Nutrição - 25.09.2017

Otimização dos aditivos funcionais em nutrição animal

Aditivos que dão suporte específico à saúde intestinal incluem, entre outros, os (sais de) ácidos orgânicos, leveduras e produtos de parede celular de leveduras, componentes de extratos botânicos, prebióticos e probióticos

- Arquivo/OP Rural

Artigo escrito pelo doutor Tim Goossens, gerente de desenvolvimento de negócios em Performance digestiva da Nutriad na Bélgica

Uma das mudanças mais importantes ocorridas na pecuária nas duas últimas décadas foi o reconhecimento de que a saúde intestinal é um fator primordial para o desempenho do animal. Esse fenômeno foi acelerado pela crescente conscientização sobre o impacto na rentabilidade proveniente de um bom manejo dos animais e da importância da prevenção de doenças, bem como da busca por meios para reduzir o uso de antibióticos.

Portanto, não surpreende que muitos aditivos funcionais destinados a alimentação animal, ou seja, componentes adicionados em baixas concentrações a esses alimentos visando desencadear efeitos que vão além de seu valor nutricional, tenham sido desenvolvidos com o intuito de influenciar especificamente o resultado desses fatores de modo positivo. Aditivos que dão suporte específico à saúde intestinal incluem, entre outros, os (sais de) ácidos orgânicos, leveduras e produtos de parede celular de leveduras, componentes de extratos botânicos, prebióticos e probióticos.

À medida que o conhecimento científico acerca da saúde e função intestinais continua crescendo, descobertas e métodos científicos recentes vão sendo utilizados por pesquisadores nos aditivos, em um esforço para otimizar a eficácia desses produtos. Neste artigo, apresentarei exemplos dessa utilização para duas classes de aditivos funcionais destinados a alimentação animal: butirato e extratos botânicos.

Butirato: Em que ponto do trato gastrintestinal (TGI) liberá-lo?

O butirato de sódio é um sal de ácido butírico, ácido graxo de cadeia curta, formado como produto final da fermentação de carboidratos por bactérias anaeróbicas no intestino grosso. É uma molécula bem conhecida por sua capacidade de estimular vários efeitos em níveis celular e microbiológico em diversos tecidos. Ela pode, por exemplo, ser usada como fonte de energia por células epiteliais que revestem o trato intestinal; sabe-se também que ela reduz a produção de citocinas pró-inflamatórias, induz a produção de hormônios entéricos e fortalece as junções celulares entre enterócitos, para citar apenas alguns de seus efeitos.

Diversos tipos diferentes de células e bactérias encontrados em todo o TGI são sensíveis ao butirato. Sendo assim, qual parte desta ampla variedade de efeitos dependentes do butirato será ativada vai depender fortemente do local entérico em que o sal será liberado após sua ingestão por via oral. Por exemplo, o butirato não protegido será facilmente absorvido e metabolizado na primeira parte do trato digestivo, o estômago. A porção não prontamente metabolizada pela mucosa gástrica será transportada através da veia porta para o fígado e daí para as veias hepáticas.

Uma vez que os animais também se beneficiarão do butirato liberado mais diretamente na mucosa intestinal (ou seja, pela ligação aos receptores de células enteroendócrinas presentes no lúmen e, assim, estimulando a liberação de hormônios entéricos), os produtores de aditivos tentaram criar produtos em que o butirato esteja protegido contra a absorção gástrica. Para tal, utilizam uma das duas abordagens seguintes: revestimento do butirato e/ou uso de derivados como as butirinas.

Em geral, produtos revestidos são compostos por grânulos contendo butirato incorporados em uma matriz de gordura vegetal. Os produtos que contêm apenas uma pequena quantidade de gordura (em geral, cerca de 30%) não oferecem uma proteção significativa para o butirato, embora tenham um odor menos pungente do que os que contêm butirato não protegido. Nos produtos cujo teor de gordura está em torno de 70%, uma parte significativa do butirato só será liberada a partir do momento em que a lipase for secretada no duodeno, quebrando a matriz lipídica protetora e, assim, resultando em uma liberação gradual do butirato no trato intestinal; essa liberação é normalmente chamada de “liberação objetiva”.

Por outro lado, mono-, di- e tributirinas são compostas por um esqueleto de glicerol ao qual estão ligadas, respectivamente, uma, duas ou três unidades de butirato. Pode-se supor que essas moléculas, que são triglicerídeos de cadeia curta, não serão absorvidas no estômago, mas que as ligações que estão na porção externa do glicerol serão clivadas pela lipase pancreática, liberando o butirato na parte proximal do intestino delgado.

Essas hipóteses sobre a cinética de liberação do butirato foram testadas in vitro e in vivo. A avaliação in vitro é feita, principalmente, pela incubação dos produtos com uma solução que imita o ambiente gástrico ou intestinal. A simulação gástrica é feita em pH baixo e na presença de pepsina, enquanto a incubação intestinal ocorre em pH mais alto e na presença de pancreatina ou de lipase. A quantidade de butirato liberada pelo produto é medida ao longo do tempo, constituindo uma aproximação do perfil de liberação daquele produto in vivo.

Com base nesses ensaios in vitro, as regiões do TGI onde o butirato é liberado pelos diferentes produtos. Uma observação importante que fizemos é que vários produtos (50-30%) contendo butirato revestido por gordura (50-70%) liberam este sal já durante a etapa gástrica, não oferecendo qualquer proteção para liberação no alvo.

Esses perfis foram posteriormente validados in vivo, analisando-se a concentração de butirato em diferentes partes do TGI de animais alimentados com aqueles produtos.

Extratos botânicos: Como buscar efeitos sobre a atividade microbiana

Comparado ao do butirato, o estudo do uso dos extratos botânicos como aditivos é ainda mais complexo, uma vez que esses extratos são, em geral, uma mistura de muitos componentes. Numerosos produtos fitoquímicos, além de ervas secas, extratos de plantas e óleos essenciais têm sido descritos como tendo efeitos benéficos sobre uma enorme variedade de parâmetros, como digestão, pressão sanguínea, anti-inflamação e proteção hepática. É, portanto, um desafio desenvolver, de forma racional, uma mistura de aditivos para alimentação animal contendo extratos botânicos: como selecionar ingredientes dentre uma infinidade de componentes derivados de plantas, cada um deles capaz de ativar diversas respostas fisiológicas, com o intuito de dar o máximo possível de suporte à saúde e desempenho animais?

Diversos aditivos fitogênicos para alimentos destinados a animais, que objetivam apoiar a saúde intestinal e o desempenho de rebanhos, têm como alvo, portanto, a composição e atividade da microbiota intestinal. Isso pode ser explicado pelo fato de que, em anos recentes, tem havido um acúmulo de evidências sobre o papel fundamental da microbiota intestinal na manutenção da saúde de diversos órgãos e tecidos, inclusive do TGI. Ao selecionar ingredientes que afetem as bactérias intestinais, como os constituintes dos extratos botânicos, muitos produtores de aditivos para alimentos destinados a animais apoiam-se em experimentos in vitro, que demonstram seu efeito bacteriostático. Contudo, os componentes ativos desses extratos botânicos chegam ao trato digestivo dos animais em concentrações muito menores do que a concentração mínima necessária para inibir o crescimento das bactérias (patogênicas). Sendo assim, uma abordagem mais confiável para selecionar esses ingredientes seria focar nos efeitos que os extratos botânicos podem ter em concentrações muito mais baixas e que possam ser relevantes para o controle da atividade bacteriana e aumento da saúde intestinal.

Um dos possíveis mecanismos dos aditivos contendo extratos botânicos que pode ser considerado é o seu efeito sobre o quorum sensing (QS). Continuamente as bactérias secretam sinais QS que lhes permitem sincronizar seu comportamento. Mais especificamente, quando o número (o quorum) de uma certa espécie ou grupo bacteriano em um dado ambiente aumenta, há também um aumento na concentração dos sinais QS que essas bactérias secretam. Se um limiar específico dessas moléculas for atingido, vias sinalizadoras dependentes do QS serão ativadas no interior das bactérias, resultando em respostas bioquímicas frequentemente associadas à sua patogenicidade, como a produção de toxinas.

Em consequência, compostos ativos na interrupção do QS estão sendo cada vez mais investigados na medicina humana como alternativas potenciais aos antibióticos devido à sua eficácia em baixas concentrações e à baixa probabilidade de que as bactérias desenvolvam resistência contra essas moléculas não letais.

Mas o QS também tem sido considerado importante para patógenos veterinários e zoonóticos, incluindo Clostridium perfringens, Yersinia pseudotuberculosis, Campylobacter jejuni e Salmonella entérica subespécie entérica. Uma vez que os aditivos contendo extratos botânicos já foram aceitos no setor agrícola como meio de melhorar a saúde intestinal e o desempenho animal, é muito provável que a triagem de compostos fitogênicos por sua capacidade de inibir o QS seja adicionada ao arsenal dos produtores desses aditivos ao desenvolver produtos que apresentem alta atividade em baixas concentrações.

Conclusão

A saúde intestinal é de importância vital para o bem-estar e o desempenho dos animais. Diversos aditivos em alimentação, como os butiratos e produtos à base de extratos botânicos, têm sido comercializados como suporte ao desenvolvimento e funcionamento intestinais. Descobertas recentes em fisiologia digestiva, microbiologia e imunologia revelaram alguns dos mecanismos biológico-celulares que, provavelmente, levam a esses efeitos benéficos. Além disso, elas fornecem elementos para avaliar a atividade biológica desses produtos in vitro. Esses ensaios de avaliação podem ser usados como fundamento para o desenvolvimento futuro dos aditivos aumentando, assim, a sua probabilidade de eficácia in vivo.

Mais informações você encontra na edição de Suínos e Peixes de julho/agosto de 2017 ou online.

Fonte: O Presente Rural

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