nutrição de aminoácidos para leitões: uma visão da indústria

NUTRIÇÃO DE AMINOÁCIDOS PARA LEITÕES:
UMA VISÃO DA INDÚSTRIA
1. Introdução
O tema nutrição de aminoácidos para leitões é muito amplo porque inclui desde o conhecimento da fisiologia e metabolismo de leitões, e a interferência do meio ambiente,
particularmente durante o desmame, até a avaliação da
composição nutricional das matérias-primas, as determinações das exigências nutricionais dos aminoácidos essenciais, o manejo da alimentação e, em ultima instância, a
formulação de rações que permitam que os leitões tenham
um desempenho zootécnico adequado de acordo fatores
de produtivos, como genética, sanidade e mão-de-obra, e
os objetivos da produção.
Uma visão adequada da indústria sobre este tema deve
avaliar o uso da tecnologia disponível para maior precisão
na nutrição e, ao mesmo tempo, reduzir os custos de formulação. A avaliação da tecnologia aplicada à nutrição
de aminoácidos para leitões deve considerar os benefícios
globais da sua aplicação, como o custo-benefício de formular rações com ingredientes de qualidade e corretamente
balanceadas ao invés de formular rações de custo mínimo
ou desbalanceadas, sem considerar os efeitos sobre o desempenho animal e o meio ambiente.
O objetivo deste trabalho é mostrar que rações formuladas
em proteína ideal, utilizando todos os aminoácidos industriais disponíveis comercialmente (lisina, treonina, metionina, triptofano e valina), e suplementadas com aminoácidos
funcionais (glutamina), são melhores e mais baratas do que
aquelas formuladas em proteína bruta, sem o uso desses
aminoácidos.
Aminoácidos: Essenciais para Suínos
Os aminoácidos, unidades básicas que formam as proteínas
corporais, podem ser encontrados em todas as matériasprimas que contenham proteína. Entretanto, diferentemente dos vegetais, os animais não podem sintetizar todos
os aminoácidos para satisfazer suas exigências (aminoácidos essenciais), devendo ser obrigatoriamente fornecidos
na ração, seja pelas matérias-primas convencionais, como
o milho e o farelo de soja, seja pelos aminoácidos
industriais, uma vez que se tornam limitantes para o
desempenho animal.
Existem cerca de 20 aminoácidos importantes para nutrição animal, dos quais 10 são considerados essenciais
para suínos: lisina (Lys), treonina (Thr), metionina (Met),
triptofano (Trp), valina (Val), isoleucina (Ile), leucina (Leu),
histidina (His), fenilalanina (Phe) e tirosina (Tyr) e, outros
como a glutamina e a arginina, que foram tradicionalmente
considerados como não-essenciais, são atualmente referidos com condicionalmente essenciais para leitões, porque
a produção endógena não é capaz de atender às suas necessidades nutricionais para aquela fase especifica, como
no período de desmame ou de maior desafio sanitário. É
possível que para os aminoácidos condicionalmente essenciais não se possa estabelecer uma exigência nutricional
fixa porque estas devem variar de acordo com a intensidade dos fatores que influenciam sua demanda.
Quando um aminoácido é classificado como essencial,
significa que o organismo não é capaz de sintetizá-lo em
quantidade suficiente para manter o balanço de nitrogênio
necessário para uma ótima taxa de crescimento, e esse
aminoácido necessariamente deve ser fornecido na ração.
Mas essa habilidade está sujeita a algumas condições, o
que significa que o mesmo aminoácido pode ser essencial e não-essencial para um mesmo animal, dependendo
de sua condição. Por exemplo, a arginina é considerada
um aminoácido essencial para quase todos os neonatos
mamíferos, mas é não-essencial para adultos (as exceções
são os mamíferos estritamente carnívoros, como os gatos e
os furões). O oposto é verdadeiro, e a habilidade de manter
a saúde, por exemplo, significa que alguns aminoácidos são
não-essenciais em um corpo saudável e se tornam essenciais em certas condições fisiológicas ou patológicas. Assim,
esses aminoácidos são considerados condicionalmente
essenciais (Watford, 2011).
Então, compreendendo que os aminoácidos essenciais e
os condicionalmente essenciais devem ser fornecidos pela
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alimentação, as rações devem atender às exigências nutricionais individuais já estabelecidas e conter aqueles condicionalmente essenciais em quantidades compatíveis com
àquelas requeridas pelo leitão.
aminoácidos contidos na proteína só podem ser absorvidos no intestino delgado, ou utilizados ao longo do trato
gastrointestinal, após a digestão ou cisão da cadeia protéica ou ligações peptídicas entre os aminoácidos, o que
permitiu valorar corretamente as matérias-primas quanto
ao aproveitamento dos aminoácidos.
Um pouco da historia da nutrição de
aminoácidos
A formulação de rações a partir da digestibilidade verdadeira de aminoácidos das matérias-primas é a melhor forma
de formular uma ração para leitões e tem sido utilizada em
larga escala nos cinco continentes.
As formulações de rações para leitões utilizando exclusivamente o nível mínimo de proteína bruta foram praticadas
durante muitos anos, quando não se conheciam ou eram
escassas as informações sobre as exigências nutricionais
de aminoácidos. Os níveis de proteína bruta normalmente
eram excessivamente elevados para assegurar o aporte dos
aminoácidos naquela quantidade preestabelecida de nitrogênio da ração.
Na realidade, o conceito de proteína bruta é bastante simples, porque nada mais é do resultado da quantidade de
nitrogênio total (N) presente na amostra, que incluiu, além
dos aminoácidos, todos os outros compostos nitrogenados
da ração, multiplicado por um coeficiente genérico 6,25%.
Formulações de rações com base no conceito de proteína
bruta resultam em dietas com conteúdo de aminoácidos
acima das exigências dos animais. A ingestão excessiva de
proteína é economicamente dispendiosa, eleva a excreção
de nitrogênio e contribui para aumentar a poluição ambiental, especialmente em regiões com grande aglomeração
de produtores (Sá e Nogueira, 2009).
As rações para leitões foram posteriormente formuladas
com base em aminoácidos totais, exclusivamente em lisina e metionina, mantendo um valor de mínimo protéico
para atender as exigências dos demais aminoácidos que
se desconheciam as exigências ou não poderiam ser suplementados na ração como aminoácidos industriais. O uso de
aminoácidos totais foi uma importante evolução quando
comparado com a formulação somente em proteína bruta,
no intuito de atender às exigências de aminoácidos específicos, mas, a semelhança da proteína bruta, tem por base a
composição química obtida por análises laboratoriais, que
apenas descrevem o valor potencial das matérias-primas,
porque não informam sobre a digestibilidade e o aproveitamento desses aminoácidos, que podem ser significativamente menores e variáveis entre alimentos.
A introdução do conceito de digestibilidade de aminoácidos na determinação da composição de alimentos
e das exigências nutricionais para animais significou um
importante avanço porque passou a considerar que os
Nutrição de Precisão
Em nutrição de aminoácidos para leitões, o conceito de nutrição de precisão significa a adequação (redução) do nível
de proteína bruta das rações para atender às exigências dos
aminoácidos essenciais com exatidão e reduzir os custos
de formulação utilizando toda tecnologia disponível. Os
aminoácidos industriais L-lisina, L-treonina, L-triptofano e
L-valina são as ferramentas que tornam possível a aplicação
desta técnica, pois quando suplementados, possibilitam o
balanceamento das rações com menor inclusão de ingredientes protéicos, resultando assim na diminuição do nível de
proteína (Sá e Nogueira, 2009).
A importância da lisina para uma nutrição de
aminoácidos adequada
Os estudos com aminoácidos têm a lisina como
referência nutricional porque ela é um aminoácido
estritamente essencial, não sintetizado pelos suínos, e
também porque é o primeiro aminoácido limitante para
síntese de proteína muscular, isto é, a síntese é limitada
se não há lisina disponível para o metabolismo. Por não
haver síntese endógena de lisina, este aminoácido deve
ser obrigatoriamente fornecido pela ração.
A lisina também é referência porque as análises para a
determinação laboratorial dos seus níveis nas matériasprimas, rações e tecidos corporais são acuradas; por se
conhecerem suas exigências nutricionais para todas as
fases de produção dos suínos; é relativamente fácil sua
determinação laboratorial por HPLC (Cromatografia
Liquida de Alta Resolução), que é uma metodologia precisa e, ainda, por ser economicamente viável sua suplementação dietética por meio de L-lisina industrial.
As exigências de lisina, por sua importância nutricional
para suínos, devem ser estabelecidas em digestibilidade
verdadeira e estar atualizadas a partir de publicações
científicas, normalmente compiladas em boletins ou
tabelas de composição de alimentos e exigências nutricionais de universidades, centros de pesquisa e empresas relacionadas ao setor, como as de genética e de nutrição, e ainda, a partir de informações próprias obtidas
em condições experimentais ou práticas nas empresas
produtoras de suínos.
A “Tabelas Brasileiras de Composição de Alimentos e
Exigências Nutricionais de Aves e Suínos” (Rostagno et
al., 2011) é uma excelente referência para a formulação
de rações para leitões porque considera as exigências
na base de aminoácidos digestíveis verdadeiros; utiliza dados de experimentos de dose-resposta de diversas universidades e instituições de pesquisa, associados
à observações sobre o comportamento de rebanhos
comerciais em varias regiões do Brasil; todas as recomendações são para rebanhos de alto potencial genético; tem sido atualizada regularmente (2000, 2005 e
2011), e; com o objetivo de facilitar a formulação de
rações para rebanho de alta capacidade genética, que
apresentam diferentes desempenhos, são citadas as
recomendações nutricionais com índices produtivos
regular, médio e superior, incluindo o ganho de peso e
consumo de ração esperados (Tabela 1).
Tabela 1. Níveis de energia metabolizável (EM), proteína bruta (PB) e lisina digestível para crescimento de 3,5 a 30 kg ou de
14 a 70 dias
Os níveis de proteína estabelecidos devem ser vistos
apenas como indicações praticas. Estes valores mínimos
para rações a base de milho e farelo de soja, quando disponibilizados os aminoácidos industriais lisina, metionina e
treonina. Com a finalidade de reduzir o impacto do excesso
de nutrientes nas rações de suínos sobre o meio ambiente,
excelentes resultados, em testes experimentais e lotes
comerciais, têm sido obtidos com rações contendo níveis
mais baixos de proteína, mantendo-se os níveis recomendados dos aminoácidos essenciais. Esses são realmente
importantes (Rostagno et al., 2011).
Os níveis de aminoácidos devem ser bem aproximados dos
níveis recomendados, evitando-se excessos. De modo semelhante, excesso de proteína deve ser também evitado.
De modo geral, nos níveis protéicos recomendados, as
exigências de arginina, de valina, de isoleucina, de leucina,
de histidina e de fenilalanina + tirosina são normalmente
satisfeitas (Rostagno et al., 2011).
Deve-se destacar que os níveis de lisina apresentados nas
tabelas são valores médios obtidos de animais criados em
condições adequadas, e que as exigências nutricionais podem variar com a genética, sexo, estágio de desenvolvimento, consumo de ração, temperatura ambiente, entre
outros, devendo-se adequar, conseqüentemente, as formulações, de acordo com a variação e intensidade desses
fatores (Nogueira, 2005).
Os valores publicados de exigências de lisina para leitões
são muito úteis para a indústria porque é uma forma precisa de se conhecer a exigência, pelo rigor cientifico das
publicações e, ao mesmo tempo práticos, porque são informados como porcentagem da ração que normalmente é
a base de calculo das quantidades nutrientes das matériasprimas e das exigências de lisina nos sistemas de formulação. Como os valores são normalmente apresentam em
porcentagem da ração (%), ou em miligramas ou gramas
de lisina por dia (mg/dia), pressupõe-se que o consumo
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de ração e o ganho de peso sejam adequados ou padrão
daquele tipo animal.
Uma boa forma de se determinar as exigências de
lisina é de acordo com o ganho de peso corporal esperado
para um determinado período. De acordo com Tokach et
al. (2011), que revisaram cerca de 80 artigos de 2000 a
2010 sobre exigências de lisina e proteína ideal para leitões,
a exigência de lisina digestível de leitões em fase de creche
é de 19 gramas por quilograma de ganho de peso corporal,
a qual aumenta ao longo do tempo para 20 gramas por
quilograma de ganho em animais em terminação.
Como são formuladas as rações de leitões
atualmente? Proteína Ideal
A proteína ideal é definida como o balanço exato de aminoácidos essenciais e o suprimento adequado de aminoácidos não-essenciais, capaz de prover, sem deficiências ou
excessos, às necessidade absolutas de todos os aminoácidos requeridos para mantença e crescimento corporal. A
proteína ideal baseia-se na relação dos aminoácidos essenciais (digestíveis) com a lisina digestível. Uma vez que o
requerimento de lisina esteja estabelecido, as exigências de
outros aminoácidos podem ser facilmente calculadas (Sá e
Nogueira, 2009).
Tokach et al. (2011), que revisaram a literatura de 2000
a 2010 sobre exigências de aminoácidos para suínos,
sugeriram que a melhor forma de se expressar as exigências
dos demais aminoácidos essenciais em formulações práticas para suínos é em relação à lisina digestível, utilizando o
conceito de proteína ideal.
Os valores de proteína ideal apresentados por Rostagno
et al. (2011) quando comparados com os revisados por
Tokach et al. (2011), representam valores médios (Tabela
2).
Tabela 2. Relação ideal entre os aminoácidos essenciais e a lisina digestível verdadeira (proteína ideal)
Aminoácidos Industriais
A expressão aminoácido sintético apesar de comumente
usada para se referir aos aminoácidos produzidos de forma
industrial para suplementação nas rações animais (aminoácido feed grade), não está correta porque se refere apenas
ao processo de síntese química, que normalmente é o processo de obtenção de metionina, uma das três diferentes
vias de se produzir os aminoácidos, além da fermentação e
da extração por hidrolise protéica.
Assim, o correto seria referir a esses aminoácidos como
industriais porque a maior parte deles é obtida por fermentação de matéria-prima agrícola como o melaço, o
açúcar, a glicose ou amido de milho ou tapioca, fonte de
carboidratos para a fermentação microbiana, os quais são
purificados e comercializados como substancia pura, quimicamente definida. Por vias de fermentação e de extração
se produz os aminoácidos na forma L-isômero, enquanto
que por síntese química se produzem os D,L-isômeros e
seus análogos (Sindirações, 2006). Como a síntese protéica exige aminoácidos na forma L-isômeros, as formas
D-isômero e análoga necessitam ser convertidas pelo
organismo.
A expressão aminoácido cristalino também não é um
expressão adequada para se referir a esses aminoácidos
porque a lisina e o metil hidroxi-análogo podem ser produzidos e comercializados na forma liquida.
Os aminoácidos industriais são matérias-primas que
permitem ao nutricionista balancear as rações de
forma adequada para cada categoria animal e objetivo
de produção animal. Entre os benefícios dos aminoácidos
industriais, destacam-se a adequação dos níveis nutricionais de lisina, treonina, metionina , triptofano, valina e
glutamina/ácido glutâmico (AminoGut), aminoácidos
comercialmente disponíveis, às necessidades dos animais,
a diversificação das matérias-primas que constituem as
rações, sempre garantindo os níveis ideais destes aminoácidos, e a redução do nível protéico da ração para atender
às necessidades técnicas, econômicas e ambientais da
produção.
A utilização de aminoácidos industriais permite alimentação
adequada mesmo em períodos críticos como o desmame
de leitões ou de elevada temperatura ambiental, quando o
consumo de ração está normalmente reduzido. No período
de desmame, os leitões diminuem a ingestão de ração devido às mudanças nutricionais e ambientais neste período e a
relativa imaturidade fisiológica para adequada digestão
protéica, da mesma forma que em períodos de calor, principalmente em animais de maiores pesos corporais, os quais
reduzem o consumo de ração para reduzirem o incremento
calórico. No período de calor, por exemplo, a redução do
consumo de ração ocorre para reduzir o excesso de calor
gerado pela digestão, principalmente da proteína do alimento, o que aumenta o calor corporal. A utilização de
aminoácidos industriais, que são aminoácidos livres, prontamente absorvíveis, sem necessidade de digestão, tanto no
período de desmame quanto nos de calor permite reduzir
os níveis de proteína bruta da ração e adequar o consumo
de aminoácidos essenciais, melhorando o desempenho
animal (Nogueira et al., 2008).
Os aminoácidos industriais são também importantes quanto à segurança alimentar por garantirem a ausência de contaminantes ou agentes patogênicos e serem perfeitamente
rastreáveis, desde que se conheça sua origem e responsabilidade técnica do fabricante e/ou importador.
Nos últimos 50 anos, vários aminoácidos foram disponibilizados pela indústria para alimentação animal como a DLmetionina e seu análogo (HMTBA), a L-lisina,a L-treonina,
o L-triptofano (Sindirações, 2006) e mais recentemente a
L-glutamina e a L-valina.
O que é preço de oportunidade OPP (oportunity
price) ou “shadow price de um aminoácido?
Os aminoácidos industriais são utilizados nas rações quando custam menos do que usar os aminoácidos da proteína
bruta das demais matérias-primas. Os programas de formulação buscam reduzir o custo da ração e, normalmente, uti-
lizam os aminoácidos industriais para balancear a formula
custando menos.
O preço de oportunidade de um aminoácido representa
o valor deste aminoácido para a formulação, ou seja, até
quanto poderia custar o aminoácido industrial para viabilizar economicamente o seu uso na ração, sem aumentar
o custo quando comparado com a ração sem este aminoácido.
O preço de oportunidade dos aminoácidos industriais em
rações de leitões é muito favorável ao seu uso, pois seus
preços de comercialização são muito inferiores aos preços
que o programa de formulação os inclui nas fórmulas.
A quantidade de proteína bruta na ração é uma
conseqüência
As rações são normalmente formuladas em programas de
formulação de custo mínimo (least cost formulation), que
utilizam programação linear para balancear as rações a partir das matérias-primas em estoque, considerando a quantidade de cada um dos nutrientes cadastrados na matriz nutricional, seus preços, disponibilidades e restrições ao uso,
buscando atender às exigências dos aminoácidos essenciais
com o menor custo possível.
As rações balanceadas devem atender as exigências de
lisina e a um perfil de proteína ideal adequado para cada
espécie e fase de criação. As exigências individuais de cada
um dos aminoácidos essenciais devem ser relacionadas
às exigências de lisina digestível (proteína ideal) e a ração
será ajustada para atender os mínimos exigidos para cada
um dos aminoácidos primeiros limitantes, isto é, treonina,
metionina, triptofano, valina, isoleucina, leucina, histidina,
fenilalanina e tirosina, reduzindo-se os excessos de aminoácidos essenciais e não-essenciais a partir da diminuição
da proteína bruta. Assim, o nível de proteína bruta deve
ser uma conseqüência da melhor combinação de matériasprimas e não a origem do cálculo de ração.
A partir do conhecimento da digestibilidade de aminoácidos, da determinação das exigências nutricionais em
aminoácidos digestíveis e proteína ideal têm se formulado
com níveis mais baixos de proteína bruta, em rações suplementadas com aminoácidos industriais, as quais melhoram
o desempenho, por atenderem as exigências nutricionais
sem excessos de proteína. Particularmente com suínos, excelentes resultados práticos, em experimentos e rebanhos
comerciais, têm sido obtidos com rações contendo níveis
mais baixos em 4 a 5% de proteína bruta, mantendo-se
o perfil de proteína ideal, pela utilização de aminoácidos
industriais (Nogueira, 2005).
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Rações com altos níveis de proteína bruta durante o período
de creche, por exemplo, são inadequadas para leitões, pois
favorecem a ocorrência de desordens intestinais, principalmente durante o desmame. A transição do leite da porca
para a alimentação com ingredientes vegetais sólidos e a
imaturidade do sistema digestivo, que produz menos acido
clorídrico e enzimas para digestão de proteínas, reduzem a
digestão protéica em leitões. O aumento de proteína não
digerida eleva o pH intestinal e fornece substrato para a
proliferação de microorganismos patogênico no intestino e,
ainda, altera o balanço hidro-eletrolítico intestinal, podem
levar à diarréia, prejudicando o estado sanitário do rebanho
(Nogueira, 2005).
A redução de proteína bruta trás ainda benefícios ambientais pela redução das perdas de nutrientes não digeridos pelas fezes. Tem sido demonstrado que a cada ponto
percentual de redução de proteína bruta na ração ocorre
redução de 10% na excreção fecal de nitrogênio (Caputi
et al., 2011).
Uso de toda tecnologia disponível para maior
precisão na nutrição de aminoácidos do leitão
Na pratica, as rações devem ser formuladas sem “exigência
de proteína bruta” e devem-se usar as exigências de todos
os aminoácidos essenciais com relação à lisina (proteína ideal) para que as rações sejam ajustadas para os aminoácidos
mais limitantes.
O uso dos aminoácidos industriais lisina, treonina, metionina e triptofano, que são normalmente os quatro primeiros aminoácidos limitantes, é comum nas rações de leitões
porque servem para balancear nutricionalmente os aminoácidos e reduzir os custos das rações.
Triptofano
O triptofano é normalmente o quarto aminoácido limitante
para leitões nas rações comumente utilizadas no Brasil. Assim como a lisina, a treonina e a metionina, o triptofano é
importante para a deposição protéica, uma vez que, rações
deficientes em triptofano reduzem a eficiência de utilização
dos primeiros aminoácidos limitantes para deposição muscular.
A recomendação nutricional de triptofano para leitões, expressa como relação triptofano/lisina, de acordo a proteína
ideal, é de 18% (suínos na fase inicial), segundo Rostagno
et al. (2011).
De acordo com Nogueira et al. (2008), a utilização de Ltriptofano nas rações pré-iniciais de leitões é comum não
só devido aos benefícios observados com a redução dos
custos de formulações, mas principalmente pela redução
dos níveis de proteína bruta dessas rações, pela redução da
inclusão de matérias-primas protéicas como o plasma e a
farinha de peixe, que apresentam altos preços e, também
das matérias-primas vegetais, como o farelo de soja, que se
traduzem em menores índices de diarréias, mortalidade e
morbidade de leitões (Tabela 3).
Além da sua função como nutriente na formação das proteínas corporais, o triptofano é precursor de vários metabólitos importantes, tais como a serotonina, ácido nicotínico e
a melatonina. A serotonina é o metabólito mais conhecido,
sendo descrito em diversos trabalhos como crucial na regulação do apetite. Entretanto, mais recentemente, Zhang et
al. (2006) demonstraram que o triptofano estimula a concentração no plasma e a expressão no duodeno e estômago da grelina. De acordo com esses autores, o estimulo
no aumento do consumo em leitões é proporcionado pelo
maior nível circulante desse hormônio.
Tabela 3. Impacto da utilização de L-triptofano sobre a formulação de uma ração pré-inicial 1 (7 a 15 kg) de leitões de
acordo com Rostagno et al. (2005)
A recomendação nutricional de relação triptofano/lisina
18% para suínos em crescimento pode ser aumentada
para 22% se o L-triptofano estiver sendo incluído nas
rações como uma ferramenta para aumento do consumo
de ração, por exemplo, em leitões em fase de maternidade
e creche. Nesse caso, além de atender à síntese protéica
corporal, o triptofano será direcionado para a produção de
serotonina e grelina.
triptofano para gluconeogênese e síntese de proteínas de
fase aguda.
A maior disponibilidade e melhores preços do triptofano industrial pode ser uma oportunidade de se avaliar os efeitos
do aumento das relações triptofano/lisina sem aumento da
proteína bruta ou custo excessivo da formulação (Tabela 4).
O triptofano também é importante intermediário do sistema imunológico e sua utilização pelo organismo é aumentada em processos inflamatórios. Duas hipóteses podem ser
consideradas, a primeira é que o aumento do catabolismo
do triptofano seja induzido pelas citocinas, em especial o
interferón, e a segunda hipótese é que o fígado consuma
Disponível no site www.lisina.com.br
Tabela 4. Aumento da relação triptofano/lisina digestível utilizando o L-triptofano em uma ração pré-inicial1 2 (33 a 42 dias
ou 9,3 a 15 kg) de leitões de acordo com Rostagno et al. (2011)
Valina
A valina é normalmente o quinto aminoácido limitante para
leitões nas rações comumente utilizadas no Brasil e sua deficiência reduz a utilização dos primeiros aminoácidos limitantes para deposição muscular.
As rações suplementadas com lisina, treonina, metionina
e triptofano industriais, quatro primeiros aminoácidos limi-
tantes, terá o nível de proteína bruta ajustado pela
exigência de valina, próximo aminoácido limitantes, o qual
deve ser fornecido pela proteína intacta do alimento ou
pela valina industrial. A recente disponibilidade da valina
industrial no Brasil permite atender à exigência de valina,
reduzir a proteína bruta e os custos da ração (Tabela 5).
Tabela 5. Impacto do uso dos aminoácidos industriais L-triptofano e L-valina sobre uma formulação de ração pré-inicial 2
(33 a 42 dias ou 9,3 a 15 kg) de leitões de acordo com Rostagno et al. (2011)
Se a ração estiver deficiente em valina, a adequação do nível nutricional às exigências de valina será mais barata como o uso
da valina industrial do que com o aumento da proteína bruta da ração, o qual teria aumentado excessivamente em 1,15%
de PB para atender às exigências de valina (Tabela 6).
Disponível no site www.lisina.com.br
Tabela 6. Impacto do uso do aminoácido industrial L-valina sobre uma formulação de ração pré-inicial 2 (33 a 42 dias ou
9,3 a 15 kg) de leitões de acordo com Rostagno et al. (2011)
As rações com L-valina têm a isoleucina como próximo aminoácido limitante, e por não haver disponibilidade comercial deste aminoácido, sua exigência tem que ser atendida
pela proteína bruta da ração. Como a literatura apresenta
valores de relação isoleucina/lisina de 48 a 57%, em uma
formulação pratica que seja nutricional e economicamente
viável reduzir mais a proteína bruta e aumentar a inclusão
de aminoácidos industriais, incluindo a valina, a relação poderia ser em torno de 50%. Contudo, esta estratégia pode
não ser adequada em rações que contenham hemácias
como ingrediente porque a disponibilidade da isoleucina
é significativamente menor que a sua digestibilidade, podendo incorrer em deficiência na formulação.
Novas descobertas em nutrição de aminoácidos
para leitões – Aminoácidos Funcionais
Tradicionalmente se acreditava que o leite materno suíno
provia quantidades adequadas de aminoácidos para os
leitões neonatos. Resultados recentes, porém, indicaram,
considerando a extensa utilização arterial da glutamina pelos enterócitos e outras células, que o leite da fêmea suína
não provê quantidades adequadas desse aminoácido para
síntese protéica necessária aos tecidos não intestinais de
leitões, pois as taxas de síntese de novo são muito mais
altas no leitão lactente (pelo menos 0,88 g/kg de peso vivo
ao dia). Adicionalmente, o leite materno suíno satisfaz no
máximo 23%, 66%, 23% e 42% das exigências de glicina,
alanina, aspartato + asparagina e glutamato + glutamina,
respectivamente. Similarmente, uma ração típica a base de
milho e farelo de soja não pode prover suficientes quantidades de arginina, prolina, aspartato, glutamato, glutamina
ou glicina para o acréscimo de proteína corporal requerido
pelo suíno em crescimento em fase de pós desmame (Wu,
2010).
Acreditava-se que após a digestão os aminoácidos da dieta
eram absorvidos pelos enterócitos e entravam na veia portal intactos. No entanto, esse conceito tem sido desafiado
recentemente por descobertas feitas com leitões, onde ambos os aminoácidos essenciais e não essenciais provenientes
de uma dieta enteral, são extensivamente degradados pelo
intestino delgado na primeira passagem, e menos de 20%
dos aminoácidos extraídos são utilizados para síntese protéica da mucosa intestinal (Stoll e Burrin, 2006).
De acordo com Wu (2010), o metabolismo intestinal dos
aminoácidos tem profundos impactos na nutrição e saúde:
•
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o catabolismo de glutamina, glutamato e aspartato
provem a maior parte do ATP para manter a integridade e funções intestinais;
elevados níveis de glutamina, glutamato e aspartato no
plasma sanguíneo exercem efeitos neurotóxicos, e seu
catabolismo extensivo pelo intestino delgado é essencial para a sobrevivência do organismo;
as transformações dos aminoácidos pelo intestino desempenham um papel importante na regulação da síntese endógena dos aminoácidos não essenciais (como
a citrulina, arginina, prolina e alanina) modulando a
disponibilidade de aminoácidos para os tecidos extra
intestinais;
as relações da maioria dos aminoácidos nas dietas relativas à lisina diferem substancialmente daquelas que
entram na veia portal do lúmen do intestino delgado
ou aparecem no plasma e nas proteínas corporais. As
discrepâncias entre os padrões de aminoácidos entre
a proteína da dieta e a corporal são particularmente
maiores para a arginina, histidina, metionina, prolina,
glutamina, glicina e serina.
enterócitos na fase pós-desmame, comparada à fase prédesmame e a suplementação oral de glutamina ou ácido
glutâmico previnem a atrofia das vilosidades intestinais
(Ewtushick et al. 2000; Wu et al. 1996; citados por Lallès
et. al., 2004).
Glutamina
A glutamina é um dos aminoácidos mais versáteis no metabolismo celular e fisiologia. E embora esteja presente
abundantemente nas proteínas dos tecidos vivos vegetais
e animais na forma ligada, a suplementação de glutamina
livre (L-Glutamina) previne a atrofia intestinal, melhora a
função i m u ne e o d ese m pe n h o d e l ei t õ es recémdesmamados (Wu, 2008).
Embora seja um aminoácido neutro e sintetizado
endogenamente a partir a amônia e glutamato, primariamente no músculo esquelético, a síntese endógena de glutamina pode não ser suficiente para suprir as exigências de
animais em condições de estresse, como o desmame, nesse
caso a glutamina é dita condicionalmente essencial (Wu et
al. 1996). Essa descoberta tem sido mais extensivamente
estudada em condições clínicas humanas, e a glutamina
passa a ser considerada um aminoácido condicionalmente
essencial, o que significa que quando o organismo não é
capaz de produzi-la em quantidade suficiente para suprir
seu requerimento, ela deve ser suplementada na dieta. Durante períodos de traumas severos ou infecção, os referidos
estados supercatabólicos, aumentam os requerimentos de
glutamina pelos tecidos como as células do sistema imune,
assim como rins e fígado (Watford et al., 2011).
Por ser o aminoácido mais abundante encontrado no plasma sanguíneo, a glutamina é o maior transportador de
nitrogênio de sítios de sínteses de glutamina (músculo esquelético, fígado e pulmões) para sítios de utilização (rins,
intestinos, neurônios, células do sistema imune e fígado).
Ela age como precursora chave para a formação de nucleotídeos, e em muitas circunstâncias fisiológicas a glutamina
e o glutamato estão sensivelmente relacionados com a função de requerimento da célula, além disso, ambos não podem ser substituídos por outros inputs metabólicos (caso os
existentes falhem), portanto o metabolismo da glutamina e
do glutamato deve ser considerado tão importante como o
metabolismo da glucose (Newlsrohme, 2002).
Alguns aminoácidos são indispensáveis e essenciais para
proteção e defesa do intestino: treonina para mucina,
cisteína para glutationa, triptofano e histidina para 5-HT e
histamina, metionina para poliaminas, arginina para óxido
nítrico, etc., e em especifico, o metabolismo da glutamina,
arginina e citrulina estão particularmente aumentadas nos
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Figura 1. . Metabolismo da glutamina em estados catabólicos (Watford et al., 2011)
A glutamina é o mais importante substrato de energia para
células em divisão rápida, como as do sistema imune enterócitos e linfócitos, e para outros tipos de células, como
os macrófagos e células renais, regula a proliferação de linfócitos-T, fornece ATP para o turnover da proteína intracelular e síntese protéica, assim como é o maior combustível
celular para a produção das citocinas, ativação de macrófagos, inibição da apoptose e transporte de nutrientes através
da membrana plasmática, crescimento e migração celular,
e manutenção da integridade da célula (Li et al., 2007).
Embora não seja considerado um aminoácido condicionalmente essencial, o glutamato desempenha muitas funções
pela glutamina no metabolismo, como a produção de ATP,
síntese de arginina e glutationa no epitélio celular do intestino delgado. Além disso, já é sabido que o glutamato inibe
a degradação da glutamina pela glutaminase mitocondrial
fosfato-dependente nos tecidos extra-hepáticos e células
(Curthoys e Watford, 1995; citado por Wu, 2008).
Nos primeiros anos desse milênio várias pesquisas demonstraram que a suplementação de glutamina e ácido glutâmico nas rações de leitões pode melhorar as condições intestinais e melhorar os parâmetros de desempenho desses
animais (Kutschenko et al., 2008).
A associação de L-glutamina e L-ácido glutâmico
(AminoGut) melhorou o desempenho e a morfo-fisiologia gastrintestinal de leitões desmamados aos 21 dias de
idade, quando suplementados em 1% na ração (Teixeira et
al. 2011). Nesse trabalho de dose-resposta o menor índice
de diarréia foi observado com a inclusão de 1,0% de
AminoGut, e os melhores resultados de altura de vilosidade
intestinal e relação vilosidade:cripta foram obtidos com a
inclusão de 0,82% de AminoGut.
Cabrera et al. 2011, concluíram que leitões desmamados
alimentados com dietas suplementadas com AminoGut
tiveram maiores profundidades de criptas que aqueles do
tratamento controle.
A glutamina e o ácido glutâmico têm efeitos positivos sobre o desempenho de leitões recém-desmamados. Teixeira
et al. (2011b) estudando leitões de 21 a 28 dias de idade,
concluíram que os animais que haviam consumido a dieta contendo 1,0% de AminoGut tiveram maior (P<0,05)
ganho de peso diário (GPD) e consumo médio diário de
dieta (CMD) quando comparados com a dieta controle. Enquanto que no período de 21 a 42 dias de idade, animais
alimentados com as dietas contendo 0,5 e 1,0% de AminoGut tiveram melhor CA em comparação com a dieta controle. No período de 21 a 28 dias de idade, os animais que
consumiram a dieta contendo 1,0% de AminoGut tiveram
menos (P<0,05) diarréia.
Da mesma maneira, Lima et al. (dados não publicados) estudando alimentos de alto valor nutricional para leitões,
concluíram que a suplementação de glutamina melhora o
desempenho de leitões desmamados em período de creche, quando comparados ao desempenho dos animais do
grupo controle.
Abreu et al. (2007) observaram que a inclusão de glutamina em uma ração com soja micronizada, leite desnatado e
lactose melhorou o ganho de peso dos animais em 20%,
no período de 21 a 42 dias de idade.
A glutamina é utilizada para a síntese de várias moléculas com importantes funções metabólicas relacionadas à
homeostase e ao desenvolvimento animal. Sua utilização
resulta em melhora do desempenho de leitões desmamados e pode ser incorporada às rações na forma do produto
comercial AminoGut (Abreu e Donzele, 2008).
Conclusões
As rações para leitões balanceadas em aminoácidos digestíveis e proteína ideal possibilitam desempenho zootécnico
adequado, são menos onerosas, contém menores quantidades de nitrogênio e são menos poluentes, porque o conteúdo
dos aminoácidos é ajustado às exigências nutricionais dos animais.
As rações devem atender primeiramente às exigências de lisina digestível e, conseqüentemente, a um perfil de proteína ideal
que provenha, sem excessos ou deficiências, as exigências de aminoácidos limitantes. Neste sentido, as exigências individuais de cada um dos aminoácidos devem ser relacionadas às exigências de lisina digestível, para aumentar a utilização
dos aminoácidos, e a ração ajustada para atender às exigências de cada um dos aminoácidos primeiros limitantes, isto é
treonina, metionina, triptofano, valina e isoleucina, no conceito de proteína ideal, reduzindo o excesso de aminoácidos na
ração e, conseqüentemente, o conteúdo de proteína bruta ração.
As formulações são realizadas para minimizar o custo das rações e atender às exigências nutricionais, relacionando a composição nutricional das matérias-primas e seus preços (Least Cost Formulation). O balanceamento de aminoácidos com suas
formas industriais (feed grade), lisina, treonina, metionina, triptofano e valina reduz a inclusão de matérias-primas protéicas
e, conseqüentemente, o conteúdo de proteína da ração. O aminoácido industrial e a sua taxa de inclusão na ração serão
determinados de acordo com a viabilidade técnica e econômica de sua utilização.
O conhecimento acurado das exigências nutricionais de aminoácidos essenciais e da composição nutricional de matériasprimas é fundamental para o correto balanceamento das rações e, neste sentido, a atualização dos perfis de proteína ideal
de triptofano, valina e isoleucina para leitões é imprescindível visto que estes aminoácidos determinam o quanto a proteína
bruta poderá ser reduzida, além de serem os aminoácidos menos estudados quando comparados com a lisina, treonina e
metionina.
As pesquisas também devem avaliar os aminoácidos condicionalmente essenciais a fim de se estabelecer suas demandas e
possibilidades de suplementação na ração. O uso de glutamina industrial na nutrição de leitões é uma estratégia economicamente viável para melhorar o desempenho, particularmente no período de desmame, quando suas exigências nutricionais
estão aumentadas e não são atendidas pela alimentação convencional, sem o uso de L-glutamina livre.
Autores :
Eduardo Nogueira, Marianne Kutschenko, Luciano Sá,
Edgar Ishikawa, Luciana Lima
Ajinomoto do Brasil Ind. e Com. de Alimentos Ltda.
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