Relação da nutrição com a parasitologia

Helder Louvandini

louvandini@cena.usp.br

Universidade de São Paulo Centro de Energia Nuclear na Agricultura

Laboratório de Nutrição Aninal

Introdução

Sistema Imune

Endoparasitas

Nutrição

Nutrição Animal 65 a 85% do custo de produção

Exigência nutricional

◦ Animais jovens

◦ Animais em lactação

◦ Defesa contra os endoparasitas

Ambiente: Qualidade e Quantidade de Forragem

Estação das chuvas

(novembro-abril)

Estação seca

(Maio-outubro)

Média das variáveis bromatológicas das gramíneas Andropogon, Aruana

e Tanzânia durante a estação das chuvas no CMO/FAV/UnB

Variáveis Gramíneas

Andropogon Aruana Tanzânia

Materia seca 28,88 27,90 25,09

Proteina Bruta 10,09 10,90 11,37

Fibra em

detergente neutro 67,45 65,40 68,40

Fibra em

detergente ácido 33,20 35,53 34,84

Extrato etéreo 3,18 2,1 2,31

Matéria mineral 4,85 6,15 5,32

Fósforo 0,11 0,12 0,13

Nutrientes

Digestíveis totais 60,54 57,10 58,11

Castro filho et al. (2007)

Média e desvio-padrão das variáveis bromatológicas em percentagem da

materia seca dos capins Andropogon, Aruana e Tanzânia durante o período

da seca

Variáveis Gramíneas

Andropogon Aruana Tanzânia

Materia seca 47,1 43,4 40,8

Proteína bruta 4,1 5,1 4,2

Fibra em detergente

neutro 74,3 72,2 72,7

Fibra em detergente

ácido 45,5 42,5 42,2

Extrato etereo 1,5 2,1 1,9

Matéria mineral 4,7 6,8 6,9

Nutrientes

digestíveis totais 42,3 46,8 47,3

Menezes, 2006

Efeitos da associação do pasto mais suplemento

Efeito associativo: suplemento aumenta consumo da

forragem (uréia, sal mineral e vitaminas)

Efeito substitutivo: consumo da forragem diminui

Fatores que contribuem para o efeito substitutivo

Grande quantidade de pastagem disponível para os animais

Alta qualidade da forragem

Alta qualidade do suplemento

Grande quantidade do suplemento

Animais com baixa demanda por nutrientes

(NRC 2006)

Principais endoparastias: ABOMASO

Haemonchus spp.;

Ostertagia spp.;

Trichostrongylus axei.;

INTESTINO DELGADO

Cooperia spp.;

Trichostrongylus spp.;

Strongyloides spp;

Nematodirus spp;

Bunostomum spp;

Toxocara vitulorum

Moniezia spp

INTESTINO GROSSO

Oesophagostomum spp.;

Trichuris spp.

INFECÇÃO MISTA

Ação dos parasitas no hospedeiro

Reduz consumo do alimento.

Lesões na mucosa intestinal com

diminuição da absorção dos nutrientes.

Lesão na mucosa intestinal com aumento

da proteína endógena para o lume

intestinal.

Aumento das exigências nutricionais para

debelar e reparar os tecidos que foram

lesionados.

Cooperia

Cardia et al. 2011

Vilosidades duodeno normal Atrofia das vilosidades

IMPACTO DA INFECÇÂO POR T. colubriformis

Efeitos sobre o Consumo Alimentar

A redução no consumo é um dos fatores mais importantes na diminuição do desempenho animal, pois o animal fica incapacitado de adquirir o nutriente;

Pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na indução da depressão do consumo voluntário: ◦ Mudança no fluxo da ingesta;

◦ Modificações no pH do conteúdo intestinal;

◦ Alterações nos hormônios intestinais;

◦ Dor abdominal;

◦ Enterite;

◦ Efeito direto sobre o SNC.

-Anorexia

-Dor abdominal

-Diarréia

-Febre

-Fraqueza

-Desinteria

TNF-α/Caquexina Perda de

Nutrientes

Perda sanguínea

via fezes/urina

Estoques de Fe

exauridos

Deficiência de

Fe e anemia

Diminuição da

ingestão de Fe

Diminuição da absorção de

nutrientes/Deficiência de:

-Energia -Iodo

-Proteína -Vit. B12

-Ferro -Zinco

-Vit.A -Outros

DIMINUIÇÃO DO APETITE

Diminuição da

utilização de

nutrientes/ função

hepática desrregulada

Diminuição da

absorção de

nutrientes (ex:dano à

mucosa intestinal)

Crescimento retardado

Produtividade diminuída

Baixo ganho em peso

Baixa resistência imune

Parâmetros reprodutivos diminuídos

PARASITAS

Fonte: Adaptado de Stephenson et al., 2000.

Imunidade inata e adquirida

Tipos de Respostas Imunes Adquiridas

Linfócitos B

Contra microorganismos

extracelulares e suas toxinas

Facilitam

a fagocitose

Mastócitos

Desencadeiam

a liberação de

mediadores inflamatórios

Podem ativar diferentes

mecanismos efetores

Mediada por

anticorpos

IMUNIDADE

HUMORAL

Destruição e lise das

células infectadas

Contra microorganismos

intracelulares

Mediada por

linfócitos T

IMUNIDADE

CELULAR

RESPOSTAS IMUNES

ADQUIRIDAS

Eosinofilia

Eosinófilo

7 dias

Proteína catiônica eosinofílica

Peroxidase eosinofílica

Proteína básica principal

Neurotoxina derivada de eosinófilo

Desenvolvimento da imunidade adquirida

OPG

ou N

úm

ero

de v

erm

es

aquisição expressão

Tempo

Imunonutrição

Priorização da utilização dos nutrientes

nas funções corporais

◦ Aquisição da imunidade aos endoparasitas

tem prioridade ao crescimento do animal

◦ A expressão da imunidade aos parasitas tem

menor prioridade em relação a crescimento

e reprodução

Kyriazakis & Houdijk 2006

Energia X Proteína

Suplementação energética leva Proteína

Células imunológicas

Alanina e Glutamina ENERGIA

(Houdijk 2012)

Linfócito Neutrófilo

Louvandini et al. (2006)

24 ovinos

Pasto de Andropogon gayanus (9 meses)

Concentrado 300 g/animal/dia

Alta proteína 19% (30% farelo soja, 20% farelo trigo e 46% milho)

◦ Vermifugado

◦ Sem verfimugação

Baixa proteína 11% (10% farelo soja, 10% farelo trigo, 76% milho)

◦ Vermifugado

◦ Sem vermifugação

Ganho em peso médio diário (GMD) de ovinos Santa Inês, a pasto,

suplementados com alta (AP) e baixa proteína (BP), com (v) e sem

(n) tratamento anti-helmíntico.

Variáveis

Tratamentos

BPn APv APn BPv

GMD (g/dia) 116a 104a 85b 64c

Louvandini et al. (2006)

a,b e c médias seguidas por letras diferentes, nas linhas, diferem entre si (P0,05)

Louvandini et al. (2006)

Baixo teor PB 11%

Alto teor PB19%

Semanas

Ovo

s por

Gra

ma

de F

eze

s

chuvas seca

Número de vermes em ovinos Santa Inês, a pasto, suplementados com

alta(AP) e baixa proteína (BP), com (v) e sem (n) tratamento anti-

helmíntico.

a,b e c médias seguidas por letras diferentes, nas linhas, diferem entre si (P0,05)

Espécies

Tratamentos

BPn APv APn BPv

H. contortus 32 a 1220c 100b 2383d

T. colubriformis 54a 2020c 566b 14862

Total Geral 86a 3239c 667b 17244

Louvandini et al. (2006)

Méndez-Ortíza et al. (2019)

Custo adicional por verme:

Energia: 0,056 kJ/kg PV0,75

Proteina Bruta: 0.30 mg/kg PV0,75

Cálculo do custo adicional de Energia e Proteína bruta

segundo Méndez-Ortíza et al. (2019)

Item

Tratamentos

BPn APv APn BPv

Energia (kJ) O,49 20,29 4,82 154,15

Proteína bruta (g) 0,25 8,68 1,55 32,37

Plantas taniníferas

Taninos grupo dos fenóis;

Encontradas em diversas plantas:

◦ frutos verdes

◦ na casca

◦ Sementes

◦ caule.

Proteção

Sabor amargo/adstringente

Alta afinidade as proteínas (aa prolina)

Classificação Taninos Hidrolisáveis glicose e ácido

gálico;

Taninos Condensados monomêros de flavonóides (procianidinas entre outros);

Os monomêros se ligam em diferentes arranjos espaciais, de forma que cada planta produz um tipo de molécula, que possui características físico-químicas distintas

Atividade biológica

Efeitos desejáveis do TC

Proteção da proteína no rúmen ◦ Complexo Tanino-proteína pH dependente

Liberação gradual de nutrientes

Redução na produção de gases no processo fermentativo do rúmen (mitigação de metano)

Ação antiparasitária (anti-helmíntica)

Efeitos indesejáveis do TC

Redução da palatabilidade dos vegetais

Redução do potencial de utilização dos nutrientes, principalmente a proteína

Interferência no funcionamento de algumas enzimas

Diminuição no desenvolvimento animal

Depende do teor na dieta de ruminantes até 4 %

Ação nos vermes

Hipótese direta:

◦ Moléculas de taninos atuam diretamente

sobre as larvas/ovos

◦ Impedindo ou dificultando as mudas das larvas

◦ Larvas do parasita não atingiriam a fase adulta,

interrompendo o ciclo da doença

◦ Ligação dos taninos às proteínas da cutícula

do parasita

◦ Atrasos na perda da cutícula é fatal à larva

trânsito do trato gastrintestinal

Microscopia Eletrônica de Varredura

Deposição de

taninos no aparelho

bucal e na cutícula;

HOSTE et al (2012)

Microscopia Eletrônica de Varredura

Deposição de taninos

na cutícula;

HOSTE et al (2006)

Experimento com Acácia negra (Acacia mearnsii)

20 borregos (22,54,7kg), distribuídos em dois tratamentos:

◦ GT: Animais que receberam tanino condensado.

◦ GC: Animais que não receberam tanino condensado.

Ovinos do GT:

18 g da casca da Acácia negra (TC= 18% ) uma vez por semana

13 semanas, até o abate dos animais.

Cenci et al. 2007

CENCI et al. (2007)

Número de vermes

Grupo controle:10.003

Grupo TC: 4.227

Suplementação com folhas desidratadas de Mimosa

caesalpiniifolialia pode reduzir a infecção por Haememonchus

contortus em cabras

24 cabritos (15 ± 2,5 kg)

16.000 larvas (50% Haemonchus spp., 41% Trichostrongylus spp. e 9 %

Oesophagostomum spp.)

◦ Grupo controle negativo concentrado sem a Minosa e antihelmintico

◦ Grupo controle positivo com monepantel concentratado sem a Minosa

◦ Grupo concentrado com a Mimosa por 2 períodos de 7 dias (1 a 7 e 14–21),

◦ Grupo concentrado a Mimosa com os mesmos períodos e 10 g of

polietilenoglicol (PEG)/dia.

Mimosa 64,3 mg de tanino condensado/kg PV

Minosa 128.7 mg de tanino condensado/kg PV

28 dias sacrificados

Brito et al. 2018

Brito et al. 2018

Ação nos vermes

Hipótese indireta:

◦ Ação Nutricional

◦ Alta afinidade de taninos às proteínas

◦ Proteína “by pass” microbiota ruminal,

◦ Proteína de elevado valor biológico a nível

de abomaso e intestinal

◦ Melhora na resposta imunológica animal

◦ Diminuindo a infecção ou eliminando-a

24 borregos (26 ± 2,16 kg)

10 semanas

40% de Sansão (TC=10%) no concentrado (TC=4%)

Sansão sadio

Sansão sadio + polietilenoglicol (PEG)

Sansão infectado (3000 L3 por semana em 4 semanas)

Sansão infectado + PEG

FADEL, (2011)

Constituintes Feno de Cynodon

dactylon

Feno do Sansão do

Campo

Matéria Seca 89,4 37,6

Proteína 9,3 15,7

Fibra 77,1 65,2

Fibra em Detergente Ácido 42,8 51,9

Extrato Etéreo 1,9 6,9

Matéria Mineral 5,1 5,7

Fenóis Totais** - 16,5

Taninos Totais ** - 10,5

Taninos Condensados ***

- 10,2

Tabela: Composição bromatológica do feno de Coast

cross (Cynodon dactylon) e do feno do Sansão do Campo

(Mimosa caesalpiniifolia Benth) fornecido aos ovinos em % de

matéria seca (MS)

**Valores expressos em equivalente grama de ácido tânico em % de matéria seca

***Valores expressos em equivalente grama de leucocianidina em % de matéria seca

Tabela - Composição bromatológica dos concentrados fornecido aos ovinos

em % de matéria seca (MS)

Constituintes Sansão do

Campo

Sansão do

Campo + PEG

Dieta

Matéria Seca 91,3 90,6 -

Proteína 18,6 17,8 -

Fibra em detergente neutro 69,5 71,3 -

Fibra em Detergente Ácido 36,9 37,2 -

Extrato Etéreo 5,7 4,5 -

Matéria Mineral 9,1 7,4 -

Fenóis Totais** 6,6 6,6 1,9

Taninos Totais ** 4,2 4,2 1,2

Taninos Condensados ***

4,1 4,1 1,2

**Valores expressos em equivalente grama de ácido tânico em % de matéria seca

***Valores expressos em equivalente grama de leucocianidina em % de matéria seca

0

500

1000

1500

2000

2500

OPG

1 2 3 4 5 6 7 8

SEMANAS

PEG Infec

Sansão Infec

Ovos por grama de fezes (OPG) dos cordeiros Santa

Inês infectados com T. columbriformis nos diferentes

tratamentos

a

b

Número de vermes:

PEG : 4878

Sansão: 4288

Médias do consumo de matéria seca (CMS), consumo de matéria seca por

unidade de peso metabólico (CMS/PV0,75), consumo em relação ao peso

vivo (CPV), conversão alimentar (CA), ganho médio diário (GMD) e ganho

de peso total (GT).

Sansão Sansão + PEG Sansão + Infec + PEG Sansão + Infec

CMS (g/dia) 1018 965 1033 1014

CMS/PV0,75 72,5 72,4 74,3 72,2

CPV (%) 3 2,8 3,1 3

CA 6,56 6 7,2 6,4

GMD (g) 142,5ab 150,7b 152,9b 116,0a

GT (kg) 9,2ab 9,8b 9,9b 7,5a

Tratamentos

MINERAIS

Macrominerais: Ca, P, Mg, Na, K, Cl, e S

Microminerais: Co, Cu, Fe, Cr, I, Mn, Mo, Se e Zn.

Possivelmente essenciais: Arsênio, Bário, Bromo, Cádmio e

Estrôncio

Não essenciais:

Alumínio, Antimônio, Bismuto, Boro, Chumbo, Germânio,

Mercúrio, Ouro, Prata, Rubídio e Titânio

Goff (2017)

Pouca informação sobre as exigências adicionais dos

minerais para debelar os efeitos deletérios dos

endoparasitas gastrintestinais

Mcclure (2008)

FÓSFORO

Deficiência pode reduz resposta imune (Kahn, 2009)

O dano causado no epitélio intestinal por parasitas pode interferir na absorção e metabolismo do fósforo (Vitti e Kebreab, 2010)

Reduz a formação óssea, os níveis plasmáticos de fósforo e presença deste mineral na saliva (Coop et al. 1982)

Importância no Brasil

Fósforo (32P)

Metabolismo de fósforo X Cooperia punctata

Bezerros

Infecção aguda (45.000 L3)

Infecção crônica (10.000 L3 por semana, durante 5 semanas)

Louvandini et al. (2009)

Consumo, de MS, P ingerido, peso inicial e final, P absorvido, P excretado nas fezes e P retido em bezerros infectados com C. punctata, infecção aguda (dose única de 45.000 L3).

Tratamentos Erro padrão

da média P Controle Infectados

Matéria seca ingerida (g.d-1) 2.297 2.297 0,06 0,71

P ingerido (g.d-1) 12,43 12,43 0,0004 0,71

P inicial (kg) 66,30 65,80 1,58 0,80

P final (kg) 70,30a 68,10b 0,61 0,03

P dietético absorvido (g.d-1) 10,66 9,51 0,54 0,15

P fecal (g.d-1) 3,75b 5,46a 0,65 0,08

P retido (g.d-1) 8,68a 6,97b 0,64 0,09

a e b: letras diferentes na mesma linha são significativamente diferentes (P<0,01)

8,68 - 6,97= 1,71 g/dia 13,75 %

Consumo de MS, P ingerido, P absorvido, P excretado nas fezes e P retido de bezerros infectados com C. punctata, infecção crônica (10.000 L3 por semana, durante 5 semanas)

Tratamentos Erro padrão da

média P Controle Infectados

Matéria seca ingerida (g.d-1) 2157a 1670b 6,17 0,01

P ingerido (g.d-1) 18,13a 12,56b 8,51 0,01

P dietético absorvido (g.d-1) 15,40 a 10,86b 0,54 0,01

P fecal (g.d-1) 4,41 3,15 0,65 0,19

P retido (g.d-1) 13,72a 9,41b 0,66 0,01

a e b: letras diferentes na mesma linha são significativamente diferentes (P<0,05)

Cordeiros

◦ Tratamento infectado (I) (n=7):

5.000 L3/animal, 3x/semana (3 semanas) = 45 000 L3 de T.

colubriformis.

◦ Tratamento controle (C) (n=8):

Sem infecção

Silva et al. (2018)

Fósforo (32P)

Metabolismo de fósforo X T. colubriformis

VI VU V0-

VIT –

TratoGastrintestinal

Vaa – VaT

Vaf –

V0+R2

OssoV0+R

VOT2

V0+D

VFD

Vf

VF

Ve0-

VeT- V0+R1

VeD1

VeD2

VO+T VOT1

VTe-

VTe+

Tecidos moles

Vo+

Sangue

Modelo Lopes et al. (2001)

4 compartimentos

Variáveis (mg/kg PV/dia) Tratamentos

Prob Controle (n=7) Infectado (n=8)

Consumo de MS (g/dia) 678,7 ± 15,41 698,1 ± 14,41 0,36

P consumido (VI) 134,3 ± 12,44 142,2 ± 11,51 0,64

Perdas de P dietético nas fezes (VFD) 55,4 ± 12,44 84,7 ± 10,88 0,08

P endógeno total que chega ao TGI (VIT) 73,3 ± 9,44 52,7 ± 8,83 0,06

P absorvido de origem endógena (Vaf) 43,2 ± 7,09 23,7 ± 6,63 0,06

P endógeno excretado nas fezes (Vf) 30,1 ± 4,40 28,6 ± 4,12 0,84

Perdas totais de P nas fezes (VF) 85,6 ± 14,60 113,6 ± 13,66 0,08

Perdas de P na urina (VU) 0,04 ± 0,11 0,05 ± 0,05 0,95

Balanço de P (Ba) 48,6 ± 10,06 28,5 ± 9,41 0,16

P absorvido de origem alimentar (Vaa) 78,8 ± 8,59 57,6 ± 8,03 0,09

P total absorvido (VaT) 122,1 ± 14,14 81,3 ± 13,23 0,05

Disponibilidade biológica (%) 58,0 ± 0,05 42,6 ± 0,04 0,05

P plasmático (mg/100 mL) 6,6 ± 0,38 6,2 ± 0,35 0,42

Consumo e fluxos, biodiponibilidade e teor no plasma do fósforo

Fluxos de fósforo

Variáveis (mg/kg PV/dia)

Tratamentos

Prob

Controle

(n=7)

Infectado

(n=8)

P do VaT que retorna ao TGI (VeD1) 9,8 ± 1,90 6,7 ± 1,77 0,24

P do VaT distribuído para o osso e demais tecidos (VeD2) 112,2 ± 12,52 74,5 ± 11,71 0,04

P do VaT incorporado nos tecidos moles (VO+T) 6,4 ± 1,17 5,8 ± 1,09 0,70

P do VaT incorporado no osso (VO+D) 105,7 ± 11,57 68,7 ± 10,82 0,03

P incorporado no osso (VO+) 813,2 ± 90,32 650,2 ± 84,49 0,21

P reabsorvido do osso (VO-) 767,5 ± 92,09 623,9 ± 86,14 0,27

Balanço de P no osso 45,7 ± 9,27 26,2 ± 8,67 0,14

P reabsorvido do osso que retorna ao TGI (VeO-) 60,0 ± 7,57 42,4 ± 7,08 0,11

P do osso reciclado para o osso e demais tecidos (VO+R2) 707,5 ± 88,33 581,5 ± 82,63 0,31

P do tecido reciclado para o osso e demais tecidos (VO+R1) 42,2 ± 8,08 49,9 ± 7,56 0,49

Total de P reciclado para o osso e demais tecidos (VO+R) 749,8 ± 94,95 631,4 ± 88,81 0,37

P do VO+R reincorporado aos ossos (VOT2) 707,5 ± 88,33 581,5 ± 82,63 0,31

P do VO+R reincorporado aos tecidos moles (VOT1) 42,2 ± 8,08 49,9 ± 7,56 0,49

P incorporado nos tecidos moles (VTe+) 48,7 ± 8,74 55,8 ± 8,17 0,56

P reabsorvido dos tecidos moles (VTe-) 45,7 ± 8,50 53,5 ± 7,95 0,51

Balanço de P nos tecidos moles 2,9 ± 0,85 2,2 ± 0,80 0,58

P reabsorvido dos tecidos moles que retorna ao TGI (VeT-) 3,54 ± 0,60 3,59 ± 0,56 0,95

Considerações finais

• Bem-estar animal na produção animal

• Sistema a pasto

• Convivência com as verminoses

• Nutrição/alimento funcional controle preventivo

• Menor uso antihelmínticos

• Menor contaminação dos produtos de origem animal e ambiente

• Sustentabilidade

Obrigado!!!

louvandini@cena.usp.b

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