Artigo escrito pelo Professor Doutor Sebastião Aparecido Borges, Consultor Técnico Científico da Tectron Nutrição e Saúde Animal

Enzimas são proteínas globulares com uma complexa estrutura tridimensional que aceleram processos químicos. Elas exercem seus efeitos catalíticos em condições ambientais adequadas, como pH, temperatura e umidade, além de possuírem substratos específicos para atuação. As enzimas endógenas são sintetizadas pelo próprio animal ou pela microbiota naturalmente presente no TGI. Porém, o processo digestivo nos animais não é totalmente eficiente. Publicação de 2011 cita que cerca de 15 a 25% do alimento que é consumido pelos animais não é passível de digestão, seja pela presença de fatores antinutricionais que indisponibilizam nutrientes ou porque o animal não sintetiza determinadas enzimas necessárias à quebra dessas ligações, ou ainda o animal sintetiza a enzima, porém não em quantidade equivalente para digerir o ingrediente presente na ração, como é o caso de suínos jovens.

As frações proteicas presentes nas dietas precisam ser hidrolisadas pelas enzimas proteolíticas digestivas produzidas pelos suínos, que quebram as ligações peptídicas entre os aminoácidos, tornando-os disponíveis para serem absorvidos. Uma particularidade dos suínos é que nos leitões lactentes e recém desmamados a secreção e atividade enzimática é baixa, dificultando, assim, a digestão das rações fornecidas para esses animais. A digestão proteica inicia no estômago a partir da secreção de ácido clorídrico (HCl) e pepsinogênio pelas células principais. O ambiente ácido proporcionado pelo HCl é ideal e transforma o pepsinogênio em pepsina. Essa enzima é caracterizada como endopeptidase e cliva as ligações entre os aminoácidos leucina-valina, tirosina-leucina e fenilalanina-tirosina. Porém, nos leitões há baixa secreção de HCl e de pepsinogênio, o que torna essa reação pouco efetiva.

No duodeno, as proteínas da dieta sofrem ação das enzimas secretadas pelo pâncreas e pela mucosa intestinal. O pâncreas secreta zimogênios que serão ativados no lúmen do intestino. O tripsinogênio secretado pelo pâncreas é ativado em tripsina por uma enteroquinase secretada no intestino. As principais enzimas proteolíticas secretadas pelo pâncreas são: tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidases A e B e elastase. A tripsina e a quimiotripsina são endopeptidases e quebram as ligações peptídicas em locais específicos no centro da cadeia e não nas porções terminais. A tripsina hidrolisa ligações dos aminoácidos lisina e arginina e a quimiotripsina cliva as ligações entre fenilalanina e tirosina.

As carboxipeptidases são exopeptidases que hidrolisam as porções terminais da cadeia de aminoácidos. Assim, a ação conjunta das endo e exopeptidases resulta na presença de oligopeptídeos, tripeptídeos e dipeptídeos e também aminoácidos livres no lúmen do intestino. A hidrólise se completa pela presença das peptidases de membrana que culminam na absorção de aminoácidos livres e dipeptídeos para dentro dos enterócitos, que serão absorvidos na corrente sanguínea somente na forma de aminoácidos livres após ação de peptidases citosólicas.

As enzimas exógenas são adicionadas às rações dos suínos para aumentar a digestibilidade dos nutrientes e melhorar a eficiência da sua utilização. Para uma reação enzimática ocorrer no TGI é necessário que as condições ideais para atuação da enzima estejam presentes. Além disso, o substrato deve estar numa forma física e química que possibilite a ação enzimática sobre ele. Desde a década de 1980 as enzimas têm sido utilizados nas rações, alterando o perfil nutricional dos ingredientes, e vêm desempenhando um papel importante para melhorar a eficiência da produção de carne e ovos.

Seu modo de ação consiste basicamente na ligação com agentes antinutricionais em alguns ingredientes ou clivagem de substâncias químicas não disponíveis anteriormente e permitir melhor aproveitamento dos nutrientes pelos animais. A utilização de enzimas na nutrição animal leva em consideração uma preocupação especial: esses aditivos precisam manter um nível de atividade suficiente para que se possa obter resposta significativa em termos de desempenho zootécnico com o seu uso. Além disso, é importante que, mesmo com a mistura de outros ingredientes em uma ração, ou em situações de armazenamento do produto em diferentes temperaturas, as enzimas se mantenham ativas ao longo de todo o processo de produção de rações e também não se degradem pela ação das enzimas endógenas do animal.

As proteínas resistentes à digestão passam diretamente ao intestino grosso servindo de substrato aos microrganismos, proporcionando proliferação de bactérias maléficas e reduzindo a absorção de nutrientes. Além disso, todos os compostos nitrogenados que não foram degradados são excretados e contribuem para a poluição ambiental.

A suplementação de enzimas exógenas específicas melhoram o valor nutricional dos alimentos, uma vez que tornam o processo de digestão mais eficiente. As enzimas auxiliam na quebra de fatores antinutricionais, melhoram a digestibilidade do amido, proteínas, aminoácidos e minerais como cálcio e fósforo. De uma forma resumida, a suplementação de protease exógena nas rações de suínos pode: melhorar a digestão e absorção dos nutrientes presentes na ração; reduzir a variabilidade da composição nutricional dos ingredientes, resultando em formulas mais precisas e mais baratas; manter a saúde e a integridade intestinal, reduzindo nutrientes não digeridos que poderiam servir de substrato para crescimento de microrganismos patogênicos, além de reduzir o volume de matéria orgânica excretada (fezes). Assim, a aplicação de proteases na nutrição de suínos tem como principal objetivo complementar as enzimas endógenas secretadas pelo animal. O TGI desses animais secreta vários tipos de enzimas proteolíticas, entretanto com a inclusão de enzimas exógenas, o aproveitamento dos nutrientes pode ser intensificado.

O valor nutricional de quase todos os alimentos pode ser melhorado pela adição de combinação enzimática específica. Principalmente alimentos sub processados (presença de fatores antinutricionais) e/ou com baixo valor energético. Os efeitos benéficos das enzimas exógenas são fundamentais em animais jovens. A suplementação dessas proteases exógenas nas rações pode proporcionar melhor digestão protéica e, consequentemente, melhor desempenho zootécnico.  Segundo estudo de 2007, um importante pressuposto na seleção da enzima exógena a ser utilizada é que os resultados obtidos in vitro sejam reproduzidos em aplicações práticas com os animais.

As proteases também podem ser utilizadas para melhorar a degradação de proteínas como glicinina e β-conglicinina e alguns fatores antinutricionais (lectina e fator antitripsina) do farelo de soja processado inadequadamente. Pesquisadores relataram que o tratamento de soja integral com protease foi efetivo na redução do fator inibidor de tripsina e da lectina e não resultou em prejuízo para certos aminoácidos que foram associados com tratamento severo de aquecimento.

Em leitões, a função pancreática aumenta na terceira semana de vida, a amilase, a lipase e a protease, presentes em baixas quantidades ao nascimento, aumentam nos períodos subsequentes. A desmama na terceira ou na quarta semana de vida dos leitões causa redução significativa na produção de protease. Produtos enzimáticos, com protease, usados na alimentação de suínos, têm proporcionado melhora na digestibilidade da matéria seca e do nitrogênio de rações à base de milho e de farelo de soja para leitões durante as três primeiras semanas após a desmama.

A inclusão de enzimas, entre elas uma protease exógena, em rações de leitões dos 10 aos 30 Kg, resultou em ganho de 2,3% no coeficiente de digestibilidade da proteína bruta e de 74 kcal/kg na energia digestível da ração para leitões, resultando em consistentes melhoras na conversão alimenta, segundo estudo. Trabalho recente (dados não publicados) nos laboratórios da Universidade Estadual de Londrina confirmaram os benefícios da utilização de proteases (acida e alcalina) sobre a conversão alimentar de suínos de 21 a 63 dias de idade, em que o controle positivo é a ração tradicional e o controle negativo é a ração tradicional depreciada da matriz nutricional da enzima.

Mais informações você encontra na edição de Suínos e Peixes de maio/junho de 2017.

Fonte: O Presente Rural