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Universidade Federal do Tocantins Campus Universitário de Araguaína Escola de Medicina Veterinária e Zootecnia Bromatologia – Zootecnia Professora Déborah Alves
Aditivos na Nutrição de Monogástricos
Acadêmicos: Bruna Gomes, Mirian Kariny, Ranniere Rodrigues, Rhaiza Alves, Syandra Sousa eThamara Oliveira
Araguaína – To 2012
Introdução • Avanços na nutrição, sanidade, manejo e ambiência → Padrões atuais desempenho • Compostos modernos: ↑Produtividade ↓ Custos • Alimentos alternativos – ↓ Custos ↓ Desempenho comprometido – Aditivos como solução
• Aditivos são substâncias adicionadas às rações com a finalidade de conservar, intensificar ou modificar suas propriedades, desde que não prejudique o seu valor nutritivo. (Decreto 76.986 de 06/01/76 – art. 4º, item VII, lei 6198 de 26/12/74) • Aditivo é uma substância adicionada com a finalidade de melhorar seu desempenho, passível de ser utilizada sob determinadas normas e desde que não deixe resíduos no produto de consumo. (FDA – Food and Drugs Administration – USDA)
ADITIVOS
Mais estudos são necessários p/ estabelecer níveis, condições e viabilidade
Possibilitaram desenvolvimento ocorrido na indústria de rações.
Empregados com propósitos diversos
Proposta Classificatória Adams (1999)
Nutrientes Componentes de alimentos, os quais exercem um efeito benéfico sobre a saúde, em vez de contribuição direta na nutrição
Nutracêuticos
• • • • • •
Carboidratos Proteínas Lipídeos Minerais Vitaminas Água
• • • • • • • •
Antioxidantes Antimicrobianos Peptidios Enzimas Oligosacarídios Emulsificantes Flavorizantes Colorantes
Proposta Classificatória Rosen (1996)
Macro ingredientes
• 1. • • Cereais • • Ingredientes • Proteicos
NUTRIENTES Vitaminas Pró-vitaminas AA’s Sintéticos
• Gorduras • 2. PRÓ-NUTRIENTES • Subprodutos Indústria • 3. COADJUVANTES DE
Micro ingredientes
ELABORAÇÃO • Aromatizantes • Aglutinantes de Peletts • Antioxidantes • Preservativos • Emulsificantes
• 4. PROFILÁTICOS • Anticoccidianos • Antihistomonas
Proposta Classificatória Cheeke (1991) Estabilidade, Propriedades Físicas e nutritivas • Antifúngicos • Antioxidantes • Aglutinantes
Crescimento, Eficiência, Metabolismo e Desempenho Animal • Flavorizantes • Aromatizantes • Modific. Digestão • Modific. Metabólicos • Hormônios • Repartidores Nutrientes • Promotor Crescimento • Antibióticos • Quimioterápicos • Saponinas
Estado de Saúde do Animal
Aceitação do Produto pelo Consumidor
• Drogas
• Xantofilas
• Substâncias Ambientalmente • Ativas
• Carotenos
• Imunomoduladores
• Saponinas
Proposta Classificatória Bertechini (2006) Promotores Absorção
• Aditivos que melhoram a utilização dos nutrientes das rações e, como consequência poderá melhorar o ganho de peso e a conversão alimentar dos animais.
Substâncias Profiláticas
• Servem para proteção higiênica de enfermidades parasitárias, tais como coccidiose e enterites.
Substâncias Auxiliares
• Melhoram as características físicoquímicas dos alimentos, não sendo necessárias do ponto de vista fisiológico.
Enzimas Exógenas
• São produtos da biotecnologia que somam às enzimas do trato digestório, aumentando a digestão dos substratos não normalmente digeridos nas rações.
Intensidade Produção
Forma Utilização
Uso Combinado
Uso de Aditivos Relação Custo: Benefício
Biodegrada
bilidade
Período Carência
ADITIVOS PROMOTORES DE CRESCIMENTO
Antibióticos • Metabólitos naturais produzidos por fungos com habilidade de inibirem o crescimento bacteriano. • Utilização na alimentação animal: – melhora no desempenho; – conversão alimentar; – diminuem a mortalidade devido a infecções clínicas e subclínicas. Coincidir
Antibióticos • Em aves: – Estimulo à maior pigmentação da carcaça e da gema.
• De forma geral: – promoção ou estímulo do crescimento; – prevenção de doenças; – curativo ( rações medicadas ou medicamentosas) Seguem níveis de adição dentro de faixas mais ou menos fixas:
Antibióticos • Uso como melhorador de desempenho – Questionado por cientista • Desenvolvimento de bactérias resistentes (cepas patogênicas).
• Autorizado para uso em avicultura: – avilamicina, bacitracina metileno disalicilato, bacitracina de zinco, clorexidina, colistina, enramicina, entre outros
Antibióticos • Proibido na alimentação animal: – avoparcina, penicilina, tetraciclinas, sulfonamidas sistêmicas, arsenicais e antimoniais. Hormônios como aditivos alimentares em aves
Modo de Ação: • Podem ser identificados pelo menos cinco modos de ação:
Antibióticos Estimulam a proliferação de microrganismos sintetizadores de nutrientes.Inibem o crescimento daqueles competidores por nutrientes
Inibem a proliferação de microrganismos produtores de amônia e outras substâncias nitrogenadas tóxicas
Modo de Ação
Sendo menores agredida, a parede intestinal se reduz em espessura, o que facilita a absorção e aumenta a disponibilidade de nutrientes, como cálcio, fósforo e magnésio
Como resultado geral, ocorre um aumento no consumo de água e alimentos.
Probióticos • São cepas de microrganismos vivos que agem como auxiliares na recomposição da flora microbiana do trato digestivo dos animais. – o número dos microrganismos patogênicos ou indesejáveis.
• Alternativa do uso de antibióticos (promotores de crescimento).
• Podem conter: – bactérias totalmente conhecidas e quantificadas – culturas bacterianas não definidas. Enterococcus, Bacteriódes, Eubacterium e especialmente Lactobacillus e Bifidobacterium estão presentes em todas as misturas de culturas definidas.
• Diferentes composições de microrganismos • Cepas diferentes (pertencentes a mesma espécie)
Formas de Aplicação • Adicionados às rações; • Na água de bebida; • Cápsulas gelatinosas;
• Inoculação em ovos de aves embrionadas; • Cama usada pelas aves. (BUTOLO, 2001).
Características de Qualidade • Sobreviver às condições adversas do trato gastrintestinal; • Não ser tóxico nem patogênico para o homem e para animais; • Ser estável durante a estocagem; • Promover efeitos comprovadamente benéficos ao hospedeiro...
Mecanismos de ação dos probióticos • da produção de ácido lático: • pH intestinal;
• Produção de enzimas digestivas: • animais jovens
• Alteração do potencial de redução/oxidação do intestino: • que inibe as bactérias patogênicas
Mecanismos de Ação dos Probióticos • Prevenção do acúmulo de aminas tóxicas e de amônia: • redução do crescimento dos organismos que as produzem
• Aderem-se firmemente à mucosa intestinal: • impedindo a colonização de agentes patogênicos
Em Síntese: • Promovem o equilíbrio da microflora intestinal; • Melhoram o ganho de peso e a eficiência alimentar das aves • Competem com os patógenos no intestino Esta competição em que os microrganismos benéficos são favorecidos é importante, pois o desequilíbrio em favor de bactérias indesejáveis pode resultar em infecção intestinal, o que compromete a digestibilidade dos nutrientes da ração.
Aditivos promotores de Crescimento Uniwall Mos é uma combinação de ácidos orgânicos específicos. Ação: direcionada no alimento (ração), e no trato digestivo, atuando contra bactérias como Salmonella spp, Echerichia coli, Campilobacter jejuni, Staphylococcus sp e Clostridium sp
Age contra bactérias gram (+) e gram (-).
DETOXA Estabelece uma microbiota protetora no trato PLUS® gastrointestinal das aves. Ação: comprovada contra diversas bactérias patogênicas presentes no intestino das aves. (Aves) Inativador de Micotoxinas
HORMÔNIOS • Usados há mais de 40 anos; • Aditivos • Péletes
• Aprovação e Proibição; • Seu uso: • Benefício a saúde animal desde que usados dentro das recomendações.
CLASSIFICAÇÃO • Anabolizantes, Catabolizantes e AntiHormonais; • Síntese protéica
• Mais adequada: • Endógeno • Exógeno
• Esteróides Endógenos: • Presentes em todos os animais; • Taxa de produção e níveis plasmáticos; • Disponibilidade quando ingeridos.
• Esteróides Exógenos: • Chamado de hormônio do crescimento; • Em suínos ( Porcas em lactação ) produção de leite.
SAIS DE COBRE E ZINCO • Função plástica, reguladora e metabólica; Importância para Suínos: Cobre o Síntese de hemoglobina; o Estimula a lipase e fofolipase proporcionando melhora da digestibilidade; o Deficiência: Problemas de casco e sistema imunológico.
Zinco: o Age como cofator de enzimas; o Deficiência: no crescimento e desempenho reprodutivo e anormalidades no pêlo.
Importância para aves: Cobre: o Formação de células sanguíneas, óssea, pigmentação de plumagem... o Deficiência:
a absorção do ferro.
Zinco: o Metabolismo de ácidos nucléicos; o Deficiência: Causa dermatites orais, diarréias e quedas das penas.
ADITIVOS ENZIMÁTICOS
Características das Enzimas • Substratos dependentes – Ativado pela presença do substrato;
• Sitio Ativo – Atuam na ruptura das ligações químicas;
Características das Enzimas • Temperatura – Aumentada; – Ótima; – Excessiva;
• pH – Concentração H+ afeta velocidade das reações; – Extremo; – Ótimo;
• Não consumidas nas reações que catalisam;
Secreção enzimática endógena • Suínos – Leitões: Deficiência de certas enzimas; – Fase pós desmama; – Desmama natural; – Criações industriais;
• Aves – Pintinhos: Deficiência de certas enzimas;
• Obs: Enzimas não são secretadas
Secreção enzimática endógena • Benefícios de inclusão de enzimas exógenas em dietas avícolas; • Por que adicionar enzimas nas dietas?
Água contaminada
Produção de Enzimas • Através de recombinação de DNA e mutações; – Fungos, bactérias e leveduras;
• Fitase • Celulase
Produção de Enzimas • Grupo de enzimas disponíveis no mercado: – Enzimas para alimentos com baixa viscosidade; – Enzimas para alimentos com alta viscosidade; – Enzimas para degradar ácido fítico dos grãos vegetais.
• Modo de ação das enzimas exógenas – Provoca a ruptura da paredes celulares das fibras; – Reduz a viscosidade, devido a fibra solúvel, na digesta do intestino proximal; – Degrada as proteínas (reduz fatores anti-nutricionais); – Suplementada a produção de enzimas endógenas do animal, cuja ação é mais importante animais jovens.
Principais Enzimas Enzima Xilanase Glucanases
Substrato Arabinoxilanas B-glucanas
Pectinase Celulase
Pectinas Proteínas
Fitase
Acido fítico
Amilase
Amido
Lipase
Lipídeos e ácidos graxos
Efeitos Reduz viscosidade da digesta Reduz viscosidade da digesta. Menor umidade na cama Reduz viscosidade da digesta Suplementação das enzimas endógenas degradação mais eficiente de PTN Melhora a utilização do fosforo dos vegetais. Remoção do ácido fítico Suplementação das enzimas endógenas degradação mais eficiente do amido Melhora a utilização de gorduras animais e vegetais
Produção de Enzimas • Fitase – Uma enzima que catalisa a liberação do fosfato de fitato; – Modo de ação fitase; • Produtos Intermediários: – Mio-inositol penta, tetra, tri, bi e monofosfato Fitase
Enzimas • São adicionadas ao alimento seco – Ativadas no trato digestivo quando são misturadas ao fluido digestivo e sob Tº do organismo; – Suínos e aves não degradam Polissacarideos nãoamilacéos (PNA) • PNA fazem parte da parede celular e consiste de pentose, rafinose, estaquiose e sacarose encontradas nas sementes da oliaginosas; • {soja, canola, cevada, aveia, trigo, farelo de arroz}
– Enzimas degradam PNA • Xilanases, celulases, e as glucanases (não-ruminantes não sintetizam )
Enzimas • Dietas com alta viscosidade (cevada, centeio, trigo e triticale;
Cevada
Centeio
Milho
Sorgo
Triticale
• Dietas com baixa viscosidade (milho, sorgo e soja);
Soja
Aditivos que afetam as características físico-químicas dos alimentos.
Antifúngicos Antioxidantes
Aglutinantes
Antifúngicos • Responsável por prevenir ou eliminar a presença de
fungos. • Aditivo prevê o não desenvolvimento dos esporos fúngicos em
qualquer fase do desenvolvimento do grão ou na estocagem das rações. • Antifúngicos mais empregados hoje como aditivos nos ingredientes
e/ou rações são os ácidos orgânicos.
Antioxidantes • Evitar à auto-oxidação dos alimentos. • Preservando o alimento, retardando a sua deterioração, rancificação e perda de coloração . • Oxidação acontece devido a natureza lipídica de vários ingredientes que compõem a ração.
• Fatores envolvidos com o processamento dos alimentos, como umidade e calor podem acelerar a oxidação. Ação dos antioxidantes:
•Doação de H pelo antioxidante; •Doação de elétron pelo antioxidante; •Incorporação do lipídeo ao antioxidante;
•Formação de um complexo entre o lipídeo e o antioxidante.
• Antioxidantes não podem reverter o processo de oxidação, uma vez ocorrido. • Mas podem retardar o processo oxidativo de maiores consequências.
• O processo de antioxidação é exercido por antioxidantes naturais e artificiais.
Naturais A vitamina E e acido ascórbico.
Sintéticos BHT, BHA e Etoxiquim.
Aglutinantes • Auxiliam e melhoram o processo de peletização das rações.
•Maior produtividade, aumento da qualidade e durabilidade dos peletes.
•Principal aglutinante = LIGNOSULFONATO.
o Aromatizantes •Artificiais ou naturais conferem o aroma ao produto destinado à alimentação.
•Melhora a aceitação e, consequentemente, estimula o seu consumo pelo animal.
PRINCIPAIS AROMATIZANTES E SUAS DESTINAÇÕES NAS RAÇÕES
AROMATIZANTES
DESTINAÇÃO
Alho
Cães&Gatos
Anis
Suínos
Baunilha
Equinos
Caramelo
Bovinos
Chocolates
Suínos
Morango
Suínos
Palatabilizantes/Flavorizantes • Substancias que modificam o paladar dos produtos. • A maioria das pesquisas diz que os benefícios desses aditivos são limitados, exceto quando são usados com o objetivo de mascarar odores e sabores indesejáveis.
Prebióticos • Bactérias utilizam como substrato os oligossacarídeos que não são digestíveis para os animais. • A arabinose, galactose, manose e lactose são alguns dos oligossacarídeos, mas não são tão indicados quanto os mananoligossacarídeos (MOS).
A alteração da microbiota intestinal causada pelo uso de pre-bióticos pode ocorrer de duas maneiras:
1º - com o fornecimento de nutrientes para as bactérias desejáveis aumentando sua população; 2º - pelo reconhecimento por parte das bactérias patogênicas, de sítios de ligações nos oligossacarídeos como sendo da mucosa intestinal, reduzindo a colonização intestinal indesejável, resultando em menor incidência de infecções e melhor integridade da mucosa intestinal.
Simbióticos • Produto no qual um probiótico e um prebiótico estão combinados. • Possui a finalidade de estimular o desenvolvimento, atividade e potencializar os efeitos de ambos os produtos.
• Os simbióticos aparecem como potencial alternativa aos antimicrobianos e quimioterápicos.
• Através da ação sinérgica de seus componentes, age como promotor orgânico, melhorando os índices zootécnicos dos suínos, desde a maternidade até a terminação, e de matrizes, durante todo seu ciclo produtivo.
Substâncias Profiláticas • Aditivos que exercem influência direta na saúde do animal são os aditivos que contem substâncias profiláticas, um exemplo dessas substâncias são os anticoccidianos;
Ácidos Orgânicos • Usados principalmente para a conservação de alimentos: • Ácido propiônico; • Ácido fórmico; • Ácido cítrico e • Ácido benzóico.
Ácido Propiônico: • Atua principalmente em fungos e leveduras. • Também apresenta ação contra algumas bactérias e é muito utilizado para preservação de alimentos.
Ácido Fórmico: • Atua principalmente em leveduras e bactérias como Bacillus e Salmonella, sendo pouco efetivo contra Lactobacillus e fungos (Dallagnol ).
Ácido cítrico : • Utilizado em dietas de leitões e de porcas, sendo que nos primeiros melhora a taxa de crescimento e eficiência alimentar,enquanto que na segunda categoria tem sido utilizado para controle de infecções urinárias, na dosagem de 70 mg/ animal/ dia.
Ácido benzóico: • Utilizado como conservante antibacteriano ou antifúngico de alimentos e sua adição em dietas pode provocar a queda do poder tampão destas e consequentemente provocar a acidificação da urina. • Segundo Den Brock (1997) o ácido benzóico é totalmente eliminado na urina, atuando como bactericida na proliferação bacteriana na bexiga
• Segundo Bolduan et al (1988b; citados por Ribeiro, 1996) observaram que o uso de ácidos orgânicos reduz a população de coliformes ao longo do trato gastrointestinal.Dessa forma, os ácidos atuam selecionando os microorganismos da microbiota pela redução do pH gástrico
Tabela 1: Valores de pKa e grau de solubilidade para alguns ácidos orgânicos
Legislação sobre o uso de aditivos 1969 1972 1980
1993
• Criação da Comissão Mista sobre o Uso de Antibióticos na Criação Animal e Medicina Veterinária • “Relatório Swann” – Salmonella Typhimurium - tetraciclinas e penicilinas • Uso de tetraciclinas e penicilinas como APC banido em países Europeus • Nos EUA e outros países continuam permitidos • Ocorrência de amostras de bactérias multirresistentes • 1986 – Suécia baniu os APC • Plano Nacional de Controle de Resíduos em Produtos de Origem Animal (PNCR) • JECFA “Joint Expert Commitee on Food Aditives” • Nitrofurazona e Furazolidona – impossibilidade de determinar IDA e LMR → proibição dos nitrofuranos
Legislação sobre o uso de aditivos
1998
• No Brasil, o MAPA proibiu cloranfenicol, furazolidona, nitrofurazona, tetraciclinas, penicilinas e sulfonamidas sistêmicas – produtos alimentação humana (Portaria nº 448 de 10/09/1998)
1999
• Comunidade Européia baniu o uso de Tilosina, Virginiamicina, Espiramicina e Bazitracina de Zinco como APC • Plano Nacional de Controle de Resíduos e Contaminates (PNCRC)
2000
• C. E. – recomenda a retirada e proibição o uso de antimicrobianos como APC • OMS – recomenda que classes de antimicrobianos usados em humanos como terapia não devem ser usados como APC
2002
• No Brasil a IN nº 38 de 08/05/2002 suspendeu também os registros aos insumos pecuários que continham cloranfenicol, nitrofuranos, arseniacais e antimoniais como princípios ativos - prazo de 90 dias
Legislação sobre o uso de aditivos
2002
• UE detecta contaminações em produtosimportados de vários países como Tailândia (60% dos camarões e 10% das aves) e Brasil (20% das aves) – barrados no P.I.F.
2003
• IN nº 9 de 27/06/2003, estendeu a proibição de cloranfenicol e nitrofuranos para a alimentação de todos os animais e insetos, não somente referente à pecuária nacional.
2004
• IN 17 proíbe o uso de substâncias hormonais e de beta-agonistas • IN 11 proibiu o uso de Olaquindox como APC em animais produtores de alimentos
2005 2009
• Missão europeia ao Brasil - avaliação do controle de resíduos e contaminantes em animais vivos e produtos animais • “Rapid Alert System for Food and Feed” (RASFF) - Para outros tipos de resíduos veterinários houve uma diminuição, porém, para nitrofuranos, houve um significativo aumento (Bangladesh, Índia e Sri lanka)
• Dois tipos de ração (com e sem Fitase) • Avaliou-se CR, GP e CA
↑1,1% ↑4,1%
↓5,1%
Experimentos 1:
• 40 leitões desmamados aos 21 dias distribuídos em 20 baias (2 animais/baia), totalizando quatro blocos (repetições) por tratamento → Análises microbiológicas.
Experimentos 2:
• 120 leitões distribuídos em 60 baias compondo 12 repetições por tratamento → Frequência de diarréia e desempenho
Tratamentos:
T1. Controle - ração basal; T2. Antimicrobiano - ração basal com 50 ppm de bacitracina de zinco + 50 ppm de olaquindox; T3. Probiótico - ração basal com 1.300 ppm de probiótico à base de Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis T4. Prebiótico - ração basal com 3.000 ppm de mananoligossacarídeo; T5. Extrato vegetal - basal com 500 ppm de extrato vegetal (alho, cravo, canela, pimenta, tomilho, cinamaldeído e eugenol)
Tabela 4 – Médias de peso vivo (PV 35) aos 35 dias de experimentação, consumo diário de ração (CDR 1-35), o ganho diário de peso (GDP 1-35) e conversão alimentar (CA 1-35) no período de 35 dias de experimentação. Variável Tratamento CDR 1-35 GDP 1-35 CA 1-35 PV 35 (kg) (kg/dia) (kg/dia) (kg/dia) Controle
19,09±2,73b
0,602±0,11abc
0,373±0,06b
1,61±0,12
Antimicrobiano
21,92±2,55a
0,693±0,10a
0,453±0,06a
1,53±0,11
Probiótico
18,50±2,71b
0,549±0,11c
O,356±0,08b 1,59±0,09
Prebiótico
20,84±2,97ab
0,652±0,11ab
0,432±0,07ab 1,54±0,09
Extrato vegetal
18,47±2,53b
0,549±0,09bc
0,354±0,07b
1,56±0,12
Média
19,76±2,90
0,609±0,12
0,392±0,08
1,57±0,11
Pr > F
0,0009
0,0005
0,0009
0,2947
CV (%)
11,34
14,54
16,35
6,97
Letras diferentes na coluna diferem significativamente pelo teste Tukey (P<0,05). Fonte:Utiyama et al. (2006)
Considerações Finais • Alguns dos aditivos são eficientes na melhoria do desempenho animal – redução de poluentes ambientais – aumentam o lucro da produção animal
• Evitar os possíveis aspectos negativos – uso prudente – Usar somente aditivos aprovados/permitidos – Fornecer nos níveis recomendados p/ espécie, fase – Respeitar o período de carência
Obrigado!!!