Os carboidratos da dieta exercem grande efeito sobre a concentração de gordura do leite, principalmente devido à alteração do padrão de fermentação ruminal .
Os carboidratos da parede celular (celulose e hemicelulose) estão mais relacionados com a produção de ácido acético e butírico pelas bactérias ruminais, enquanto que os carboidratos do citoplasma (solúveis) estão mais relacionados com a produção de ácido propiônico.
Os ácidos graxos constituintes da gordura do leite, com até 16 carbonos, são sintetizados pelas células secretoras a partir do ácido acético e butírico. Os ácidos graxos com mais de 16 carbonos são obtidos diretamente do sangue, oriundos da dieta ou da mobilização das reservas corporais.Sendo assim, o teor de gordura do leite possui relação positiva com a concentração molar de ácido acético e butírico no rúmen, e possui relação negativa com a concentração de ácido propiônico. As modificações dietéticas que afetam a fermentação ruminal incluem a concentração de carboidratos não estruturais na dieta (ou relação volumoso:concentrado), e o tipo de carboidrato oferecido.
Os ácidos graxos constituintes da gordura do leite, com até 16 carbonos, são sintetizados pelas células secretoras a partir do ácido acético e butírico. Os ácidos graxos com mais de 16 carbonos são obtidos diretamente do sangue, oriundos da dieta ou da mobilização das reservas corporais.Sendo assim, o teor de gordura do leite possui relação positiva com a concentração molar de ácido acético e butírico no rúmen, e possui relação negativa com a concentração de ácido propiônico. As modificações dietéticas que afetam a fermentação ruminal incluem a concentração de carboidratos não estruturais na dieta (ou relação volumoso:concentrado), e o tipo de carboidrato oferecido.
Relação volumoso:concentrado
Em geral, o aumento do concentrado da dieta ocasiona maior produção de propionato, maior produção de ácido lático, redução no pH ruminal, e menor produção de acetato no rúmen. A queda do pH pode levar a diminuição da atividade das bactérias celulolíticas, afetando a digestibilidade da fibra.
A mudança no padrão de fermentação pode levar a um decréscimo no teor de gordura do leite. Entretanto, para que o ácido propiônico exerça efeito significativo sobre o teor de gordura deve estar em porcentagem molar maior do que 25% (Linn 1991).
Existe uma relação positiva entre a taxa molar Acetato/Propionato e o teor de gordura do leite (Figura 1). Ocorre um aumento linear na gordura do leite à medida que a taxa Acetato/Propionato cresce até 2,2. Acima de 2,2 ocorre pequeno aumento no teor de gordura do leite (Linn, 1991).
A relação volumoso:concentrado crítica, levando em conta os fatores acima citados, parece ser de 40:60. Abaixo desta relação o acréscimo do concentrado pode levar a reduções drásticas no teor de gordura do leite (Tabela 2). Um teor mínimo de 22% de FDA na matéria seca da dieta seria necessário para a manutenção do teor de gordura do leite (Sutton, 1989).
O tamanho da fibra também é importante para a determinação do teor de gordura do leite. Fibras de tamanho extremamente reduzido podem diminuir o estímulo à ruminação e à produção de saliva, diminuindo o pH ruminal e aumentando a concentração de propionato, levando à produção de leite com menores teores de gordura (Emery, 1991 - Tabela 3).
O tamanho médio mínimo de partículas de forragem para prevenir a queda do teor de gordura do leite parece se situar entre 0,6 a 0,8 cm. Abaixo deste valor pode ocorrer queda substancial do teor de gordura do leite (Sutton, 1989).
Outro fator indireto do propionato sobre o teor de gordura do leite seria, segundo Emery (1991), seu efeito sobre a secreção de insulina. Por ser glucogênico, estimularia a secreção de insulina e o desvio de acetato da glândula mamária para o tecido adiposo, uma vez que o tecido secretor da glândula mamária não é sensível a insulina, diminuindo o aporte energético. No entanto, estudos recentes (Neville e Picciano, 1997) demonstraram que vacas submetidas a altos níveis plasmáticos de insulina não apresentaram alteração na síntese de gordura do leite.
Estes autores em trabalho de revisão sugerem que ácidos graxos trans podem ser responsáveis pela redução do teor de gordura do leite. Certas dietas, ricas em grãos, resultariam em hidrogenação incompleta do C18:2 e aumentariam a absorção de trans-C18:1. Apesar de não haver evidências diretas para este fato, os autores sugerem que o trans-C18:1 poderia reduzir a atividade da esteril-CoA desaturase, acetil-CoA carboxilase e acil transferases nas células secretoras, causando depressão da neosíntese de ácido graxos e da incorporação de ácidos graxos aos triglicerídeos (que compõem 98% da gordura do leite) (Neville e Picciano 1997).
Ao contrário do efeito sobre o teor de gordura do leite, o aumento no consumo de energia digestível, devido ao maior fornecimento de concentrados na dieta, leva a maior fermentação ruminal, maior produção de ácido propiônico, maior produção de proteína microbiana e aumento no teor de proteína do leite.
O aumento no teor de proteína do leite ocorreria devido a maior disponibilidade de precursores glucogênicos no sangue (propionato), diminuindo a necessidade de gluconeogênese a partir de aminoácidos (glutamato), aumentando a disponibilidade dos aminoácidos para a síntese protéica na glândula mamária.
Emery (1978) reportou um aumento de 0,015% no teor de proteína do leite para cada megacaloria adicional de energia líquida consumida.
Tipo de carboidrato
A presença de concentrados ricos em amido na dieta está frequentemente associada à diminuição no teor de gordura do leite. O amido promove uma rápida fermentaçãoruminal, decréscimo do pH ruminal e aumento na produção de propionato. Quanto mais processado for o grão de milho, maior será a taxa de fermentação ruminal e maior o seu efeito sobre o teor de gordura no leite.
Cereais com maior digestibilidade ruminal, como a cevada, possuem um efeito ainda mais pronunciado sobre o teor de gordura do leite do que o milho.
Concentrados ricos em pectina, altamente fermentáveis no rúmen, como a polpa de citros, podem ser utilizados em substituição ao amido como forma de manter um ambiente ruminal mais estável. A fermentação ruminal da pectina leva a maior produção de ácido acético do que a fermentação do amido. O caroço de algodão é outro alimento concentrado que possui efeito de fibra que pode ajudar a manter o teor de gordura do leite em dietas com alta proporção de concentrados.
A alimentação com mais carboidratos prontamente fermentáveis usualmente promove um pequeno aumento no teor de proteína do leite devido a maior produção depropionato no rúmen (Emery 1991).
A alimentação com mais carboidratos prontamente fermentáveis usualmente promove um pequeno aumento no teor de proteína do leite devido a maior produção depropionato no rúmen (Emery 1991).
Gordura Dietética
A gordura dietética pode afetar o teor e a composição da gordura do leite. Devemos considerar três aspectos quanto a gordura dietética, sua quantidade, sua composição em ácidos graxos, e sua forma física.
Quantidades moderadas de gorduras protegidas tendem a gerar um pequeno aumento na concentração de gordura do leite, mas grandes quantidades ou o uso de gorduras insaturadas, frequentemente provocam queda de até um ponto percentual no teor de gordura do leite (Sutton, 1989).
A queda no teor de gordura do leite ocorre devido à ação ruminal dos ácidos graxos insaturados sobre os microrganismos do rúmen, diminuindo a digestibilidade da fibra e a produção de ácido acético. Na tabela 9 vemos que os efeitos são extremamente variáveis e dependem dos demais componentes da dieta, além da fonte lipídicautilizada.
A substituição de fontes de carboidratos fermentescíveis no rúmen por fontes lipídicas insaturadas leva a menor produção de AGV's total e consequente menor produção de proteína microbiana. A menor produção de AGV's no rúmen leva a maior gluconeogênese a partir de aminoácidos, diminuindo o teor de proteína do leite (Wu &Huber, 1994).
Além deste aspecto, o uso de gorduras protegidas ou saturadas pode aumentar o fornecimento de compostos carbônicos (ácidos graxos e acetato) para a célula secretora, aumentando a eficiência de produção de leite por litro de sangue (Cant et al. 1993).
A presença de ácidos graxos oriundos da dieta pode alterar a composição da gordura do leite. O uso de gorduras insaturadas protegidas aumenta a proporção de ácidos graxos insaturados de cadeia longa na gordura do leite (linolêico). A suplementação com gorduras saturadas (sebo animal) pode aumentar a proporção de ácido palmitolênico, esteárico e oléico na gordura láctea (Linn, 1989).
Proteína Dietética
O teor de proteína dietética possui pequeno efeito sobre o teor de gordura do leite. O aumento no teor de PB da dieta que leve a um aumento na produção de leite, está, geralmente, relacionado a um decréscimo no teor de gordura do leite devido a um efeito de diluição.
Em dietas com alta proporção de volumosos, o acréscimo no teor de PB pode levar a melhor ambiente ruminal para as bactérias celulolíticas, aumentando a produção de ácido acético no rúmen, e conseqüentemente, maior porcentagem de gordura no leite (Oldham, 1984).
Também, quanto ao teor de proteína do leite, a proteína dietética possui pequeno efeito, estando mais ligada à produção total de proteína do que com sua concentração.
Quantidades insuficientes de proteína na dieta levam a redução no teor de proteína do leite. No entanto, o aumento da proteína na dieta acima do nível necessário não ocasiona um aumento no teor de proteína do leite.
Tamponantes e outros aditivos
A manutenção do pH ruminal aumenta a produção de acetato relativo ao propionato. O uso de bicarbonato de calcio e óxido de magnésio tem sido associado com a manutenção do teor de gordura do leite em dietas ricas em concentrados, especialmente quando o volumoso é a silagem de milho (Linn, 1989).
O fornecimento de niacina (vitamina B3) tem sido relacionado com uma maior atividade microbiana podendo ocasionar pequenos aumentos na produção de proteína microbiana (Riddell et al, 1981). Em alguns casos, o seu fornecimento pode aliviar o decréscimo no teor de proteína do leite de dietas com suplementação de gordura (Horner et al., 1986). Emery (1991) relata que o fornecimento de niacina pode aumentar o teor de gordura do leite.
O uso de ionóforos (monensina) está relacionado com o decréscimo na porcentagem de gordura do leite. Os ionóforos aumentam a produção de propionato no rúmen, aumentando a produção de leite e diminuindo o teor de gordura do mesmo (Ramanzin et al., 1997).
Tem aumentado o uso de substâncias promotoras de crescimento naturais, a exemplo dos aditivos contendo microrganismos vivos e seus metabólitos, usados para melhorar a eficiência produtiva dos animais. O objetivo deste radar é introduzir esse conceito, descrevendo os mecanismos potenciais de ação e discutir o potencial de aplicação desses aditivos na nutrição de ruminantes.
Microbiologia do intestino
Antes do nascimento, as crias são estéreis dentro do ventre de suas mães. Entretanto, após o nascimento, o trato digestivo de todos os animais são naturalmente colonizados por uma variedade de microrganismos presentes no meio ambiente. Em condições saudáveis e não estressantes, uma microflora benéfica coloniza o rúmen e o intestino em uma relação de simbiose com o hospedeiro. Como benefícios dessa simbiose, os microrganismos suprem nutrientes para o hospedeiro, o ruminante. Portanto, o rúmendos bovinos, ovinos, caprinos, bubalinos e demais ruminantes, não desenvolvem todas as suas funções caso o animal, quando ainda jovem, seja removido e colocado em ambiente isento de microrganismos. Também, animais isentos de microflora no trato gastro-intestinal são mais susceptíveis a infecções bacterianas, presumivelmente devido ao rápido estabelecimento do patógeno. Portanto, essas afirmações demonstram que a colonização microbial do sistema digestivo é necessária para o normal desenvolvimento e bem estar animal.
Microrganismos fornecidos diretamente no alimento
O conceito original para fornecimento de microrganismos no alimento envolve a administração de uma grande quantidade de micróbios benéficos para animais que estavam ou estão sofrendo com algum agente estressor. Em teoria, essa suplementação é feita para prevenir o estabelecimento de microrganismos indesejáveis, ou, para re-estabelecer a flora microbiana normal. Essa prática é denominada probiótico. Entretanto, o termo probiótico implicava uma natureza curativa à esses produtos. Desta forma, nos EUA, produtos para reduzir a mortalidade, menor número de dias doente ou aumentar a produção, não podem ser vendidos sem aprovação do governo. Para tanto, uma lista dos microrganismos aceitos para a alimentação animal foi desenvolvida e o nome para substituir a palavra probiótico foi alterado para algo como "microrganismos fornecidos diretamente no alimento". Entretanto, o Brasil ainda utilizamos a palavra probiótico.
Modelo genérico de ação dos microrganismos
Embora vários modelos tenham sido postulados, o mais aceito é o que postula que melhora a saúde do animal ou sugere que a adição de bactérias benéficas previne a colonização de patógenos indesejáveis por competição por espaço e nutrientes. Algumas das maiores hipóteses desses benefícios estão listadas abaixo:
- Produção de compostos anti-bacterianos (ácidos, bateriocinas e antibióticos)
- Competição com microrganismos indesejáveis por espaço e nutrientes (exclusão competitiva)
- Produção de nutrientes (aminoácidos, vitaminas, etc) ou outros fatores de crescimento estimuladores de outros microrganismos no trato digestivo
- Produção ou estimulação de enzimas
- Metabolismo ou desintoxicação de compostos indesejáveis
- Estimulação de resposta imune no ruminante
- Produção de nutrientes ou outros fatores estimulantes para o ruminante.
Suplemento bacteriano para ruminantes
Embora a prática de inoculação de ruminantes com microrganismos benéficos não seja novidade, são poucos os estudos controlados que comprovam a eficácia desta prática; e, do ponto de vista científico, não existe produto comercial baseado neste conceito.
Mas, existem muitas bactérias com grande potencial para uso em ruminantes, e que são vendidas no comércio. Muitos desses produtos contem bactérias do gênero Lactobacilli, com Lactobacillus acidophilus, talvez a bactéria mais comumente usada. Outras comumente usadas incluem varias espécies de Bifidobacterium, Enterococcus e Bacillus. A bactéria Lactobacillus acidoplilus é muito desejada pois produz ácido lático, que pode reduzir o pH do intestino delgado a níveis que inibe o crescimento de organismos patogênicos, e portanto, pode prevenir diarreias exatamente por reduzir as bactérias do gênero Coliform, fator esse que pode ser muito interessante para a criação de bezerros.
Outro exemplo em estudo é o caso da bactéria Megasphaera elsdenni, a maior utilizadora de ácido lático em rúmen adaptado com dieta de alto grão. Estudos com o produto comercial que contém Megasphaera elsdenni B159 e a cepa 407A previnem a acidose tanto em bezerros como em confinamento.
Outro grupo de bactérias de enorme potencial para uso em ruminantes são as Propionibacterias. Essas bactérias são naturalmente encontradas em grande número em rúmen de animais alimentados com forragem e média quantidade de concentrado. Elas têm a habilidade de converter lactato e glicose em acetato e propionato, o que pode melhorar consideravelmente o status energético do animal. Pode ser encontrada no mercado a cepa Propionibacteria P-63.
Considerações finais
Ainda são inconsistentes os dados obtidos com produtos comerciais. Observa-se uma grande diferença de comportamento dos estudos quando realizados em ambientescontrolados (estudo científico) e em propriedades comerciais. Mas, este mercado tem se profissionalizado bastante nos últimos anos. Hoje é possível encontrar diversas formas de apresentação dos produtos, como pós, pastas, cápsulas, etc. Ainda, podem ser administradas diretamente no alimento ou diluídas na água do bebedouro. Alguns problemas sérios ainda existem, a exemplo dos microrganismos sensíveis ao calor ou a antibióticos naturais. Entretanto, tendo em vista a importância desta área da nutriçãode ruminantes, as pesquisas em andamento poderão sanar essas lacunas em um futuro próximo.
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