Entrevista Exclusiva - 25.10.2018

Expert fala sobre vitaminas, sua importância e as mudanças na indústria global de rações para aves

Durante o texto, você leitor, vai saber o que a indústria global está fazendo sobre a suplementação de vitaminas na avicultura

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Suplementar as dietas com vitaminas. Esse é uma das estratégias para migrar para um programa AGP free na produção avícola. Para explorar o assunto, O Presente Rural entrevistou com exclusividade o doutor Mike Coelho, gerente de Produto Técnico Global, Nutrição Animal da Basf. Coelho fez palestra durante o Congresso Latino-Americano de Nutrição Animal, que aconteceu em outubro, em Campinas, SP. O evento, promovido pelo Colégio Brasileiro de Nutrição Animal (CBNA), reúne alguns dos melhores especialistas do setor. Nas próximas cinco páginas, você, nobre leitor, vai saber o que a indústria global está fazendo sobre a suplementação de vitaminas na avicultura.

O Presente Rural (OP Rural) - Em que consiste e para que serve a suplementação das dietas com vitaminas?

Mike Coelho (MC) - Uma vitamina é um composto orgânico e um nutriente vital que é indispensável para os procesos metabólicos normais dos animais. Um composto químico orgânico (ou conjunto de compostos relacionados) é chamado vitamina quando o organismo não consegue sintetizar o composto em quantidades suficientes, e deve ser obtido através da dieta. Assim, o termo vitamina depende das circunstâncias e do organismo específico. Uma deficiência de uma ou mais vitaminas pode levar a múltiplas disfunções do metabolismo, resultando em desempenho deprimido ou morte. Por outro lado, níveis mais altos de vitaminas podem estimular o sistema imunológico e melhorar a saúde geral. As vitaminas são necessárias em quantidades extremamente pequenas em comparação com outros nutrientes, são essenciais para manter muitas funções metabólicas e, quando usadas em grandes quantidades, desempenham um papel fundamental na manutenção do sistema imunológico e na maximização do desempenho animal.

Treze vitaminas são universalmente reconhecidas atualmente. As vitaminas são classificadas pela sua atividade biológica e química, não pela sua estrutura. Assim, cada vitamina refere-se a vários compostos específicos que mostram a atividade biológica associada a uma vitamina particular. Tal conjunto de produtos químicos é agrupado sobre um título "descritor genérico" de vitamina, como "vitamina A", que inclui os compostos de retinol e quatro carotenóides conhecidos. As vitaminas, por definição, são conversíveis para a forma ativa da vitamina no corpo e, as vezes, são interconvertidas umas às outras. As vitaminas são geralmente classificadas como gorduras ou solúveis em água. As vitaminas lipossolúveis são facilmente armazenadas nos tecidos adiposos do organismo, enquanto as vitaminas solúveis em excesso são excretadas pelos rins.

As vitaminas possuem diversas funções bioquímicas. Alguns, como a vitamina D, têm funções semelhantes a hormônios como reguladores do metabolismo mineral, ou reguladores do crescimento e diferenciação de células e tecidos (como algumas formas de vitamina A). Outros funcionam como antioxidantes, por exemplo, vitamina E, e por vezes vitamina C. O maior número de vitaminas, as vitaminas do complexo B, funcionam como cofatores de enzimas (co-enzimas) ou os precursores para elas; coenzimas ajudam enzimas em seu trabalho como catalisadores no metabolismo. Neste papel, as vitaminas podem estar fortemente ligadas a enzimas como parte de grupos protéticos: Por exemplo, a biotina é parte de enzimas envolvidas na produção de ácidos graxos. Eles também podem estar menos ligados aos catalisadores enzimáticos como coenzimas, moléculas destacáveis ​​que funcionam para transportar grupos químicos ou elétrons entre as moléculas. Por exemplo, o ácido fólico pode transportar grupos metil, formil e metileno na célula. Embora estes papéis em auxiliar reações de enzima-substrato sejam a função mais conhecida das vitaminas, as outras funções da vitamina são igualmente importantes. Portanto, o papel das vitaminas é amplamente diversificado. A vitamina A é essencial para a visão, a vitamina D3 para a mineralização de cálcio e fósforo, a vitamina E para a respiração intracelular antioxidante, a integridade da membrana, a vitamina K para a coagulação do sangue.

OP Rural - Desde quando a indústria vem trabalhando nesse sentido?

MC - As vitaminas foram descobertas a partir de 1774 (Colina) até 1948 (Vitamina B12).

Para uma produção animal eficiente, um suprimento adequado de vitaminas é altamente importante. Muitos fatores afetam as necessidades de vitaminas. O "National Research Council" (NRC) compilou um total de 21 fatores individuais que podem afetar os requisitos vitamínicos das aves. Com base nesta compilação, deve ser feita uma distinção entre três níveis diferentes de fornecimento de vitaminas.

O suprimento mínimo de vitamina é a quantidade que deve ser fornecida ao animal para prevenir ou corrigir sintomas de deficiência. Estes valores são determinados experimentalmente em condições laboratoriais, mas eles têm apenas um valor teórico no que diz respeito à alimentação animal. O fornecimento ótimo é a quantidade que alcança a melhor taxa de crescimento, utilização de alimento, saúde e reservas corporais adequadas. A experiência mostra que o suprimento ótimo é várias vezes superior aos requisitos mínimos de vitaminas. Os sintomas de deficiência de vitamina nem sempre são observados, mesmo quando há uma oferta inadequada. Um dos melhores indicadores é o ganho de peso dos animais de teste. A deficiência de vitamina pode ter um efeito adverso sobre a saúde e a produtividade do animal.

A ingestão sub-ótima ocorre com bastante frequência na prática e resulta em uma depressão inespecífica da produtividade, aumento da suscetibilidade à doença, redução da fertilidade e curta vida reprodutiva. Por estas razões, o objetivo da alimentação animal prática é satisfazer as exigências ótimas através da suplementação vitamínica.

As vitaminas são compostos que não podem ser sintetizados pelo organismo ou são sintetizados em níveis inadequados para produção máxima de carne ou leite. As vitaminas são essenciais para processos metabólicos e fisiológicos normais. Os requisitos de vitaminas do NAS/NRC são os requisitos mínimos de vitaminas sob condições controladas e relativamente higienizadas, livres de doenças, com perfeita homogeneidade na alimentação e para prevenir sintomas clínicos de deficiência de vitaminas. Estas condições diferem drasticamente dos requisitos de vitaminas da indústria em condições de campo.

O requisito total de vitamina pode ser visto como a soma de requisitos parciais para atender a determinados objetivos. O requisito do NAS/NRC é o nível de vitamina para evitar sintomas clínicos de deficiência de vitamina. Obviamente, esse não é o objetivo da indústria. A indústria visa o máximo desempenho econômico, ou seja, o menor custo por quilo de produto final (carne, ovo, leite). Para alcançar este nível de desempenho, são necessárias mais vitaminas para atingir a taxa de crescimento econômico ideal, a atividade enzimática máxima e a resposta imunológica.

Agora que definimos o requisito de vitamina, precisamos estabelecer a suplementação vitamínica. Esses dois objetivos nunca devem ser considerados sinônimos. A exigência de vitamina é a absorção de vitamina no intestino. Suplementação é o nível de vitamina fornecido (alimento, água) para obter o nível de absorção de vitaminas no intestino.

O fornecimento mínimo de vitamina é determinado por estudos de taxa de crescimento que apontam para o nível mínimo de vitamina E para prevenir a depressão do crescimento. Esses ensaios podem ser realizados em gaiolas de laboratório.

OP Rural - Quais são as tendências para esse setor de suplementação com vitaminas, seja no Brasil ou no mundo?

MC - A suplementação de vitamina continua a aumentar a cada ano, uma vez que a taxa metabólica do frango continua em aumento. Os dias médios para produzir um quilo de frango diminuíram 83% nos últimos 92 anos, de 99 para 17 dias. A média de taxa de conversão de alimento de frangos de corte diminuiu 61% nos últimos 92 anos, de 4,70 para 1,85.

A longa via metabólica da vitamina não melhorou nas taxas de conversão (lembre-se que as empresas de criação focam na eficiência de conversão de energia e aminoácidos, não vitaminas), o que significa que os frangos precisam de 200% mais vitaminas por unidade de alimento e precisam de outro aumento de 20% até 2050 para manter a função neutrofílica.

Como menos quilos de ração são necessários por quilo de carne, é necessária uma maior concentração de vitaminas/kg de ração para atender a exigência por quilo de acréscimo de proteína. Vitaminas intimamente associadas com resposta imune e fagocitose de neutrófilos continuam a aumentar em suplementação. À medida que a taxa de crescimento e a converção melhoram, a função dos neutrófilos é deprimida, o que requer níveis mais elevados de vitaminas antioxidantes para eliminar a depressão da função neutrofílica.

OP Rural – Qual a relação da suplementação com nutrição de precisão ou nutrição 4.0?

MC - Em 1991, desenvolvi a primera metodologia para calcular a reposta a suplementação de vitaminas antioxidantes A, E e riboflavina e sua função neutrofílica em quatro níveis de produção (baixa, media, alta 25%, alta 5% e 2x suplementação antioxidante média), medida como desempenho das aves. Com estresse baixo ou moderado, os níveis industriais de vitaminas proporcionaram uma melhora significativa no ganho de peso em comparação com os níveis de NRC e o baixo nível de 25% da indústria.

Com condições de estresse relativamente alto, o melhor ganho foi alcançado aos 51 dias de idade, com níveis de vitamina 25% altos dos níveis industriais ou maiores. A conversão alimentar melhorou quando a suplementação vitamínica foi aumentada.

Sob estresse moderado e alto, a melhor conversão foi obtida quando as vitaminas foram aumentadas para o nível de 25% e 25% mais 25%.

OP Rural Entre os principais produtores, quais são os países mais avançados quando falamos em nutrição das aves? Por que?

MC - Sem dúvida, Estados Unidos e Brasil, devido ao alto nível de integração e pesquisa coordenada de perto pelas universidades, em conjunto com fornecedores de vitaminas, integradores e empresas de reprodução. Isso permite uma resposta rápida ao aumento das taxas de produção e taxas metabólicas e seu impacto na suplementação de nutrientes para um ótimo desempenho.

OP Rural - Como a “era” AGP free altera a avicultura, especialmente a nutrição?

MC - Embora os antibióticos estejam sendo removidos da produção avícola em ritmo acelerado, isso reduz a reputação dos antibióticos, criando as melhores condições de absorção do intestino delgado, de vilosidades altas, paredes finas e ausência de agregação de patógenos, que levam à maior absorção de nutrientes, incluindo vitaminas. Por exemplo, a digestibilidade da vitamina A e da lisina diminuiu de dietas com antibióticos, para dietas com substitutos de AGP e para dietas sem quaisquer AGP ou substituições de AGP.

OP Rural - Como a nutrição era antes e como o conceito AGP free está a transformando?

MC - Além dos pontos mencionados, devemos considerar também os estresses que são gerados em alguns macro e micronutrientes pelo impacto dos tratamentos térmicos, seja peletização com tempos de retenção mais longos ou mesmo extrusão para alcançar melhores condições higiênicas dos alimentos. Também é importante pensar em como o uso de alguns conservantes, como o formaldeído, afeta a solubilidade das proteínas ou mesmo os ácidos orgánicos, entre outros.

OP Rural - Com a retirada de antimicrobianos da nutrição aumentam as necessidades de inclusão de outros ingredientes, como as vitaminas?

MC - A taxa de aumento da suplementação vitamínica está acelerando à medida que os AGP são removidos. A suplementação de vitamina E e riboflavina estava aumentando a 2% CAGR na era AGP, e acelerou a quase 3% CAGR na era pós AGP.

OP Rural - Quanto a suplementação representa no custo de produção das rações? E no processo todo?

MC - A suplementação com vitamina representa um custo aproximado de 2,0%/ 1,6% / 1,52% do alimento de um frango de corte em fase inicial (R$ 18,4 /R$ 938), crescimento (R$ 14,3/ R$ 897,6) ou finalizador (R$ 10,2 / R$ 836,4), dependendo dos preços das vitaminas, das commodities e do nível de suplementação.

OP Rural - Existe uma relação custo/benefício com a suplementação vitamínica nas rações de aves?

MC - O rendimento de processamento e a produção de carne de peito expressa como uma percentagem do peso vivo melhorou (Tabela 1) à medida que o nível de suplementação de vitamina aumentou. Quando as aves foram criadas em condições de baixo estresse, o rendimento foi otimizado com nível médio de suplementação vitamínica que a indústria utiliza. Sob condições moderadas e altas de estresse, o rendimento foi otimizado com altos níveis de suplementação de 25% e mais. O aumento do estresse teve um efeito negativo no rendimento de carcaça seca. Pesos de carcaça refrigerada também melhoraram com a suplementação vitamínica. Isso ficou mais evidente quando as aves foram criadas com condições de alto estresse, onde o rendimento foi otimizado em 25% e mais 25% dos níveis de fortificação da indústria.

Rachaduras e arranhões totais da pele também foram avaliadas, uma vez que tanto a graduação da carcaça quanto a preferência do consumidor foram impactadas. Suplementação vitamínica inadequada leva a tecidos fracos e à integridade e força da pele reduzidas. Os primeiros sintomas de várias deficiências vitamínicas (especialmente biotina, ácido pantotênico e vitamina A) são doenças da pele. Suplementação vitamínica significativamente (P <0,05) reduziu o número de rasgos e arranhões na pele quando os frangos de corte são criados em qualquer nível de estresse. Mesmo com a condição de baixo estresse, os rasgos e os arranhões da pele foram otimizados com a suplementação de +5% alto, em comparação com níveis mais baixos de vitamina.

O desempenho das aves tende a ser medido em termos de ganho de peso, eficiência alimentar e mortalidade. No entanto, o desempenho máximo pode não ser o objetivo mais lucrativo quando o processamento é considerado na equação de lucratividade. Portanto, a indústria avícola moderna tende a buscar rentabilidade ótima, independentemente do desempenho vivo. O lucro líquido por ave processada é geralmente considerado o índice mais preciso de desempenho do lote. Kennedy foi um dos primeiros a relatar o lucro líquido como índice comparativo de desempenho de frangos de corte. Ele relatou que os rebanhos alimentados com uma dieta de 180 mg/kg de vitamina E tiveram 1,3% de peso a mais (P <0,05) por ave e 0,84% de eficiência alimentar significativamente melhor (P <0,05) do que os controles alimentados com 44 mg/kg vitamina E. O rendimento líquido do rebanho em alta vitamina E foi 2,7% maior do que nos rebanhos controle.

Até o momento, há uma grande quantidade de literatura científica alinhada com os níveis de suplementação vitamínica utilizados pela indústria, que demonstram o alto retorno dessas tecnologias na produção.

OP Rural - O que é preciso levar em consideração no processo de produção de rações com vitaminas e outros nutrientes?

MC - Vitaminas e outros nutrientes essenciais são aditivos alimentares que são sensíveis a tensões bioquímicos, como temperatura, umidade, radicais de oxidação, etc. Várias vitaminas contêm átomos de carbono insaturados, ou possuem ligações duplas, ambas altamente suscetíveis à oxidação. Por exemplo, o retinol da vitamina A tem tanto um grupo hidroxilo livre como cinco ligações duplas. A esterificação de retinol com ácido acético produz acetato de retinilo que possui o grupo protegido com hidroxido, mas ainda possui cinco ligações duplas suscetíveis à oxidação. Por esta razão, mesmo o óleo de acetato de retinol puro deve ser emulsionado em gelatina e açúcares e processado em um beadlet contendo um antioxidante.

A nova tecnologia de produção melhorou ainda mais a estabilidade da vitaminas A e D3 por um processo de reticulação, como a reação entre a gelatina e o açúcar, o que torna o gránulo insolúvel em água, conferindo-lhe um revestimento mais resistente que pode suportar maior pressão, fricção, temperatura e umidade.

A vitamina E, como D,L-alfa-tocoferol, é um antioxidante por si só e, portanto, se aplicada diretamente aos alimentos, é consumida rapidamente. O grupo hidroxifenólico livre nesta molécula é responsável pela atividade antioxidante. Quando o grupo hidroxilo é protegido pela formação de um éster, como no acetato de tocoferilo, o composto obtido é resistente ao oxigênio, uma vez que não possui ligações duplas e grupos hidroxilo livres. O acetato de vitamina E é estável em alimentos com pH neutro ou levemente ácido. No entanto, mesmo condições ligeiramente alcalinas podem afetar a estabilidade, como quando é utilizado um carrier de calcário ou na presença de grandes quantidades de óxido de magnésio (alimentos compostos). Nestas condições, alguns dos grupos de acetato protetores são separados e forma-se o tocoferol livre, que pode ser rapidamente oxidado.

Dove e Ewan, em 1986, determinaram a estabilidade do alfa-tocoferol em rações sem e com oligoelementos. Ao final de três meses de armazenamento a 25-30°C, a retenção de alfa-tocoferol foi de 50% e 30%, respectivamente. A adição adicional de 245 ppm de cobre como sulfato de cobre, produziu 0% de retenção após 15 dias. Tocoferol, a forma mais concentrada de atividade da vitamina E, é uma vitamina tão instável que não deve ser considerada para qualquer aplicação de nutrição animal.

Vários fatores podem influenciar a estabilidade da vitamina na pré-mistura, peletização e armazenamento, incluindo temperatura, umidade, tempo de condicionamento, redução e reações de oxidação (redox) e luz. Calor, pressão, umidade, fricção e reação redox variam drasticamente entre as diferentes formas pelas quais a alimentação pode ser processada. A oxidação de vitaminas também pode ser devido à propagação da auto-oxidação de gorduras, à oxidação induzida por cargas dos minerais, à oxidação induzida por hidrolíticos e à oxidação induzida por micróbios.

Portanto, é fundamental calcular a estabilidade da vitamina em cada estágio do processamento: armazenagem, pré-misturas, basemixes, expandido, peletização ou extrusão e armazenamento de alimentos, etc., porque as vitaminas incorrem em perdas que variam de processo para processo.

Em 1995 desenvolvi tabelas de estabilidade vitamínica para todos os processos a partir de vitaminas puras, pré-mistura, peletização e armazenamento de ração, etc. Esses dados são uma média de um amplo conjunto de dados de laboratórios de fabricantes de vitaminas, indústria e pesquisa acadêmica e diferentes processamento e armazenamento. Os dados não refletem nenhum fabricante específico de vitaminas.

A retenção média de vitamina através de todos os processos de uma fábrica de ração integradora é em média de 75%, com mínimo de 40% para o óleo de acetato de vitamina A até o máximo de 97% para o cloreto de colina. A formulação de vitaminas desempenha um papel crítico na suplementação vitamínica. Por exemplo, o óleo de vitamina A retém 40%, enquanto o beadlet reticulado de vitamina A retém 91%.

Estas retenções de vitamina podem ser melhoradas diminuindo o tempo de armazenamento da pré-mistura vitamínica, ou peletizando a temperaturas mais baixas o com tempos de condicionamento mais baixos, por exemplo, devendo considerar que a retenção de vitamina pode diminuir aumentando o tempo de armazenamento do premix de vitaminas, ou aumentando a temperatura de peletização e/ou o tempo de condicionamento.

As temperaturas de peletização aumentaram ao longo do tempo devido aos requisitos para maior higiene ou rendimento, entre outros. Por exemplo, a vitamina A reticulada (beadlet) a 96ºC retém 88% de atividade, enquanto no tem coating pode perder ate 64%.

Temos trabalhado para gerar mais informações em conjunto com as equipes técnicas dos principais prémixeras e clientes finais. Com prazer continuamos debatendo esses tópicos no 8º Congresso Latino-Americano de Produção Animal, onde foram encontradas as principais referências da indústria latino-americana, sem dúvida uma das mais competitivas do negócio global.

Mais informações você encontra na edição de Aves de setembro/outubro de 2018 ou online.

Fonte: O Presente Rural

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