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Fibra dietética e fermentação de proteínas no intestino de aves e suínos

Por Alexandre Barbosa de Brito, Médico Veterinário, PhD em Nutrição Animal

Alexandre Brito

Alexandre Brito é médico veterinário, doutor em nutrição animal

18-Out-2019 10:25 - Atualizado em 18/10/2019 10:39

“A fermentação de fibras dietéticas ou de proteínas no intestino dos animais é uma questão de interesse devido aos seus potenciais efeitos benéficos à saúde intestinal destes animais e ao meio ambiente”. Assim inicia-se a abordagem de uma revisão recente de um grupo de pesquisadores americanos (Jha & Berrocoso, 2015). Esta revisão aborda algumas das informações relevantes disponíveis sobre a fermentação destes nutrientes além de seus efeitos interativos no ambiente intestinal dos animais e sua contribuição para a emissão de gases nitrogenados além do odor das excretas.

Mas, antes de iniciar a abordagem desta revisão, se faz necessário conceituar o termo fibra dietética (FD). De acordo com Choct (2015), a definição de FD provoca uma grande controvérsia, porque tem havido confusas abordagens sobre este tema ao longo dos anos, incluindo definições baseadas nos efeitos fisiológicos da fibra e com base em seus métodos de determinação. De relevância direta para a nutrição de aves e suínos o ideal é relacionar o termo FD ao conteúdo de polissacarídeos não-amiláceos (PNA) + lignina (Figura 01).

 

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Alexandre Brito

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Figura 01.
Resumo da relação dos vários conteúdos de fibra normalmente utilizados em nutrição animal.
Fonte: Choct (2015)

 

Visto isso, resta aos nutricionistas retirar o máximo proveito das frações fermentáveis das pectinas e hemiceluloses, já que a glicose de ligação b 1-4 e a liginina realmente possuem um desafio grande para aves e suínos.

Annison & Choct (1991) descreveram de forma correta as bases para avançarmos no aspecto de nutrologia envolvendo o aproveitamento de fibra pelos animais, sendo os principais desafios: evitar a solubilização destas frações de PNA no intestino delgado por uso de enzimas digestivas especialmente desenvolvidas para tal finalidade, e com isso gerar um padrão de fermentação de cadeias de PNA nas frações mais propícias do trato intestinal que são os cecos dos animais. Isso gera um espaço para o correto desenvolvimento de proteobactérias no intestino delgado, melhorando o aproveitamento destes nutrientes; além de incrementar o desenvolvimento de bactérias fermentadoras de fibra no intestino grosso que igualmente vão consumir parte do nitrogênio que por ventura cheguem até os cecos. Ainda de acordo com os autores, o ideal não é existir fermentação de proteína nos cecos, pois os produtos formados são geralmente aminas biogênicas o que determinará um processo de demasiada má qualidade. Uma forma de se investigar esta ocorrência refere-se a avaliação de ácidos graxos voláteis de cadeia ramificada (AGCR), que são normalmente presentes em processos deletérios de fermentação de proteína nos cecos (Lee et al., 2017).

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Estratégias nutricionais mais assertivas para a região cecal, são aquelas que geram uma fermentação da FD, elevando a produção de ácidos graxos voláteis de cadeia curta (AGVs) e aumentando o aproveitamento nutricional pelos animais. Este efeito pode ser alcançado quando trabalhamos com uma ruptura correta das frações desta FD, com o uso de enzimas digestivas, em especial de xilanases (devido a alta participação de arabinoxilanos nos grãos usualmente utilizados na nutrição de aves e suínos nas américas). De acordo dados do sistema Feed Quality Service da ABVista (2019), o conteúdo de arabinoxilanos totais (solúveis + insolúveis) presentes no grão de milho (principal fonte de FD nas dietas de monogástricos) chega ultrapassar 65kg/ton (Figura 02).

 

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Figura 02.
Participação de polissacarídeos não-amiláceos (PNA) e de arabino-xilanos em análises realizadas em 2019 em grãos de milho nos diferentes países sulamericanos.
Fonte: ABVista (2019).

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Esta relação se torna clara na publicação de Jha & Berrocoso (2015), onde os autores descrevem que a inclusão de FD em alimento de suínos possui uma ação importante na redução de amônia para os animais. De acordo com a pesquisa, a adição de PNA de casca de soja e/ou polpa de beterraba em dietas de suínos ajudou a reduzir a taxa de excreção de N urinário e, assim, a emissão de amônia (Figura 03).

 

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Figura 03.
Relação entre o teor de polissacáridos não amiláceos (PNA) da dieta e a taxa de excreção de N na urina de suínos.
Fonte: Jha & Berrocoso (2015)

 

Em aves o mecanismo é parecido, onde estratégias como o uso de xilanase pode gerar uma ruptura correta das frações de fibra alterando a processo fermentativo, o que promove uma degradação de fibra que gera uma maior fermentação na fração cecal, deixando os segmentos iniciais (duodeno ao íleo) melhor adaptado ao padrão digestivos de proteína e amido.

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Esta hipótese foi desafiada por Lee et al. (2017), que investigaram outro efeito importante do uso de FD, avaliando-se as alterações induzidas pelo uso da enzima exógena xilanase na produção de ácidos graxos voláteis de cadeia curta (AGVs) devido a modulação do microbioma de dos frangos de corte. Para isso, um experimento de 42 dias foi conduzido utilizando-se 328 pintos de corte machos Ross 508 divididos em dois tratamentos, sendo referente a animais alimentados com dietas à base de trigo com ou sem xilanase (0 ou 16.000 BXU/kg). De acordo com os autores, a suplementação com xilanase aumentou (P<0,05) os resíduos de arabinose e xilose no íleo e diminuiu a viscosidade ileal das aves em todas as idades, sugerindo a degradação do arabinoxilano aos oligossacarídeos solúveis, porém a proporção de resíduos de xilose e arabinose no total de açúcares solúveis cecais diminuiu (P <0,001) no dia 21 e 42, comparando-se ao padrão obtido no 11 dia de idade, sugerindo uma maior utilização pela população de bactérias residentes nos cecos (Figura 04). Em todas as idades, o tratamento com xilanase reduziu (P = 0,04) a proporção de ácidos graxos voláteis de cadeia ramificada (AGCR), sugerindo uma redução na fermentação protéica. Esses achados exemplificam que a maior degradação do arabinoxilano de trigo com o uso de xilanase pode aumentar a colonização de bactérias específicas, além da produção de AGVs no ceco. Este evento que pode estar relacionado ao melhor desempenho de frangos de corte.

 

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Figura 04.
Mecanismo de ação das xilanases melhoram os níveis de xilose e arabinose no ceco em todas as idadesA; já a idade dos animais é um fator dominante no desenvolvimento e fermentação da microbiotaB.
Fonte: Lee et al. (2017).

 

Desta forma, compreender melhor as frações nutricionais dos ingredientes que estamos trabalhando configurará uma grande ferramenta para a modulação do microbioma de animais monogástricos, objetivando um melhor aproveitamento de frações antes pouco trabalhadas. Estratégias de nutrição de grandes animais devem ser adaptadas aos conceitos de monogástricos, buscando a utilização de frações da FD para a alimentação de um filo específico de bactérias fecais (Firmicutes), o que pode traduzir-se em benefícios de performance dos animais.

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