ÁCIDOS ORGÂNICOS NA PRODUÇÃO DE AVES

Este post é parte do texto APLICAÇÕES DOS ÁCIDOS ORGÂNICOS NA PRODUÇÃO DE AVES  escrito por Claudio Bellaver  e Gerson Scheuermann e publicado em http://www.cnpsa.embrapa.br/sgc/sgc_publicacoes/publicacao_h6n45p3z.pdf

Na retirada dos antibióticos com finalidade não terapêutica deve-se avaliar as opções que existem como alternativas e que podem ser: a) estabilização da flora intestinal normal (e.g. pré e probióticos); b) redução da carga bacteriana no trato digestivo (e.g. ácidos orgânicos); c) melhoria da vitalidade dos enterócitos e vilos (e.g. ácidos orgânicos em vitaminas); d) redução da ingestão de substancias imunosupressoras como micotoxinas (e.g. sequestrantes, alumino-silicatos); e) ,otimização da digestão (e.g. enzimas, extratos herbais); f) controle efetivo da Coccidiose. As alternativas devem considerar também que os produtos substitutivos precisam ser seguros, efetivos, baratos e fáceis de usar, sem descuidar-se que há necessidade de melhoria do manejo geral da produção nos aspectos de climatização, higiene das instalações, adequado suprimento de nutriente nas dietas, compra de material genético de incubatórios certificados com programas mínimos de saúde aviária. No caso dos ácidos orgânicos há um efeito antibacteriano especifico à semelhança dos antibióticos, principalmente para ácidos orgânicos de cadeia curta, sendo particularmente efetivos contra E. coli, Salmonella e Campylobacter (Dibner e Buttin, 2002; Ricke, 2003).

Segundo Adams (1999) as funções dos ácidos orgânicos são variadas e amplas, nem todas relacionadas à nutrição. Produzem acidez, a qual por sua vez age como flavorizante e também retarda a degradação enzimática. Atuam como agentes quelantes que se ligam a metais formando os quelatos metálicos, os quais previnem ou reduzem a oxidação oriunda da catálise dos metais-ions. Agem diretamente como fortes inibidores do crescimento microbiano podendo ter uso na preservação de grãos e rações, sanitização da carne e como aditivo promotor de crescimento na ração. Muitas vezes há falta de consistência nos resultados dos ácidos orgânicos devido à falta de controle das variáveis intervenientes, tais como: pH do trato digestivo, capacidade tampão dos ingredientes da dieta, presença de outros antimicrobianos na dieta, condição higiênica do ambiente produtivo e heterogeneidade da flora intestinal (Dibner e Buttin, 2002; Ricke, 2003) e resistência inerente dos microrganismos às substâncias químicas estressantes, como os ácidos orgânicos (Davidson (2001) e Archer (1996) citados por Ricke, 2003).

 Preservação de grãos e rações

Os ácidos orgânicos tem sido usados para preservar grãos de cereais contendo alta umidade e como preventivo de fungos nos alimentos (Dixon e Hamilton, 1981).

Porém, a redução da incidência de Salmonela na produção de frangos e na descontaminação das rações é dependente do nível de contaminação inicial, do tipo de aditivo químico utilizado e de sua concentração e do manejo empregado para sua utilização. Uma consideração importante feita por Duncan e Adams (1972), é que a efetividade dos ácidos orgânicos para reduzir contaminação em rações é baixa devido a menor atividade em rações secas, exercendo melhor suas funções após a ingestão e hidratação no sistema digestivo. Albuquerque et al. (1998), verificaram que não há redução da contaminação por Salmonela de rações secas pela utilização de ácidos orgânicos de cadeia curta. Porém, houve efetividade do tratamento com uma mistura de ácidos orgânicos (fórmico e propiônico) na ração, reduzindo a transmissão horizontal de bactérias altamente patogênicas, como a Salmonella gallinarum (Berchieri e Barrow, 1996).

 Utilização dos ácidos orgânicos nas dietas das aves

O procedimento de adicionar ácidos orgânicos nas dietas tem sido empregado em dietas de leitões há mais de uma década, como por exemplo, os trabalhos de Giesting et al. (1991), com ácido fumárico e bicarbonato e de Krause e Easter (1994), com ácidos fumárico, málico, cítrico e uma base inorgânica. Atualmente pode ser considerado como uma prática comum nas dietas para leitões (Adams, 1999). Para o uso de ácidos orgânicos em dietas de frangos há necessidade de adaptações, visto que existem diferenças anatômicas e fisiológicas essenciais nos sistemas digestivos das aves. Devem ser considerados os aspectos ligados aos menores comprimento e tempo de passagem do alimento no trato digestivo das aves, a maior capacidade secretória de pepsinogênio e ácido clorídrico no proventrículo (Long, 1967, citado por Rutz, 1994), a atividade das enzimas desde o primeiro dia de vida (Protected, 2004) e ainda devido à capacidade de refluxo de alimentos para adicioná-los de doses extras de enzimas e ácido clorídrico (Klasing, 1998). Diferentemente dos mamíferos, o HCl e o pepsinogênio são ambos secretados pelas glândulas exócrinas principais do proventrículo (Rutz, 1994). Uma vez que em aves a acidificação é feita naturalmente a partir do primeiro dia de idade, a estratégia da acidificação deve ser fornecer uma concentração adequada de ácido orgânico visando acidificar para reduzir a microbiota patogênica do trato digestivo até a fase final de produção (e.g. 42 dias), utilizando-se ainda dos efeitos adicionais, como proposto a seguir em modos de ação dos ácidos orgânicos.

 O que são e onde atuam os ácidos orgânicos nas aves?

 Ácidos orgânicos são substâncias que contém uma ou mais carboxilas em sua molécula Hart e Schuetz citados por Penz et al. 1993. Nessa classificação podem ser incluídos os aminoácidos e os ácidos graxos. Em geral, quando o termo ácido orgânico é empregado na produção animal, refere-se aos ácidos fracos, de cadeia curta (C1-C7) (Dibner e Buttin, 2002) que produzem menor quantidade de prótons por molécula ao se dissociarem. Por serem expressos logaritimicamente, uma unidade de pH acima do pKa de um ácido, indica que 90% do ácido encontra-se na forma não dissociada e, com 2 unidades de pH acima do pKa, 99% do acido estará não dissociado. Isso é particularmente importante no processo digestivo, pois na dependência do pH dos compartimentos digestivos haverá ação ou não do ácido em questão.

Em aves, as bactérias patogênicas (e.g. Salmonela) atingem o trato digestivo após vencerem a barreira do papo (inglúvio). A existência de um ambiente ácido com pH baixo no papo é muito importante para impedir ou diminuir a colonização de patógenos no trato digestivo. A quantidade alta de Lactobacilus e pH baixo no papo têm mostrado reduzir a ocorrência de Salmonella (Hinton et al., 2000). O efeito antibacteriano tem efeito maior na parte anterior do trato digestivo, sendo que no trabalho de Thompson e Hinton (1997), houve recuperação dos ácidos fórmico e propiônico principalmente no papo e moela, mostrando maior ação nesses compartimentos. Isso confirma o trabalho de Bolton e Dewar (1964) que mostra que os ácidos acético, propiônico e butírico usados no nível de 2,5% na forma de sais de cálcio, são completamente digeridos antes do divertículo de Meckel. Foi visto também que apenas uma pequena porção de acido propiônico da dieta alcança os cecos e final trato digestivo (Hume et al., 1993).

 Modo de ação dos ácidos orgânicos

 As razões que fazem com que os ácidos orgânicos tenham influencia nutricional em frangos estão associadas à produção insuficiente de HCl para dietas de alta capacidade tamponante (alta proteína e macroelementos) e também devido à carga microbiana atuante sobre os animais. Por isso, segundo Eidelsburger (2001), os ácidos orgânicos atuam pelos seguintes mecanismos: a ) efeito antimicrobiano nos alimentos em si e, cuja concentração ótima, para higienizar os alimentos, é menor do que a necessária para acidificar o trato digestivo; b ) pela diminuição do pH na parte inicial do trato digestivo e consequentes efeitos sobre a produção de pepsina e na digestão, bem como pela ação bactericida e bacteriostática na microflora (bactérias, fungos e leveduras) do trato digestivo. A ação antimicrobiana se dá porque o ácido diminui a capacidade de aderência da bactéria com fimbria à parede intestinal, tendo ainda forte capacidade de desnaturação sobre as proteínas; c ) pela sua capacidade aniônica tamponante com cátions das dietas (Ca++, Mg++, Fe++, Cu++, Zn++), aumentando a digestibilidade e retenção desses elementos e d ) pela utilização da energia do ácido no metabolismo demonstrado por Hume et al. (1993) com ácido propiônico.

Entretanto, para Corlett Jr. e Brown (1980), citados por Silva et al. (2001), a ação antimicrobiana dos ácidos orgânicos na higienização de carnes resulta de sua ação lipofílica, durante a qual os íons de hidrogênio penetram a membrana celular do microrganismo, acidificando o seu interior e inibindo o transporte de nutrientes. Para Adams (1999) a eficácia dos ácidos orgânicos puros ou combinados é o resultado da concentração, pKa e da capacidade de quelação dos ácidos. Segundo o autor os ácidos orgânicos tem sido considerados como responsáveis pela quebra no metabolismo de aminoácidos, síntese do DNA e metabolismo energético dos microrganismos. Os ácidos diminuem o pH intracelular e podem causar alteração na permeabilidade da membrana com o bloqueio do substrato do sistema de transporte de elétrons. Os ácidos lipofilicos fracos como láctico, acético ou propiônico são capazes de passar através da membrana celular de microrganismos em seu estado não dissociado e dissociam-se no interior da célula, produzem íons H+ que diminuem o pH da célula.

As células reagem eliminando os prótons tentando manter o pH constante e esse mecanismo faz com que o gasto energético seja maior, reduzindo o crescimento celular microbiano. Por sua vez os anions RCOO – do ácido, impedem a síntese de DNA fazendo com que a proteína não se replique (Nursey, 1997), citado por Choct (2004).

 Anions e sais de ácidos orgânicos

 Eidelsburger (2001), com base no trabalho de Kirchgessner e Roth (1987), define que a maior parte do efeito nutricional dos ácidos orgânicos em suinos, acontece devido à influência do anion ácido sobre a microflora intestinal. Similarmente o efeito que pode ser conseguido pelos sais de ácidos orgânicos é dado pelo anion do ácido orgânico. É possível determinar a proporção atribuída ao anion acido dentro do efeito geral dos ácidos orgânicos estudando os ácidos e seus sais (e.g. ácido fórmico e sais como, formato de Ca ou Na), com igual quantidade fornecida de anions ácidos em ambos os casos. Em um estudo com uso de 1,2 % de ácido fórmico e 1,8% de formato de sódio, obteve-se para o formato, uma resposta no ganho de peso e eficiência alimentar de aproximadamente metade da resposta do ácido fórmico. Já a resposta foi praticamente igual na redução de bactérias do duodeno de leitões com base no equivalente formato proporcionado pelo ácido ou pelo sal do ácido.

Assim, se a quantidade de anions de ácidos orgânicos é importante para eficiência do ácido, aqueles com menor peso molecular (eg. fórmico, propiônico) tem maior efeito nutricional do que ácidos orgânicos com peso molecular maior ( eg. fumárico, cítrico), conforme indicado por Eidelsburger (2001). É importante no entanto, ressaltar que a dieta pode ter um valor tamponante alto (mais bases) e podem diminuir a ação dos ácidos na medida em que as dietas variam na composição de seus ingredientes (Dibner e Buttin, 2002). O efeito obtido com ácidos orgânicos não é observado quando do uso de ácidos inorgânicos e a razão disso, pode ser o fato de que os anions inorgânicos (eg. cloreto, sulfato, fostato) não tem influencia positiva no processo de digestão no intestino.

 

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