Saccharomycescerevisiae,
leveduras
vivas,
basicamente,
estimação passou por uma evolução visível nas
probiótico oferece algumas vantagens sobre os
últimas décadas. Na década de oitenta a maioria
bacterianos: parede celular altamente resistente à
deles ainda era alimentado com os restos de comida
digestão ácida, resultando em grande viabilidade
de seus proprietários e poucas indústrias de rações
pós-gástrica (maior número de células vivas no
existiam e investiam no Brasil. Neste ponto, dois
intestino) e resistência aos antibióticos, permitindo o
fatores contribuíram para a expansão do segmento;
uso durante a antibioticoterapia.
o
cepas
seu
uso
de
como
o poder aquisitivo das populações dos grandes centros aumentou e os padrões de consumo se
Outra ferramenta que se coloca à disposição dos
sofisticaram. Por outro lado, a evolução dos hábitos
criadores são os PREBIÓTICOS. O termo prebiótico
em favor dos alimentos industriais está associada a
foi
um conjunto de fatores cada vez mais difundidos:
Roberfroid em 1995 para designar “Ingredientes
alimentação
nutricionais não digeríveis que afetam beneficamente
sadia,
equilibrada
e
com
grande
empregado
hospedeiro
originalmente
por
estimulando
Gibson
seletivamente
&
variedade de produtos disponíveis no mercado, a
o
o
preocupação com o animal pelo fato do animal ser
crescimento e atividade de uma ou mais bactérias
como parte efetiva da família e, principalmente, a
benéficas do trato gastrointestinal, melhorando a
praticidade (PetBR, 2003).
saúde do seu hospedeiro”. A principal ação dos prebióticos é estimular o crescimento e/ou ativar o
A proibição do uso de antibióticos promotores de
metabolismo de algum grupo de bactérias benéficas
crescimento levou a busca de uma alternativa e,
do trato intestinal. Desta maneira, os prebióticos
então, iniciou-se a era dos PROBIÓTICOS. Os
agem intimamente relacionados aos probióticos;
antibióticos significavam, em grego: contra a vida, os
constituindo o “alimento” de bactérias probióticas. O
probióticos significam: em favor da vida. Segundo
objetivo
Dr. Michael L. McCann médico da Clínica Cleveland,
bibliográficos referentes à probióticos e prebióticos
em Ohio, EUA: “Os probióticos serão para a
na dieta de cães e gatos.
do
trabalho
é
apresentar
dados
medicina no século 21, o que os antibióticos foram para o século 20”. Através dos anos a palavra
PROBIÓTICOS NA RAÇÃO DE CÃES E GATOS
probiótico vem sendo usada de diversas maneiras.
Os probióticos são microrganismos vivos que podem
Ela
ser agregados como suplementos na dieta, afetando
foi
usada
substâncias
originalmente
produzidas
por
para
descrever
protozoários
que
de forma benéfica o desenvolvimento da flora
estimulavam outras substâncias (Lilly & Stillwell,
microbiana no intestino. São também conhecidos
1965), mais tarde foi usada para denominar
como bioterapêuticos, bioprotetores e bioprofiláticos
suplementos microbianos que exerciam um efeito
e são utilizados para prevenir as infecções entéricas
benéfico sobre o hospedeiro afetando a sua flora
e
intestinal (Parker, 1974 apud Brito et al., 2013).
microrganismos utilizados como probióticos são
gastrintestinais
usualmente Atualmente,
existem
dois
tipos
principais
de
(ANFALPET,
componentes
não
2010).
Os
patogênicos
da
microbiota normal, tais como bactérias ácido-lácticas
probióticos: os de origem bacteriana e as leveduras.
(principais
Embora ambos os grupos possam, em parte
Streptococcus e Enterococcus) e as leveduras como
substituir promotores de crescimento, eles têm
Saccharomyces.
algumas
e
frequentemente envolvido nas discussões sobre
desvantagens em relação ao animal alvo. Os
bactérias ácido-lácticas usadas com fins probióticos
probióticos bacterianos, normalmente, compreendem
(ANFALPET, 2010). Devem ser incorporados pós-
bactérias
extrusão, devido à alta temperatura utilizada no
diferenças
benéficas:
no
modo
de
ação
Lactobacillusacidophillus,
Bifidobacteriumbifidum, Bacillussubtilis e etc. Estas
gêneros O
Lactococcus, gênero
Lactobacillus,
Bifidobacteriumé
processo.
bactérias agem de forma a permitir um equilíbrio na flora/fauna intestinal, através de ações de exclusão
São subdividos em dois grandes grupos:
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Artigo 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas
• Antagonismo direto - é a capacidade de
Frutoligossacarídeos (FOS) ocorrem
determinados microrganismos probióticos de inibir o
naturalmente em grande variedade de grãos, frutas
crescimento de bactérias patogênicas devido à
e vegetais. Os FOS são constituídos por uma cadeia
produção
de frutose com ligações β (2-1) e uma unidade de
bacteriocinas,
glicose terminal, com grau de polimerização (GP)
hidrogênio;
Os
FOS
são
oligossacarídeos
que
(1-kestotriose;
GF2),
nistose
(1,1-
kestotetraose; GF3) e 1-frutofuranosil-nistose (1,1,1-
substâncias ácido
bactericidas,
orgânico
e
como
peróxido
de
• Estímulo do sistema imune - Os probióticos
menor que 10. Os FOS são uma mistura de 1kestose
de
aumentam a produção de anticorpos, ativação de macrófagos, proliferação de células T e interferom.
kestopentaose, GF4) (HUSSEIN et al., 1998). São
• Alteração do metabolismo - aumento ou
altamente fermentáveis por bactérias lácticas no
diminuição da atividade enzimática, aumento da
intestino, enquanto microrganismos Gram-negativos,
tolerância à lactose em indivíduos lactase-deficientes
como Salmonella spp. e E. coli são incapazes de
ou pela diminuição da atividade de enzimas como a
fermentá-los. Sendo assim, os FOS favorecem o
β-glucoronidase,
desenvolvimento de 22 microbiota não-patogênica
responsáveis pela produção de substâncias tóxicas.
em detrimento de microrganismos patogênicos,
Atividade antimicrobiana - certos microrganismos
como demonstrado por alguns estudos (HIDAKA et
produzem
al., 1990; RUSSELL, 1998; SWANSON et al., 2002a;
neutralizar enteroxinas ou diminuir a absorção de
MIDDELBOS et al., 2007a).
substâncias tóxicas. •
Mananoligossacarídeos (MOS) Os
nitrorredutase
metabólitos
Adsorção
que
de
e
são
azorredutase,
capazes
bactérias
-
de
o
Saccharomycescerevisiae tem capacidade de se
MOS são oligossacarídeos
derivados
das
aderir a bactérias que possuem fímbrias do tipo I,
paredes de leveduras (extrato seco da fermentação
diminuindo a população de bactérias indesejáveis no
de Saccharomyces cerevisiae) (FLICKINGER et al.,
trato gastrintestinal. De acordo com Swanson et al.
2000). A parede de levedura é constituída em média
(2010), não houve diferenças de escore e pH fecal,
por 48,2% fibra dietética total (43,7% fibra insolúvel
mas
e 4,5% solúvel); 17,9% proteína bruta e 19,8%
diminuição do Clostridium para os animais em que o
extrato etéreo hidrólise ácida. A fração de manose
Lactobacillusacidophilus DSM 13241 foi incluído na
corresponde a aproximadamente 31% da parede
dieta, mostrando que com o uso do probiótico tem-se
celular (MIDDELBOS et al., 2007b). São capazes de
um aumento na saúde intestinal dos animais de
induzir a ativação de macrófagos saturando os
companhia.
houve
um
aumento
em
Lactobacillus
e
da
• Competição pelos sítios de adesão: sugere-
superfície celular, que se projetam da superfície da
se que certas espécies de bactérias produtoras de
membrana celular dos macrófagos. Uma vez que
ácido láctico competem com coliformes por sítios de
três ou mais lugares tenham sido saturados, inicia-
aderência intestinais (Sissons, 1989), entretanto,
se uma reação em cadeia que dá origem a ativação
Vanbelle (1990), relata em um estudo conduzido na
dos macrófagos e a liberação de citoquinas, com a
França com espécies de Bifidobacterium, que a
instalação de uma resposta imunológica adquirida
propriedade de competir pelos sítios de adesão é
(MACARI & MAIORKA, 2000).
dependente do número de bactérias viáveis que
receptores
de
manose
das
glicoproteínas
chegam ao local a ser colonizado e do tipo de Modo de Ação
receptor específico para a bactéria. Além disto,
Os possíveis mecanismos de ação dos
acredita-se na existência de inter-relações entre
probióticos, de acordo com Monteiro (2004), são os
alguns dos metabólitos produzidos pelas espécies
seguintes:
probióticas. Algumas espécies de Bifidobacterium
•Exclusão competitiva - algumas bactérias
têm afinidade de ligação pelos receptores β -
benéficas competem pela adesão aos receptores
glucosamine que são os mesmos sítios de ligação de
beta-glucosamina, impedindo que algumas espécies
algumas espécies de E. colienteropatogênicas. Deste
se fixem;
modo, a hipótese da competição por sítios de adesão pode ser comprovada em alguns casos específicos. Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8073-8080, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
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Artigo 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas
• Atividade antimicrobiana: a produção de ácido
probiótico oferece algumas vantagens sobre os
láctico e acético pelas bactérias utilizadas como
bacterianos que são: parede celular altamente
probióticos reduzem o pH do ambiente do trato
resistente à digestão ácida, resultando em grande
gastrointestinal, prevenindo o crescimento de vários
viabilidade pós-gástrica (maior número de células
patógenos inclusive de coliformes, e permitindo o
vivas no intestino) e resistência aos antibióticos,
desenvolvimento de certas espécies de Lactobacillus
permitindo o uso durante a antibioticoterapia. O uso
(Klaenhammer, 1982; Atherton & Robbins, 1987).
de leveduras vivas, como probiótico não é recente,
Outras
como
mas o advento do uso de antibióticos, após a
bacteriocinas, nisina, acidofilina, lactalina e toxinas
descoberta, em 1943, da penicilina por Fleming,
letais para certos patógenos também são produzidas
colocou-o no esquecimento. Com a preocupação do
por
probiótica.
uso indiscriminado dos antibióticos como promotores
Possivelmente elas também colaboram para o
de crescimento, sua utilidade voltou à tona. As
equilíbrio microbiano da mucosa intestinal (Geder,
leveduras vivas, como o Saccharomycescerevisiae,
1974,1975; Brugier & Patte, 1975; Tagget al., 1976;
por serem seres eucariotas anaeróbios facultativos,
Lipinska,1977; Harasowaet al., 1980; Gedek, 1980,
ou seja, podem viver tanto na presença como na
1981, 1984, 1986; Polonelli & Morace, 1986 ; apud
ausência de oxigênio (O2), têm uma gama de
Vanbelle et al., 1990),
utilização mais ampla que os probióticos bacterianos,
substâncias
antimicrobianas
microrganismos
comprovada
por
de
ação
e esta afirmativa foi
Shahanietal
(1976)
que
tendo seus modos de ação de forma diferente entre
demonstraram, in vitro, a atividade antimicrobiana do
monogástricos,
L. acidophilus e do L. bulgaricus.
monogástricos (animais de estômagos simples), as
ruminantes
e
herbívoros.
Nos
leveduras vivas têm como principais ações: • Neutralização de enterotoxinas: Alguns estudos
mostram
produzem
que
metabólitos
certos que
microrganismos
são
capazes
de
alta concentração de nucleotídeos e ácido
neutralizar os efeitos de enterotoxinas produzidas por coliformes (Sissons, 1990) e ainda reduzem a
Melhora da palatabilidade da ração – pela glutâmico.
Adsorção de elementos / compostos. Por ex.
absorção de substâncias tóxicas, como por exemplo,
nas cervejarias – responsável pela remoção
da amônia (Vanbelle et al., 1990). Segundo Stewart
do amargo do lúpulo.
&Chesson.
(1993),
probióticos
contendo
Adsorção de bactérias patogênicas em sua
Bifidobacterium previnem a formação de aminas
superfície. Principalmente bactérias Gram-
tóxicas pelas bactérias intestinais.
negativas com fimbriae do tipo 1.
Todas estas funções resultam, principalmente, numa
Estimulação da resposta imunológica (Ig A).
Produção de substâncias antibióticas – ex:
melhor absorção de nutrientes e consequentemente melhor também
desempenho pela
ação
zootécnico, mediadora
Toxina K1 efetiva contra Candidaalbicans. S.
influenciado no
cerevisiae pode impedir a ligação de toxinas
sistema
a
imunológico.
receptores
nas
células
epiteliais
do
intestino, através da produção de uma protease, que corta esta ligação.
Principal Problema O
principal
problema
do
uso
de
probióticos
bacterianos é que de uma maneira geral estes microrganismos são suscetíveis a antibióticos e a
Estimula a produção de dissacaridases (sucrase, maltase e lactase).
Tem importante produção de vitaminas do complexo B, no TGI.
ação do baixo pH predominante no estômago de animais pós desmame. Esta susceptibilidade a
Benefícios
antibióticos
Dentre os benefícios do uso de leveduras vivas
normalmente
impede
o
uso
concomitante com a antibioticoterapia.
como aditivos nutricionais, podemos mencionar os seguintes nos monogástricos:
No caso das leveduras vivas, basicamente, cepas de Saccharomycescerevisiae, o seu uso como
Melhora o ganho de peso e a conversão alimentar;
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Artigo 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas
Reduz
a
mortalidade
causada
por
microbiota intestinal, as quais terão crescimento e/ou
microrganismos oportunistas;
metabolismo estimulados, sendo capaz de alterar a
Aumenta a resposta imunológica, diminuindo
microflora intestinal favorável e induzir a efeitos
os
benéficos intestinais ou sistêmicos, ao hospedeiro.
efeitos
estressores
das
infecções
intestinais, além de possuir uma ação sinérgica
com
os
(Dionizio et al., 2002)
tratamentos São em sua totalidade, fibras vegetais, entretanto,
medicamentosos.
agrupadas separadamente por apresentarem efeitos Por último, mas não de menor importância, faz-se
fisiológicos
necessário
microrganismo,
nutricionais não digeríveis, que atuam seletivamente
Saccharomycescerevisiae, não coloniza os animais
sobre a microflora, estimulando o crescimento e
domésticos,
seu
atividade de uma ou mais bactérias benéficas
fornecimento seja contínuo para se obter beneficio
intestinais (Carabin & Flamm, 1999; Gibson &
total. Outro ponto importante é que seus benefícios
Roberfroid, 1995; ANFALPET, 2010;).
nos
enfatizar, portanto
animais
são,
que
o
necessitando
principalmente,
que
através
característicos.
São
ingredientes
de
equilíbrio da flora e fauna intestinal, sendo que
Podem ser obtidos na forma natural em sementes e
esses benefícios não são observados imediatamente
raízes de alguns vegetais como a chicória, cebola,
após a aplicação, mas sim depois de alguns dias (14
alho, alcachofra, aspargo, cevada, centeio, grãos de
a 21) quando as alterações em número e qualidade
soja, grão-de-bico e tremoço. Todavia, atualmente a
da flora/fauna já ocorreram. Outro fator muito
forma mais comum disponível no mercado, são as
importante é lembrar que os probióticos são células
paredes celulares de Saccharomycescerevisiae. A
vivas e, portanto é fundamental saber distinguir entre
parede celular de levedura (PCL) é obtida pela
levedo ou levedura de cana ou cervejaria que são
autólise da célula completa da levedura e posterior
constituídos por células mortas, não sendo, portanto,
separação do conteúdo intracelular ou extrato de
probióticos, mas muitas vezes, dependendo da
levedura. A PCL é constituída por polissacarídeos e
qualidade,
Os
glicoproteínas que formam uma rede tridimensional
probióticos são normalmente vendidos em termos de
de alto poder protetivo à levedura. De acordo com a
UFC/g (Unidades Formadoras de Colônias/g de
cepa da levedura e/ou seu processo de produção, a
produto).
encontrados
PCL pode representar cerca de 10-25% da matéria
concentrados de leveduras vivas com UFC/g na
seca da célula. Quanto a sua composição a PCL
faixa de 10 a 15 bilhões por grama. As doses variam
pode ter de 85-90% de polissacarídeos e de 10 – 15
dependendo da espécie animal, no entanto podendo
% de proteínas. Quanto à estrutura da PCL ela tem
ser usada a regra geral de 1 a 2 g/100 kg de peso
150nm de espessura e é constituída de 3 camadas
vivo.
rigidamente interligadas: Polímeros de manose ou
excelente
fonte
Comumente
de
nutrientes.
são
mananoproteínas; Polímeros de β-glucanos (com PREBIÓTICOS NA RAÇÃO DE CÃES E GATOS
ligações 1-3 e 1-6); Pequenas proporções de N-
O termo “prebiótico” foi introduzido por Gibson e
acetil-glucosamina ou quitina. Os prebióticos mais
Roberfroid
utilizados são os frutoligossacarídeos (FOS), que
(1995),
sendo
definidos
como
ingredientes nutricionais não digeríveis que afetam
incluem
beneficamente
oligossacarídeos que diferem somente em seu grau
o
hospedeiro,
estimulando
seletivamente o crescimento e atividade de uma ou
inulina
e
oligofrutose.
Ambos
são
de polimerização.
mais bactérias benéficas intestinais, melhorando a saúde do seu hospedeiro. Para uma substância ser
Efeitos
classificada como prebiótico, ela não pode ser
Dentre os efeitos benéficos dos prebióticos estão:
hidrolizada ou absorvida na parte superior do trato gastrointestinal, e deve ser um substrato seletivo
Estimulação do crescimento de bactérias
para um limitado número de bactérias comensais
benéficas (Bifidobacterium e Lactobacillus) e
benéficas do cólon, mais precisamente bactérias
a exclusão de bactérias patogênicas.
bífidas, responsáveis por modular a composição da
Função
e
estrutura
da
colônia
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8073-8080, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
mais 8077
Artigo 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas
diferenciação
Alguns açúcares absorvíveis ou não, fibras, álcoois
celular da colônia, ajudando na manutenção
de açúcares e oligossacarídeos estão dentro deste
do desenvolvimento normal da mucosa.
conceito de prebióticos. Destes, os oligossacarídeos
Aumento da área e capacidade de absorção
- cadeias curtas de polissacarídeos compostos de
do
da
três a 10 açúcares simples ligados entre sim, têm
concentração de catabólitos proteicos nas
recebido mais atenção pelas inúmeras propriedades
fezes.
prebióticas atribuídas a eles.
saudável,
aumentando
intestino
Melhora
na
delgado.
homeostase
a
Redução
da
glicose
e
modulação da concentração de lipídeos do
Mecanismo de ação
sangue (Swanson et al., 2002; Dzanis,
Exclusão de bactérias Gram (-) com fimbriae do tipo
2003).
1: O processo de colonização do trato digestivo por microrganismos é intermediado por um grupo de
Funções
proteínas e glicoproteínas bacterianas denominadas
A microflora intestinal desempenha inúmeras funções
no
organismo
animal.
Dentre
estas,
destacam-se características como:
“lectinas”.
As
lectinas
se
caracterizam
pela
capacidade de se ligarem de forma específica e irreversível a radicais carboidratos livres. Por isso,
Proteção do organismo contra infecções e
microrganismos
outras doenças.
Vibriocholerae, Salmonellatyphimuriume, etc, que
Estimular a resposta imunológica.
têm fimbriae do tipo 1, se utilizam das lectinas para
Efetuar diversas atividades enzimáticas.
se fixarem a sítios específicos da mucosa digestiva.
Contribuir para o fornecimento de vitaminas
A PCL ocupa estes sítios na mucosa impedindo a
e minerais (Oliveira & Batista, 2003).
colonização
Estimular
o crescimento
e/ou ativar
o
metabolismo de algum grupo de bactérias benéficas do trato intestinal. Desta maneira, os prebióticos agem intimamente relacionados aos probióticos, constituindo o “alimento” de bactérias probióticas. O uso de produtos denominados prebióticos em associação com os probióticos apresenta ações benéficas superiores aos antibióticos promotores de crescimento como:
resistência às drogas, por serem produtos essencialmente naturais;
Não
devem
de
Salmonellaspp,
E.
coli,
bactérias
patogênicas;
micotoxinas:
A
estrutura
tridimensional da PCL pode adsorver, de forma irreversível,
quantidades
significantes
de
micotoxinas, tais como: aflatoxinas, zearelenona, fumonisinas, ocratoxinas e etc. Efeito Trófico sobre a Mucosa Intestinal: Estudos recentes demonstram que o fornecimento de PCL para animais resultou em maior comprimento das vilosidades e profundidade das criptas. Este aumento na área das vilosidades resulta em maior atividade enzimática e consequente aumento na absorção de nutrientes. Estimulação do
Não deixar resíduos nos produtos de origem animal e não induzir o desenvolvimento de
por
exclusão/adsorção
Modo de Ação
como
ser
metabolizados
Sistema
Imune:
A
administração
de
PCL,
principalmente da fração de β-glucanos (1-3 / 1-6), em animais, resulta em efeitos notáveis no sistema imunológico, que incluem estimulação das células do
ou
sistema
reticuloendotelial
e
incremento
da
absorvidos durante a sua passagem pelo
resistência a infecções. O mecanismo de ação
trato digestivo superior;
proposto é a estimulação da imunidade inata,
Devem servir como substrato a uma ou mais
especificamente
bactérias intestinais benéficas (estas serão
macrófagos, células que possuem receptores para β-
estimuladas a crescer e/ou tornarem-se
glucanos e que quando estimulados induzem a
metabolicamente ativas);
produção TNF-α (Fator de necrose tumoral), IL–1
Possuir a capacidade de alterar a microflora
(Interleucina),
intestinal de maneira favorável à saúde do
metabolismo dos eicosanoides, conduzindo a um
hospedeiro;
estado de alerta imunológico.
em
fator
nível
ativador
de
das
monócitos
plaquetas
e
e
Devem induzir efeitos benéficos sistêmicos ou na luz intestinal do hospedeiro. Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8073-8080, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8078
Artigo 456 – A utilização de probióticos e prebióticos em rações caninas e felinas
Subprodutos
CARABIN, I.G.; FLAMM, W.G. Evaluation of safety
Ainda que a utilização de leveduras vivas e/ou
of inulin and oligofructose as dietary fiber.
frações da levedura (paredes celulares de levedura)
Regul. Toxicol. Pharmacol., New York, v.30,
possam representar uma alternativa importante e
p.268-282, 1999.
viável para melhorar a saúde e produtividade dos animais, na atualidade a indústria de fermentação gera um grande volume de subprodutos, que trazem pouca informação quanto às cepas e/ou processo de produção, o que pode, significativamente, influir na sua eficácia como aditivo tecnológico nutricional. Por isto faz-se de importância capital que os criadores
DEMINICIUS,
B.B.
MARTINS,
C.B.
Tópicos
especiais em Ciência Animal II. Coletânia da II Jornada
Científica
da
Pós-Graduação
em
Ciências Veterinárias da Universidade Federal do Epirito Santo, Espirito Santo:CAUFES, 2014. DIONIZIO, M.A, BERTECHINI, G.A., KANJI KATO,
procurem produtores de probióticos e prebióticos
R.
que forneçam o máximo de informações quanto à
promotores de crescimento para frangos de
origem das cepas utilizadas, a quantidade de
corte – desempenho e rendimento de carcaça,
Unidades Formadoras de Colônias por grama de
Ciênc. agrotec., Lavras. Edição Especial, p.1580-
produto (UFC/g), sua aprovação pelos principais
1587, 2002.
órgãos internacionais e a metodologia usada em sua produção.
TEIXEIRA,A
S.
Prebióticos
como
DZANIS, D.A. Scientific evaluations of popular novel ingredients, Part I e II In: Production Symposium Trade Show - Pet food Forum,
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Chicago - Illinois p 11 a 20. 2003.
É de extrema importância que haja adição de prebióticos e probióticos nas rações para animais de companhia. Porém, as respostas claras a respeito do assunto só serão encontradas após um longo período
experimental,
envolvendo
muitos
pesquisadores e instituições diferentes, ou seja, necessitam de mais estudos, com diferentes fontes e quantidades
de
substâncias
probióticas
e
prebióticas, conseguindo assim comprovar todos os benefícios no organismo de cães e gatos.
FELICIANO et al. Efeitos de probióticos sobre a digestibilidade, escore fecal e características hematológicas em cães. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e
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8080
Probióticos,
prebióticos
definição, industrial.
e
16/06/2017.
benefícios
Fundação
Centro
Tecnológico de Minas Gerais / CETEC, 2014.
Arginina na nutrição de leitões Aminoácidos, imunidade, suínos. Revista Eletrônica
Bruna Kuhn Gomes
1*
Laion Antunes Stella 1
1
Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br
Doutoranda, Programa de Pós-Graduação em Zootecnia – Universidade
Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS- *E-mail: brunacrisgomes@gmail.com. 1
Doutor em Zootecnia – Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS.
A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
RESUMO
ARGININE NUTRITION IN NEONATAL PIGS
Uma vez que o aminoácido arginina é geralmente
ABSTRACT
abundante nas proteínas dos tecidos vegetais e
Since the amino acid arginine is generally abundant
animais, os produtores de suínos prestam pouca
in the proteins of plant and animal tissues, pig
atenção
destes
producers paid little attention to the complement of
aminoácidos em dietas de suínos. No entanto, os
the family of these amino acids in pig diets. However,
resultados
esses
the results of studies indicate that these amino acids
ao
complemento de
aminoácidos
estudos
família
indicam
reguladoras
assist in important regulatory functions in nutrient metabolism and immune response, thus affecting the
resposta imune, afetando assim a eficiência da
efficiency of food use by pigs. Arginine and glutamine
utilização de alimentos pelos suínos. Arginina e
are prototypes with well-defined functions and
glutamina são os protótipos com funções bem
expanded
definidas e aplicações ampliadas para a produção de
addition, there is evidence that arginine is deficient in
carne suína. Além disso, há evidências de que a
mammalian milk, including piglets, and that the
arginina é deficiente no leite dos mamíferos,
transport of arginine from maternal blood to fetal
incluindo leitões e que o transporte de arginina do
blood in females is insufficient for maximal fetal
sangue materno para o sangue fetal nas fêmeas é
growth. Thus, there is a paradigm shift in our
insuficiente para o crescimento fetal máximo. Assim,
understanding of the roles for arginine in nutrition and
há
nossa
pig production. This new knowledge is highlighted in
compreensão dos papéis para arginina na nutrição e
the present review, with a particular emphasis on
produção de suínos. Este novo conhecimento é
physiological response and functions in the intestinal
destacado na presente revisão, com uma ênfase
barrier.
especial na resposta fisiológica e funções na barreira
Keyword: amino acids, immunity, pigs.
mudança
nas
de
funções
que
importantes no metabolismo de nutrientes e na
uma
auxiliam
da
paradigma
na
applications
for
pork
production.
In
intestinal. Palavras-chave: aminoácidos, imunidade, suínos.
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8081-8088, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8081
Artigo 457 – Arginina na nutrição de leitões
INTRODUÇÃO
tanciais de arginina dietética na circulação sistêmica,
A arginina é um aminoácido básico, estável em
pois 40% da arginina ingerida é degradada pelo
soluções aquosas e à esterilização (ZALOGA et al.,
intestino delgado na primeira etapa do metabolismo.
2004). Possui quatro átomos de nitrogênio por
A bioquímica da arginina é complexa e envolve
molécula e devido a essa característica estrutural é
diversas vias metabólicas e sistemas orgânicos (WU
o principal carreador de nitrogênio em humanos e
et al., 2009). Embora a arginina seja formada no
animais, apresentando importante função na síntese
fígado através do ciclo da ureia, não existe síntese
proteica nitrogênio
e
no por
metabolismo participar
(WILMORE, 2004). É
intermediário
do
ciclo
da
de ureia
precursora da síntese de
moléculas com grande importância biológica como ornitina, poliaminas, óxido nítrico, creatina, glutamina e prolina (CHIARLA et al., 2006; WILMORE, 2004).
líquida de arginina por este órgão devido a uma atividade extremamente alta da arginase citosólica que hidroliza rapidamente a arginina (URSCHEL et al., 2005). Com base em concentrações de arginina no leite, ingestão diária de leite e ganho de peso, bem como a síntese de ornitina e creatina da
Tradicionalmente é considerada um aminoácido não essencial para suínos, ou seja, o organismo é capaz de sintetizá-lo em quantidade suficiente para manter
arginina, estimam-se que o leite de porca fornece no máximo
40%
dos
requisitos
de
arginina
nos
primeiros 7 dias de vida do leitão.
o balanço de nitrogênio necessário para uma ótima
A quebra de proteínas corporais e dietéticas gera
taxa de crescimento, e esse aminoácido não é
arginina, que pode seguir duas vias: ciclo da ureia ou
necessário que deve ser fornecido na ração. No
degradação intestinal (CREEN & CYNOBER, 2010).
entanto, em certas condições clínicas como trauma
A arginina pode ser diretamente sintetizada no tecido
e
do
hepático a partir do ciclo da ureia, porém devido à
consumo. Esse excede a capacidade de produção
sepse,
principalmente,
alta atividade da enzima arginase, a arginina
corporal levando à depleção da arginina, que nestes
produzida será rapidamente hidrolisada em ureia e
casos é ainda agravada pela reduzida ingestão do
ornitina, não havendo, portanto, síntese líquida do
nutriente em doentes graves.
aminoácido
denominação
mais
ocorre
adequada
aumento
Desta forma, a é
aminoácido
(WU
et
al.,
2000;
FILHO
&
ZILBERSTEIN, 2000). A outra via de utilização da
condicionalmente essencial (PAN et al., 2004;
arginina
SUCHNER et al., 2002).
a
dependente do metabolismo intestinal. A arginina
arginina é considerada um aminoácido essencial
produzida da degradação de proteínas corporais é
para quase todos os neonatos mamíferos, incluindo
transformada no epitélio intestinal em citrulina,
os suínos.
sintetizada a partir do glutamato, glutamina e ornitina
Além
disso,
consiste
na
transformação
que
é
em processo que ocorre nas mitocôndrias dos Diante deste contexto, faz-se necessária uma
enterócitos e é dependente das enzimas ornitina
análise mais aprofundada da bibliografia disponível e
aminotranferase
pesquisas realizadas, explanando os resultados
(HALLEMEESCH et al., 2002; TAPIERO et al.,
obtidos por diversos autores sobre os efeitos da
2002).
e
ornitina
transcarbamilase
arginina em nutrição de leitões. A citrulina circulante, proveniente dos enterócitos é METABOLISMO E SÍNTESE ENDÓGENA
então captada pelos rins e convertida em arginina
Os níveis plasmáticos de arginina são mantidos a
em
partir de fontes exógena (dieta) e endógena
argininosuccinato sintase (ASS) e argininosuccinato
(degradação proteica corporal e síntese endógena
liase (ASL), que contribui para o fluxo plasmático de
pela citrulina). A síntese endógena de arginina varia
arginina. Desta forma, a síntese endógena de
de acordo com a espécie, estado nutricional e
arginina em adultos envolve principalmente o eixo
estágio de desenvolvimento (WU & MORRIS, 1998).
intestino-rins (Figura 2) (CREEN & CYNOBER, 2010;
processo
mediado
pelas
enzimas
EVANS et al., 2004). Além da síntese renal, a Em leitões, não ocorre entrada de quantidades subs-
citrulina é rapidamente convertida em arginina em quase todas as células, incluindo adipócitos, células
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8082
Artigo 457 – Arginina na nutrição de leitões
endoteliais, enterócitos, macrófagos, neurônios e miócitos.
Estudos
com
macrófagos
e
células
esse período. A síntese endógena de arginina através
de
prolina,
bem
como
glutamina,
é
desempenha um papel importante na manutenção
transportada para o interior celular pelo sistema “N”,
da homeostase da arginina no recém-nascido,
seletivo
lateral
porque arginina é extremamente deficiente no leite
contendo um grupo amino. Dentro das células, a
da maioria dos mamíferos, incluindo seres humanos,
conversão
suínos, ratos e ambos prolina e glutamina são
endoteliais
demonstraram
para
que
aminoácidos
de
citrulina
com em
a
citrulina
cadeia arginina
via
argininossuccinato sintase é a única via para a
aminoácidos abundantes no leite.
utilização de citrulina (CREEN & CYNOBER, 2010). Assim, a regulação da síntese intestinal de citrulina e Via do óxido nítrico do metabolismo arginina
arginina a partir de prolina é de grande importância
O óxido nítrico (NO) é uma pequena molécula que
nutricional e fisiológico. A atividade de prolina
desempenha um papel central numa variedade de
oxidase é muito maior em enterócitos de suínos no
funções,
fígado e é maior no intestino delgado do que em
como
na
vasodilatação,
memória,
peristaltismo, citotoxicidade e o controle de várias
todos
secreções endócrinas e exócrinas nos sistemas
resultados sugerem que o intestino delgado é o
cardiovascular,
e
principal órgão para iniciar o catabolismo de prolina
imunológico. NO é sintetizado a partir da arginina
no corpo. Relatórios indicam que uma deficiência
por síntese de óxido nítrico (NOS), com a formação
grave de citrulina e arginina ocorre na criança com
de citrulina (NATHAN & XIE, 1994).
hiperlactacidemia o qual levou a investigar se o
reprodutivo,
nervoso
central
os
outros
tecidos
examinados.
Estes
lactato seria a causa da inibição da síntese intestinal Vias arginase / ornitina do metabolismo arginina
de citrulina e arginina em leitões.
Existem duas formas da enzima arginase, embora ambas as formas façam a conversão de arginina
Entre todas as enzimas que sintetizam a arginina a
para ornitina, que são codificadas por sequências de
partir de prolina, prolina oxidase foi a única enzima
genes distintas. As duas formas estão localizadas
cuja atividade foi inibida por lactato. Nem piruvato (o
em diferentes compartimentos celulares e são
produto
expressas em graus variáveis em tecidos diferentes.
(ornitina, citrulina e arginina) tiveram a atividade
Tipo I é uma enzima citosólica expressa em
intestinal de prolina oxidase afetado. Porque lactato
hepatócitos e componente central do ciclo da ureia.
praticamente não é metabolizado pela mitocôndria,
Embora não constitutivamente presente, a sua
uma inibição da atividade de oxidase de prolina em
expressão pode ser induzida em macrófagos por
mitocôndrias lesadas sugere que o lactato inativa
estimulação
T-helper-2
diretamente a enzima. A análise cinética indicou
(especialmente por interleucinas (IL) -4, -10 e -13)
inibição não competitiva de lactato oxidase intestinal
(CHANG et al., 2000). Arginase tipo II, por outro
por prolina. Nesta classe de inibição de enzima, um
lado,
está
com
nas
nem
metabólitos
inibidor (por exemplo, lactato) não tem qualquer semelhança estrutural com o substrato (por exemplo,
cérebro e intestino delgado. Pode também ser
prolina), mas liga-se a qualquer enzima livre (por
induzida
diferentes
exemplo, oxidase de prolina), ou para o complexo
estímulos. A expressão de ambas as formas de
enzima-substrato, reduzindo assim a atividade da
arginase, nos macrófagos é reduzido por T-helper-1
enzima. O lactato foi também um inibidor não
citocinas (MUNDER et al., 1999).
competitivo de prolina oxidase no fígado de suíno.
mas
por
e
lactato)
é
macrófagos,
mitocôndrias
de
encontrada em concentrações elevadas no rim, em
localizada
citocinas
imediato
Foram
conduzidos
estudos
metabólicos
com
Síntese de arginina e citrulina a partir de prolina
enterócitos, onde as concentrações plasmáticas
A síntese intestinal de citrulina e arginina a partir de
fisiológicas de lactato (1 mM) não tiveram efeito
glutamina diminui progressivamente em leitões
sobre a síntese de arginina a partir de citrulina e
recém-nascidos durante o período de aleitamento,
prolina em enterócitos de suíno. Os resultados deste
onde a prolina se torna o principal substrato para a
estudo também podem ter implicações para a
síntese de arginina e citrulina no enterócito, durante
compreensão da função intestinal prejudicada e
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8083
Artigo 457 – Arginina na nutrição de leitões
fisiopatologia da isquemia e sepse, que estão
Assim, a síntese de arginina através do eixo
associados com elevadas concentrações de lactato
intestinal-renal desempenha um papel crucial na
no plasma. Quando o intestino delgado está sujeito a
manutenção da homeostase da arginina em leitões.
endotoxina ou a isquemia, a produção local de
A inibição da conversão intestinal de ornitina em P5C
lactato por enterócitos ou infiltrantes imunócitos e as
durante 12 h reduziu as concentrações de ornitina,
concentrações plasmáticas de lactato (até 10 mM) é
citrulina e arginina no plasma em 59%, 52% e 76%,
marcadamente aumentada.
respectivamente, em 4 dias de idade leitões criados por fêmeas suínas. Nos enterócitos dos leitões de 0
Diante disso, pode-se ver que um aumento nas
e 7 dias, a maior parte da citrulina derivada de
concentrações de lactato resultaria em uma inibição
glutamina é convertida localmente em arginina,
de prolina oxidase e uma diminuição na síntese de
enquanto que em suínos mais velhos, a citrulina é
arginina a partir de citrulina e prolina por enterócitos.
liberada para o espaço extracelular. A ausência
Isto conduziria a uma deficiência de arginina na
virtual de arginase em enterócitos de suínos após
mucosa intestinal e, consequentemente, a uma
desmame resulta na produção máxima de arginina
diminuição da síntese de NO. Na medida em que
do intestino delgado na circulação portal (WU et al.,
NO desempenha um papel importante na regulação
2007).
da função da barreira
do
arginina a partir de glutamato e prolina administradas
metabolismo de prolina intestinal pode contribuir
por via intragástrica é regulada pela ingestão
para a integridade intestinal comprometida e danos.
dietética de arginina em leitões alimentados por via
intestinal, redução
Curiosamente,
a
síntese
endógena
de
entérica (WILKINSON et al., 2004). A este respeito, é de salientar que o fornecimento exógeno de arginina previne os danos intestinais
Apesar do potencial biológico de crescimento de
associados com isquemia intestinal ou sépses. Além
leitões em aleitamento ser de até 400 g/dia, a partir
disso, uma inibição do catabolismo da prolina
do sétimo dia de idade, os leitões começam a reduzir
intestinal pode ajudar a explicar hipoargininemia e
seu desempenho, alcançando no máximo 230 g/dia,
hiperprolinemia
concentrações
o que pode estar relacionado à queda na síntese
plasmáticas elevadas de lactato em humanos com
intestinal de citrulina e arginina (FLYNN et al., 2000).
sepse.
Estudo realizado por Mateo et al. (2008) concluíram
associados
a
Arginina sobre a manutenção da homeostase em leitões alimentados com leite A arginina é um aminoácido essencial para os leitões recém-nascidos. Embora a arginina seja formada no fígado através do ciclo da ureia, não há síntese líquida de arginina por este órgão devido a uma atividade extremamente alta da arginase citosólica que hidroliza rapidamente a arginina (URSCHEL
et
al.,
2006).
Com
base
em
concentrações de arginina no leite, ingestão diária de leite e ganho de peso, bem como a síntese de ornitina, NO e creatina da arginina, estima-se que o leite de porca fornece no máximo 40% dos requisitos de arginina nos primeiros 7 dias de vida do leitão (WU
&
KNABE,
1995).
Este
pressuposto
é
consistente com o achado prévio de que a síntese endógena de arginina forneceu em torno de 45% da arginina depositada na proteína corporal do leitão alimentado com uma dieta à base de leite.
que a suplementação dietética de arginina na dieta de leitoas primíparas, na fase de lactação, pode influenciar positivamente o desempenho da leitegada na primeira semana de vida. Os resultados do trabalho indicaram que o consumo voluntário de ração e o peso vivo das primíparas não foram influenciados arginina,
pela
suplementação
denotando
que
o
dietética aumento
de das
concentrações de aminoácidos totais no leite não ocorreu devido às alterações na ingestão de proteína ou por conta da mobilização da proteína corporal. Além disso, o aumento das concentrações de aminoácidos totais no leite foi associado com o ganho de peso vivo dos leitões durante a primeira semana de lactação, que influenciou positivamente o desempenho dos animais durante todo o período de lactação.
Em
média,
os
leitões,
cujas
mães
receberam arginina suplementar, ganharam 20 g/dia a mais do que o grupo controle, ou seja, 420 g a mais durante o período de lactação (21 dias). Em resumo, a suplementação dietética de arginina para
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8081-8088, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8084
Artigo 457 – Arginina na nutrição de leitões
leitoas primíparas lactantes melhorou o desempenho
posterior que a suplementação de arginina aumenta
dos leitões lactentes.
a expressão de RNA mensageiro tanto para a produção de citocinas Th1 (INF-
-2) e citocinas
Efeitos da arginina na resposta imunológica
Th2 (IL-4 e IL-10), sugerindo que a arginina atua
A suplementação com arginina aumenta a função
tanto na resposta imunológica celular quanto na
imunológica em modelos humanos e animais, agindo
humoral (SHANG et al., 2005).
na defesa do hospedeiro, no processo inflamatório, cicatrização e
adaptações
Nos macrófagos, a L-arginina pode ser metabolizada
fisiopatológicas. Porém, os mecanismos pelos quais
pela enzima óxido nítrico sintase induzida (iNOS)
a arginina atua ainda não estão completamente
para
esclarecidos (CHIARLA et al., 2006; SUKHOTNIK et
mecanismos citotóxicos destas células, ou pela
al., 2005; WU et al., 2000). O aporte exógeno de
arginase I ou arginase II, para produzir ureia e L-
arginina
ornitina, sendo o último substrato para as poliaminas
está
em
uma série de
acompanhado
de
aumento
na
proliferação de linfócitos, principalmente das células
produzir
o
óxido
nítrico,
importante
em
(ZEA et al., 2004).
T-helper, o que induz à apropriada produção de citocinas, aumento da fagocitose por potencializar a
A arginase I, por outro lado, prejudica a resposta das
atividade de macrófagos e reforço na atividade de
células T por modular a disponibilidade de arginina.
células Natural Killer. Na ausência de L-arginina,
A alta atividade de arginase, reportada no trauma,
células humanas e de camundongos possuem
doenças infecciosas e inflamações crônicas, coincide
prejudicada capacidade de proliferação e expressão
com o transporte de arginina extracelular para o
da cadeia CD3-ζ (principal elemento de transdução
interior das células, gerando redução da arginina no
de sinal do receptor de células T); efeito este
microambiente (CHOI et al., 2009; BANSAL &
revertido pela adição de arginina exógena (CHOI et
OCHOA, 2003; HESSE et al., 2001). Assim, tem sido
al., 2009; ZEA et al., 2004).
demonstrado que doentes críticos possuem baixos níveis
de
arginina
circulante,
que
são
Arginina dietética pode aumentar o peso do timo em
correlacionados com altas taxas de mortalidade
animais saudáveis, efeito diretamente relacionado
(HARDY et al., 2006).
com o aumento no número de linfócitos T tímicos, além de possuir efeito direto sobre a atividade de
Função de barreira intestinal
células T in vivo e in vitro (STECHMILLER et al.,
O trato gastrointestinal é habitado por grande
2004). YEH et al. (2002), estudando modelo de ratos
variedade de microrganismos que estão contidos no
sépticos, com o objetivo de verificar os efeitos da
lúmen intestinal e separados do interstício corporal
infusão parenteral de arginina na população de
pelo epitélio. Esta barreira protege o hospedeiro da
células T, verificaram que a razão CD4:CD8 foi
invasão da própria microbiota ou toxinas. A função
significativamente maior no grupo infundido com
de barreira é mantida por mecanismos de defesa
arginina do que no grupo controle, que recebeu
imunológicos, como a produção de imunoglobulina A
glicina. Este resultado sugere que a imunidade foi
secretória e linfócitos intra mucosos, placas de Peyer
aumentada no grupo que recebeu arginina.
e linfonodos mesentéricos; e não imunológicos, como a integridade das membranas plasmáticas
É notório o efeito da arginina sobre a imunidade da
celulares e junções do tipo tight, além da elaboração
mucosa intestinal. SHANG et al., 2004, em estudo
de produtos secretórios (CLAYBURGH et al., 2004;
realizado
THOMAS et al., 2001). A eficácia desta barreira pode
em
ratos
com
indução
da
sepse,
verificaram que a administração de arginina enteral
ser
verificada
considerando-se
na proporção de 2% do valor calórico total (VCT)
concentração
diário, aumentou o número de linfócitos nas placas
enquanto linfonodos mesentéricos, sangue portal e
de Peyer, bem como os níveis de IgA secretória
outros tecidos, são geralmente mantidos estéreis
tenderam a ser aumentados nos grupos tratados
(GATT et al., 2007).
bacteriana
no
lúmen
a
grande intestinal,
com arginina antes da ligação e perfuração cecal. O mesmo grupo de pesquisa verificou em estudo
A defesa do hospedeiro requer interpretação acurada
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8081-8088, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8085
Artigo 457 – Arginina na nutrição de leitões
do
microambiente,
a
fim
de
distinguir
os
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duodeno, jejuno e íleo e o índice de proliferação
arroz
celular jejunal em ratos. Reduziu ou preveniu,
CiênciaAgrotecnica., Lavras. V.26, n.6, p.1289-
também, o dano morfológico e funcional do intestino,
integral
em
frangos
de
corte.
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the
Alltech's
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seventh
annual
(CINTRA et al., 2008). No entanto, os mecanismos
D. C. N. LOPES; G. J. M. M. DE LIMA; E. G.
protetores do NO na mucosa intestinal ainda não
XAVIER; R. BARANCELLI; J. A. LAUXEN; B. S.
estão totalmente elucidados (NADLER & FORD,
BRUM
2000).
carboidrases na dieta de porcas lactantes e suas
Os resultados mostrados na presente revisão indicam que a deficiência de arginina, é necessária em determinados períodos de vida dos animais, em que a síntese endógena não atende às exigências para as inúmeras funções no organismo, como é o caso de leitões. A arginina é fornecida, pois é uma metabólica
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Extratos vegetais: potencial de uso na alimentação de animais ruminantes Revista Eletrônica Ruminantes, extrato vegetal, fermentação ruminal. 1*
Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
João Rafael de Assis 2 Rodrigo Torres 2 Jurandy Gouveia Junior 2 João Pedro Alves Maranho 4 Dener Nunes 1
Doutorando em Ciência Animal, Instituto de Ciências Agrarias e
Ambientais, Universidade Federal do Mato Grosso, Cuiabá – Brasil. *Email: joaorafael_zootecnista@hotmail.com 2
Mestrando em Zootecnia, Instituto de Ciências Agrarias e Ambientais,
Universidade Federal do Mato Grosso, Sinop – Brasil. 3
Acadêmico do Curso de Zootecnia, Universidade Federal de Mato Grosso,
Sinop – Brasil. 4
Bacharel em Zootecnia, Universidade Federal do Mato Grosso, Sinop –
Brasil.
RESUMO
PLANT EXTRACTS: POTENTIAL USE IN THE
Este trabalho teve como objetivo realizar uma
FEEDING OF RUMINANT ANIMALS
revisão de literatura sobre os efeitos positivos da
ABSTRACT
utilização dos extratos vegetais na alimentação de
This work had as objective to conduct a literature
ruminantes. Tendo em mente que novos aditivos
review on the positive effects of the use of plant
estão
as
extracts in ruminant feed. Bearing in mind that new
exigências do mercado externo, onde entra em
additives are being required to address the demands
destaque os extratos bioativos de plantas. Pois, por
of the international market, where enters highlights
virtude são originados de fontes naturais renováveis
the bioactive plant extract. Because by virtue of
e ainda podem agregar potencialidades para saúde
natural renewable sources are sourced and can still
animal e humana.
add potential for animal and human health.
sendo
requisitados
Palavras-chave:
para
ruminantes,
fermentação ruminal.
contemplar
extrato
vegetal,
Keyword:
ruminants,
plant
extract,
ruminal
fermentation.
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8089-8096, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8089
Artigo 458 – Extratos vegetais: potencial de uso na alimentação de animais ruminantes
INTRODUÇÃO Na última década de forma crescente, uma onda
produção animal. E dependendo deste, pode até
de repercussão influenciada pelo Movimento Cultural
levar o animal a óbito, fato constatado em animais
Naturalista que teve início em meados de século XIX,
ruminantes criados com dietas ricas em carboidratos
colocou diante aos olhos a nível global, o emprego
solúveis (principalmente amido; confinamento).
dos sistemas de produção orgânica de alimentos. Onde se almeja uma melhor qualidade de vida, já
Porém, graças aos repercutidos de algumas crises,
que
opôs
doenças e acidentes que ocorreram na cadeia
negativamente contra saúde humana. Uma vez que
produtiva de alimentos nos últimos anos, como por
o emprego de herbicidas, pesticidas, hormônios,
exemplo, a encefalopatia espongiforme bovina,
antibióticos,
nos
encefalomalácia, dioxina, febre aftosa, gripe aviária,
sistemas produtivos oferecem risco a saúde humana
intoxicação por salmonela, peste suína clássica entre
tanto quanto podem auxiliar para a degradação
outros, questionamentos à segurança alimentar
ambiental. Sobre este motivo, os produtos orgânicos
ganharam
têm ganhado destaque no mercado internacional,
exigências
principalmente nos Estados Unidos e na Europa e,
consumidor.
o
advém
do
aporte
promotores
de
tecnológico
crescimento
força, foram
consequentemente desenvolvidas
pelo
muitas mercado
no Brasil com menor velocidade (TORRES et al., Apoiando esses questionamentos, a União Europeia
2011).
em
2006 baniu o uso de antibióticos como
No tocante da produção de ruminantes, sabe-se que
promotores de crescimento na produção animal, já
nos últimos anos tem sido apontada como vilã para o
que seu uso é arriscado uma vez que o excedente
meio ambiente, pois por decorrência aos processos
do aditivo pode ser depositado em produtos de
fermentativos ocasionados no rúmen dos animais,
origem animal (carne e leite) e contribuir para
libera gases do efeito estufa, sendo metano o
geração de cepas bacterianas resistentes aos
principal. Segundo Cotton & Pielke, (1995), o metano
medicamentos
contribui com cerca de 15% para o aquecimento
Segundo Reis et al. (2006), a proibição do uso de
global. Em termo geral, a exploração de ruminantes
antibióticos
responde
emissão
recomendada por uma questão de precaução. Sendo
antropogênica de gases do efeito estufa no mundo,
que há uma carência científica justificando que os
algo intrigante para as exigências agroecológicas
ionóforos aumentem os riscos de transferência
voltada para nível mundial.
cruzada de resistência microbiana (CALLAWAY et
por
cerca
de
18%
da
na
utilizados
na
alimentação
medicina animal
humana. tem
sido
al., 2003; RUSSELL & HOULIHAN, 2003). Junto a isto, a exigência do mercado consumidor por produtos orgânicos restringiu o uso de diversos
Neste senário, nasce uma forte demanda em gerar
aditivos alimentares, onde se destaca os antibióticos
uma
ionóforos. Que segundo o NRC (1996), são aditivos
ecologicamente correta. Onde se tem destacado os
alimentares utilizados com intuito de melhorar a
Sistemas Agroecológicos, que tem como essência a
eficiência alimentar dos animais. Sendo a monensina
consolidação de sistemas produtivos contribuintes
sódica
utilizados,
para a preservação ambiental. O que faz o advém
contendo relativamente bons sucessos em melhorar
científico evoluir em busca de novos aditivos
a eficiência alimentar, diminui a produção de metano
alimentares na nutrição animal com que venham
e minimiza os riscos de distúrbios metabólicos
contemplar estes requisitos. Assim os extrativos
(RUSSELL; STROBEL, 1989) como é o caso pelo
vegetais bioativos têm ganhado espaço como novas
acúmulo de lactato no rúmen. Podendo esse, ser
alternativas de aditivos, pois são originados de
utilizado como nutriente após absorvido via intestinal
fontes naturais renováveis e ainda apresentam
e convertido em glicose pela gliconeogênese nas
grande potencial para saúde animal e humana.
um
dos
principais
ionóforos
produção
mais
saudável,
eficiente
e
células dos hepatócitos no fígado. No entanto, seu acumulado no rúmen pode acarretar em acidose
EXTRATOS VEGETAIS
ruminal e vir a comprometer o desempenho como a
Atualmente grande valor se tem dado aos extratos
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8090
Artigo 458 – Extratos vegetais: potencial de uso na alimentação de animais ruminantes
bioativos de plantas, devido sua magnitude medicinal explorada desde os tempos mais remotos da humanidade. Tem ganhado atenção principalmente por apresentarem
propriedades antimicrobianas,
antioxidantes (Sivropoulou et al., 1996; Cardozo et al., 2005; Busquet et al., 2006) e digestivas, onde se destaca
como
substituto
aos
antibióticos
melhoradores de desempenho animal (Rizo et al., 2010).
de metabólitos secundários são os denominados compostos fenólicos, terpenos, fenilpronóides e alcaloides que dentre eles há uma vasta derivação dependente da origem vegetal. INFLUÊNCIA NA FERMENTAÇÃO RUMINAL O uso de aditivos alimentares para ruminantes tem como
função
primordial
melhorar
o
processo
fermentativo no rúmen, por meio da alteração da microbiota ruminal responsável pela degradação dos
Grande parte das funções biologicamente ativas dos
componentes
extratos
população
vegetais
secundários,
os
confere quais
são
aos
metabólitos
responsáveis
por
dietéticos.
microbiana
Neste
responde
contexto, por
a
extrema
importância sobre o perfil da fermentação ruminal
empregarem características de cor, sabor, odor e
como nas características de desempenho animal.
fonte de defesa para ataques de predadores
Um grande número de estudos tem demostrado que
(microrganismos,
Segundo
a utilização de extratos vegetais pode modular a
Simões & Spitzeer (2004), a origem de todos os
composição microbiana como alterar os processos
metabólitos secundários pode ser resumida a partir
fermentativos no rúmen, o que nos leva a inferir
do metabolismo da glicose, via dois intermediários
sobre seu potencial de uso como aditivo na
principais: o ácido chiquímico e o acetil-coa (Figura
alimentação de ruminantes.
insetos,
herbívoros).
1). FIGURA
1:
Rota
biosintética
dos
metabolitos
secundários
Provavelmente os primeiros a demonstrarem efeito de extrativos vegetais sobre a fermentação ruminal foram Crane et al. (1957), observaram que os óleos essenciais limoneno e pineno eram capazes de inibir a síntese de metano in vivo. Posteriormente Borchers (1965), constatou que o timol inibia a deaminação ruminal in vivo, fato observado pelo acúmulo de aminoácidos juntamente com redução na concentração de amônia ruminal. Klita et al. (1996), trabalhando com saponinas de alfafa (2% IMS, 2-3% saponina MS), verificaram que houve depressão no número de protozoários em cordeiros
alimentados
com
saponinas.
No
experimento de McSweeney et al. (2001) estudando os efeitos da leguminosa Calliandra calothyrsus em relação a síntese e a diversidade microbiana ruminal, concluíram que a utilização desta fonte de alimento causou
alterações
significativas
na
população
microbiana, sem afetar a eficiência de síntese de proteína ruminal. O‟Donovan & Brooker (2001) avaliando taninos hidrolisáveis e condensados sobre o crescimento, morfologia Fonte: Simões & Spitzeer, 2004.
e
metabolismo
de
Streptococcus
gallolyticus e Streptococcus bovis, mostrou que
Porém, podemos resumir que os principais grupos
ambos os tipos de taninos tiveram atividade microbiana.
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8091
Artigo 458 – Extratos vegetais: potencial de uso na alimentação de animais ruminantes
Visto que, Streptococcus gallolyticus foi resistente
que houve aumento na concentração total de ácidos
in vitro a pelo menos 7% (p/v) de ácido tânico e de
graxos de cadeia curta sem afetar outros parâmetros
4% (p/v) de tanino condensado de acácia, níveis 10
fermentativos. Em outro experimento Castillejos et al.
vezes maiores do que as toleradas pelo S. bovis,
(2006), avaliaram diferentes óleos essências e
demonstrando que estes são mais sensíveis aos
diferentes doses (5, 50, 500 e 5000 mg/L),
taninos.
observaram que o óleo do cravo-da-índia (fenólico de
guaiacol)
e
da
canela
(fenólico
eugenol)
No experimento de Lia et al. (2003), observaram que
reduziram a concentração de amônia em todas as
as produções de ácidos graxos de cadeia curta
doses. O óleo de frutas cítricas (monoterpeno
aumentaram proporcionalmente ao aumento da
limoneno), reduziu a concentração de amônia na
adição de saponina (0g/L de saponina = 40,8mM de
dose de 500 mg/L.
AGCC; 1,2g/L=42,4mM; 1,8g/L= 42,8mM; 2,4g/L= PEN (2006), utilizando extratos de saponinas de
43,7mM; 3,2g/L= 45,2mM).
Yucca schidigera e Quillaja saponaria em dieta de Krause et al. (2004), avaliaram os efeitos da
vacas da raça Holandesa, observou redução na
leguminosa
produção de metano, dióxido de carbono e aumento
diversidade relataram
Acacia
angustissima,
microbiana que
as
no
rúmen
populações
sobre de
a
ovinos,
fibrolíticas
na concentração de propionato.
de
Fibrobacter e Ruminococcus aumentaram com a
Em um estudo com extratos metanólicos e etanólicos
utilização de acácia na dieta. Sendo que as cepas
de funcho (Foeniculum vulgare), cravo-da-índia
de Selenomonas tenderam a ser resistentes aos
(Syzygium aromaticum) e alho (Allium sativum), foi
taninos presente nesta leguminosa e a Butyrivibrio
observado inibição na produção de metano in vitro,
fibrisolvens foi sensível. Porém as cepas de
tendo
Streptococcus bovis foram sensíveis, enquanto que
(KAMRA et al., 2006).
efeitos
variados
sobre
a
digestibilidade
as Streptococcus gallolyticus foram resistentes. Avaliando os
efeitos
de diferentes
fontes
de
Em um estudo in vivo utilizando óleo encapsulado de
saponinas sobre cultura de fluido ruminal, Goel et al.
raiz-forte (20 g/kg de MS), apresentou 19% na
(2008) contataram que a adição de saponina afetou
redução de metano, sem efeitos sobre a população
a composição microbiana ruminal, aumentando a
de protozoários ou a digestibilidade ruminal em
quantidade de bactérias das espécies Fibrobacter
novilhos (MOHAMMED et al., 2004).
succinogenes
e
Ruminococcus
flavefaciens.
Reduzindo a concentração de 10% a 39% de Abreu et al. (2004) testaram adição de saponina em
protozoários e a população de fungos diminuiu entre
dieta
20% e 60%.
de
ovinos,
observaram
aumento
da
disponibilidade de nitrogênio de origem bacteriana no duodeno (3,8g/dl, tratamento sem saponina e
Fandiño et al. (2008) evidenciaram que o óleo de
5,1g/dl tratamento com saponina), porém houve
anis apresentou efeitos sobre as concentrações de
aumento no número de protozoários.
ácidos graxos de cadeia curta semelhantes à
No experimento in vitro de Busquet et al. (2005b), foi
monensina in vivo. No entanto Chaves et al. (2008b),
observado que a inclusão de óleo de alho e o di-alil-
demostraram que o óleo de zimbro e o cinamaldeído
di-sulfeto (300 mg/L) reduziram a produção de
in
metano em 74% e 69% respectivamente, o que foi
concentração de propionato e queda numérica na
mais
relação acetato: propionato.
pronunciado do
que observado para
a
vivo
promoveram
aumento
numérico
na
monensina. Sendo que também foi evidenciada redução da produção de acetato e aumento na de
No estudo de Holtshausen et al. (2009) avaliando
proprionato.
extratos de Yucca schidigera e Quillaja saponaria (15, 30 e 45g/kg de MS, 3 e 6% de saponinas, para
Trabalhando com dose de 1,5 mg/L de uma mistura
Yucca
schidigera
e
Quillaja
saponaria
de óleos essenciais Castillejos et al. (2005),constaram
respectivamente), observaram que as saponinas pro-
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Artigo 458 – Extratos vegetais: potencial de uso na alimentação de animais ruminantes
moveram redução da relação acetato: proprionato,
Rodríguez-Prado et al. (2012) testado óleo resina de
da concentração de metano, de amônia e a digestão
pimenta vermelha em dietas com alto teor de
da fibra em sistema in vitro.
concentrado para bovinos. Observaram que a adição do extrato alterou o pH ruminal de 5,84 a 6,03 e
Sallam et al. (2009) demonstraram que ao utilizar 10
tendeu
mL de óleo de eucalipto, reduziu em 31% a emissão
concentração de ácidos graxos de cadeia curta. No
de metano em ovinos, sem afetar negativamente a
entanto a relação acetato: proprionato não foi
digestibilidade.
vivo
alterada, porém a concentração de acetato tendeu a
utilizando 250 mg/d de mistura de óleos de orégano,
reduzir (p<0,06), sendo o mesmo averiguado para a
foi observado redução em 12% da produção de
concentração de amônia ruminal (p<0,08).
Em
outro
experimento
in
a
aumentar
linearmente
(p<0,08)
a
metano em ovinos no decorrer de 15 dias (WANG et al., 2009). Ainda utilizando extrato de orégano,
Kim
Hristov et al. (2010) fornecendo 500 g/de folhas de
metanólicos de Artemisia princeps, Allium sativum,
orégano moídas, diminuiu em 40% a produção de
Allium cepa, Zingiber officinale, Citrus unshiu,
metano em vacas leiteiras, tendo aumento na
Lonicera japônica (1% total do volume), observaram
eficiência alimentar e na produção de leite.
que houve redução de bactérias metanogênicas
et
al.
(2012)
utilizando
vários
extratos
associadas a protozoários em todos os extratos Em outro estudo utilizando 2 g/kg de MS consumida
enquanto que bactérias fibrolíticas aumentaram. Em
de di-alil-di-sulfeto, constatou uma redução de 11%
particular a população de F. succinogens nos
na produção de metano em ovinos (KLEVENHUSEN
extratos de absinto, alho, tangerina e madressilva
et al., 2010).
forma maior que a dos demais. A adição de extrato de cebola aumentou a diversidade de R. albus, e a
Patra et al. (2010) avaliado o efeito de extratos de plantas (cravo-da-índia, erva-doce, cebola, alho e gengibre) sobre a metanogênese. Verificaram que
população de R. flavefaciens nos extratos de absinto e de alho diminuiu, enquanto nos outros extratos aumentaram em relação ao controle.
os extratos de alho, cravo-da-índia e erva-doce, na dose de 0,5 mL, inibiram a produção de metano in
Em outro experimento Kim et al. (2013), trabalhando
vitro. Sendo que o extrato de alho na dose de 0,5
com extrato etanólicos de Glycyrrhiza uralensis e
mL, reduziu a relação acetato:propionato. Ainda
Artemisia capillaris (0,5 e 1% total MS), demostrou
também foi constatado, redução no número total de
que os tratamentos com extrato reduziram cerca de
protozoários com a utilização do extrato de cravo-da-
18% das bactérias metanogênicas associadas a
índia.
protozoários no rúmen. Sendo que a diversidade de Methanobacteriales diminuiu em 35% no tratamento
Liu et al. (2011), Dschaak et al. (2011), Cieslak et al.
com extrato de Glycyrrhiza uralensis e 30% no
(2012), demonstraram ação inibitória dos taninos
tratamento com extrato de Artemisia capillaris. A
sobre os protozoários e bactérias metanogênicas,
população da ordem Methanomicrobiales reduziu de
refletindo na redução da produção de amônia,
50% para 0,5% no tratamento com extrato de
metano e na relação acetato:propionato.
Glycyrrhiza uralensis. No mesmo ano Kim et al. (2013), estudando extratos aquoso e etanólico de
No experimento in vitro de Argôlo (2012) testando extratos
etanólicos
de
farelos
de
vagens
de
leguminosas tropicais, indicou que os extratos brutos etanólicos
das
vagens
de
Prosopis
juliflora
(alcaloides), Samanea saman e Samanea tubulosa (terpenos, sapinhas e taninos), diminuíram a relação acetato: propionato e alteraram a diversidade genética bacteriana por meio da DGGE dos produtos de PCR da região V3 do 16S rDNA.
Agulhas de pinheiro e folhas de Ginkgo biloba (5% do fluido ruminal tamponado), mostrou que a população
de
metanogênicas
associado
a
protozoários ciliados diminuiu de 25% para 49% nos extratos de plantas. Junto a isto, a ordem de bactérias Methanobacteriales foi afetada pela adição de todos os extratos vegetais, ocorrendo diminuição em comparação ao controle. Entretanto, a população de F. succinogenes foi maior nos extratos vegetais.
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8093
Artigo 458 – Extratos vegetais: potencial de uso na alimentação de animais ruminantes
No trabalho de Souza (2013) testando a adição
ABREU, A.; Carulla, J. E. Lascano, C. E. Díaz, T. E.
extratos de plantas do cerrado sobre a fermentação
Kreuzer, M. HESS, H.D. Effects of Sapindus
ruminal in vitro, observou que o extrato seco de
saponaria fruits on ruminal fermentation and
Pacarí não deprimiu a concentração de ácido graxo
duodenal nitrogen flow of sheep fed a tropical
de cadeia curta (AGCC), mas na dose de 3.000 ppm
grass diet with and without legume. Journal of
reduziu (p<0,05) a fração potencialmente degradável
Animal Science, v. 82, p. 1392-1400, 2004
da MS incubada e a concentração de N-NH3, porém
ARGÔLO, L.S. Efeito do Extrato Etanólico de
as doses de 30 e 300 ppm diminuiu (p <0,05) a
Vagens de Leguminosas Tropicais sobre os
relação acetato:propionato (4,32 vs 3,64 e 4,32 vs
Parâmetros Ruminais e Diversidade Bacteriana
3.53) respectivamente. A adição de 300 ppm da
Ruminal. (Tese - Doutorado em Zootecnia -
óleoresina
Produção de Ruminantes), Itapetinga-BA: UESB,
de
Copaíba
reduziu
(p<0,05)
as
proporções de acetato e propionato (4,55 vs 2,81), e
2012.
a dose 3.000 ppm promoveu redução de 24,65% da
BORCHERS, R. Proteolytic activity of rumen fluid in
degradabilidade potencial da MS incubada, ainda
vitro. Journal of Animal Science, Champaign,
tendeu a diminuir (p<0,10) as concentrações de N-
v. 24, n. 4, p. 1033-1038, 1965.
NH3 e AGCC totais. Sendo que o óleo de Sucupira
BUSQUET, M.; CALSAMIGLIA, S.; FERRET, A.;
não influenciou os parâmetros de degradação da
CARDOZO, P.W.; KAMEL, C. Effect of garlic oil
MS, mas a inclusão de 3.000 ppm reduziu (p<0,05)
and four of its compounds on rumen microbial
as concentrações de N-NH3, AGCC totais e a
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com
extratos
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metanólicos de Unica granatum, Betula schmidtii,
Y.S.;
Ginkgo
Cudrania
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tricuspidata (5% total MS), indicou redução de 60%
growth promotants and impact on food safety.
da
Current Issues in Intestinal Microbiology,
biloba,
Camellia
população
tratamentos população
de
com de
japonica
protozoários
extrato. Fibrobacter
tratamentos
com
populações
de
extrato,
Houve
e
ciliados aumento
succinogenes enquanto
Ruminoccocus
albus
nos na
BISCHOFF,
K.M.;
ANDERSON,
R.C.;
Wymondham, v. 4, n. 1, p. 43-51, 2003.
nos
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que
as
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flavefaciens diminuíram em comparação com o
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O que se pode observar em meio à literatura, é o potencial dos extratos vegetais em modular o perfil da fermentação, como em manipular o microbioma ruminal. Salientamos que melhorias para a saúde animal pode ser adicionada junto aos extratos vegetais, como é o caso da redução de lactato ruminal em dietas de alto teor de carboidratos solúveis contendo principalmente amido e também contribuições
secundárias
ainda
podem
ser
adquiridas, já que vários metabólicos secundários apresentam
propriedades
antioxidantes
e
anticarcinogênicas. Todavia cabe a experimentação in vivo para assegurar acurácia dos extratos vegetais utilizados em experimentos in vitro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação Revista Eletrônica
Estresse calórico, saúde, desenvolvimento, produção de leite, composição do leite.
Camila Flávia de Assis Lage¹ Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
Victor Marco Rocha Malacco² Mayara Campos Lombardi³ Ronaldo Braga Reis
4
Sandra Gesteira Coelho
4
¹Doutoranda em Zootecnia, Escola de Veterinária da UFMG E-mail: camilassislage@yahoo.com.br. ²
Doutorando em Zootecnia, Escola de Veterinária da UFMG.
³Mestranda em Zootecnia, Escola de Veterinária da UFMG. 4
Prof. Titular, Departamento de Zootecnia, Escola de Veterinária da UFMG.
RESUMO a
EFFECTS OF MATERNAL THERMAL STRESS AT
necessidade de produzir alimentos de forma cada
THE END OF THE DRY PERIOD AND LACTATION
O
crescimento
vez
mais
populacional
eficaz,
trouxe
impulsionando
a
consigo seleção
e
melhoramento genético. As alterações climáticas resultaram na elevação da temperatura ambiente e trouxeram consequências para os animais. Aliado a isso, a preocupação com o bem-estar animal conduziu à observação dos efeitos do estresse calórico sobre os mesmos, e levou os pesquisadores a elucidarem mecanismos fisiológicos e metabólicos relacionados a este fenômeno. O estresse calórico leva à redução no fluxo sanguíneo à placenta, no consumo de alimentos, na produção de leite, mudanças na composição do leite, e consequências a curto, médio e longo prazo no desenvolvimento e saúde de bezerras nascidas de fêmeas que sofreram estresse térmico no final da gestação. A presente revisão
objetiva
reunir
achados
científicos
relacionados ao estresse térmico sofrido no final da gestação e suas consequências para a vaca e bezerro. Palavras-chave:
estresse
calórico,
saúde,
ABSTRACT In recent years, climate change has resulted in higher
ambient
temperatures
and
brought
consequences for animals. Allied to this the concern with animal welfare led to the observation of the effects of caloric stress on them, and led the researchers to elucidate the physiological and metabolic mechanisms related to this phenomenon. Caloric stress leads to reduced blood flow to the placenta,
food
consumption,
milk
production,
changes in milk composition, and short, medium and long term consequences on the development and health of heifers born to females suffering from thermal stress At the end of gestation. The present review aims to gather scientific findings related to the thermal stress experienced at the end of gestation and its consequences for the cow and calf. Keyword: heat stress, health, development, milk production, milk composition.
desenvolvimento, produção de leite, composição do leite.
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Artigo 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
I INTRODUÇÃO
Quando as temperaturas ambientais são moderadas
O estresse térmico afeta o bem-estar e a produção
(5º
animal, e seus efeitos provavelmente vão se agravar
resfriamento ou aquecimento do corpo é mínima e o
se o aquecimento da terra continuar a ocorrer como
desempenho ideal pode ocorrer (Shearer et al.,
indicam as previsões (Intergovernamental..., 2007).
1999). No entanto, em face de extremos de
O esgotamento das áreas agricultáveis nas regiões
temperatura
temperadas
termorregulação aumentam e o desempenho é
e
o
crescimento
da
população
ocasionarão grande expansão de produção de
a
25ºC),
a
demanda
ambiente,
fisiológica
as
para
atividades
o
de
proporcionalmente reduzido.
alimentos, inclusive leite, em áreas tropicais. O estresse térmico pode ser definido como sendo a Essas áreas caracterizam-se por altas temperaturas
condição que ocorre quando o animal não consegue
e umidade distribuídas ao longo do ano. Elevadas
dissipar a quantidade adequada de calor à medida
temperaturas ambientais afetam o desempenho das
que é produzida ou absorvida, para manter a
vacas em lactação, alteram o metabolismo, reduzem
temperatura corporal (Bernabucci et al., 2014).
o consumo e produção de leite, além de aumentar a incidência de doenças e piorar os índices de
A regulação da temperatura corporal é feita a partir
desempenho reprodutivo (Tao & Dahl, 2013).
da interação entre receptores de temperatura na pele e o hipotálamo, que mantêm a temperatura corporal
Observações sobre a produção de leite ao longo do ano no Estado da Flórida, EUA (USDA-NASS, 2011), mostraram que o status térmico do animal
normal através de mudanças fisiológicas e de comportamento, de forma a aumentar ou reduzir a perda ou a produção de calor (Silanikove, 2000).
durante o período seco pode ter efeitos residuais deletérios no metabolismo e produtividade da vaca.
As principais formas de dissipação do calor se dão
O menor peso ao nascimento dos bezerros filhos de
através de mecanismos sensíveis, dependente de
vacas em estresse térmico durante o período seco
variações
sugere
(condução, convecção e radiação), ou latente, que
que
esses
efeitos
se
estendem
ao
depende
desenvolvimento fetal (Tao et al., 2012).
na do
temperatura
gradiente
de
animal-ambiente
pressão
de
vapor
(evaporação). Zona termoneutra e caracterização de estresse térmico
Qualquer fator que dificulte a troca de calor do
Os processos fisiológicos normais exigem que a
animal com o ambiente irá alterar a ZTN, um
temperatura do corpo seja mantida dentro de limites
exemplo é a umidade relativa do ar. Em condições
estreitos, para os bovinos estão entre 38,0º e 39,4ºC
de elevada umidade o animal é menos eficiente em
(Stober, 1993).
dissipar o calor pela evaporação. A menor eficiência se torna um problema ao considerarmos que em
A zona termoneutra (ZTN) compreende a variação
bovino esse é o principal mecanismo de perda de
dentro da temperatura ambiente em que o mínimo
calor.
esforço é requerido pelo animal para regular sua conforto
A evaporação passiva pode ser responsável por
máximo ao mesmo (Silanikove, 2000). Vacas em
aproximadamente 15% da perda de calor nos
lactação encontram conforto térmico dentro de
animais (McDowell et al., 1976). A eficiência da evaporação é maior em elevadas temperaturas, mas o aumento da umidade limita sua eficácia (Silanikov, 2000). O aumento na taxa de respiração é uma alteração evidente em vacas estressadas pelo calor. Aproximadamente 15% da carga interna de calor é perdida com o aumento na frequência respiratória (McDowell et al., 1976).
temperatura
corporal
e
proporcionar
variações de temperatura de 5º a 25ºC (Roenfeldt, 1998). Por esse motivo, em temperaturas superiores a 25ºC a vaca perde a capacidade de manter a temperatura corporal estável e entra em estresse pelo calor.
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Artigo 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
Devido à importância da umidade do ar na
Foi evidenciado em rebanhos americanos aumento
capacidade
animais,
de 330% na produção diária de leite por vaca dos
McDowell et al. (1976) sugeriram a utilização de um
de
termoregulação
dos
anos de 1940 até 1995, seguido pelo aumento no
índice de temperatura e umidade (ITU) como
incremento calórico de 320 % sem, no entanto,
indicador das condições climáticas. O ITU é
ocorrerem
calculado com base na temperatura medida em
nesses animais que aumentassem sua capacidade
termômetros de bulbo seco e úmido durante o dia e
de dissipar esse calor (Kadzere et al., 2002).
mudanças
genéticas
ou
fisiológicas
gera um índice que combina temperatura e umidade relativa do ar. Em ambientes de elevada umidade as
Efeitos do estresse térmico materno no final da
vacas entram em estresse térmico em menores
gestação sobre desenvolvimento fetal
temperaturas.
O terço final da gestação compreende a maior taxa
Vacas de leite iniciam condição de estresse térmico pelo calor com ITU superior a 68 (Zinbelman et al., 2009). Azevedo et al. (2005) trabalharam com diferentes
cruzamentos
Holandês
x
Gir
e
encontraram valores críticos superiores de ITU de 79, 77 e 76 para animais ½, ¾ e 7/8 Holandês x Zebu (HZ) respectivamente.
de sombra ou bebedouros, letargia, pouco apetite, na
taxa
respiratória,
elevação
na
temperatura retal, respirar com a boca aberta e salivar excessivamente (Silanikove, 2000). As
vacas
em
lactação
últimos 60 dias, em que aproximadamente 60% do peso ao nascimento é acumulado (Tao & Dahl, 2013). Vacas
estressadas
termicamente durante esse
período apresentam redução na função placentária, demonstrada por menor peso da placenta, associado
Os sinais de estresse térmico incluem: ficar em volta aumento
de crescimento fetal, especialmente atribuído aos
são
a menor número de células (Early et al.,1991) e a menor
produção
(Thompson placentárias
et
de al.,
hormônios 2013).
placentários
Vascularizações
comprometidas
também
são
observadas nos animais em estresse térmico, o que associado ao menor crescimento da placenta parece
particularmente
susceptíveis ao estresse térmico devido a elevada carga metabólica da síntese do leite e metabolismo visceral associada a um elevado consumo (Kadzere
comprometer a transferência de nutrientes para o feto, submetendo-o a uma condição de hipóxia, má nutrição
e
consequentemente
retardo
do
seu
desenvolvimento (Tao & Dahl, 2013).
et al., 2002). Tao et al. (2012) relataram que vacas em estresse A seleção genética resultou em animais mais produtivos e com altas taxas metabólicas, tornandoos
susceptíveis
ao
estresse
térmico
em
temperaturas mais baixas do que as gerações anteriores de vacas de leite (Smith et al., 2012).
térmico comparadas a vacas resfriadas durante o período seco apresentaram período de gestação reduzido em quatro dias. Essa mesma ocorrência foi observada por Laporta et al. (2017). Em revisão de Dahl et al. (2016) a redução do peso ao nascer foi relacionada à maior síntese de prostaglandina F2α (PG2α) pelo útero das vacas estressadas. Além
Uma vaca de alta produção gasta aproximadamente
disso, bezerros filhos de vacas em estresse térmico
31,1% da energia ingerida diariamente na produção
foram até 6 kg mais leves ao nascimento que
de calor. Mais da metade desse calor (53%) provém
bezerros filhos de vacas resfriadas.
da síntese de leite e quase um quarto (23,5%) tem origem
na fermentação, digestão e excreção.
Somados, esses percentuais perfazem
Esses achados são parcialmente atribuídos ao
o que
menor período de gestação. Ao desaleitamento,
conhecemos por incremento calórico. O restante
filhos de vacas estressadas termicamente obtiveram
(23,5%) corresponde ao calor produzido pelos
em média 0,2 kg a menos de ganho diário (Laporta
processos metabólicos necessários à manutenção
et al., 2017). Entretanto não foi observada diferença
de suas funções vitais (Coppock, 1985).
após esse período.
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Artigo 459 – Efeito do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
Outra causa para o menor peso ao nascimento
nos filhos de vacas ET e RA aos 55 dias de idade e
seria a má nutrição devido à insuficiência placentária
constataram que apesar de não haver diferenças nas
(Tao et al., 2012). Especula-se que essas condições
concentrações de insulina, bezerros ET têm menor
de hipóxia e má nutrição façam com que o feto tenha
glicose circulante (p = 0,02) 30 minutos após infusão,
que
e tendem (p = 0,11) a ter menor glicose 60 minutos
desenvolver
adaptações
endócrinas
e
metabólicas para sobreviver sem comprometer o seu
após
desenvolvimento,
responsividade do corpo de bezerros de vacas ET à
podendo
essas
adaptações
permanecer por toda a vida produtiva do animal.
infusão.
Os
achados
indicam
maior
insulina antes do desaleitamento. Paralelamente, menores
concentrações
de
cortisol
foram
Desenvolvimento e metabolismo pós-natal dos
encontradas em bezerros filhos de vacas ET
bezerros
(ET:1,25 ± 0,12 vs. RA:1,62 ± 0,11μg/dL) até quatro
filhos
de
mães
estressadas
termicamente
dias de idade (p<0,05), e tenderam a ser menores
Diversas avaliações foram realizadas com o intuito
até 14 dias de idade (p<0,10) (Monteiro et al., 2014).
de compreender se as alterações sofridas no útero
Baixo cortisol associado à maior resposta à insulina
de vacas estressadas termicamente (ET) teriam
poderia causar maior deposição de gordura, menor
impacto no desenvolvimento pós-natal dos bezerros.
resposta
à
mobilização
nesses
animais,
que
favoreceria a obesidade e possivelmente menor Tao et al. (2012) avaliaram o crescimento das
tamanho à idade adulta (Dahl et al., 2016).
bezerras filhas de vacas ET em comparação a vacas resfriadas artificialmente (RA) e encontraram menor
Outro importante achado sobre o metabolismo das
peso ao nascimento (PN) para as bezerras ET (6 kg
bezerras de mães ET foi tendência à menor
a menos). Não houve diferenças em ganho de peso
concentração plasmática de prolactina (ET: 5,6
entre esses animais, o que mostrou que o déficit no
ng/mL vs RA: 9,49 ng/mL p=0,08) e fator de
PN não prejudicou a taxa de crescimento.
crescimento semelhante à insulina 1 (IGF1) (ET: 55 ng/mL vs RA: 75,6 ng/mL p=0,09) ao nascimento
Contudo, Monteiro et al. (2013) indicaram que o
(Guo et al., 2016). Laporta et al. (2017), relataram
déficit de PN observado em bezerros cujas mães
bezerros filhos de mães RA com tendência a ter
estavam ET não foi recuperado até os 12 meses de
maior concentração de IGF1, particularmente no 28º
idade (RA: 200,2 ± 3,4 kg vs. ET:190,9 ± 3,7 kg, P <
dia de vida (130,0 vs 82,3 ng/mL). As avaliações
0,05), apesar de terem sido iguais ao parto (ET:
foram realizadas ao nascimento, 24h após a
565,4 ± 12,0 kg; RA:554,1 ± 11,0 kg).
colostragem, e posteriormente ao 10º e 28º dias de idade.
As filhas de vacas ET durante o período seco são menores à idade adulta (Dahl et al., 2016), o que
Em fetos, a regulação de IGF1 parece estar mais
sugere que possam existir diferenças em sua
ligada à disponibilidade de glicose e insulina do que
composição corporal. Esse efeito poderia estar
ao hormônio do crescimento (GH) (Oliver et al.,
relacionado ao metabolismo e balanço hormonal
1996). Portanto, esse efeito pode ser por menor
desses animais.
concentração de glicose no sangue de bezerros de vacas ET. No entanto, o estudo de Fu et al. (2015)
Laporta et al. (2017) reportaram maior temperatura
demonstrou que em ratos, o estresse pré-natal
retal nos bezerros filhos de mães ET no pré-parto
reduziu a resposta ao GH dos genes relacionados a
em 0,4º ± 0,08 °C, quando comparados aos filhos de
expressão
vacas resfriadas ativamente no mesmo período. A
nascimento. Reduções pós-natal de IGF1 seriam
diferença de temperatura se manteve durante a fase
prejudiciais pelo importante papel desse hormônio no
de aleitamento. Os resultados sugerem efeitos
crescimento e lactação nos bovinos.
de
receptores
de
IGF1
após
o
negativos do estresse in útero na capacidade de termorregulação até o desaleitamento.
A prolactina, assim como o cortisol, é um importante hormônio do estresse em bovinos (Tucker, 1971). A
Tao et al. (2014) fizeram teste de tolerância a glicose
menor concentração desses dois hormônios sugere
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Artigo 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
menor resposta pós-natal ao estresse em bezerros
vacas RA receberam colostro de um pool de
filhos de mães ET (Guo et al., 2016). Para avaliar
vacas RA ou ET. Não houve diferença de EAA
essa hipótese Ahmed et al. (2015) realizaram um
entre os grupos sugerindo que a pior EAA está
desafio de estresse térmico nas filhas ou não de
relacionada com a fisiologia de filhas de vacas ET
vacas ET, quando estas já estavam em lactação.
e não ao colostro das mães ET.
Comparado com RA, filhas de vacas ET tiveram menor temperatura retal (RA: 39,18 ± 0,06; ET:38,99
Tao et al. (2012) e Monteiro et al. (2014)
± 0,06°C; P = 0,02) e taxa respiratória (RA:68,1 ±
encontraram
1,6; ET: 62,2 ± 1,6; P = 0,01). A taxa de sudorese
celular das bezerras filhas de vacas ET antes do
elevada em vacas RA do que ET (RA: 30,7 ± 1,6;
desaleitamento. O fato pode estar atribuído ao
HT: 27,1 ± 1,6 g/m2h; P = 0,12), mas a temperatura
menor desenvolvimento do timo, visto que o
da pele não diferiu entre os grupos. Esse estudo
período de gestação foi mais curto nas vacas ET
apoia a hipótese de que as diferenças metabólicas e
(Monteiro et al., 2014).
comprometimento na imunidade
em crescimento são adaptações para lidar com o estresse térmico no útero, e que essa habilidade
Produção e reprodução futura das bezerras de
pode se estender após o nascimento, e melhorar a
mães ET
capacidade de resposta a essa condição.
Estudos conduzidos na Universidade da Flórida avaliaram o efeito do estresse térmico sofrido no
Estresse térmico materno no final da gestação
útero sobre saúde, reprodução e produção de
sobre a imunidade pós-natal dos bezerros
leite em 72 fêmeas nascidas de vacas ET ou RA
Tao et al. (2012), avaliaram o crescimento e
(Monteiro et al., 2016). Os animais foram
imunidade de bezerras filhas de mães ET ou
manejados igualmente após o nascimento e
resfriadas. As filhas dos animais dos dois grupos (ET
acompanhados durante cinco anos sob o mesmo
x RA) receberam o colostro da própria mãe e foram
sistema.
avaliadas sob o mesmo manejo até sete meses de idade. As filhas de vacas ET tiveram redução na
Monteiro et al. (2016) relataram que as novilhas
concentração de proteínas plasmáticas nos primeiros
de mães ET tiveram maior descarte involuntário,
28 dias de idade e menores concentrações séricas
geralmente
de IgG (ET:1,058 ± 173 vs. RA:1,577 ± 149 mg/dL, P
crescimento retardado (p=0,03). Além disso,
= 0,03). O estresse térmico em útero afetou a
menor número de filhas de mães ET completou a
transferência de imunidade passiva e reduziu a
primeira lactação, comparada com filhas de mães
eficiência aparente de absorção (EAA) de IgG. Não
RA (p=0,05).
foram encontradas diferenças nas concentrações de IgG em colostros de mães ET ou RA (Tao et al., 2012; Monteiro et al., 2014). Modificações em hormônios e fatores de crescimento responsáveis pela modulação do fechamento das vilosidades intestinais dos animais recém-nascidos poderiam ser responsáveis por essas diferenças.
ou ao colostro, dois experimentos foram conduzidos por Monteiro et al. (2014). No primeiro experimento filhos
de
vacas
ET
doença,
má
formação
ou
Filhas de mães ET precisaram de mais serviços por concepção (ET: 2,6 + 0,3, RA: 1,8 + 0,3p=0,03) e produziram 5,1 kg de leite a menos por dia na primeira lactação (p<0,05) (Monteiro et al., 2016). Os autores levantam a hipótese de que isso ocorreu devido aos efeitos epigenéticos. Esses efeitos podem provocar mudanças nas
Para avaliar se a EAA estava relacionada ao animal
bezerros,
por
ou
RA
foram
colostrados a partir de um pool de colostro de vacas RA. Assim como encontrado por Tao et al. (2012) bezerros de mães RA tiveram maior eficiência de absorção de IgG comparados com bezerros de mães ET. No segundo experimento, bezerras nascidas de
funções dos genes sem alterar a sequência do DNA. As alterações aparentemente modificam pontos do metabolismo animal e reduzem a eficiência produtiva (Singh et al., 2012; Monteiro et al., 2016). Efeitos deletérios sobre a produção de leite e seus componentes nas vacas ET A queda na produção de leite em animais com es-
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Artigo 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
tresse térmico severo pode chegar a 40% (West,
que
2003). Os efeitos sobre a produção de leite são mais
aproximadamente 50% na redução da produção
evidentes que os observados sobre o crescimento
em vacas de leite.
a
diminuição
no
consumo
explica
(Baumgard & Rhoads, 2012). Dessa forma, levantou-se a hipótese de uma Com o objetivo de avaliar o efeito do estresse térmico sobre a produção de leite, vacas da raça Holandesa foram mantidas em diferentes sistemas de alojamento (Loose housing quente ou frio e, com e sem acesso a área de pastagem). Lambertz et al. (2014) mostraram que independente do sistema, a produção de leite diminuía quando o ITU era superior a 65. Bernabucci et al. (2010) estudaram o efeito do estresse térmico ao longo de 2 anos em condições de campo e observaram diminuição de 0,27 kg de leite por dia para cada unidade de aumento de ITU acima de 68. Esses estudos evidenciam a magnitude da perda de produção em decorrência do estresse térmico e a possibilidade de utilização do ITU nesse monitoramento.
foi atribuída à redução do consumo (Silanikov, 2000; West, 2003). Isso ocorreu principalmente por essa anteceder
a
queda
na
produção.
Recentemente estudos confirmaram que outros fatores
além
de leite. Esperava-se que vacas em estresse térmico com menor consumo passassem por momentos de balanço energético negativo e usassem mecanismos de compensação, como a mobilização de reservas corporais. No entanto vacas em estresse térmico são inflexíveis do ponto de vista metabólico (Boumgard & Rhoads, 2013). Embora apresentem redução no consumo, esses
animais
concentrações
não séricas
têm de
diminuição insulina,
o
nas que
impossibilita a mobilização do tecido adiposo. Dessa forma, não se observa elevação das concentrações séricas de ácidos graxos não esterificados (AGNE) (Wheelock et al., 2010;
Durante muito tempo a queda na produção de leite
queda
ação direta do estresse térmico sobre a produção
da
redução
do
consumo
são
responsáveis pela redução na produção de leite. Para isso foram realizados trabalhos em que a mesma quantidade de dieta foi fornecida para vacas em situação termoneutra e vacas em estresse térmico.
Baumgard et al., 2011), e os tecidos tornam-se dependentes de glicose como fonte de energia. Os mecanismos pelos quais ocorre elevação da concentração plasmática da insulina não são claros. Em animais que passam por estresse térmico ocorre vasodilatação periférica com o objetivo de facilitar a dissipação do calor. Com isso o fluxo sanguíneo no trato gastrointestinal é diminuído. Ocorrem mudanças na conformação das células, que aumentam sua permeabilidade (Lambert, 2009). O aumento da permeabilidade
Trinta e duas vacas da raça Holandesa foram submetidas a um período de adaptação de sete dias em condição termoneutra com 20ºC de temperatura e 20 % de umidade do ar (ITU=64), e alimentação ad libitum. Posteriormente, a metade desses animais passou a ser submetida à situação de estresse térmico com ITU que variou de 73 a 82 ao longo do dia. O consumo médio do período de adaptação do
intestinal
permite
lipopolissacarídeos
a (LPS)
passagem das
de
membranas
celulares de bactérias Gram-negativas da luz do trato gastrointestinal para a circulação. Essa passagem induz o aumento nas concentrações séricas de insulina. O efeito do aumento da permeabilidade celular foi
passou a ser alimentado com a mesma quantidade
estudado em 12 vacas da raça Holandês no terço médio da lactação. A pesquisadora observou que existe aumento significativo nas concentrações séricas de LPS e tendência na elevação das concentrações séricas de insulina, bem como de
de dieta. Os pesquisadores relataram que a redução
redução na concentração sérica de AGNE
no consumo explica apenas 36% da perda na
(Stoakes, 2014). Esses achados explicam o
produção de leite (Rhoads et al., 2009). Wheelock et
aumento da insulina em animais em estresse
grupo em estresse térmico foi considerado como consumo padrão do experimento. A partir disso o grupo que permaneceu em condição termoneutra
al. (2010) em delineamento semelhante relataram
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Artigo 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
térmico e justificam a inflexibilidade metabólica Lambertz et al. (2014) com o objetivo de avaliar o
nesses animais. Outro fator que pode influenciar diretamente a redução na produção de leite nas vacas em estresse térmico é a diminuição dos receptores hepáticos de GH. Baumgard & Rhoads Jr (2013) mostraram que essa redução leva a menor secreção de IGF-1, potente hormônio lactogênico, que também está relacionado ao consumo de matéria seca nesses animais.
leite em vacas Holandês, encontraram efeito negativo do ITU > 60 sobre a composição de gordura e proteína do leite. Esses autores atribuíram a queda nos componentes do leite à diminuição do consumo de matéria seca e à maior seleção no cocho por concentrado. Essas observações poderiam resultar na diminuição da produção
A produção de leite pode também ser diminuída quando vacas secas são submetidas ao estresse térmico no período final da gestação. Para evidenciar essa perda, vacas no terço final de gestação foram alojadas em ambientes com presença ou ausência de resfriamento. Nesses estudos foram observados que animais resfriados no terço final de gestação tinham maior produção de leite até os 60 dias de lactação. A diferença era mais evidente quanto mais eficiente
efeito do estresse térmico sobre a composição do
e
duradouro
fosse
o
método
de
resfriamento desses animais (Avendaño-Reyes et al., 2006; do Amaral, 2011).
de
acetato
no
rúmen
e
consequentemente de gordura no leite. A seleção por concentrado associado ao aumento da taxa de respiração e perda de saliva para o ambiente pode gerar quadros de acidose ruminal que levariam
a
biohidrogenação
incompleta
dos
ácidos graxos insaturados causando redução na síntese de gordura do leite por mecanismos indiretos. Com o objetivo de separar os efeitos diretos do estresse pelo calor do efeito secundário da redução da ingestão de alimentos sob a produção de proteína no leite, Cowley et al. (2015)
Os mecanismos pelos quais o estresse térmico no final da gestação interfere na produção de leite subsequente não são claros. No entanto como a produção de leite é dependente da quantidade de células e de sua capacidade secretória, sugere-se que o estresse térmico nessa fase interfira no
avaliaram 24 vacas Holandês submetidas ou não ao
estresse
térmico.
Esses
pesquisadores
observaram menor produção de proteína do leite para animais submetidos ao estresse térmico que para os que tiveram consumo restrito. Para eles, vacas
em
estresse
térmico
utilizam
principalmente aminoácidos como precursores de
crescimento celular (Tao & Dahl, 2013).
glicose, havendo limitação de precursores da
Além da produção, a composição do leite pode ser alterada em condições de estresse térmico devido às mudanças observadas no metabolismo animal e menor disponibilidade dos precursores da síntese dos componentes do leite (Baumgard et al., 2011). A concentração sanguínea de ácidos graxos voláteis (AGV) e ácidos graxos não esterificados (AGNE), percursores da síntese da gordura do leite, é baixa
proteína do leite. Wheelock et al. (2010) relataram que vacas sob estresse térmico secretam 200 a 400g a menos de lactose do que vacas em condição de termoneutralidade, e que isso pode ser explicado pela maior utilização de glicose pelos tecidos extra mamários. A menor produção de lactose, principal responsável pela osmolaridade do leite,
nesses animais.
pode explicar em parte a menor produção nos
Por outro lado, a reação do organismo ao estresse
animais em estresse térmico.
térmico leva à produção intensa de proteínas nos tecidos extra mamários. Os aminoácidos presentes na
circulação
sanguínea
são,
por
CONSIDERAÇÕES FINAIS
isso,
preferencialmente utilizados para produzir proteínas
O estresse térmico materno no final da gestação
de choque térmico, e em menor proporção, como
causa menor desenvolvimento fetal, menor peso
apoio para obtenção de energia (Baumgard &
ao nascimento, menor absorção de IgG colostral,
Rhoads Jr, 2013).
e alterações no metabolismo e imunidade dos bezerros pós-nascimento. Os efeitos ao longo da Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8097-8106, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8103
Artigo 459 – Efeitos do estresse térmico materno no final do período seco e lactação
energetics. Annu. Rev. Anim. Biosci., v. 1, p.
vida produtiva da fêmea, até o momento, foram
311-337, 2013. BAUMGARD, L.H.; RHOADS,
menos relatados.
R.P.
Ruminant
As mudanças metabólicas nos bezerros parecem
Nutrition Symposium: ruminant production
aumentar a capacidade de lidar com o estresse
and metabolic responses to heat stress. J.
térmico na vida adulta. Contudo, devido ao possível
Anim. Sci., v. 90, p. 1855-1865, 2012.
desvio
metabólico
e
aparente
diferença
na
BAUMGARD, L.H.; WHEELOCK, J.B.; SANDERS,
composição dos tecidos, os desempenhos produtivo
S.R.
e reprodutivo apresentam-se inferiores nos trabalhos
adaptations to heat stress and monensin
realizados. Os achados demonstram maior chance
supplementation in lactating Holstein cows. J.
de descarte até o final da primeira lactação, e
Dairy Sci, v. 94, p. 5620-5633, 2011.
sugerem que o comprometimento da imunidade e da produtividade
em
longo
prazo
podem
ser
consequências dessas adaptações.
et
al.
Postabsorptive
carbohydrate
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gestação, provoca diminuição no consumo e grandes
2010.
heat
stress
in
domesticated
adaptações metabólicas. Essas mudanças resultam
COPPOCK, C.E. Energy nutrition and metabolism
em menor aporte de energia para a glândula
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2015.
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8106
Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras Bovinocultura de leite, estresse calórico, alterações fisiológicas, conforto térmico, bem-estar.
Revista Eletrônica
*
Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
RESUMO A
produção
leiteira
consideravelmente
nas
se
desenvolveu
últimas
décadas,
com
Jean Kaique Valentim¹ Tatiana Marques Bittencourt¹ Rúbia Francielle Moreira Rodrigues¹ Gabriel Gobira de Alcantâra Araújo¹ Guilherme Resende de Almeida¹ 1
Mestrando em Produção Animal Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri UFVJM – Campus Diamantina. *E-mail: Kaique.tim@hotmail.com.
EFFECT OF HEAT STRESS BY HEAT IN DAIRY COWS
constante ganho genético dos rebanhos, aumento da
ABSTRACT
taxa metabólica e produção de calor pelos animais.
Dairy production has evolved considerably in recent
Assim
origem
decades, with constant genetic gain of the flocks,
metabólica e de manejo, destacando-se o estresse
increase metabolic rate and heat production by
calórico,
de
animals. Thus arose several metabolic origin and
mecanismos de defesa do animal a um agente
problems of management, especially if the caloric
estressor, neste caso o calor. Este fator pode ser
stress, which is characterized by the sum of defense
responsável por varias perdas na produção de vacas
mechanisms of the animal to a stressor, in this case
leiteiras e quando severo pode causar a morte dos
the heat. This factor may be responsible for various
animais. A susceptibilidade dos bovinos ao estresse
losses in the production of dairy cows and when
calórico aumenta à medida que a umidade relativa e
severe
a temperatura ambiente ultrapassam a zona de
susceptibility of cattle to the caloric stress increases
conforto térmico, o que dificulta na dissipação de
as the relative humidity and ambient temperature
calor que, por sua vez, aumenta a temperatura
exceed the thermal comfort zone, making it difficult in
corporal com efeito negativo sobre o desempenho.
the heat dissipation, for your time, increases body
Mesmo animais mestiços sendo mais tolerantes as
temperature with negative effect on performance.
variáveis climáticas, alguns pontos devem ser
Even animals mestizos being more tolerant of
sempre analisados buscando medidas que possam
climatic variables, some points should always be
minimizar
used seeking measures that can minimize the
surgiram que
o
é
vários
problemas
caracterizado
efeito
negativo
de
pela
do
soma
ambiente
na
can
cause
death
of
animals.
The
produtividade dos animais.
negative impact of the environment on productivity of
Palavras-chave: bovinocultura de leite, estresse
animals.
calórico, alterações fisiológicas, conforto térmico, bem-estar.
Keyword: milk cattle, caloric stress, physiological changes, thermal comfort, well-being.
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8107-8114, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
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Artigo 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras
INTRODUÇÃO
redução na ingestão de alimentos e aumento na
Parte do rebanho bovino leiteiro no Brasil tem
ingestão de água (BAÊTA et al., 1987).
origem das raças de clima temperado como a Holandesa, devido sua maior produção de leite,
Como modificação comportamental, as vacas em
entretanto, não é adaptada ao calor. Devido a isso,
lactação diminuem o pastejo e ambulação, pastando
esses
modificações
à noite e buscando sombra e imersão em água
fisiológicas em condições de estresse térmico, por
durante o dia. Um dos grandes problemas da
exemplo,
ambiência na produção de leite é que existem vários
elevam
animais
sofrem
aumentam a
taxa
a
de
algumas frequência
sudação
e
respiratória, aumentam
a
modelos relacionados aos sistemas de climatização,
temperatura retal, dentre outros (FERREIRA et al.,
entretanto,
sua
maioria,
foi
desenvolvida
em
2006).
condições ambientais distintas dos países tropicais (MATARAZZO, 2003).
A dissipação de calor por meios evaporativos pode ser facilitada com a aplicação de água na superfície
De
corporal do animal. A água evapora e reduz o calor,
termoneutralidade para vacas da raça Holandesa
acordo
com
Huber
(1990),
a
zona
de
favorecendo as trocas entre a pele e o ambiente
varia de 4° a 26° C; relata que um ambiente
(NÄÄS & ARCARO, 2001).
estressante provoca várias respostas, dependendo da capacidade do animal para adaptar-se e em
Segundo Titto (1998) a adoção de modernas
determinadas situações ambientais, o animal pode
tecnologias nos sistemas de produção de leite levou
manter todas as suas funções vitais (mantença,
ao aparecimento de animais mais produtivos os
reprodução e produção) e, em outras, estabelece
quais apresentam metabolismo acelerado, com
prioridades.
maior produção de calor endógeno, tornando-se O calor gerado para a produção de leite é função da
mais susceptíveis aos efeitos do meio ambiente.
ingestão e digestão dos alimentos, assim como da No Brasil, existe uma diversidade climática muito
absorção e metabolização dos nutrientes (PIRES,
grande entre suas regiões por isso, quando se trata
1997).
da produção de bovinos, estratégias de manejo ambiental devem ser realizadas com adaptações as
Por isso diversas modificações ambientais podem
condições locais visando o bem-estar dos animais.
ser introduzidas, visando diminuir a temperatura sobre os animais e, consequentemente, atenuar o
Nos países com boa média de lactação, cada vez
estresse por calor, auxiliando, assim, no conforto de
mais vem adotando os sistemas intensivos de
vacas leiteiras confinadas.
produção animal, buscando maximizar a eficiência da produção aumentando fatores como o ganho de
Vários métodos têm sido empregados para amenizar
peso, eficiência alimentar e quantidade de leite.
o estresse por calor, tais como: sombreamento natural ou artificial, ventilação, resfriamento do ar a
Nããs (1989), em suas pesquisas demonstrou que a
partir
da
aplicação
eficiência do desempenho animal é resultado do
pulverização
funcionamento do seu sistema homeotérmico e
acompanhada de ventilação e condicionamento do
disfunções desse sistema provocam alterações
ar (FRAZZI et al., 1996).
de
de
água
gotículas sobre
de os
água, animais
significativas na eficácia da produção. Nesses sistemas, a água deve penetrar e umedecer Cada animal tem sua necessidade nutricional e
completamente a pele e o pelo dos animais, de
fisiológica e reagem de forma diferente ao estresse
forma que as vacas sejam resfriadas e troquem calor
térmico
por condução e por evaporação da água, a partir dos
e
as
comportamentais.
mudanças As
fisiológicas
respostas
e
fisiológicas
pelos e da pele (BACCARI JR, 2001).
compreendem o aumento da frequência respiratória, Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8107-8114, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8108
Artigo 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras
Entretanto, Chastain & Turner (1994) relatam que
Ainda segundo esse autor o ambiente de criação é
vacas
à
tudo que envolve o animal, seu espaço (físico e
aspersão em local sombreado conseguem reduzir o
social) além de tudo que está inserido neste espaço,
efeito do estresse calórico na produção diária e
inclusive seres humanos, presentes no ambiente de
apresentam um aumento de 7,8% no consumo de
criação dos bovinos. Esta situação é bem definida
alimento, um aumento de 12% na produção de leite,
pelo o conceito de ambiência que, de forma bem
uma diminuição de 0,2º a 0,5º C de temperatura retal
ampla, seria “o espaço constituído por um meio
e uma redução de 29% na taxa respiratória;
físico, e ao mesmo tempo, por um meio psicológico,
mostrando
preparado para o exercício das atividades do animal
submetidas
assim
à
ventilação
a
eficácia
associada
destes
métodos
artificiais em manter a homeotermia desses animais.
que nele vive” (PARANHOS DA COSTA, 2000).
REVISÃO DE LITERATURA
Com isso praticas de manejo que aumentam
Bem-estar na pecuária leiteira
ambiência e o bem-estar dos bovinos de leite se
Para Broom & Molento (2004), o bem-estar animal é
tornam fundamentais nesse processo de criação,
uma nova ciência, indispensável aos profissionais
visando atender as exigências do mercado e
que trabalham em torno da interação entre humanos
proporcionando um melhor ambiente e condições
e animais e deve estar relacionado com conceitos
favoráveis para os animais atingirem seu maior
como:
felicidade,
potencial, proporcionando melhor qualidade de vida
previsão,
aos animais e consequentemente maior lucro ao
necessidades,
adaptação,
controle,
liberdades, capacidade
de
sentimentos, sofrimento, dor, ansiedade, medo,
produtor.
tédio, estresse e saúde. Zona de conforto térmico Tendo por base este consenso do significado de
Os ruminantes são animais classificados como
bem-estar
homeotermos,
surgiram as
cinco
liberdades
dos
ou
seja,
apresentam
funções
animais, teoria divulgada pelo Farm Animal Welfare
fisiológicas que se destinam a manter a temperatura
Council (FAWC) argumentando que os animais para
corporal constante. Dentro de determinada faixa de
estarem em seu completo bem-estar devem estar
temperatura ambiente, denominada zona de conforto
livre de fome e de sede; livre de desconforto; livre de
ou termoneutralidade, isso ocorre com mínima
dor, lesões ou doença; livre para expressar os seus
mobilização dos mecanismos termorreguladores,
comportamentos normais; livre de medo e aflição
quando o animal não sofre estresse por calor ou frio
(FAWC, 2012).
e ocorre mínimo desgaste, além de melhores condições de saúde e produção (NÄÄS, 1989;
Sendo assim, as grandes incorporações alimentícias
TITTO, 1998).
no mundo vêm exigindo modificações em práticas e no tipo de alojamento de animais comerciais que
Dhiman (2001) define a zona de conforto térmico
forneçam matéria-prima para seus produtos.
como a faixa de temperatura onde o calor produzido pelas
Essa ideia se valida com o fato de segurança
funções
normais
do
organismo
é
aproximadamente igual à perda de calor do animal.
alimentar estar diretamente relacionada com altos padrões de bem-estar animal, isso demonstra que
Há dois limites estabelecidos para a zona de
os animais quando em situações de desconforto e
termoneutralidade, são elas: a temperatura crítica
estresse
superior (TCS) e a temperatura crítica inferior (TCI).
são
mais
susceptíveis
a
doenças,
Quando a temperatura está acima da temperatura
comprometendo a qualidade do produto final.
crítica superior o animal está em estresse pelo calor, Paranhos da Costa (2000) relatou que, nos últimos
com isso irá ocorrer a vasodilatação, aumento da
anos, o conceito bem-estar animal começou a ser
frequência respiratória, diminuição da ingestão de
implantado
principalmente com a definição de protocolos de
alimentos, aumento da ingestão de água e sudorese. de água quando comparada as aves que consumiram
boas práticas de manejo.
ração controle.
no
cenário
da
produção
animal,
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8107-8114, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
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Artigo 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras
Quando a temperatura está abaixo da temperatura
composição do leite, redução na ingestão de
crítica inferior o animal está em estresse pelo frio,
alimentos e aumento na ingestão de água.
ocorrem a vasoconstrição, diminuição da frequência respiratória, aumento da ingestão de alimentos e
A perda de produção de leite devido ao aumento
piloereção (AZEVEDO & ALVES, 2009).
de temperatura depende de fatores como a umidade relativa do ar, velocidade do vento,
Índice de temperatura e umidade
nutrição e outros fatores relacionados ao manejo;
Os índices de conforto térmico, determinados por
são
meio dos fatores climáticos, servem como indicativos
produtivas de 10% ou mais (HEAD, 1995).
frequentemente
observadas
perdas
para caracterizar o conforto e o bem-estar animal. A forma mais utilizada para se mensurar o estresse é
Segundo Ferreira et al. (2006), o estresse calórico
por meio do Índice de Temperatura e Umidade (ITU).
promove alterações na homeostase e tem sido
O ITU é calculado através da temperatura ambiente
quantificado
e da umidade relativa (UR). Vacas leiteiras começam
fisiológicas como, temperatura retal, frequência
a sofrer os efeitos do estresse calórico sempre que o
respiratória e concentrações hormonais.
com
mensuração
de
variáveis
ITU ultrapassar 72 (DHIMAN, 2001). De acordo com Pires et al. (1998), quando vacas Ferreira et al. (2006) relatam que valores de ITU
em lactação são expostas a um ambiente térmico
inferiores a 70 indicam condições não estressantes,
no qual a produção de calor excede a sua
enquanto valores superiores a 83 indicam estresse
eliminação, todas as fontes que geram calor
severo.
endógeno são inibidas, principalmente o consumo de alimentos e o metabolismo basal e energético,
Segundo Falco (1997), o aumento de 1ºC na
enquanto a temperatura corporal, a frequência
temperatura retal é suficiente para produzir efeitos
respiratória e a taxa de sudação aumentam.
detectáveis nos vários processos fisiológicos. Estas influências podem ser verificadas em animais de
Essas funções indicam tentativas do animal em
origem
a
minimizar o desequilíbrio térmico para manter a
temperatura de 40,5ºC apresentam temperaturas
homeotermia, indicando também que o animal
retais mais elevadas que animais submetidos a
está sob a ação de estresse térmico por calor
25,0ºC.
(AZEVEDO, 2009).
europeia
Este
que
efeito
quando
é
mais
submetidos
intenso
quando
associados à umidade do ar acima de 70% e a radiação solar intensa.
A
intensidade
e
a
duração
do
estressor
determinam a resposta do animal ao estresse. Estresse calórico
Essas
O estresse calórico é definido por Silva (2000) como
comportamentais, fisiológicas e imunológicas e o
a força exercida pelos componentes do ambiente
seu êxito permite que a função normal continue
térmico sobre um organismo, causando nela uma
(AZEVEDO, 2009).
respostas
adaptativas
podem
ser
reação fisiológica proporcional à intensidade da força aplicada
e
a
capacidade
do
organismo
em
compensar os desvios causados pela força.
Entretanto,
quando
certos
limites
são
ultrapassados, a função é prejudicada, afetando o desempenho e a saúde do animal (HAHN, 1993).
O estresse calórico, especialmente nas regiões tropicais, consiste em uma importante fonte de perda
A susceptibilidade dos bovinos ao estresse
econômica na pecuária, tendo efeito adverso sobre a
calórico aumenta à medida que o binômio
produção de leite, produção de carne, fisiologia da
umidade
produção, reprodução, mortalidade de bezerros e
ultrapassam a zona de conforto térmico, o que
saúde do úbere. É um típico problema encontrado no
dificulta a dissipação do calor que, por sua vez,
manejo de vacas leiteiras nos trópicos e subtrópicos,
aumenta a temperatura corporal com efeito
causando reduções na produção e mudanças na
negativo sobre o desempenho (AZEVEDO, 2009).
relativa
e
temperatura
ambiente
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8110
Artigo 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras
Efeitos do estresse sobre a produção de leite
condução através da cobertura (pelos) e tecido
A capacidade de produção de leite do animal de
epitelial (pele), por convecção entre o ar e
acordo com o seu potencial é determinada pelo
superfície corporal e por radiação do céu ou
ambiente
evaporação d‟água que ocorre na superfície da
físico
e
biológico
em
que
vivem
(FERREIRA, 2006).
pele (sudorese) e nas vias respiratórias no processo de respiração.
Em temperaturas extremas, vacas de alta produção respondem
fisiologicamente
da
De acordo com Rodrigues (1994), os mecanismos
produção de calor metabólico em torno de 18 a 20%
bioquímicos e fisiológicos são dependentes da
(PIRES et al., 1999). Para que isso aconteça, esses
temperatura corporal, podendo ser citado como
animais diminuem o consumo de matéria seca e, em
exemplo o metabolismo celular, a frequência
consequência, a produção de leite em 25 a 30%
cardíaca, a frequência respiratória e os processos
(SIMAS, 1998).
digestivos.
Coelho (1997) cita que o aumento da produtividade
Alternativas para amenizar os efeitos do
está associado diretamente com o aumento da
estresse calórico
produção de calor metabólico, exigindo que o
As alternativas para amenizar os efeitos do
organismo
estresse calórico sobre o desempenho de vacas
se
direcione
com
para
redução
compensar
o
lactantes
desequilíbrio provocado pelo ambiente.
se
baseiam
em
dois
princípios:
modificação no ambiente e no manejo nutricional. Quando o animal está sob estresse calórico, ocorre aumento no fluxo sanguíneo periférico preparando o
Manejo Ambiental
organismo para perdas evaporativas e redução no
As
fluxo sanguíneo interno (COELHO, 1997).
manejo do ambiente em função dos vários
modificações
ambientais
constituem
no
parâmetros ambientais que podem favorecer ou Homeotermia e mecanismos de dissipação de
prejudicar o desempenho do animal, facilitando
calor de bovinos
ou
Homeotermia é a manutenção, aproximadamente
reprodutivos (LEVA, 1998).
inibindo Pires
constante, da temperatura interna do corpo, embora a temperatura ambiental varie dentro de limites
os et
processos al.
(2007)
produtivos citam,
que
e as
modificações ambientais podem ser classificadas:
adequados. A temperatura da maioria dos mamíferos
Primárias: São modificações de simples
é de cerca de 39ºC, enquanto que a das aves em
execução e permitem proteger o animal
explorações zootécnicas é de cerca de 41ºC
durante
(RODRIGUES, 1994). A temperatura corporal de
extremamente
cada animal depende de inúmeros fatores, como:
Sombreamento.
raça, idade, nível energético da dieta, atividade, nível
períodos
Secundárias:
São
correspondem
de produção, ciclo estral, hora e estação do ano.
de
climas
quentes.
Ex:
modificações
que
ao
manejo
do
microambiente interno das instalações do A dissipação de calor segundo Falco (2001) é em
sistema de confinamento parcial ou total.
função
Geralmente
das
condições
ambientais
externas,
envolvem
alto
nível
de
sofisticação.
ocorrendo por condução, convecção, radiação e evaporação, manifestando-se fisiologicamente pela
O
sombreamento,
natural
ou
artificial,
é
vasodilatação, variação da taxa respiratória, variação
considerado essencial para manter a eficiência da
da taxa de sudorese, piloereção, variação da taxa de
produção de leite em climas quentes (PINHEIRO
ingestão de alimentos e alterações comportamentais.
et al., 2005). Segundo Buffington et al. (1983), seu principal objetivo é reduzir a carga térmica
Ferreira (2005) relata que o calor perdido ou
radiante e proteger o animal contra os efeitos da
ganhado ocorre pela forma sensível e latente. O
radiação solar direta. As árvores devem, portanto,
calor sensível, ganho ou perdido, transmite-se por
ser parte obrigatória dos pastos e piquetes para vacas leiteiras, a fim de que estas possam aliviar
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8111
Artigo 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras
sua carga térmica radiante. Entretanto, poucos
de aspersão direta sobre o corpo do animal deve
produtores utilizam-se desse artifício, afirmando que
penetrar bem e umedecer completamente a
a presença de árvores no pasto dificulta o seu
pelagem e a pele e, assim, as vacas são
estabelecimento e manutenção.
resfriadas por condução, mas principalmente pela evaporação da água a partir dos pelos e da pele.
Estruturas para sombreamento visam atenuar o efeito da radiação solar sobre os animais, sendo que
Segundo Dhiman (2001), em climas quentes e
seu grau de importância varia com o microclima e a
úmidos, somente o sombreamento não alivia
sua
satisfatoriamente
eficiência,
em
função
do
projeto.
O
o
estresse
pelo
calor.
A
sombreamento pode reduzir cerca de 30% ou mais
instalação de ventiladores e aspersores nos
da carga térmica da radiação solar (CTR), quando
galpões podem fornecer um efeito mais adequado
comparada à carga recebida pelo animal ao ar livre
de resfriamento.
(BAÊTA, 1997).
A utilização de lagoas, resfriamento ou pintura do
É a forma mais simples e economicamente viável de se fornecer conforto térmico para bovinos. O sombreamento, para criações em pastagens, pode ser natural como a formação de pequenos bosques nos piquetes ou próximos às áreas de bebedouro e saleiro e, no caso de animais confinados, pode-se utilizar coberturas artificiais (BACCARI JÚNIOR et al., 1997).
teto das instalações podem contribuir como medidas de manejo ambiental para minimizar os efeitos do estresse calórico (PIRES, 2006). Manejo Nutricional Uma das reações do animal ao desconforto térmico é reduzir o consumo, segundo Pires (2006), os efeitos do calor na produtividade de vacas leiteiras podem ser reduzidos mediante a implementação de práticas nutricionais, mas a
Sistema de Resfriamento A água é um excelente agente resfriador em virtude da sua alta capacidade calórica e do elevado calor
relação custo/benefício dessas medidas deve ser analisada antes de sua utilização.
latente de vaporização. Dessa forma, durante as épocas quentes do ano, além da sombra, as vacas holandesas procuram água para se refrescarem e, assim, entram na água de lagos, naturais ou artificiais, ou em outros locais onde há água, até mesmo em bebedouros (BACCARI JÚNIOR et al.,
De acordo com Coelho (1997), a formulação de dietas com baixo incremento calórico pode ser uma alternativa para reduzir o calor gerado no trato digestivo, isso pode ser conseguido com a utilização de menor quantidade de forragem ou com a utilização de gordura, o que não deve
1997).
ultrapassar 7% da matéria seca. A manutenção ou mesmo o aumento da produção
O aumento no uso de concentrado e decréscimo
pode
manejo,
na forragem fornecida na dieta pode aumentar o
relacionadas com o condicionamento do ambiente
seu conteúdo energético, porém valores acima de
animal, forem adotadas. Com o objetivo de interferir
60% da matéria seca total da dieta pode resultar
no ambiente natural e impedir o estresse calórico
em problemas como depressão da gordura do
dos animais, vários artifícios podem ser utilizados,
leite, acidose, laminite e redução na eficiência de
como o de resfriamento do próprio ar ambiental e
utilização dos nutrientes (DHIMAN, 2001).
ser
evidente
se
técnicas
de
diretamente do animal, por meio de ventiladores, e indiretamente pelo resfriamento dos
elementos
construtivos, como as coberturas (BAÊTA, 1997).
O manejo nutricional para as épocas mais quentes do ano deve incluir o fornecimento de dieta fria, ou seja, dieta que gera uma alta
A aspersão de água é indicada com base no
proporção de nutrientes para a síntese e diminui o
comportamento natural e na capacidade de suar das
incremento calórico oriundo da fermentação e
vacas, quando não há disponibilidade de água para
metabolismo dos alimentos (PINHEIRO et al.,
imergir em condições adequadas. A água no sistema
2005).
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8107-8114, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8112
Artigo 460 – Efeito do estresse térmico por calor em vacas leiteiras
Barbosa et al. (1983), cita que a menor ingestão de
BARBOSA, O., CARDOSO, R., & COELHO, D.
água vai afetar mais rapidamente a produção de leite
(1983). Influência da temperatura da água de
que qualquer outro nutriente. Dessa forma deve-se
beber
garantir um fornecimento de água limpa para todas
Holandês-Zebu,
as categorias do sistema de produção.
Temperatura
no
desempenho na
retal,
de
animais
7/8
época
do
verão.
I.
ritmo
respiratório
e
ingestão de água. Revista da Sociedade Aumentar o número de fornecimentos de alimentos
Brasileira de Zootecnia, 12(1), 86-96.
por dia, reduzindo a quantidade de alimento por
BEARDEN, H.J.; FUQUAY, J. Applied animal
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Nov./Dec. 1983.
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Caderno
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Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8107-8114, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8114
Viabilidade da utilização da monensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura
Revista Eletrônica
Ionóforos, nutrição, viabilidade econômica.
Leticia Fernanda Xavier Costa
Ingrid Lorrainy Da Silva Oliveira Luis Gustavo Silva Rodrigues
Vol. 15, Nº 01, Jan/Fev de 2018 ISSN: 1983-9006 www.nutritime.com.br
1* 1
1
Vanessa Cristina de Souza Resende Raphael Xavier Costa
A Nutritime Revista Eletrônica é uma publicação bimestral da Nutritime Ltda. Com o objetivo de divulgar revisões de literatura, artigos técnicos e científicos bem como resultados de pesquisa nas áreas de Ciência Animal, através do endereço eletrônico: http://www.nutritime.com.br. Todo o conteúdo expresso neste artigo é de inteira responsabilidade dos seus autores.
1
2
1
Acadêmicos do curso de Bacharelado em Zootecnia do IF-Goiano – Câmpus Ceres. * E-mail: leticiafernanda11@hotmail.com. 2 Acadêmico do curso de Bacharelado em Agronomia do IF-Goiano – Câmpus Ceres.
RESUMO
FEASIBILITY OF SODIUM MONENSIN USE IN
Os aditivos usados na alimentação de bovinos têm
RUMINANTS FEEDING: LITERATURE REVIEW
sido estudados em grande escala, entre eles a
ABSTRACT
monensina sódica. Este trabalho relata as vantagens da adição do aditivo monensina sódica e a viabilidade do seu uso na produção animal. O presente trabalho tem o objetivo de analisar os estudos sobre a viabilidade do uso da monensina sódica como ionóforo, colaborando para a digestão e fermentação ruminal. Foi enfatizado a sua influência no processo de metanogênese ruminal, possíveis erros do uso deste ionóforo podendo causar toxidez ao animal, os custos de produção e a eficiência econômica com a inclusão da monensina sódica. Palavras-chave: econômica
ionóforos,
nutrição,
viabilidade
The additives used in cattle feed have been studied on a large scale, including the monensin. This paper describes the advantages of adding monensin additive and the feasibility of its use in animal production. This study aims to analyze the studies on the feasibility of the use of monensin as ionophore, contributing to digestion and ruminal fermentation. It was
emphasized
their
influence
on
ruminal
methanogenesis process, possible errors of using this ionophore may cause toxicity to the animal, production costs and economic efficiency with the addition of monensin. Keyword: ionophores, nutrition,economic viability.
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8115-8121, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8115
Artigo 461 – Viabilidade da utilização da monensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura
INTRODUÇÃO
somente
a
monensina
sódica,
lasalocida,
O Brasil é detentor do maior rebanho bovino
salinomicina e laidlomicina propionato são aprovados
comercial do mundo e o segundo maior produtor e
para o uso em dietas de ruminantes (BERCHIELLI et
exportador mundial de carne bovina. Cerca de 90%
al., 2011).
destes bovinos são manejados a pasto, onde verifica-se a produção de quantidades insuficientes
Os efeitos benéficos do uso da monensina sódica
de forragem e ainda de baixa qualidade. Este fato
estão relacionados a modificação da população
prejudica tanto a produção leiteira quanto o ganho
microbiana ruminal, o que resulta em alterações na
de peso (VAL NETO, 2009).
fermentação e nos produtos da digestão microbiana, reduzindo a produção de metano e dos ácidos
A melhoria genética dos animais destinados tanto
acético e butírico e aumentando as de ácido
para a produção de carne quanto para a de leite foi
propiônico além do controle de pH ruminal (RANGEL
acompanhada
et al., 2008).
pelo
aumento
das
exigências
nutricionais dos bovinos, que são equivalentes ao seu nível de produção. Para tanto sua alimentação
A presente revisão tem como objetivo relatar os
tornou-se dependente do uso de suplementos para
mecanismos de ação e os benefícios do uso da
suprir as carências deixadas pelas dietas (VAL
monensina sódica na dieta de bovinos.
NETO, 2009). Os profissionais responsáveis pela produção de
USO DE IONÓFOROS EM RAÇÕES PARA
bovinos têm buscado controlar e melhorar a eficácia
RUMINANTES
da fermentação ruminal, o que implica em, aumentar a produção de propionato, deprimir a metanogênese,
MECANISMO DE AÇÃO DOS IONÓFOROS
reduzir a proteólise e a desaminação das proteínas
A ação dos ionóforos sobre as bactérias ruminais
do alimento no rúmen. Para alcançar estes objetivos
está associado as características de resistência
nas últimas décadas alguns aditivos alimentares
presentes na estrutura da parede celular, sendo esta
foram descobertos, e quando utilizados nas dietas
capaz de regular o balanço químico entre os meios
dos ruminantes são capazes de torna-los mais
interno e externo. As bactérias Gram-negativas são
eficientes no uso dos produtos da fermentação
impermeáveis aos ionóforos, seu envoltório celular é
(RANGEL et al., 2008).
composto de uma parede celular e uma membrana externa, sendo esta membrana constituída de
Os ionóforos são aditivos que agem como um tipo
proteínas,
de antibiótico, atuando de forma seletiva deprimindo
contendo canais de proteínas denominados de
lipoproteínas
ou inibindo a ação de determinados microrganismos
porinas. As porinas possuem um tamanho limite de
no rúmen. A princípio eles foram utilizados como
600 Dalton, fator este que as tornam impermeáveis
coccidiostáticos para as aves e só a partir da década
aos ionóforos, pois a maioria destes aditivos são
de 1970 começaram a serem adicionados a dietas
maiores que 600 Dalton, não passando pelas
de ruminantes como promotores de crescimento
porinas.
(NICODEMO, 2001).
constituídas
Já
e
as
bactérias
de
uma
lipopolissacarídeos,
Gram-positivas
espessa
são
camada
de
peptidioglicano, sendo esta porosa, susceptível a A monensina sódica é um dos ionóforos, mais
ação da monensina sódica (BERCHIELLI et al.,
estudados como aditivos em dietas para ruminantes.
2011).
Nos EUA a monensina sódica tem sido utilizada em dietas para gado de corte confinado desde 1976, e
Os ionóforos agem no rúmen de forma que alteram a
em animais sob pastejo desde 1978. Na atualidade
população de microrganismos, selecionando as
são conhecidos mais de 120 tipos de ionóforos
bactérias
resultantes da fermentação de vários tipos de
succínico ou que fermentam ácido lático, e inibindo
actinomicetos, que são produzidos principalmente
as Gram-positivas, produtoras de ácidos acético,
por bactérias do gênero Streptomyces, porém
butírico, lático e H (BERCHIELLI et al., 2011).
Gram-negativas, produtoras
de ácido
+
Nutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8115-8121, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
8116
Artigo 461 – Viabilidade da utilização da monensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura
De acordo com Nicodemo (2001), as ações dos
prótons e também o pH dentro da célula. Assim, o
ionóforos sobre a população microbiana ruminal,
gasto energético da célula bacteriana para tentar
geram uma série de efeitos positivos. Aumentam a
reestabelecer
eficiência do metabolismo de energia das bactérias
desenvolvimento, reprodução e na maioria dos casos
do rúmen ou do animal, modificando as proporções
leva a morte de determinadas bactérias (GRANDA,
dos ácidos graxos voláteis produzidos no rúmen
2009).
o equilíbrio leva a redução do
(aumento de propionato, redução de acetato e metano.
Conforme descrito por Berchielle et al. (2011), a
Influenciando no desempenho animal através de
monensina sódica é solúvel em lipídeos sendo assim
maior retenção de energia durante a fermentação
capaz de alterar a movimentação dos íons através
ruminal. Reduzem a degradação de proteína do
das membranas celulares. Este ionóforo tem alta
alimento e podem diminuir a síntese de proteína
seletividade pôr Na , mas também poder translocar
microbiana, ocasionando o aumento da quantidade
K
de proteína de origem alimentar que chega ao
membrana celular a monensina sódica em uma
intestino delgado. Podem diminuir a incidência de
primeira ação causa a movimentação de K para fora
acidose (através do aumento do pH ruminal e
e de Na
inibição de bactérias produtoras de ácido láctico),
diferença de gradiente de concentração de K . Na
timpanismo e coccidiose. Melhorando desta forma o
segunda ação causada pela monensina sódica ela
desempenho.
transloca para dentro da célula Na e H para fora.
butirato)
e
reduzem
a
produção
de
+
+
+
e íons de hidrogênio (H ).
Ao se ligar a +
+
para dentro da célula, por causa da +
+
+
+
Desta forma o H acumula-se no interior da célula e FERMENTAÇÃO RUMINAL E OS IONÓFOROS
provoca redução do pH intracelular. Em resposta ao
O uso de ionóforos para gado de corte em dietas
decréscimo no pH a célula exporta H para fora e
contendo altos níveis de carboidratos de fácil
Na para dentro. Ao tentar regular o pH interno, as
fermentação, levam a uma diminuição da ingestão de
bactérias ruminais exportam o H acumulado no seu
alimentos
interior via bombas de Na / K ATPase e/ou ATPase
+
sem
interferir
no
ganho
de
peso,
beneficiando a conversão alimentar. Quando a dieta possui altas quantidades de volumosos com ligações do tipo β, ricos em carboidratos, os ionóforos não diminuem a ingestão de alimentos, mas beneficiam o ganho de peso, influenciando na conversão alimentar (RANGEL et al.,2008).
leiteiro o uso de ionóforos implica na diminuição da ingestão de matéria seca, no aumento da produção de propionato e consequentemente no decréscimo de gordura do leite. Em contrapartida, melhora os índices reprodutivos, aumenta a produção de leite, como também a eficiência alimentar e diminui os de
doenças
como
Cetose,
acidose
e
timpanismo.
Streptomyces cinnamonensis que tem capacidade de alterar o fluxo de íons monovalentes pela membrana movimentação
+
com gasto energético neste processo. A monensina sódica pouco interfere no ganho de peso diário de animais que estão em sistema de confinamento, sua ação está relacionada a melhorias no
desempenho
dos
animais,
proporcionando
produção dos ácidos graxos voláteis (OLIVEIRA et al., 2009). Quando em pastejo a utilizando deste aditivo digestivo
relaciona-se ou
em
minimizar
melhorar perdas
o de
processo nutrientes
(BERTIPAGLIA, 2008). O metabolismo de nitrogênio no rúmen e a síntese de proteína microbiana, são modificados pela suplementação da monensina sódica, pois este resultando em um aumento na quantidade de
A monensina sódica é produzida a partir do fungo
bactérias
+
ionóforo realiza a deaminação da proteína no rúmen,
MONENSINA SÓDICA
das
+
mudanças na microbiota ruminal, manipulando a
Ainda de acordo com Rangel et al., (2008) em gado
riscos
+
gram-negativas. dos
íons
que
A
mudança
de
atravessam
as
membranas celulares, modifica o gradiente de
aminoácidos absorvidos no intestino delgado e reduzindo a concentração de nitrogênio amoniacal no neste ambiente (GANDRA, 2009). DESEMPENHOS DE BOVINOS SUPLEMENTADOS COM MONENSINA SÓDICA
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Artigo 461 – Viabilidade da utilização da monensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura
O fornecimento de monensina sódica para animais
miram uma menor quantidade de forragem quando
deve visar a melhoria no processo digestivo, reduzir
comparados aos que não foram suplementados (7,1
a perda de nutrientes ou ainda reduzir o consumo.
e 7,6 kg de MS no início do período das chuvas e 7,0
Ao iniciar a utilização da monensina sódica os
e 7,2 kg de MS no final do período das chuvas). Já
animais devem passar por adaptação, que deve
as dosagens de 60 e 90 mg causam maior consumo,
seguir as recomendações do fabricante. Para
sendo que a dose de 60 mg/animal/dia aumentou o
animais em pastejo, a monensina sódica pode ser
consumo em 12,1% e a dose de 90mg/animal/dia
ofertada através do suplemento proteico-energético
aumentou em 8,1% em comparação ao grupo que
minimizando
não recebeu monensina sódica.
assim
os
riscos
de
intoxicação
(NICODEMO, 2001). Em outro trabalho que foi conduzido por Potter et al. Ainda de acordo com Nicodemo (2001), os níveis
(1976), foram realizados três experimentos a pasto e
recomendados durante a adaptação, nos primeiros
um com capim picado permitindo verificar o efeito de
cinco ou sete dias, devem ser entre 50 e 100 mg de
0, 50, 100, 200, 300 e 400 mg de monensina
monensina sódica/cabeça/dia, depois de estarem
sódica/animal/dia sob os parâmetros ganho de peso
adaptados, pode-se fornecer 200mg/cabeça/dia em
e conversão alimentar de bovinos. As dosagens
450g de suplemento. Animais em sistemas de
entre 100 e 300mg/animal/dia melhoraram o ganho
confinamento devem receber durante o período
em peso e a conversão alimentar ocorrendo
inicial
monensina
incrementos de 17% no ganho e 20% na conversão
sódica/tonelada de alimento, após adaptados a
alimentar no tratamento com 200mg. Já as dosagens
concentração deve estar por volta de 25 a
de 300 e 400mg/animal/dia de monensina sódica
30g/tonelada. Caso os animais fiquem sem consumir
reduziu a ingestão de 5% em relação ao grupo
a monensina sódica por um período superior a 72
controle. Foi confirmado também que a dose de
horas, deve-se realizar novamente a adaptação ao
400mg de monensina sódica aumentou a proporção
aditivo.
de 19,2% para 26,9% de ácido propiônico, além da
cerca
de
5
a
10g
de
elevação da glicose no plasma dos animais tratados Os benefícios da inclusão de monensina sódica na
com monensina sódica, provavelmente associado a
dieta de bovinos à base de forragem ou sob pastejo
maior disponibilidade deste ácido.
relaciona-se
a
maior
conversão
alimentar
e
consequente aumento de ganho de peso, e não reduzindo o consumo destes alimentos. As melhores respostas a suplementação com a monensina sódica serão verificas de acordo com
a localização
geográfica, sistema de manejo, raça dos bovinos e duração da alimentação (OLIVEIRA et al., 2005). Os autores Sanchéz Orozco et al. (2007) verificaram a influência da dose de monensina sódica sobre o consumo do capim estrela africana. Foram utilizados 40 novilhos zebuínos experimentais inicialmente pesando 180 kg de PV. Os tratamentos foram T1: 0
Já em estudos elaborados por Oliveira et al. (2009) e seus colaboradores avaliaram o desempenho de novilhas
holandesas
submetidas
a
quatro
tratamentos com diferentes níveis de monensina sódica sendo 0, 14, 28, 42 mg/kg de MS com dietas a base de silagem de milho, cana e concentrado. Como resultado foi verificado que o uso de monensina sódica elevou os custos da alimentação e não ouve influência significativa no consumo de MS, PB e FDN nem do ganho de peso médio diário, conversão alimentar e as alturas de cernelha e garupa.
mg de monensina sódica; T2: 30 mg de monensina
Todavia, em estudos desenvolvidos por Rangel et al.
sódica; T3: 60 mg de monensina sódica e T4: 90 mg
(2008) as dietas que são compostas por altos níveis
de monensina sódica animal/dia. Cada animal foi
de
submetido a um dos quatro tratamentos com
monensina
delineamento experimental inteiramente casualizado.
diminuição do consumo de alimentos, porém sem
Estes autores concluíram que o efeito da monensina sódica está relacionada com a dose, os animais que
carboidratos sódica
facilmente
fermentáveis,
normalmente
provoca
a a
prejudicar o ganho de peso e consequentemente
melhora a conversão alimentar. Entretanto, quando
receberam uma dosagem de 30mg/animal/dia consuNutritime Revista Eletrônica, on-line, Viçosa, v.15, n.01, p.8115-8121, jan./fev, 2018. ISSN: 1983-9006
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Artigo 461 – Viabilidade da utilização da monensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura
os
animais
receberam
dietas
com
grandes
bactérias
que
produzem
e
fornecem
H2
quantidades de volumoso, a monensina sódica não
(principalmente aquelas que produzem acetato e
reduziu o consumo, mas melhorou o ganho de peso
butirato), do que com efeitos diretos sobre a
e a conversão alimentar, o que contribuiu para o
população de bactérias metanogênicas. A redução
melhor desempenho dos animais devido ao aumento
de 55% da emissão de metano pela adição da
do metabolismo energético no rúmen, a melhora do
monensina sódica relaciona-se com a redução no
aproveitamento do nitrogênio no rúmen e evitando a
consumo de alimento, e o restante, 45% são devidos
ocorrência de desordens metabólicas como: acidose
a efeitos na fermentação ruminal.
láctica crônica, cetose e timpanismo. Em contrapartida, existem relatos contrários à A monensina sódica quando adicionada em dietas
redução da produção de metano pela utilização de
que são a base de amido, provoca uma redução na
monensina sódica. Benetel (2014) trabalhando com
quantidade digerida deste no rúmen e aumenta a
experimentação in vitro observou que a inclusão de
quantidade que é degradada no intestino. Essa
monensina sódica proporcionou valores de eficiência
mudança no local da digestão implica em uma maior
da fermentação mais positivas, mas não influencia
quantidade de energia absorvida como glicose no
na produção de metano, tal resultado pode estar
intestino do que na forma de ácido graxo volátil no
relacionado com a suplementação utilizada.
rúmen (SALMAN et al., 2006). Animais que são alimentados com fenos ou rações a
TOXIDEZ CAUSADA PELA MONENSINA SÓDICA
base de volumoso verifica-se que sua microbiota
A toxidade dos ionóforos, inclusive da monensina
ruminal é composta principalmente de organismos
sódica, está relacionada com o fornecimento errado
Gram-negativos, enquanto em animais alimentados
aos animais, ou seja, com a má homogeneização
com dietas a base de grãos há maior número de
com o alimento e com o fornecimento sem um
organismos Gram-positivos. Logo se espera um
período de adaptação (SALMAN et al., 2006).
maior efeito dos ionóforos de modo geral em dietas
Conforme descrito por Zanine et al. (2006), não se
ricas em concentrados, uma vez que estes aditivos
pode especificar os sinais clínicos e nem as lesões,
atuam principalmente sobre os microrganismos
sendo o diagnóstico presuntivo de intoxicação
Gram-positivos (BERCHIELLI et al., 2011).
baseado na ocorrência de problemas alimentares, apresentando
USO DA MONENSINA SÓDICA COMO INIBIDOR DA METANOGÊNESE
anorexia,
sinais
diarreia,
clínicos
dispneia,
principalmente
ataxia,
depressão,
recumbência e morte. Patologicamente apresentam alguns
sintomas
principalmente
O metano produzido durante a fermentação ruminal
degenerativa
é considerado uma perda potencial energética dos
esquelética e falha cardíaca.
focal,
necrose
cardiomiopatia
da
musculatura
alimentos consumidos. É por meio da adequada formação de ácidos graxos voláteis (AGV) que os
A
ruminantes adquirem sua maior fonte energética. O
consideravelmente dependendo da categoria animal.
fornecimento
exerce
A DL50 (dose letal capaz de matar 50% dos
mudanças na energia digestível, alterando as
indivíduos de um lote) de monensina sódica é de 12
quantidades de AGV disponíveis para a absorção.
mg/kg, enquanto a DL0 dessa mesma droga é de 4
Esse ionóforo eleva a produção de propionato,
mg/kg.
aumentando assim sua absorção (BERCHIELLI et
balanceados com os ingredientes da dieta ajudam a
al., 2011).
reduzir
de
monensina
sódica
dose
tóxica
de
qualquer
produto
varia
A adição de selênio e a vitamina E os
efeitos.
Caso
seja
suspeita
ou
diagnosticada a intoxicação por monensina sódica, a Conforme descrito por Berchielli et al. (2011)
alimentação deve ser suspensa e os animais que
experimentos in vitro e in vivo mostraram que o uso
apresentarem sinais clínicos devem passar por um
da monensina sódica reduziu a produção de metano.
tratamento com fluidoterapia para uma possível
Este efeito está mais relacionado à inibição das
recuperação (RODELLO, 2012).
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Artigo 461 – Viabilidade da utilização da monensina sódica na alimentação de ruminantes: revisão de literatura
VIABILIDADE
ECONOMICA
DO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
USO
DE
ionóforos
são
de aditivos como a monensina sódica é uma das
adicionados à alimentação de ruminantes com intuito
ferramentas que vem possibilitando a produção de
de diminuir o consumo e melhorar a conversão
bovinos de forma mais eficiente, tendo influências
alimentar, reduzindo assim o custo da dieta. Para
positivas no ganho de peso, prevenindo desordens
dietas com alta concentração de grãos ocorre
metabólicas e contribuindo para a redução da
diminuição do consumo, porém sem alterações de
metanogênese.
MONENSINA SÓDICA Apesar
peso,
do
para
preço
as
A partir desta revisão pode ser observado que o uso
elevado,
com
os
grandes
quantidades
de
volumoso, não ocorrem mudanças no consumo, mas há um aumento no ganho de peso (OLIVEIRA et al., 2009; SOUZA, 2004). Para
animais
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BENETEL, G. Efeitos da inclusão de monensina sódica em suplementos proteicos sobre o
submetidos
a
uma
alimentação
exclusiva de concentrado, os ionóforos aumentam a disponibilidade de energia, fazendo com que o consumo de uma menor quantidade seja suficiente para suprir a mesma quantidade de energia. Já para
desempenho,
fermentação
degradabilidade
do
decumbens e bovinos.
feno
produção
2014.
ruminal, de Brachiaria
de
Dissertação
metano
em
(Mestrado
em
Qualidade e Produtividade Animal) - Faculdade
aqueles que recebem uma dieta com mais forragem
de
o aumento energético não afetará o consumo,
Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2014.
restando assim mais energia para ser aproveitada, o
Zootecnia
e
Engenharia
de
Alimentos,
BERCHIELLI, T. T.; PIRES, A. V.; OLIVEIRA, S. G.
que resulta em ganho de peso superior e conversão
2ª ed.
Nutrição de ruminantes. Jaboticabal:
melhorada (SOUZA, 2004).
FUNEP, 583 p., 2011. BERTONSELLO,
L.G.R.;
SERAFIM,
R.S.
De acordo com Moura (2013), a cada R$ 1,00
Estratégias para utilização de dietas com alto teor
investido no uso de aditivos corresponde a R$ 5,00
de energia. Cadernos de pós-graduação da
adicionados a receita de venda do gado, o que deixa
FAZU, v. 3, 2012.
claro que é uma ferramenta essencial para uma boa lucratividade na pecuária.
GANDRA, J. R.. Avaliação do uso de monensina sódica
em
rações
de
vacas
leiteiras:
desempenho produtivo e resíduos no leite. 2009. A utilização da monensina sódica tem sido bastante
Dissertação (Mestrado em Nutrição e Produção
estudada atualmente devido aos diversos benefícios
Animal) - Faculdade de Medicina Veterinária e
propostos. No entanto, existem pesquisas que não
Zootecnia, Universidade de São Paulo, São
apresentam resultados significativos do seu uso.
Paulo, 2009. MOURA, L.M. Monensina Sódica e Virginiamicina
Para Bertonsello & Serafim (2012) a monensina sódica é um aditivo eficaz em aumentar a densidade energética das dietas e a eficiência alimentar dos animais. Oliveira et al., (2009) concluem em sua pesquisa que a adição de monensina sódica na dieta de novilhas holandesas em confinamento eleva o custo da alimentação e não influencia no consumo animal, ganho de peso e conversão alimentar.
para
bovinos
de
corte:
Desempenho
e
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OLIVEIRA, J. S. DE.; ZANINE, A. DE M.; SANTOS,
R$1,84; e R$ 8,77, pela adição, respectivamente, de
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