utilização de carboidrases em rações de frangos de corte · melhorar o aproveitamento da...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA
PROGRAMA DE PÓS–GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL
Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS
Utilização de carboidrases em rações de frangos de corte
Bruno Duarte Alves Fortes
Orientador:
Prof. Dr. Marcos Barcellos Café
GOIÂNIA
2011
i
BRUNO DUARTE ALVES FORTES
Utilização de carboidrases em rações de frangos de corte
Seminário apresentado junto à Disciplina
Seminários Aplicados do Programa de Pós-
Graduação em Ciência Animal da Escola de
Veterinária e Zootecnia da Universidade
Federal de Goiás.
Nível: Doutorado
Área de Concentração:
Produção Animal
Linha de Pesquisa: Metabolismo
nutricional, alimentação e forragicultura
na produção animal
Orientador:
Prof. Dr. Marcos Barcellos Café - UFG
Comitê de Orientação:
Prof. Dr. José Henrique Stringhini - UFG
Profª. Drª. Nadja Susana Mogyca Leandro - UFG
GOIÂNIA
2011
ii
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................... 3
2.1 Polissacarídeos não amiláceos (PNAs) ........................................................... 3
2.2 Polissacarídeos não amiláceos solúveis .......................................................... 5
2.3 Polissacarídeos não amiláceos insolúveis ....................................................... 6
2.4 Digestão de carboidratos.................................................................................. 7
2.5 Enzimas na nutrição de frangos de corte ......................................................... 8
2.6 Mecanismos de ação das enzimas ................................................................ 10
2.7 Classificação das enzimas de acordo com o seu substrato ........................... 11
2.8 Desenhos experimentais com a utilização de enzimas .................................. 12
2.9 Efeitos do uso de carboidrases sobre o desempenho e digestibilidade dos nutrientes.............................................................................................................. 12
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................. 18
4 REFERÊNCIAS ................................................................................................. 19
iii
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1- Composição em PNAs de alguns ingredientes utilizados em rações de frangos de corte ................................................................................................ 3
QUADRO 2- Principais enzimas utilizadas em rações avícolas, substratos e seus efeitos ................................................................................................................... 11
QUADRO 3- Efeito do uso de enzimas na conversão alimentar (CA) e ganho de peso (GP) de frangos de corte alimentados com dietas à base de milho e farelo de soja ....................................................................................................................... 17
iv
LISTA DE TABELAS
TABELA 1- Energia Metabolizável Verdadeira corrigida pelo balanço de nitrogênio (EMVn), do milho e seus diferenciais entre o tratamento sem enzima, com base na Matéria Seca. .................................................................................................. 16
v
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1- Energia metabolizável verdadeira corrigida pelo balanço de nitrogênio com o aumento de inclusão de Ronozyme A na dieta de aves. ........................... 16
1
1 INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas houve um grande avanço tecnológico na
avicultura e a cada ano diversos fatores contribuíram para tal desenvolvimento.
Dentre estes fatores citam-se a genética, que seleciona aves com maior potencial
de produção; a nutrição, pelo fornecimento de dados sobre exigências nutricionais
para a elaboração de dietas balanceadas e econômicas; o manejo, que
proporciona condições ambientais ideais para as aves expressarem seu potencial
genético e a sanidade, na prevenção de inúmeras enfermidades.
A biotecnologia tem contribuído com a nutrição, por meio do
lançamento de aditivos que, adicionados às rações, permitem otimizar a produção
auxiliando a atingir melhores resultados econômicos e produzir alimentos de
qualidade, com maior segurança e mais saudáveis aos consumidores.
Dentre os aditivos alimentares comumente utilizados nas rações
avícolas, citam-se as enzimas que têm sido incorporadas às dietas dos animais
para melhorar o desempenho das aves, atuando como catalisadores biológicos
agindo no metabolismo dos animais.
O estudo das enzimas é bastante antigo, iniciou-se em 1890 quando
Emil Fischer desenvolveu a teoria da especificidade, baseada nas propriedades
das enzimas gliconeogênicas envolvidas na síntese da glicose e frutose a partir
do glicerol (ROSA & UTTPATEL, 2007).
A adição de enzimas exógenas em dietas avícolas no Brasil vem se
destacando ao longo dos últimos anos por diversos motivos. Dentre os quais
pode-se destacar: 1) a constante busca na redução do custo por unidade de
ganho na indústria avícola o que está atrelado à redução no custo com
alimentação dos animais; 2) diferentes disponibilidades de ingredientes
alternativos de acordo com as características locais de cada região, sendo que
estes apresentam um perfil nutricional (carboidratos, lipídeos, proteína e etc)
diferenciado em relação à dieta padrão comumente utilizada à base de milho e
farelo de soja; 3) constante oscilação nos custos das matérias-primas das dietas;
4) produção insuficiente ou ausência de algumas enzimas endógenas capazes de
atuar na digestão de certos componentes encontrados nos ingredientes das
dietas dos animais entre outros fatores; 5) diminuição da poluição ambiental pela
2
redução de compostos nitrogenados e fosforados presente nas excretas dos
animais.
A utilização de enzimas nas dietas comerciais para frangos de corte
tem sido uma opção viável para os produtores devido às respostas positivas na
digestibilidade dos alimentos e no desempenho das aves, influenciando
diretamente a eficiência produtiva (ALBINO et al., 2007).
Em função dos altos custos energéticos e da alta variabilidade na
composição, qualidade e custo dos diversos ingredientes utilizados na
alimentação de monogástricos, as carboidrases ganharam força e se tornaram
amplamente utilizadas e pesquisadas nas dietas avícolas.
As carboidrases compreendem as amilases, pectinases, β-glucanases,
arabinoxilanases, celulases e hemicelulases, cujos substratos são o amido, β-
glucanos, arabinoxilanos, celulose e hemicelulose, respectivamente. Este grupo
de enzimas é responsável pela hidrólise dos carboidratos, tendo como finalidade
melhorar o aproveitamento da energia dos ingredientes nas rações avícolas.
Os efeitos benéficos da suplementação de carboidrases nas dietas dos
animais são amplamente reconhecidos como: diminuir a viscosidade da digesta,
aumentar a digestibilidade dos nutrientes, melhorar a energia metabolizável e
reduzir o custo da alimentação dos animais e conseqüentemente melhorar os
parâmetros zootécnicos de produção (FISCHER et al., 2002; LIMA et al., 2002).
Nesse contexto, objetivou-se com a presente revisão, discutir e abordar
as principais características das carboidrases adicionadas às rações de frangos
de corte.
3
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Polissacarídeos não amiláceos (PNAs)
A disponibilidade dos nutrientes nos alimentos é freqüentemente
limitada pela presença de fatores antinutricionais. De acordo com THORPE &
BEAL (2001), trata-se de fatores com efeitos depressivos sobre a digestão e
utilização de proteínas, carboidratos, minerais e vitaminas. Estes fatores, por
exemplo, podem diminuir ou aumentar a exigência de vitaminas para o animal ou
mesmo estimular o sistema imune e causar danos por reação de
hipersensibilidade.
A maioria das dietas de frangos de corte, no Brasil, são constituídas de
alimentos de origem vegetal, entre eles os mais utilizados são o milho e o farelo
de soja constituindo a base da alimentação das aves. Contudo, esses alimentos
apresentam constituintes que são indigeríveis pelas aves, entre eles, os
polissacarídeos não amiláceos (PNAs) e o ácido fítico que são de grande
importância.
O milho e o farelo de soja possuem quantidades consideráveis de
PNAs (Quadro1) sendo aproximadamente 8% no milho, a maior parte cerca de
6% na forma insolúvel composta basicamente de arabinoxilanos, enquanto o
farelo de soja, possui em torno de 27% de PNAs, sendo apenas 6% na forma
solúvel (SMITS & ANNISON 2001, citado por BERTECHINI & BRITO 2007).
QUADRO 1- Composição em PNAs de alguns ingredientes utilizados em rações de frangos de corte
Ingredientes Tipo de PNA %
Milho
PNA total 8,00
Arabinoxilanos 4,20
β-glucanos 0,10
Farelo de Soja PNA totais 27,00
Polímeros complexos 13,90
Fonte: Adaptado de SOUZA (2005)
4
Os polissacarídeos não amiláceos (PNAs) são macromoléculas de
polímeros de açúcares simples (monossacarídeos) resistentes à hidrólise no trato
gastrintestinal de animais monogástricos, devido ao tipo de ligações entre as
unidades existentes de açúcares (IUPAC, 2011).
Os polissacarídeos representam a principal fonte de energia para os
animais monogástricos, tendo o amido como o principal polissacarídeo dietético
presente em grandes quantidades nos grãos cereais, formado por um polímero de
glicose em ligações α-glicosídicas, composto por dois constituintes principais,
amilose (15 a 30%) um polímero essencialmente linear formado por unidades de
glicose unidas 99% por ligações do tipo α-1,4 e a amilopectina (70 a 85%) um
polímero maior, bastante ramificado e suas moléculas de glicose estão unidas por
ligações 95% do tipo α-1,4 e 5% do tipo α-1,6 (TESTER et al., 2004). O amido de
milho, por exemplo, apresenta 28% de amilose e 72% de amilopectina
(BERTECHINI, 2006).
A maior parte dos carboidratos presentes nos grãos de cereais ocorre
na forma de amido, porém ocorrem outras formas variadas de carboidratos nos
cereais e farelos protéicos, como: celulose, hemicelulose e pentosanas. Além dos
oligossacarídeos como: a estaquiose e a rafinose. Estes são de baixa
digestibilidade para aves e pouco contribuem para o fornecimento total de energia
para aves, além de provocar efeitos adversos na digestão quando em
concentrações altas.
Os PNAs também podem atuar como barreira física de enzimas
digestivas, como amilase e protease, reduzindo a eficiência da digestão dos
nutrientes dos grãos (RIZZOLI, 2009).
Os polissacarídeos não amiláceos (PNAs) podem ser potencialmente
aproveitados pelo animal mediante a utilização de enzimas exógenas que
hidrolisam estes compostos, aumentando o aproveitamento da energia presente
nos alimentos (BUCHANAN et al., 2007). A hidrólise completa destes
polissacarídeos e seus monômeros (monossacarídeos) pode resultar ou não na
sua absorção e utilização na dependência do tipo do monossacarídeo resultante.
Segundo TAVERNARI et al. (2008), os polissacarídeos não amiláceos
(PNAs) são classificados de acordo com sua solubilidade, sendo classificados em
PNAs solúveis em água (pectinas, gomas, arabinoxilanos, D-xilanos, β-glucanos,
5
D-mananos, galactomananos, xiloglucanos, raminogalacturonas) e PNAs
insolúveis em água (celuloses, ligninas e algumas hemiceluloses).
Embora os polissacarídeos sejam classificados como solúveis e
insolúveis, pela capacidade de formarem soluções homogêneas ou não com a
água, muitas das atividades antinutritivas são atribuídas diretamente aos
polissacarídeos solúveis mesmo sabendo que os polissacarídeos insolúveis
exercerem forte efeito na taxa de passagem da digesta e na retenção de água
(OPALINSKI et al., 2006).
2.2 Polissacarídeos não amiláceos solúveis
Os PNAs solúveis são conhecidos por possuir propriedades
antinutricionais ou por encapsularem nutrientes e/ou deprimirem sua
digestibilidade total através de alterações gastrointestinais. Este efeito deletério
na digestão de nutrientes reduz a energia metabolizável da dieta, aumentando
simultaneamente a taxa de conversão alimentar (WILLIAMS et al., 2009).
Os polissacarídeos não amiláceos solúveis são caracterizados por
interagirem com o glicocálix da borda em escova intestinal, ocasionando aumento
da espessura da camada de água na mucosa, reduzindo a eficiência da absorção
dos nutrientes pela parede intestinal. Tais compostos, além de atuarem como
barreiras físicas a digestão e absorção de nutrientes, pelo aumento da
viscosidade intestinal, agem modificando a secreção endógena de água,
proteínas, eletrólitos e lipídios.
A fibra solúvel é composta, principalmente, pela hemicelulose que é,
por sua vez, formada por arabinoxilanas, β-glucanos e pentosanas. Os β-glucanos
e as pentosanas solubilizados parecem atuar como uma barreira da difusão dos
nutrientes, limitando a taxa de absorção. O aumento da viscosidade da digesta
pelos PNAs solúveis ocorre, principalmente, pelas frações solúveis da
hemicelulose, β-glucanos e arabinoxilanos que podem causar diversos problemas
como excretas aquosas, devido a alta retenção de água no trato gastro intestinal
dos animais (OLIVEIRA et al., 2007, TAVERNARI et al., 2008).
6
A alta viscosidade no intestino, geralmente, diminui a taxa de difusão
dos substratos e enzimas digestivas, obstruindo sua interação com a superfície
intestinal (CONTE et al., 2002).
Não se sabe ao certo o motivo para tal efeito, mas algumas implicações
fisiológicas estão envolvidas no processo. Dentre elas destacam-se: 1) piora na
difusão das lipases e sais biliares pelo lúmen intestinal; 2) limitações quanto ao
contato entre os compostos da digesta e as secreções digestivas; 3) dificuldade
do transporte dos nutrientes até a superfície epitelial. Outro fator agravante seria
ocasionado devido ao aumento da secreção de muco pela mucosa com aumento
da viscosidade, interferindo na absorção dos nutrientes, além de maior secreção
pancreático-biliar e menor capacidade de absorção de compostos endógenos, o
que aumenta as perdas de substâncias endógenas (KIM et al., 2003).
2.3 Polissacarídeos não amiláceos insolúveis
A maioria dos polissacarídeos não amiláceos fazem parte da parede
celular dos vegetais e apresentam ligações fortes, associadas com outros
polissacarídeos e também a outros nutrientes, como as proteínas e a lignina, por
exemplo. Essas interações são importantes pois, possivelmente, irão influenciar
no modo como estes polissacarídeos se comportam após a ingestão dos
alimentos (TAVERNARI et al., 2008).
Os PNAs insolúveis são compostos, principalmente por: celuloses,
ligninas, xilanos e algumas hemiceluloses. Estas fibras podem reter água, mas
suas viscosidades são relativamente baixas e sua presença nas dietas provoca
uma redução na digestão do amido, proteína e lipídios, conseqüentemente afeta o
tempo de trânsito da digesta e a motilidade intestinal, além de agir como barreira
física à ação das enzimas digestivas, reduzindo a eficiência de sua digestão.
A celulose é o principal constituinte da parede celular das plantas e
presente em grande quantidade nos vegetais fibrosos. Para animais não
ruminantes, apresenta baixa digestibilidade, podendo reduzir a digestibilidade de
outros nutrientes (ANGRIGUETTO, 2002). Altos níveis de polissacarídeos não
amiláceos insolúveis nas dietas afetam a taxa de passagem no intestino delgado,
7
podendo ser decorrente da estimulação física da fibra insolúvel sobre as paredes
do trato gastrointestinal, que tende a aumentar a motilidade e a taxa de
passagem. Devido a este fato ocorre uma diminuição da digestibilidade dos
nutrientes por reduzirem o tempo de permanência da digesta
A fibra insolúvel modifica a digestão dos nutrientes e influencia nas
funções do intestino. Ou seja, em dietas em que o nível de fibras insolúveis é
moderado, a digestibilidade do amido é maior e a taxa de passagem da digesta
no trato gastro intestinal dos animais é mais lenta. O efeito das fibras insolúveis
sobre as funções do intestino é atribuído a sua capacidade de se acumularem na
moela, o que parece regular a taxa de passagem da digesta e digestão de
nutrientes no intestino (BERTECHINI, 2006).
2.4 Digestão de carboidratos
Os carboidratos são definidos como polihidroxialdeídos ou cetonas e
representam a principal fonte de energia para as aves e suínos. O produto final da
digestão dos carboidratos são açúcares simples que são metabolizados
produzindo água, CO2 e energia, ou participando da construção de outras
substâncias (BERTECHINI, 2006).
O amido é o polissacarídeo mais importante, do ponto de vista
nutricional. A sua digestão é realizada por amilase, que catalisa a sua hidrólise,
resultando em maltose e dextrina. A dextrina é uma molécula semelhante ao
amido, porém, menor.
Em aves, segundo BERTECHINI (2006), não há síntese de amilase
salivar devido à ausência de células secretoras na cavidade oral. Assim, a
digestão do amido se inicia no duodeno e se completa no intestino delgado,
quando as amilases pancreáticas que representam de 5% a 30% do suco
pancreático, agem sobre os remanescentes da molécula de amido, convertendo-o
a maltose e glicose. A sacarose e a maltose são hidrolisadas por enzimas
localizadas na mucosa do intestino, produzindo a glicose e frutose, que por sua
vez são absorvidas.
A -amilase é a principal enzima pancreática das aves que desdobra o
amido e possui especificidade para ligações α-1,4, no entanto, a velocidade de
8
digestão da amilopectina (α-1,4 e α-1,6) é maior devido principalmente a
conformação da cadeia, com grande número de ramificações, aumentando a
eficiência enzimática no processo digestivo intestinal (BERTCHINI, 2006).
A digestibilidade do amido é bastante alta em aves, cerca de 95%, a
qual aumenta com a idade das aves. Alguns autores relataram melhoria na
digestibilidade do amido com a inclusão de amilase em rações avícolas,
resultando em melhor digestibilidade da matéria seca, energia metabolizável
aparente corrigida pelo balanço de nitrogênio e energia total da dieta (GRACIA et
al., 2003; RODRIGUES et al., 2003).
2.5 Enzimas exógenas na nutrição de frangos de corte
Enzimas são proteínas globulares, de estrutura terciária ou quaternária
que atuam como catalisadores biológicos sobre substratos específicos. São
dependentes das condições ótimas de temperatura e pH, condições que aceleram
a velocidade das reações químicas no organismo, sem serem alteradas nesse
processo (LEHNINGER et al., 2002). São substâncias naturais envolvidas em
todos os processos bioquímicos que ocorrem nas células vivas.
As enzimas auxiliam no processo digestório, reorganizam moléculas,
processam nutrientes, produzem energia, eliminam produtos residuais e regulam
diversas funções metabólicas. Os aditivos enzimáticos, isto é compostos
enzimáticos fornecidos via ração, não possuem função nutricional direta, porém
auxiliam o processo digestório melhorando a digestibilidade dos nutrientes
presentes na dieta (CAMPESTRINI et al., 2005). As principais funções das
carboidrases são: diminuir a viscosidade da digesta, aumentar a digestibilidade
dos nutrientes da dieta e melhorar a energia metabolizável (FISCHER et al., 2002;
LIMA et al., 2002).
De acordo com FRY et al. (1958), citado por LIMA (2008), as primeiras
informações sobre o uso de enzimas exógenas em rações avícolas foram feitas a
partir da descoberta de que grãos umedecidos, associados à suplementação
enzimática, tinham melhor aproveitamento nutricional pelas aves. A
suplementação de diversas enzimas exógenas pode melhorar o valor nutritivo dos
9
alimentos por meio da redução da perda de material endógeno (COWIESON et
al., 2003).
Segundo BEDFORD (2000), existem três grupos de enzimas exógenas
utilizadas em rações de frangos de corte: enzimas para alimentos com baixa
viscosidade (milho, sorgo e soja); enzimas para alimentos de alta viscosidade
(trigo, centeio, cevada e farelo de arroz) e enzimas para degradar o ácido fítico
dos grãos, sendo que os dois primeiros grupos são carboidrases.
Segundo CLASSEN (1993), citado por GONZALES (2011) as enzimas
exógenas adicionadas as rações de animais visam quatro objetivos distintos:
remoção ou hidrolise de fatores antinutricionais, aumento da digestibilidade dos
nutrientes existentes, hidrolise dos polissacarídeos não amiláceos (PNAs) e
suplementação das enzimas endógenas.
De acordo com PUCCI et al. (2003) grande parte dos produtos
enzimáticos utilizados na alimentação animal são extratos de fermentação
preparados a partir de fungos, bactérias e leveduras, e que contêm principalmente
amilases, pectinases, celulases e proteases.
Atualmente as principais enzimas disponíveis no mercado são as
carboidrases, proteases e a fitase. As carboidrases compreendem as amilases,
pectinases, β-glucanases, arabinoxilanases, celulases e hemicelulases, que
possuem como substratos, respectivamente, o amido, pectinas, β-glucanos,
arabinoxilanos, celulose e hemicelulose. As proteases, por sua vez, incluem as
proteases ácidas e alcalinas cujos substratos específicos são as proteínas.
A enzima fitase reduz a excreção de fósforo pela liberação deste
mineral que está contido na molécula de fitato, que geralmente está presente na
parte vegetativa dos grãos. São enzimas que catalisam as reações de hidrólise
das ligações que unem o grupo fosfato à molécula de mio-inositol, ou seja, tem
ação de romper a molécula do fitato ou ácido fítico, aumentando a disponibilidade
do fósforo (SELLE & RAVINDRAN, 2007).
Inúmeros trabalhos têm evidenciado a eficácia da adição de amilase em
rações à base de milho e farelo de soja com efeitos benéficos sobre a
digestibilidade destas dietas e o desempenho das aves. As enzimas produzidas
por biotecnologia têm bom potencial para utilização em dietas avícolas visando
10
melhorar a digestão e o aproveitamento dos PNAs, hidrolisando-os e promovendo
melhorias na eficiência de utilização dos nutrientes (CARVALHO et al., 2009).
2.6 Mecanismos de ação das enzimas
A especificidade é a principal característica da ação enzimática, além
de extraordinária eficiência catalítica nos processos biológicos. Cada tipo de
enzima atua sobre um composto ou substrato associado, cuja estrutura deve
encaixar-se à da enzima de modo que os centros ativos coincidam perfeitamente.
Esse processo é comparado à relação entre chave e fechadura, pois cada
substrato possui enzima específica, capaz de abrir caminhos para sua
transformação (LEHNINGER et al., 2002).
O conhecimento do substrato de atuação das enzimas é o fator chave
na suplementação enzimática. Sendo assim, a utilização de enzimas deve ser
direcionada em fases específicas que contenham quantidade de substrato
passível de atuação por parte das enzimas. Ou seja, para obter melhores
resultados com a suplementação enzimática é importante que a enzima
adicionada na ração seja específica para o ingrediente utilizado, sempre
obedecendo a especificidade de interação enzima/substrato (ARAÚJO et al.,
2007).
Devido à alta especificidade das enzimas em suas reações catalíticas,
os produtos que contenham somente um tipo de enzima provavelmente não
produzam o máximo de beneficio em dietas avícolas. Isso sugere que os
complexos enzimáticos são mais efetivos, pois atuam sobre uma série de
polissacarídeos da parede celular dos grãos (celulose, arabinoxilanos, β-
glucanos, xilanos, pectinas e etc), levando ao melhor aproveitamento da dieta
(RIZZOLI, 2009).
11
2.7 Classificação das enzimas de acordo com o seu substrato
As enzimas são altamente específicas para os substratos, ou seja,
cada enzima é, em algum grau, específica para certo substrato, apresenta
estrutura espacial adequada para atuar neste substrato e dirigem todos os
processos metabólicos, além de possuir um sítio ativo que permite atuar na
ruptura de determinada ligação química, sob condições favoráveis de temperatura
e pH.
O Quadro 2 contém uma lista com as principais enzimas usadas na
avicultura, juntamente com seus substratos de atuação e seus respectivos efeitos.
QUADRO 2- Principais enzimas utilizadas em rações avícolas, substratos e seus efeitos
Enzima Substrato Efeitos
Amilase Amido Degradação mais
eficiente do amido
Celulase Celulose
Degradação da
celulose e liberação
de nutrientes
Fitase Ácido-Fítico Liberação do fósforo
Galactosidase Galactosídeos Remoção de
galactosídeos
Glucanase β-glucanos Redução da
viscosidade da dieta
Lipase Lipídios e ácidos graxos
Melhoria da utilização
de gorduras animais e
vegetais
Pectinase Pectinas Redução da
viscosidade da dieta
Protease Proteínas Degradação mais
eficiente de proteínas
Xilanase Arabinoxilanos Redução da
viscosidade da dieta
Fonte: Adaptado de GONZALES (2011)
12
2.8 Desenhos experimentais para testar a utilização de enzimas exógenas
A utilização de enzimas exógenas na composição das dietas animais
possui basicamente duas abordagens. Uma aplicação mais prática, chamada de
“on top” ou “over the top” que consiste em suplementar com as enzimas uma
formulação padrão, sem alterar os níveis nutricionais, com intuito de melhorar o
desempenho. Essa aplicação é pouco utilizada, pois com o uso de rações com
níveis nutricionais ótimos há pouca possibilidade das enzimas demonstrarem
melhora no desempenho dos animais, visto que todas as necessidades
nutricionais das aves já estão sendo atendidas pela ração sem a enzima.
A segunda abordagem é modificar a fórmula da dieta, reduzindo alguns
nutrientes (controle negativo, dieta padrão), de acordo com o tipo de enzima a ser
utilizada. Feito isso, se adiciona as enzimas com o intuito de restaurar o valor
nutricional da dieta-padrão, visando à obtenção de desempenho similar com o uso
de uma dieta com os níveis nutricionais adequados (controle positivo). A utilização
do controle negativo com redução da energia e/ou outros nutrientes da ração é,
normalmente utilizado em experimentos com suplementação de enzimas, pois o
objetivo da suplementação é melhorar a digestibilidade dos ingredientes que
compõem a ração disponibilizando mais nutriente e restaurando os níveis
nutricionais da dieta.
A utilização de enzimas para frangos de corte e poedeiras comerciais
com o conceito “on top” (excetuando fitases, que geralmente não proporciona
resposta positiva) normalmente apresenta resultado imprevisível por uma série de
fatores: 1) desajuste de matrizes nutricionais dos ingredientes básicos na
formulação devido as margens de segurança praticadas pela indústria avícola; 2)
limitação fisiológica das aves em fases específicas (BERTECHINI & BRITO,
2007).
2.9 Efeitos do uso de carboidrases sobre o desempenho e digestibilidade dos nutrientes
A suplementação de carboidrases em rações avícolas tem sido motivo
de diversos estudos nos dias atuais, a inclusão destas enzimas exógenas tem
13
promovido uma melhora no valor nutritivo das dietas de frangos de corte à base
de milho e farelo de soja. Segundo ONDERCI et al. (2006), a digestibilidade e o
desempenho das aves melhoram com a adição de complexos enzimáticos
(amilase, protease, xilanase), pois proporcionam maior disponibilidade de energia
metabolizável das dietas elaboradas.
Estes mesmos autores trabalhando com a inclusão de microorganismos
produtores de amilase em dietas de frangos de corte, à base de milho e farelo de
soja, observaram aumento na altura dos vilos e profundidade das criptas,
resultando assim em um aumento na área de superfície de absorção, refletindo
em melhores resultados de desempenho de frangos de corte.
KOCHER et al. (2002) demonstraram os efeitos benéficos com o uso de
diversos níveis de hemicelulases, pectinases, β-glucanase e protease em dietas
para frangos de corte à base de soja, sobretudo sobre os valores de energia
metabolizável. Estes autores concluíram que a suplementação em doses corretas
de β-glucanase e pectinase melhoram a digestibilidade dos polissacarídeos não
amiláceos em dietas com altos níveis de farelo de soja.
Ao suplementar rações de frangos de corte machos à base de milho,
arroz e cevada com xilanase e β-glucanase, MATHLOUTHI et al. (2002)
observaram melhora na digestibilidade dos nutrientes devido à melhoria da
energia metabolizável aparente das rações utilizadas. Estes autores avaliaram o
desempenho, a digestibilidade dos nutrientes, as condições físico-químicas do
intestino e a microbiota cecal.
SOUZA et al. (2008) estudaram o efeito da adição de um complexo
enzimático composto por carboidrases (α-galactosidase, galactomanase, xilanase
e β-glucanase) sobre o desempenho e características de carcaça de frangos de
corte alimentados com dietas à base de milho e de farelo de soja e duas formas
físicas (peletizada e farelada).
Estes autores observaram que a adição das carboidrases melhorou o
desempenho das aves e a energia metabolizável verdadeira das rações
utilizadas. Concluindo que a energia metabolizável do milho e do farelo de soja
podem ser valoradas em 2 e 9 %, respectivamente e a digestibilidade de
aminoácidos em 4 % para ambos ingredientes na presença do complexo
enzimático referido sem prejudicar o desempenho dos frangos de corte.
14
JUANPERE et al. (2005) avaliaram a interação entre fitase e
glicosidases (α-galactosidase, xilanase e β-glucanase) em dietas à base de milho,
trigo e cevada. Foi observado melhoria de 1,54% no coeficiente de digestibilidade
da matéria seca, 6,58% no coeficiente de digestibilidade dos lipídeos e 1,03% no
coeficiente de digestibilidade do amido com a adição destas enzimas.
FISCHER et al. (2002) avaliaram o efeito da inclusão de um complexo
enzimático à base de proteases, amilases e celulases no desempenho de frangos
de corte alimentados com dietas à base de milho e farelo de soja. Os autores
observaram significância na conversão alimentar na fase de 1 a 28 dias, sem
entretanto observarem diferenças no ganho de peso e consumo de ração. No
período de 28 a 42 dias, não foram observadas diferenças no consumo de ração
e conversão alimentar, embora o ganho de peso tenha sido melhorado nesta fase.
Estes resultados sugerem que a adição de enzimas exógenas em
rações avícolas pode ser direcionada a períodos específicos, sendo mais eficazes
nos períodos iniciais de vida dos animais, onde o trato gastro intestinal está
imaturo e não consegue sintetizar enzimas endógenas em larga escala.
RODRIGUES et al. (2003) observaram melhora na digestibilidade ileal
da proteína bruta, amido e energia digestível pela adição de um complexo
enzimático (protease, amilase e xilanase) em dietas à base de diferentes
variedades de milho para frangos de corte de 1 a 28 dias de idade. Estes
pesquisadores afirmaram que a adição do complexo enzimático pode ser
benéfica, pois reduz a variabilidade da EMAn das diferentes dietas analisadas.
GRACIA et al. (2003) relataram melhora na digestibilidade do amido
com a adição de α-amilase em dietas à base de milho para frangos de corte, além
de, melhora da digestibilidade da matéria seca, energia metabolizável aparente
corrigida e energia total da dieta. Estes autores citam ainda que a suplementação
de α-amilase na dieta de frangos de corte, aumentou a digestibilidade do amido
de 94,9% aos 7 dias para 97,1% aos 28 dias de idade dos frangos além de
proporcionar um maior consumo alimentar e menor conversão.
Com o intuito de avaliar as diversas condições de processamento das
rações de frangos de corte, como temperatura, umidade, tempo, vapor e pressão
sobre a ação das enzimas exógenas (amilase, protease e celulases) e vitaminas,
LEITE et al. (2008) avaliaram o desempenho e aproveitamento de energia e
15
nutrientes, em frangos de corte de 1 a 21 dias de idade. Estes autores concluíram
que o processo de peletização das rações que utilizaram enzimas exógenas,
vitaminas e minerais antes da peletização promoveu melhorias no desempenho
das aves, refletindo positivamente no ganho de peso, na conversão alimentar e
nos coeficientes de digestibilidade da proteína bruta, extrato etéreo e energia
metabolizável aparente corrigida das aves.
CARVALHO et al. (2009) trabalhando com complexo enzimático
composto por carboidrases em rações fareladas para frangos de corte machos e
fêmeas, concluiu que, na fase inicial (1 a 21 dias de idade) de frangos de corte, a
inclusão de 0,03% e 0,04% do complexo enzimático (amilase e β-glucanase) e a
combinação 0,04% do complexo enzimático (amilase e β-glucanase) e 0,01% de
xilanase resultaram em melhores ganhos de peso em machos.
Estes autores concluíram que o uso do complexo enzimático foi efetivo
para recuperar o desempenho das aves com dietas com 3% a menos de energia
metabolizável, não ocasionando efeitos sobre as características de carcaça e a
morfologia intestinal analisadas. Os autores afirmaram ainda, que a eficiência de
ação dos complexos enzimáticos depende da idade e do sexo da ave.
FORTES (2007), trabalhando com galos cecectomizados e utilizando
diferentes níveis de inclusão de α-amilase e β-glucanase em rações à base de
milho e farelo de soja (Tabela 1) notou efeito significativo para EMVn com
resposta quadrática (Figura 1). Este autor conclui que a melhora com a adição de
enzimas exógenas ocorreu devido uma melhor degradabilidade do amido,
promovendo assim um melhor aproveitamento dos nutrientes das rações
utilizadas.
16
TABELA 1- Energia Metabolizável Verdadeira corrigida pelo balanço de
nitrogênio (EMVn), do milho e seus diferenciais entre o tratamento sem enzima,
com base na Matéria Seca.
Níveis de Ronozyme A
(g/ton) EMVn* Diferencial, kcal Diferencial em %
0 3726 0 0
100 3787 60,82 1,7
200 3820 93,69 2,62
300 3826 100,56 2,82
400 3838 112,05 3,14
500 3860 133,81 3,75
CV% 1,36
*Efeito significativo (P<0,01) y = 3732,5 + 0,5103x – 0,00055x² R²= 97,26% Fonte: FORTES, 2007
FIGURA 1- Energia metabolizável verdadeira corrigida pelo balanço de nitrogênio com o aumento de inclusão de Ronozyme A na dieta de aves. Fonte: Fortes (2007)
Diversos autores (Quadro 3) elucidaram os efeitos positivos da
suplementação de carboidrases em rações de frangos de corte elaboradas com
milho e farelo de soja sobre a conversão alimentar e ganho de peso (CARVALHO
et al., 2009; COWIESON et al., 2003; KIDD et al., 2001; IJI et al., 2003).
3700
3720
3740
3760
3780
3800
3820
3840
3860
3880
0 100 200 300 400 500 600
Níveis de Ronozyme A (g/ton)
EM
Vc
17
QUADRO 3- Efeito do uso de enzimas na conversão alimentar (CA) e ganho de peso (GP) de frangos de corte alimentados com dietas à base de milho e farelo de soja
Referências Enzimas
utilizadas
Melhora na CA (%)
Melhora no GP (%)
Iji et al., (2003) Xilanase, amilase
e protease 10,5 10,3
Kidd et al., (2001) α-galactosidase 0,88 2,22
Cowieson et al.,
(2003) Pectinase 2,50 0,50
Carvalho et al.,
(2009)
Amilase e β-
glucanase 5,82 7,64
Carvalho et al.,
(2009)
Amilase, xilanase e β-
glucanase 6,88 6,67
Fonte: Adaptado de CARVALHO (2010)
18
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A decisão do uso de enzimas depende do tipo de ingrediente utilizado
e da relação custo-benefício que a suplementação enzimática poderá acarretar. A
suplementação de enzimas pode, portanto, melhorar o valor produtivo dos
alimentos comerciais e permitir maior flexibilidade na formulação das dietas,
reduzindo o custo e mantendo os parâmetros nutricionais. O conhecimento do
binômio enzima-substrato, aliado a aspectos econômicos serão as formas mais
coerentes de utilização deste aditivo em dietas avícolas.
19
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