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Como controlar Salmonella spp. em rações

Programa de monitoria e controle de Salmonella spp. em rações inicia-se com o plano de amostragem e análises laboratoriais

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Arquivo/OP Rural

Artigo escrito por Marcio André Lanzarin e Caio Tellini, da equipe técnica da Safeeds

O controle de Clostridium perfringens, Salmonella spp. e de outras enterobactérias patogênicas, está entre as principais ações realizadas pela indústria de produção de proteína animal, com impacto no aumento da produtividade animal, em melhoria dos índices zootécnicos e redução de prejuízos econômicos significativos.

O programa de monitoria e controle de Salmonella spp. em rações inicia-se com o plano de amostragem e análises laboratoriais, com o objetivo de identificar os focos e os níveis de contaminação para então estabelecer as estratégias de controle.

Entre as principais estratégias para a redução e controle destes microrganismos em fábricas de ração estão o programa de BPF (Boas Práticas de Fabricação), o sistema APPCC (Análises de Perigos e Pontos Críticos de Controle) e as ferramentas de tratamento térmico-químico aplicadas durante o processo de produção das rações. Estas estratégias são sempre complementares entre si, ou seja, nenhuma ferramenta isoladamente é 100% eficiente para garantir o sucesso do controle microbiológico.

O controle dos microrganismos através do tratamento térmico (como peletização, expansão e extrusão) são apresentados por diversos autores como ferramenta para a redução da incidência de fungos e bactérias em rações. A eficiência e o sucesso do controle via peletização é relacionada ao nível de desafio de contaminação por Salmonella spp. dos ingredientes no início do tratamento térmico, além do tempo de exposição, da temperatura aplicada e da própria umidade da ração. Com isso, a peletização não deve ser considerada como um método absoluto a ser utilizado para o controle da contaminação em rações.

Eficiência

A utilização somente do tratamento térmico para redução da incidência de Salmonella spp. em rações não proporciona nenhuma proteção residual contra recontaminações em etapas posteriores como, por exemplo: silos de armazenagem, caminhões de transportes e silos de granjas.

As fábricas de ração que não possuem processamento térmico e mantêm estratégias de fornecimento de rações farelada comprometem a qualidade microbiológica dos seus produtos, sendo uma fonte direta de transmissão de C. perfringens e Salmonella spp. para os animais. Para estes casos, outra opção viável para o controle microbiológico das rações é a utilização de agentes químicos, como os produtos formulados a base de formaldeído e/ou ácidos orgânicos, que com agentes coadjuvantes como óleos essenciais, mantém ação residual bactericida por um período prolongado.

Algumas opções de produtos comerciais que contêm combinações de formaldeído, ácidos orgânicos e outros agentes dispersantes, apresentaram resultados satisfatórios para descontaminação de rações inoculadas artificialmente com Salmonella spp., quando comparados com outros tipos de produtos químicos.

A utilização de produtos que possuem princípios ativos isolados, assim como os que possuem apenas formaldeído em sua composição, apresentam fatores limitantes, além de menor estabilidade e poder de fixação nas rações para proteção residual contra contaminações cruzadas. É por este motivo que produtos disponíveis à base de formaldeído são associados com ácidos orgânicos (por exemplo, ácido propiônico) e outros compostos, como os terpenos e surfactantes.

Este tipo de combinação tem efeito sinérgico entre seus ativos e permite a utilização com eficiência mesmo em baixas dosagens para a descontaminação das rações além de evitar a corrosão dos equipamentos.

Outra característica importante na elaboração de estratégias para o controle microbiológico é a forma física do produto a ser utilizado, uma vez que aditivos líquidos permitem uma maior dispersabilidade nas rações através de equipamentos exclusivos, eliminando qualquer necessidade de manipulação humana dentro das fábricas (EFSA, 2008). Além disso, conceitualmente esses produtos tem ação por contato e, por isso, precisam ser muito bem distribuídos para o máximo efeito antimicrobiano imediato e proteção residual.

Resultados

Para se avaliar a eficiência dos diferentes princípios ativos, foram realizados uma série de experimentos, destacando-se o efeito bactericida residual de um produto a base de ácido orgânico + formaldeído, aplicado em rações a base de milho e farelo de soja desafiadas com Salmonella Senftenberg (UFC/g) em concentração de 6,26 Log, sendo avaliado em dois períodos de tempo, 06 horas e 24 horas após a inoculação. Desta forma, observou-se que a adição de 2 e 4 Kg/ton foi suficiente para eliminar completamente a contaminação por Salmonella Senftenberg.

Outras notícias você encontra na edição de Aves de abril/maio de 2019 ou online.

Fonte: O Presente Rural
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Esporo bacteriano: o mais resistente dos probióticos

Algumas vantagens comerciais dos probióticos constituídos por esporos de Bacillus em relação aos constituídos por bactérias em sua forma vegetativa

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Arquivo/OP Rural

Artigo escrito por Fabrizio Matté, médico veterinário, MSc. e consultor Técnico da Vetanco

Os probióticos são cepas específicas de microrganismos que agem como auxiliares na recomposição da microbiota intestinal dos animais, diminuindo a ocorrência dos microrganismos patogênicos ou indesejáveis. As bactérias mais comumente utilizadas são Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Bacillus, Streptococcus e algumas espécies de leveduras como a Saccharomyces. Sendo, as bactérias produtoras de ácido lático encontradas em grandes quantidades no intestino de animais saudáveis, as mais empregadas na produção de probióticos.

Pela praticidade na incorporação na ração dos animais e sua resistência aos estresses ambientais extremos, os probióticos constituídos por Bacillus estão com grande demanda na produção animal, principalmente na avicultura industrial onde grande maioria das rações produzidas passam pelo processo de peletização, para favorecer o consumo das aves e até mesmo para otimizar o desempenho produtivo. No processo de peletização, as temperaturas podem atingir entre 76,7°C e 93,3°C. Outros probióticos constituídos por bactérias na forma vegetativa perderiam a sua viabilidade sofrendo o estresse térmico desencadeado pela peletização, ao contrário dos esporos de Bacillus.

Esporos bacterianos, da palavra grega “sporos”, que significa semente, são formas resistentes inativas em repouso, produzidas dentro da bactéria em resposta à limitação nutricional ou alta densidade populacional.

As espécies de bacilos gram-positivos e não patogênicos continuam a ser extensivamente pesquisadas, são bem caracterizadas e amplamente utilizadas em muitas aplicações comerciais. Esporos de várias espécies de bacilos, incluindo Bacillus subtilis, Bacillus cereus e Bacillus clausii, são usados ​​como probióticos para animais e humanos.

Em termos de resistência a estresses ambientais extremos, os esporos bacterianos representam o “pináculo da evolução”, sendo altamente resistentes a uma ampla variedade de estresses físicos, como calor úmido, calor seco, radiação ultravioleta, radiação gama, agentes oxidantes, produtos químicos, pressão de vácuo e pressão hidrostática ultra alta.

Como o reservatório primário para Bacillus é o solo, os melhores locais para a pesquisa de isolados de Bacillus podem ser do próprio solo ou de material vegetal e animal próximo ao solo. Em média, cada grama de solo pode conter 108 UFC de Bacillus.

Os esporos adormecidos exibem uma longevidade incrível e podem ser encontrados em praticamente todos os tipos de ambientes no nosso planeta, dos locais extremamente frios como os polos, aos desertos. Os esporos bacterianos são reconhecidos como a forma de vida mais resistente da Terra, com evidências de existirem já há 250 milhões anos.

Devido à sua notória resistência e longevidade, os esporos bacterianos também têm sido estudados como possíveis candidatos para a transferência de vida entre os planetas.

Esporos bacterianos

A esporulação é um tipo especializado de divisão celular que permite que uma bactéria sobreviva a condições extremas, em que a divisão celular simétrica do crescimento vegetativo é substituída por uma divisão assimétrica resultando em uma célula-mãe e um pré-esporo.

A via de desenvolvimento que leva uma célula bacteriana em crescimento vegetativo a um esporo é desencadeada pelo esgotamento da fonte de carbono, nitrogênio ou fosfato do ambiente em que essa bactéria está vivendo.

As bactérias formadoras de esporos são encontradas principalmente no solo. Em condições ambientais adversas o metabolismo dessas células é reduzido para baixíssimos níveis e no interior da bactéria desenvolve o esporângio. O processo de esporulação termina com a desintegração do esporângio e liberação de esporos para o meio.

Na forma de esporos, as células são metabolicamente inativas, possuindo maior resistência aos efeitos letais (calor, frio, barreiras gástricas) podendo ser estocadas sem refrigeração por longos períodos, sendo também resistentes a agentes antimicrobianos, desinfetantes, radiação e pressão hidrostática.

Estrutura do esporo bacteriano

A estrutura dos esporos bacterianos mais comumente descrita consiste em três subestruturas básicas: núcleo, córtex e capas, embora outras estruturas externas possam estar presentes, por exemplo, o exósporo e a crosta, descrita recentemente.

Bacillus Subtilis

Pertencentes à família Bacillaceae, o gênero Bacillus é geneticamente e fenotipicamente muito heterogêneo (tipo respiratório, metabolismo dos açúcares, composição da parede, etc.). As espécies deste gênero são bastonetes de tamanhos variáveis, quase sempre móveis por possuir cílios peritríquios.

As aves necessitam de reinoculação constante, já que a população de Bacillus subtilis pode reduzir em níveis significativos 48 horas após o fornecimento de única dose.

Apesar de ser considerado como microrganismo transitório no TGI, pois não possuí capacidade de adesão ao epitélio intestinal, possuem capacidade de germinar, se multiplicar e formar uma população dentro da microbiota normal de aves, suínos, cães, camundongos e humanos. E ainda, se tem evidências que podem favorecer a colonização de outros microrganismos probióticos, como é o caso dos Lactobacillus.

Usando um meio rico em nutrientes, um pesquisador obteve a germinação de Bacillus licheniformis e Bacillus subtilis, no período de tempo de 60 a 90 minutos em condições in vitro.

A subtilina é uma das bacteriocinas produzidas pelo Bacillus subtilis, foi descoberta em 1947, é estável em ambientes ácidos e possui resistência térmica suficiente para suportar a tratamentos de 121oC, durante 30 a 60 minutos.

Em sua forma vegetativa, Bacillus spp. produzem enzimas extracelulares que podem aumentar a digestibilidade e a absorção de nutrientes, além de desempenhar modulação do tecido linfóide associado a mucosa intestinal.

Entre as enzimas exógenas que algumas espécies de Bacillus têm a capacidade de produzir, podemos citar proteases, lipases, celulases, xilanases, fitases e queratinases.

A exclusão competitiva de patógenos é uma hipótese popular para explicar a ação dos probióticos. Embora o processo tenha sido bem demonstrado em Lactobacillus spp. existem algumas evidências de que Bacillus spp. pode ter o mesmo modo de ação.

Conclusão

Algumas vantagens comerciais dos probióticos constituídos por esporos de Bacillus em relação aos constituídos por bactérias em sua forma vegetativa:

  • Muitos probióticos constituídos por células em forma vegetativa têm sua administração através da água de bebida, neste caso, se não for seguido as recomendações de qualidade de água, manipulação e fornecimento da mistura para as aves, a viabilidade das bactérias pode estar em risco.
  • Probióticos produzidos a partir de células vegetativas podem possuir uma vida de prateleira muitas vezes limitada, e flutuações de temperatura ou temperaturas ambientes altas podem reduzir ainda mais a vida útil.
  • Probióticos produzidos com culturas de células vegetativas não possuem a característica marcante do gênero Bacillus que é a capacidade de formar esporos extremamente resistentes ao calor, produtos químicos, radiação e dessecação. Esporos podem permanecer viáveis por anos.
  • As células vegetativas não possuem a estabilidade do esporo às temperaturas e pressões comumente exercidas durante a peletização e armazenamento de ração comercial.

Outras notícias você encontra na edição de Aves de agosto/setembro de 2019.

Fonte: O Presente Rural
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Avicultura Nutrição

Protease exógena: uma enzima importante para a avicultura moderna

Suplementação com protease exógena na dieta de aves traz uma melhor digestibilidade da proteína e, consequentemente, dos aminoácidos

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Arquivo/OP Rural

Artigo escrito por Eduardo Machado Costa Lima, zootecnista, PhD em Nutrição de Monogástricos e coordenador de Produto da MCassab

As proteases são enzimas extremamente importantes na natureza e se encontram distribuídas nas plantas, nos animais, nas bactérias, nos fungos e nos vírus. Nas aves, as proteases endógenas são: no estômago, a pepsina; no duodeno, a tripsina, a quimiotripsina, as carboxipeptidases A e B e a elastase.

As enzimas são proteínas globulares com estrutura tridimensional, capazes de acelerar processos químicos sob condições de pH, temperatura, umidade e substrato específico. No caso da proteína da dieta, as aves necessitam de garantir um complexo processo digestivo por meio das enzimas endógenas que, em algumas situações, não são suficientes para garantir uma boa digestão da proteína dietética.

A utilização de enzimas exógenas tem como objetivo principal melhorar a digestibilidade de nutrientes e, consequentemente, o impacto na eficiência de aproveitamento dos nutrientes, proporcionando uma redução dos custos. Fitases e carboidrases são exemplos já consolidados no mercado, e muito se discute em relação aos benefícios adicionais da utilização destas enzimas exógenas.

A fitase, por exemplo, hoje já é utilizada em altas doses para reduzir ao máximo o efeito antinutricional do fitato – substrato para a fitase – e trazer o benefício do efeito extra fosfórico de uma maior e melhor quebra do fitato para as aves.

A suplementação com protease exógena na dieta de aves traz uma melhor digestibilidade da proteína e, consequentemente, dos aminoácidos. Assim, permitindo uma inclusão menor de proteínas e aminoácidos na dieta. A proteína bruta hoje é um dos nutrientes mais caros das dietas de aves de postura e de corte, e o melhor aproveitamento deste nutriente com a utilização de uma protease exógena impacta diretamente na redução do custo da dieta.

Para o entendimento da funcionalidade de cada protease é importante entendermos as principais classes dessas proteases, pois será determinante na capacidade catalítica dentro do trato gastrointestinal (TGI) das aves, uma vez que temos diversos pHs nos diferentes compartimentos do TGI.

De uma forma geral, as proteases são classificadas em exopeptidases e endopeptidases, e a principal diferença entre elas é o local de atuação na cadeia peptídica das proteínas. As exopeptidases atuam na parte externa da cadeia polipeptídica das proteínas, iniciando no terminal amino ou no terminal carboxila. Já as endopeptidases atuam no interior da cadeia polipeptídica das proteínas, normalmente sem um ponto inicial de clivagem, mas sempre distante das extremidades da cadeia polipeptídica.

Para a produção animal, as endopeptidases possuem maior importância, pois irão atuar de forma mais abrangente na proteína da dieta. Observamos que o pH ótimo de atividade varia bastante, indicando onde cada tipo de protease terá maior atuação na clivagem da proteína dietética. As proteases aspárticas, que possuem o ácido aspártico como sítio ativo, atuam em pHs ácidos. O maior exemplo deste tipo de protease é a pepsina, secretada na forma de pepsinogênio pelas células principais do estômago. O pepsinogênio é ativado em pepsina com a secreção de ácido clorídrico no estômago. Assim, o pH ótimo de ação deste tipo de enzima fica entre 3 e 5.

Outro ponto importante também a se observar são os inibidores da atividade enzimática. Assim como os inibidores de tripsina da soja inativam a tripsina endógena secretada pelo pâncreas, também poderão inibir a enzima exógena. A tripsina, a quimiotripsina e a elastase (produzidas pelos animais) são exemplos de serina-proteases, enzimas que atuam a nível intestinal das aves.

De forma geral, a função das proteases é liberar os aminoácidos da cadeia polipeptídica, e cada uma das proteases exógenas terá uma forma de realizar está função. O mecanismo de ação é diferente entre as proteases.

As serina-proteases, por exemplo, possuem duas etapas para realizar a hidrólise da cadeia polipeptídica. A acilação é a etapa em que um intermediário é ligado covalentemente no conjunto enzima-peptídeo. Em seguida, ocorre a desacilação, fase em que uma molécula de água é intermediária no ataque do núcleo da enzima ao peptídeo, ocorrendo a hidrólise da cadeia peptídica e liberando cadeias menores ou aminoácidos livres.

As aspatato-proteases possuem um mecanismo mais simples e menos específico. Estudos cristalográficos mostram que as proteases da família da pepsina são moléculas bilobadas com uma fenda ativa localizada entre os lobos e cada lobo contribuindo com um dos resíduos de ácido aspártico. Os dois peptídeos de ácido aspártico são o sítio ativo desta protease, os quais agem com uma molécula de água para hidrolisarem a ligação peptídica da cadeia de uma proteína, liberando cadeias menores ou aminoácidos livres.

Os pontos abordados neste texto mostram como é complexo a discussão em torno da utilização de enzimas exógenas. A complexidade de algumas características ou fatores relacionados à atividade enzimática pode justificar até certo ponto a variabilidade de resultados de experimentos controlados e de campo no desempenho dos animais. Porém, quando feito de forma profissional é claro o benefício na redução de custo das dietas e também os benefícios paralelos ao uso de algumas enzimas exógenas. Além disso, está claro que, em animais jovens, a produção de proteases endógenas não é suficiente, tornando uma idade crítica e de excelente resposta à suplementação com protease exógena.

As proteases hoje são uma excelente ferramenta para amenizar a grande variação de preço nas diferentes regiões do país. O farelo de soja ainda é a principal fonte proteica para animais monogástricos, e o alto custo deste ingrediente justifica a utilização da protease exógena para auxiliar no aproveitamento da proteína bruta da dieta.

Outras notícias você encontra na edição de Aves de agosto/setembro de 2019.

Fonte: O Presente Rural
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Avicultura Nutrição

Qualidade da casca e enriquecimento mineral com uso de superdosing de fitase para poedeiras

Escolher uma fitase de alta atratividade para com seu substrato gerará uma vantagem competitiva para o nutricionista

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Arquivo/OP Rural

Artigo escrito por Alexandre Barbosa de Brito, DSc., gerente técnico para América Latina da ABVista

O ácido fítico (também conhecido como fitato) é uma forma utilizada pelas plantas para armazenamento de fósforo, sendo este uma fonte de energia para o processo de germinação. No entanto, esta associação impede que o fósforo seja utilizado como fonte nutricional para animais monogástricos.

Além disso, o fitato é um forte quelante de minerais essenciais como o cálcio, magnésio, ferro e zinco, e por conta disso pode contribuir para deficiência desses minerais, além de aminoácidos, em animais cuja dieta depende de alimentos ricos em ácido fítico na fonte nutricional, como aves de corte, poedeiras e matrizes pesadas.

O fitato é um anel de seis carbonos ligados com seis moléculas de fósforo. Por isso normalmente chamamos esta combinação de IP6. A ação sobre o IP6 e em seus ésteres seguintes (IP5 => IP4 => IP3 => IP2 => IP1) são provenientes exclusivamente pela ação das enzimas fitases, sendo que fitases distintas podem possuir diferentes atratividades para com seu substrato.

Desta forma, o uso desta enzima pode gerar vantagens na absorção de minerais e aminoácidos para resultar em melhora produtiva dos animais.

Diferenças entre Fitases:

Todas as fitases comercialmente utilizadas, fazem o mesmo papel no organismo biológico: retirar fósforo do anel de fitato convertendo em seus esteres menores: IP5 => IP4 => IP3 => IP2 => IP1. Porém cada enzima possui atratividade para com seu substrato de forma distinta, isso foi comprovado na avaliação realizada por pesquisadores onde os valores de cinética enzimática foram avaliados, sendo que os sete provedores de fitases analisados tiverem dados de cinética enzimática (Km, Kcat, Sustentabilidade a performance gástrica, etc.) distintos.

Escolher uma fitase de alta atratividade para com seu substrato gerará uma vantagem competitiva para o nutricionista, pois será mais eficiência em um menor volume de fitase adicionada.

Fitase rendimento zootécnico e o aporte de minerais e outros nutrientes

A redução dos ésteres de fitato, em especial para um nível inferior ao IP4, favorece muito a absorção de macro e micro minerais, além de melhora do aporte de aminoácidos por redução de suas perdas endógenas, em especial quando utilizado em doses mais elevadas – Superdosing.

Esta condição é evidenciada em trabalho em que os autores descrevem a melhora de performance de poedeiras que consumiram fitase nas doses de 0, 150, 300 ou 1200 FTU/kg. Após 28 dias de adaptação, excreta das aves foram coletadas, além de ossos da tíbia. A taxa média de postura das galinhas que consumiram 1200 FTU/kg de fitase foi de 94,7%, significativamente maior (P<0,05) que dos demais tratamento, além de uma melhora na taxa de cinza da tíbia (P<0,05). Desta forma, fitase em superdosing melhorou a utilização de fósforo, performance e parâmetro ósseo das poedeiras.

Porém para a melhoria de performance, nas avaliações com aves de postura, sugere-se o uso de uma matriz nutricional que aborda níveis além dos dados somente de minerais. Este ítem é algo importante, em especial quando utiliza-se fitases em níveis mais elevados.

Conclusão

  1. Fitato é um poderoso fator antinutricional.
  2. Uma fitase com alta atratividade para o seu substrato é uma ferramenta importante para reduzir seus efeitos:
    1. Melhoria da solubilidade mineral;
    2. Redução de perdas endógenas de Aas.
  1. Isto é ainda mais visível em doses acima de 1.000 FTU/kg, mas ajustes no uso de uma matriz completa devem ser algo a considerar.

Outras notícias você encontra na edição de Aves de agosto/setembro de 2019.

Fonte: O Presente Rural
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