Entrevista Exclusiva - 15.05.2017

Substitutos de antibióticos, ciência mira resistência microbiana a óleos essenciais e ácidos orgânicos

O Presente Rural entrevistou com exclusividade o PhD Michel Magnin, que veio ao Brasil para fazer duas palestras dirigidas a médicos veterinários e outros profissionais

- Arquivo/OP Rural

O Presente Rural entrevistou com exclusividade o PhD Michel Magnin, que veio ao Brasil para fazer duas palestras dirigidas a médicos veterinários e outros profissionais ligados ao setor de avicultura. O pesquisador falou sobre a substituição de antibióticos por extratos de plantas, óleos essenciais e ácidos orgânicos na produção avícola, sem perdas de desempenho.

Em 29 de março, a palestra aconteceu em Viçosa, MG. O outro encontro integrou a programação do Simpósio Brasil Sul de Avicultura, que aconteceu de 04 a 06 de abril, em Chapecó, SC.

Para ele, a questão a ser abordada nem é mais a preocupação com a resistência aos antibióticos, mas como antecipar e prevenir o desenvolvimento de micróbios resistentes a óleos essenciais ou ácidos orgânicos. De acordo com ele, essas substâncias podem ser usadas como promotores de crescimento e como prevenção, mas, salvo raros casos, as aplicações terapêuticas de antibióticos não podem ser substituídas pelo uso extratos de plantas ou ácidos orgânicos.

O Presente Rural (OP Rural) - Porque reduzir o uso de antimicrobianos na avicultura?

Michel Magnin (MM) - Os antimicrobianos são utilizados em animais de produção para tratar doenças clínicas, prevenir eventos de doença e melhorar o desempenho animal. Inclui a prevenção da coccidiose, uma doença parasitária que causa perdas econômicas significativas, que é principalmente controlada por moléculas ionóforas.

As moléculas de antibióticos utilizadas para estas aplicações em animais podem ser iguais ou podem pertencer à mesma família de produtos utilizados para tratar doenças humanas. É bem conhecido que algumas bactérias patogênicas, como algumas cepas de Salmonella ou Staphylococcus, são multirresistentes a antibióticos e é essencial, como poucas moléculas ativas novas são realmente descobertas, preservar a possibilidade de tratar estas patologias. A resistência aos antibióticos pode ser transmitida facilmente de uma bactéria para outra, especialmente entre as populações de microrganismos do trato digestivo. Essa resistência pode ser motivo de preocupação para uma molécula, mas geralmente é observada resistência cruzada com outras moléculas da mesma família. O risco identificado desde há muito tempo é que o uso intensivo de um antibiótico em animais de produção pode selecionar mecanismos de resistência em bactérias e que o material genético responsável pela resistência pode ser transmitido a bactérias causadoras de doenças em humanos.

O uso de antibióticos como promotores de crescimento (PCAs) foi identificado na União Europeia (UE) como um risco importante e, após a eliminação de várias moléculas, a proibição final e global ocorreu em 2006. Mais recentemente, o uso de antibióticos de forma profilática também foi declarado como um fator de risco. Instituições governamentais, e também professores em Medicina e grupos de consumidores, pediram a redução do uso global de antibióticos em animais (não apenas animais de produção, mas também, animais de estimação) e diferentes planos oficiais foram propostos. Depois da UE, muitos países do mundo, devido, principalmente, à pressão dos consumidores e das empresas agroalimentares, fizeram o mesmo.

OP Rural - Quais as mudanças que isso acarreta na produção de frango?

MM - É necessário distinguir o uso para promoção do crescimento (PCAs) e aquele para prevenção/ controle de doenças. A perda de desempenho devida diretamente à eliminação de PCAs dos alimentos para aves é estimada em cerca de -2 a 3% do ganho de peso e o mesmo para a eficiência alimentar. Os impactos indiretos devem ser considerados: por exemplo, a mortalidade pode aumentar e algumas patologias digestivas, como enterite necrótica, mais ou menos controladas por PCAs, podem prejudicar o desempenho dos lotes. Uma solução para o controle da enterite necrótica é usar algumas moléculas anticoccidianas ionóforas, desde que elas não sejam proibidas.

No que diz respeito às aplicações terapêuticas e profiláticas, a redução dos antibióticos deve ser compensada por uma gestão melhorada da produção, incluindo a proteção das instalações contra animais silvestres, aves, roedores e insetos; regras de higiene, e de visitação controlada, qualidade dos pintos; preparo para o recebimento do lote; qualidade da cama, ar e água; composição da ração.

OP Rural - O que são extratos de plantas, óleos essenciais e ácidos orgânicos?

MM - "Extratos de plantas" são um mundo genérico de muitos produtos muito diferentes. É bem conhecido na medicina humana que muitas plantas são úteis devido às suas propriedades palatabilizantes, anti-inflamatórias, antimicrobianas e antiparasitárias. Os ingredientes ativos podem estar presentes em folhas, raízes, cascas, flores. O uso dos extratos pode começar com a utilização destas partes de plantas, quer após secagem e moagem, quer após extração em água ou álcool.

Os óleos essenciais são extratos específicos de plantas em que os compostos ativos são extraídos da planta, geralmente, pelo vapor, às vezes pela pressão. Em todos os casos, é importante identificar e caracterizar as moléculas ativas ou combinações de moléculas que são responsáveis ​​pelos efeitos. Como a composição química das plantas pode variar muito dependendo das condições de cultura, pode ser mais fácil sintetizar as moléculas ativas, para garantir a atividade e as doses.

Os ácidos orgânicos são uma família muito grande de compostos naturalmente produzidos por plantas (ácido cítrico), insetos (ácido fórmico), bactérias (ácido láctico), processos de fermentação (ácido acético, ácido butírico), digestão ruminal (ácido propiônico)... Todos têm propriedades antimicrobianas mais ou menos contra fungos ou bactérias, ou ambos. Para aplicações em alimentação humana e animal, eles são, geralmente, obtidos por síntese.

OP Rural - Como agem os extratos de plantas?

MM - Os extratos vegetais são utilizados por suas principais propriedades: palatabilizante, anti-inflamatório, antimicrobiano. Dependendo do país, o uso de material vegetal e extratos de plantas em alimentos para animais é frequentemente limitada e as listas positivas, ou GRAS (Generally Recognized As Safe), devem ser verificadas.

Palatabilizante significa que podem estimular a ingestão das aves, mas também as secreções endógenas digestivas, enzimáticas (por exemplo, do pâncreas); maior ingestão de alimentos e melhor digestão proporcionam maior ganho de peso.

As propriedades anti-inflamatórias dos extratos vegetais permitem limitar os efeitos negativos observados no epitélio intestinal e devido a alguns compostos contidos nas matérias primas para alimentação animal ou produzidos durante a digestão dos alimentos, ou à interação direta entre a microbiota e o intestino.

Estes dois efeitos não são obtidos diretamente com PCAs; mas, provavelmente, como consequência da pressão sobre as bactérias intestinais, a melhor utilização dos nutrientes é observada de forma semelhante com os antibióticos.

Os efeitos antimicrobianos são obviamente muito importantes para a identificação e escolha de candidatos para a substituição de PCAs. Dessa forma, muitos extratos vegetais foram identificados como possíveis soluções. As dificuldades têm a ver com a presença, a quantificação, a estabilidade dos compostos ativos. Para reproduzir os efeitos, é melhor usar extratos purificados ou moléculas idênticas às naturais.

Reconhece-se que os PCAs funcionam em cerca de 70% dos ensaios experimentais; em outros casos, a pressão ambiental/sanitária é muito elevada ou muito baixa para permitir que os efeitos sejam observados.  Parece que a situação é quase a mesma com extratos de plantas.

A má qualidade dos alimentos, a má gestão das produções, a elevada pressão sanitária não podem ser corrigidas pelo simples uso de extratos de plantas, não mais do que com os PCA.

Os extratos de plantas podem ajudar em uma ação profilática se forem introduzidos na alimentação de aves logo no início. Eles não podem por si só evitar que as aves tenham todas as doenças digestivas, doenças respiratórias ou outras. A gestão da produção e a higiene das instalações são essenciais nesses casos.

Por último, é possível, por vezes, tratar doenças bacterianas em animais com extratos de plantas, mas geralmente antibióticos permanecem a solução mais tecnicamente e economicamente eficiente.

OP Rural - Como os óleos essenciais podem ser usados na substituição dos antimicrobianos na avicultura?

MM - Óleos essenciais são extratos específicos de plantas; tudo o que está escrito acima sobre extratos de plantas é verdade para óleos essenciais.

As diferenças estão no modo de extração e também na possibilidade de identificar, concentrar ou de sintetizar as moléculas dos ingredientes ativos. Os extratos de plantas podem ser obtidos sob a forma de pó, resina ou líquido; óleos essenciais são produtos líquidos, altamente voláteis. Eles precisam ser colocados em transportadores adequados ou encapsulados para um fácil manuseio e uma boa estabilidade ao longo dos processos de produção de rações.

Claramente alguns compostos de óleos essenciais são agentes antimicrobianos fortes e também antioxidantes. Eles podem interagir com a membrana das bactérias, entrar na célula e modificar o metabolismo celular; finalmente, as bactérias morrem. Eles também podem facilitar a penetração de outras moléculas, como ácidos orgânicos, e melhorar, dessa forma, o efeito antimicrobiano desses produtos. Um dos interesses nos óleos essenciais é que eles são ativos tanto em bactérias gram-negativas (i.e. E. coli, Salmonella, Campylobacter ...) como gram-positivas (isto é, Clostridium).

OP Rural - Como os ácidos orgânicos agem?

MM - Ácidos orgânicos agem através de dois principais mecanismos. Em primeiro lugar, a acidificação tem efeitos positivos sobre o desempenho e a saúde das aves. É útil estimular a colonização do papo por bactérias de ácido láctico nos pintinhos e limitar a entrada de E. coli no trato digestivo. No proventrículo e na moela, a ativação de enzimas proteolíticas é estimulada por condições ácidas; proteínas são digeridas melhor e menos nutrientes ficam disponíveis para bactérias como Clostridium se desenvolver.

Em segundo lugar, os ácidos orgânicos são compostos antimicrobianos e alguns deles (ácido fórmico, ácido benzóico) são muito eficazes contra E. coli ou Salmonella. Dependendo das condições do intestino do pH, os ácidos orgânicos podem ser dissociados (o próton é separado da molécula) ou não. Quando o pH é superior a 5/6 (o valor depende do tipo de ácido) a molécula é essencialmente dissociada e o efeito antimicrobiano é limitado a um efeito bacteriostático; isso significa que o crescimento de bactérias é reduzido porque a membrana celular perde sua integridade. Quando o pH é inferior a molécula não dissociada é capaz de entrar na célula de bactérias e de prejudicar a síntese celular; finalmente a bactéria morre - é o efeito bactericida.

OP Rural - Como é feita a administração?

MM - Para ácidos orgânicos, geralmente são necessárias doses relativamente elevadas (0,5 - 1%) para obter os efeitos antimicrobianos; é o primeiro limitante para o uso de ácidos orgânicos, pois estes produtos são muitas vezes corrosivos e também podem prejudicar a palatabilidade para os animais. Sais de sódio ou de cálcio podem ser solução para um manuseio mais fácil, mas seu efeito antibacteriano é dividido por 10 a 20 vezes. Uma solução eficaz é encapsular o ácido numa matriz de revestimento que impede qualquer efeito sobre as pessoas responsáveis ​​pela manipulação dos ácidos. É também uma maneira de veicular a forma não dissociada ativa diretamente até a parte do intestino onde estamos esperando o efeito; o que é chamado de "targeting". A encapsulação impede a dissociação dos ácidos orgânicos, o que permite a utilização de doses mais baixas.

Os ácidos orgânicos podem ser utilizados na alimentação, mas também através da administração na água, dado que a maior parte deles é dispersível em água. Tratamentos sequenciais em água são interessantes para controlar a qualidade da cama; porém, não substitui o uso de ácidos orgânicos na ração para a melhoria do desempenho.

Os óleos essenciais são voláteis e muitas vezes sensíveis à oxidação. Como eles são líquidos, a primeira operação é absorver os óleos em um veículo e estabilizá-los com antioxidantes, se necessário. Para uma melhor proteção e um melhor efeito, como para ácidos orgânicos, óleos essenciais ou moléculas idênticas às naturais são encapsulados, geralmente com uma gordura vegetal. Devido à baixa taxa de incorporação final (menos de 100 g/T), os óleos essenciais encapsulados são pré misturados com um ou vários veículos antes da incorporação na ração.

OP Rural - Como fazer essa substituição sem perda de desempenho?

MM - A possível substituição de PCAs por combinações de óleos essenciais / ácidos orgânicos é hoje bem demonstrada e aplicada em muitos países, não apenas na UE. Geralmente - mas também devido à evolução da genética e do nível de desempenho dos frangos - esta alteração foi acompanhada com uma melhoria da gestão da produção global da cadeia (dos criadores ao abate).

OP Rural - A resistência aos antimicrobianos preocupa a cadeia avícola?

MM - Todas as cadeias de produção animal estão preocupadas com a resistência antimicrobiana, não só através do consumo de alimentos contaminados, mas também nas fazendas com a contaminação dos produtores com bactérias resistentes provenientes dos animais, ou através da propagação de lixo ou estrume.

Em um passado recente, foi considerado que nenhuma bactéria poderia ser resistente à colistina. Hoje está claramente estabelecido que existem estirpes de E. coli resistentes a colistina. A questão não é "a resistência aos antibióticos é uma preocupação", mas "como antecipar e prevenir o desenvolvimento de micróbios resistentes a óleos essenciais ou ácidos orgânicos".

OP Rural - Até que ponto a indústria química tem dirigido esforços para fazer a substituição aos antimicrobianos?

MM - Eu não posso falar sobre o desenvolvimento/descoberta de novo antibiótico ou composto antimicrobiano novo como eu não tenho conhecimento sobre isso. A indústria de aditivos alimentares começou a trabalhar na reposição de antibióticos (PCAs) há mais de 20 anos e ainda mais se considerarmos o uso de probióticos (microrganismos vivos usados para melhorar a saúde intestinal). Soluções eficazes são identificadas há mais de 10 anos, mas a síntese, as formulações físico-químicas são muitas vezes desenvolvimentos mais recentes. Hoje, o foco é realmente como aumentar o efeito das chamadas alternativas antibióticas, reduzindo as doses e melhorar o direcionamento para o trato digestivo.

Um monte de pesquisa também é feito sobre os efeitos imunomoduladores de extratos de plantas e outros compostos como células de levedura, quitosanas... O futuro terá muitas alternativas e o desempenho dos animais será estimulado.

OP Rural - A substituição por óleos, essências e ácidos pode tornar a cadeia avícola mais segura?

MM - Quando são aplicadas boas práticas no uso de antibióticos, os resíduos não são motivo de preocupação. O problema é a seleção de cepas multirresistentes de bactérias patogênicas para humanos. Dessa forma, a substituição por óleos, essências e ácidos torna a cadeia avícola mais segura. O interessante também é que esses produtos, especialmente quando combinados, são melhores ferramentas para combater Salmonella e Campylobacter, dois agentes principais responsáveis por toxinfecções nos consumidores; como o PCAs foram mais efetivos agindo em bactérias gram-positivas, eles não controlam bem estes patógenos.

OP Rural - Há situações em que não há como fazer a substituição dos antimicrobianos? Se sim, quais?

MM - Claramente, as aplicações terapêuticas de antibióticos não podem ser substituídas pelo uso extratos de plantas ou ácidos orgânicos, ou apenas em poucos casos. Porém, o uso profilático pode ser substituído, se o manejo e a higiene aplicados nas produções forem melhorados.

Mais informações você encontra na edição de Aves de abril/maio de 2017 ou online.

Fonte: O Presente Rural

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