alternativas ao uso de ractopamina para suínos bruno an

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VI Congresso Latino-Americano de Nutrição Animal - SALA SUÍNOS
23 a 26 de Setembro de 2014 – Estância de São Pedro, SP - Brasil
Realização: Colégio Brasileiro de Nutrição Animal - CBNA
ALTERNATIVAS AO USO DE RACTOPAMINA PARA SUÍNOS
BRUNO A. N. SILVA1, GABRIEL G. A. ARAUJO3, PHILIPE F.
ALCICI3, FABRÍCIO A. SANTOS2, MARCELO F. A. PINTO3, VICTOR
M. TAVEIRA3
1
Professor de Nutrição e Produção de Suínos UFMG/ICA; 2Agroceres Multimix, 3BSc.
Zootecnia UFMG/ICA
Departamento de Zootecnia/ICA, Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG,
Brasil
[email protected]
Introdução
Durante a última década, a produção de suínos em países tropicais e subtropicais
tem aumentado rapidamente devido ao aumento da população e aumento da renda do
consumidor. Apesar de muitos desafios enfrentados pelas indústrias de suínos nos
países em desenvolvimento, incluindo o preço de matérias-primas importadas, a crise
econômica e os problemas ambientais, ainda é previsto que a produção nessas áreas
continuará a sustentar o crescimento mundial futuro da produção de suínos. Segundo a
Associação Brasileira da Indústria Produtora e Exportadora de Carne Suína (ABIPECS,
2013) o Brasil ocupa a quarta colocação no ranking mundial de exportadores de carne
suína, tendo exportado em 2013, 600 mil toneladas de carne suína, cujo principal
destino foi a Rússia com 26,07% das exportações.
Para satisfazer a demanda do mercado consumidor, a cadeia produtora de suínos
tem focado no melhoramento genético visando maximização da deposição de tecido
magro em detrimento da produção de gordura por meio de programas de seleção
genética, associado a melhorias nos programas nutricionais (Appleet al., 2004). Dentre
os avanços nutricionais o uso de um aditivo em particular, a ractopamina, proporcionou
melhorias significativas no ganho de peso e conversão alimentar, melhorando a
porcentagem de carne magra na carcaça e reduzindo a deposição de gordura dos suínos.
A ractopamina é conhecida como um modulador agonista β-adrenérgico, um promotor
do crescimento que age como modificador do metabolismo do animal, sendo análogo
estrutural de hormônios denominados como catecolaminas (adrenalina e noradrenalina).
No metabolismo celular, os agonístas Β-adrenérgicos encontram-se associados com a
proteína GS, que quando acionada, altera a estrutura terciária da adenil ciclase ativandoa e aumentando o AMPc (3’,5’-monofosfato de adenosina). O AMPc age sobre
proteínas quinase-dependentes do AMPc, ativando-as. Ocorre a fosforilação de várias
proteínas, resultando em um aumento do catabolismo (lipólise) e uma redução no
anabolismo (biossíntese de ácidos graxos e triglicerídeos) (MERSMANN; CAREY;
SMITH, 1997). Os agonístas Β-adrenérgicos também inibem a sensibilidade dos
adipócitos a insulina. No tecido muscular, os agonístas Β-adrenérgicos podem estimular
o crescimento muscular pela síntese protéica ou pela redução da degradação protéica. A
ractopamina age alterando a partição dos nutrientes, redirecionando-os para produção de
tecidos musculares e não tecido adiposo (BRIDI et al., 2002).
A ractopamina teve aprovada sua utilização no Brasil pelo Ministério da
Agricultura em junho de 2012, proporcionando melhora significativa principalmente no
desempenho e nas características de carcaças de suínos em terminação. O uso desse
aditivo é permitido em mais de vinte países além do Brasil, tais como: Canadá, México,
Estados Unidos, países da America Latina (exceto Chile) e Austrália. Contudo seu uso é
proibido na União Europeia e China. De forma mais recente (02 de outubro de 2013) a
Rússia aderiu à proibição do uso e embargou as importações de carne suína produzidas
no Brasil baseado no argumento de que alguns médicos acreditam que a ractopamina
possa provocar doenças e por isso o aditivo está proibido em 80 países. As pesquisas
com aditivos ou agentes melhoradores de desempenho têm sido bastante intensas e
devem continuar para elucidar o mecanismo de atuação dos produtos (LIMA et
al.,2011). Os importantes centros consumidores de carne suína têm realizado estudos
sobre possíveis resíduos de ractopamina deixados na carne e suas consequências à saúde
humana. De forma que pela falta de estudos concretos e de melhor conhecimento no
assunto, os principais centros consumidores mantiveram a proibição da importação de
carnes oriundas de frigoríficos cujos sistemas de produção fazem uso da ractopamina.
Para manter-se participativa no mercado internacional, a empresa suinícola deve aderir a
não utilização de aditivos proibidos, mesmo conhecendo seus benefícios no
desempenho animal. De forma que a suspensão do uso deste aditivo vem impactando de
forma significativa no custo de produção e rentabilidade de toda a cadeia de produção
de suínos devido às perdas com piora na eficiência e rendimento de carne magra.
Assim sendo, torna-se necessário a procura de alternativas às dietas de suínos na
fase de terminação, para potencializar o desempenho, melhorando o ganho de peso e a
conversão alimentar, reduzindo o consumo de ração, melhorando a qualidade da carcaça
de suínos, através da redução da espessura de toucinho, aumento da deposição de carne
magra e aumento da profundidade de lombo, visando aumentar a produção de carne
suína brasileira sem afetar sua qualidade em termos de cor, marmoreio, firmeza e pH.
Surgem então como possíveis aditivos que serão revisados aqui a L-Carnitina, Betaína,
Cromo, Selênio, Magnésio, Ácido Linoleico Conjugado, Vitamina E, Fósforo e nutrição
aminoacídica.
L-Carnitina
A carnitina é uma amina quaternária resultante do metabolismo da lisina, exerce
função no transporte dos ácidos graxos de cadeia longa na membrana mitocondrial,
fundamental na geração de energia pela célula, pois age nas reações transferidoras de
ácidos graxos livres de cadeia longa do citosol para mitocôndrias, facilitando sua
oxidação e geração de adenosina trifosfato (ATP) (COELHO,2010). Estudos de Owen
et al. (1996), mostram os resultados do uso da L-carnitina em concentrações de 50 a
1000 ppm em dietas de suínos pós desmame, encontrando-se maiores taxas de ganho de
peso, eficiência alimentar e redução de lipídios na carcaça. Bellaver (2005),
suplementando dietas para suínos em terminação com carnitina, observaram que com a
suplementação de 300 ppm de DL-carnitina para suínos abatidos com 160 kg, foi
observado melhora no ganho de peso (10,5%), na eficiência alimentar (12,8%), no
rendimento de carcaça (7,2%) e melhora na maciez da carne, além do aumento geral dos
músculos, creditados ao efeito favorável da carnitina no metabolismo lipídico.
Betaína
A betaína é um composto metabólico, produto da oxidação da colina e serve
como doador de metilas no ciclo da adenosil-metionina à cisteína. Assim, ela reduz o
uso de metionina e/ou colina nos processos metabólicos. Vários estudos foram
realizados para avaliar o uso de betaína em suínos em crescimento e terminação e seus
efeitos sobre as características da carcaça. Segundo Cera e Schinkel (1995), Mathews et
al. (1995), Webel et al. (1995), Mathews et al. (2001) e Lima et al., (2011), a adição de
betaína às dietas não alterou o desempenho dos animais nem as características da
carcaça. Porém, estes mesmos autores relataram efeitos da betaína sobre a redução no
consumo de alimentos e redução na espessura de toucinho.
Cromo
O cromo sob forma de complexos orgânicos vem sendo testado com relação a
sua efetividade na melhoria da carcaça (LIMA et al.,2011). A suplementação dietética
de cromo para suínos melhora a qualidade da carne, diminuindo a oxidação lipídica e
aumentando o seu prazo de validade. O cromo contribui para diminuir a formação de
radicais livres (PREUSS et al., 1997). A formação dos radicais livres pode decorrer a
partir dos AGEs (Advanced Glycation End-products), formados durante a glicação,
onde a molécula de açúcar em excesso, se adere a uma molécula de proteína (colágeno,
elastina, dentre outras), originando-os (BIERHAUS et al., 1998; JAKUS;
RIETBROCK, 2004). O cromo potencializa a ação da insulina e reduz o excesso de
glicose circulante (EVANS; BOWMAN, 1992), consequentemente menor quantidade
de AGEs é formada, resultando em menos radicais livres agindo sobre as estruturas
biológicas, minimizando a susceptibilidade à oxidação lipídica destas carnes.
O uso de cromo, principalmente sob a forma de picolinato, na dosagem de 100 a
200 ppb, melhora a espessura de toucinho e o percentual de carne magra na carcaça. Já
Renteria e Cuarón (1998), avaliando suínos em crescimento e terminação, alimentados
com dietas suplementadas com 200 ppb de picolinato de cromo, não encontraram
efeitos sobre o desempenho. Porém, as carcaças apresentaram diminuição da espessura
de toucinho de 3,14 para 2,95 cm. Dietas suplementadas com cromo pode também
reduzir a quantidade de gordura depositada na carcaça. Um dos possíveis mecanismos
de ação para esta resposta pode estar relacionada a influencia do cromo no metabolismo
de carboidratos, referindo-se mais especificamente ao estímulo da captação de glicose
pelas células de tecidos alvo, por meio de amplificação da sinalização da insulina
(EVANS; BOWMAN, 1992). A glicose é convertida em energia e esta energia adicional
é combustível para síntese protéica, dando suporte para crescimento do tecido muscular
(ANDERSON; KOLOZLOVSKY, 1985). Lien et al. (2001) mostraram significante
melhora no porcentual de carne magra (7,58%) e área de olho de lombo (15,55 %) e
diminuição de espessura de toucinho (10,90%). A divergência se dá com o trabalho de
Mooney & Cromwell (1999), que indicam em dois experimentos que 200 ppm de
picolinato de cromo não modificam a composição das carcaças de suínos de 21 aos 104
kg de peso. Lemme et al. (2000) sugerem que a disponibilidade de energia na dieta é
um dos fatores na eficácia do Cr em reduzir a gordura das carcaças. O que explicaria a
divergência. Já Almeida (2010), afirma que a suplementação de cromo-metionina
reduziu significativamente o consumo diário de ração dos animais sem influência na
conversão alimentar. Em trabalho realizado por Peres et al. (2014) foi verificado que a
suplementação de cromo foi eficiente na redução da oxidação lipídica de carnes
provenientes de suínos suplementados na terminação com diferentes fontes de cromo.
Os autores verificaram que a carne oriunda de animais sem a suplementação de cromo,
mostrou-se mais oxidada (0,43 mg de malonaldeído/kg) que a carne dos animais
suplementados com cromo inorgânico (0,36 mg de malonaldeído /kg) ou quelatado
(0,32 mg de malonaldeído /kg).
Selênio
Segundo Surai (2006), o selênio orgânico demonstrou ser uma importante
solução natural para a indústria, melhorando transferência placentária de selênio da
matriz para o feto, e aumento de selênio no colostro e no leite. O que pode proporcionar
um melhor desenvolvimento do sistema imune do leitão, possibilitando uma maior
viabilidade do leitão, maior crescimento, menor mortalidade pré-abate e melhora na
qualidade da carne do mesmo. O mercado de enriquecimento de produtos de origem
animal destinados a consumo humano com compostos polinsaturados despertou um
interesse especial em nutrientes com ação antioxidante, principalmente o selênio, que
são capazes de retardar a degradação oxidativa dos tecidos (MacPherson, 1994). Mahan
et al. (1999) concluíram que 0,10 e 0,05 mg / kg de selênio adicionado à dieta de suínos
em fase de crescimento e terminação, respectivamente, são suficientes para melhorar a
eficiência destes animais. Mas sem alteração sobre características de carcaça até 0,3 mg
/ kg.
Magnésio
O magnésio exerce uma ação relaxante no músculo esquelético e tem um efeito
antagônico ao cálcio, diminuindo o metabolismo no tecido. O mineral limita a secreção
de neurotransmissores, reduzindo a estimulação neuromuscular (Bridi e Silva, 2011). A
suplementação dietética de magnésio para suínos pode aliviar os efeitos do estresse pela
redução nos níveis plasmáticos de cortisol, adrenalina, noradrenalina e dopamina,
incrementando a qualidade da carne, evitando a queda brusca do seu pH, preservando
sua cor e reduzindo a perda de água (Bridi e Silva, 2011). O magnésio é um importante
co-fator em várias reações celulares, participando de quase todas as ações anabólicas e
catabólicas do organismo. Esse mineral possui potencial como repartidor de nutrientes,
por aumentar a quantidade de carne magra depositada na carcaça e diminuir a deposição
de tecido adiposo. O magnésio pode indiretamente interromper a lipogênese, reduzindo
as concentrações de ácidos graxos livres disponíveis para a biossíntese de lipídio
(APPLE et al., 2000). A suplementação de magnésio (0,4% de inclusão) na dieta de
terminação de suínos resultou na redução de aproximadamente 20% da espessura de
gordura na carcaça, aumentou 2 pontos percentuais no rendimento de carne na carcaça e
3 pontos percentuais no índice de bonificação (TARSITANO et al., 2013).
Ácido Linoleico Conjugado
O ácido linoleico conjugado (CLA) é um ácido graxo essencial que se tem
através da junção de isômeros conjugados com ligações duplas, o que influencia o ponto
de fusão da gordura, o que permite uma qualidade mais consistente carcaça de porco de
porcos alimentados com CLA. Esta substancia é um eficiente ativador da lipólise,
maximizando a porcentagem de carne depositada na carcaça, além de atuar beneficiando
o sistema imune, sendo um importante anticancerígeno. Vários estudos têm indicado
que o uso de CLA afeta positivamente o metabolismo em seres humanos e animais, tais
como a diminuição da massa gorda corporal, propriedades anticancerígenas, a deposição
de proteína total aumentada e musculatura, entre outros benefícios (Kelly et al., 2007).
Ruminantes produzem CLA naturalmente através da fermentação que ocorre no rúmen,
assim, o CLA é encontrado em grandes quantidades em produtos lácteos e carne bovina
(Santos-Zagoet al., 2008). Parizaet al. (2001), avaliando o uso de CLA em dietas para
suínos e seu impacto sobre o estado imunológico e da quantidade de tecido muscular,
observou um maior ganho de peso, melhor conversão alimentar, menor ativação do
sistema imunológico e uma qualidade diferente de gordura, melhorando as
características de carcaça. Uma vez que os suínos não são capazes de produzir CLA em
grandes quantidades, devido ao seu sistema digestivo limitado, torna-se necessário
completar CLA via dieta (Duganetetal., 2004). Segundo Pompeu et al. (2012), a
utilização de ractopamina associada com CLA em dietas de suínos alimentados com
DDGS apresentaram melhora significativa na qualidade da carne e menor deposição de
gordura na carcaça.
Vitamina E
Webber (2001) cita a importância da vitamina E, especialmente, quando
incorporada à ração de animais e consequentemente depositada nas membranas do
tecido muscular , na eficiência e na prevenção da oxidação de lipídios tanto quanto
qualquer outro antioxidante. O efeito da vitamina E sobre a qualidade da carne é objeto
de vários estudos. A suplementação de vitamina E dietética constitui uma das melhores
formas para promover a melhoria na qualidade da carne, reduzindo a oxidação dos
lipídios e da mioglobina, preservando a qualidade nutricional e sensorial da carne. O
principal pigmento da carne é a mioglobina. Com a exposição ao oxigênio, o ferro
presente na mioglobina é oxidado, convertendo-a em metamioglobina. A
metamioglobina define uma cor marron à carne, o que limita o prazo de validade da
mesma. Como a vitamina E é um antioxidante, esta reage com os radicais livres
precursores da oxidação ou atua sequestrando as moléculas de oxigênio, preservando a
cor por manter o ferro na forma reduzida. Ao evitar a oxidação dos lipídios,
principalmente dos fosfolipídios da membrana celular, que são ricos em ácidos graxos
poliinsaturados, há a preservação da integridade da membrana, melhorando a
capacidade de retenção de água da carne. Rowe et al. (2004) e Warner et al. (2005)
demostraram que a vitamina E pode também melhorar a maciez da carne por evitar a
oxidação das proteínas sarcoplasmáticas. As principais enzimas responsáveis pela
resolução do rigor mortis são a μ-calpaína e a m-calpaina, que possuem um resíduo de
cisteína que pode ser oxidado, tornando-as menos ativas. Ao evitar a oxidação das
calpaínas, a vitamina E contribui para uma maior proteólise durante a maturação da
carne, tornando-a mais macia. Existem evidências de que os níveis elevados de vitamina
A na dieta pode interferir com a absorção da vitamina E e a concentração no sangue de
α-tocoferol (Sklaan nd Donoghue, 1982; Abawi e Sullivan, 1989;. Blakely et al 1991).
O antagonismo entre as vitaminas A e E foi demonstrada por Ching et al. (2002) em
leitões. Este antagonismo deve ser considerado, mesmo que não tenha sido observado
em suínos em fase de terminação (ANDERSON et al., 1995).
Níveis de P
Carter & Cromwell (1998) citado por Arouca et al. (2010), define que a
exigência de fósforo para crescimento está relacionada à capacidade de deposição
muscular dos suínos, sendo que animais de maior capacidade genética para deposição
de carne magra na carcaça têm suas exigências de fósforo possivelmente aumentadas de
acordo com a proporção de tecido mole em relação ao tecido esquelético. Para Saraiva
et al. (2009), além de deficiências ósseas, a falta de fósforo pode causar menor ingestão
de ração e eficiência alimentar, distúrbios de ordem reprodutiva e alteração do
comportamento ingestivo (Underwood & Sutlle, 1999).
Segundo Saraiva et al. (2009) os níveis de fósforo disponível de 0,349 e 0,345%,
resultando em consumos diários estimados de 7,45 e 7,36 g, respectivamente,
proporcionam os melhores resultados de ganho de peso e conversão alimentar de fêmeas
suínas selecionadas geneticamente para deposição de carne magra na carcaça na fase
dos 30 aos 60 kg. Já o nível de 0,33% de fósforo disponível na dieta, que corresponde a
um consumo estimado de 9,38 g/dia, proporciona os melhores resultados de conversão
alimentar e maior quantidade de carne magra em suínos machos castrados de alto
potencial genético para deposição de músculo na fase dos 60 aos 95 kg (AROUCA et
al., 2010).
Nutrição Aminoacídica
Os aminoácidos são precussores essenciais para a síntese de diversas substâncias
nitrogenadas de grande importância biológica. Algumas destas moléculas bioativas,
representadas por neurotransmissores (Ex. γ-aminobutirato, dopamina e serotonina),
hormônios (e.x. epinefrina e noraepinefrina), vasodilatadores, gases sinalizadores (NO,
CO e H2S), antioxidantes (glutationa, creatina, melatonina, melanina, e taurina),
doadores metílicos, bem como fatores reguladores do metabolismo, crescimento,
desenvolvimento, resposta imune, e saúde (Wu, 2009).
A eficiência da utilização dos aminoácidos na dieta pelos suínos depende da
regulação da expressão gênica em nível celular (Wu, 2009). Aminoácidos não são
somente substratos para a síntese protéica, mas também afetam uma ou mais das etapas
descritas a seguir: modificação da cromatina, transcrição, modificação pós-transcriptal,
transporte de RNA, degradação do mRNA, tradução, e modificações pós-tradução
(Bruhat et al., 2009). O alvo da rapamicina (mTOR), uma kinase protéica para
serina/treonina, é o regulador chave da deposição protéica (Figura 2; Wu et al., 2007;
Shaw, 2008). Aminoácidos (Ex. glutamina, arginina, e leucina) estimulam a fosforilação
do mTOR em nível celular, levando a formação do processo de iniciação do complexo
de tradução gênico (Yao et. al., 2008; Davis e Fiorotto, 2009; Rhoads e Wu, 2009).
Além da sinalização do mTOR, a arginina pode regular a expressão de genes e a
atividade da AMPK, uma importante proteína na detecção de nutrientes que modulam a
oxidação dos substratos de energia e de sensibilidade à insulina (Jobgen et. al., 2006).
Em adição, a glutamina é conhecida por ativar diversos sinalizadores extracelulares
(Brasse-Lagnel et al., 2009; Rhoads e Wu, 2009). O NO, CO, e o H2S, produtos do
catabolismo da arginina, glicina, e cistina, respectivamente, beneficiam a regulação de
diversos processos fisiológicos e imunológicos (Li et al., 2009).
Dados recentes sobre a expressão de genes e mecanismos sinalizadores têm
permitido desenvolver novas estratégias nutricionais para reduzir as limitações
bioquímicas e fisiológicas na utilização de aminoácidos em suínos. Por exemplo, a
suplementação da dieta com 0,2% e 0,4% de L-arginina para leitões melhora
concentração plasmática de arginina (30% e 61%), reduzindo níveis circulantes de
amônia (20% e 35%), aumentando o ganho de peso (28% e 66%) (Kim e Wu, 2004). Já
a suplementação de L-arginina aumenta a capacidade antioxidante dos tecidos (Ma et
al., 2010), aumentando a deposição de carne magra (Tan et al., 2009) em suínos na fase
de crescimento-terminação.
Considerações Finais
O equilíbrio metabólico é essencial para garantir um potencial de crescimento
adequado. Nos últimos anos foram observados avanços significativos na nutrição.
Apesar destes avanços, ainda não se tem um substituto para a ractopamina que permita
manter a mesma eficiência de utilização da proteína na dieta para o crescimento
muscular. Baseado em novas descobertas sobre o metabolismo intestinal e celular, bem
como a regulação da expressão de genes, métodos práticos envolvendo suplementação
de alguns nutrientes funcionais em associação tem possibilitado uma maior absorção de
nutrientes da dieta diretos para a circulação sistêmica, estimulando a síntese proteica de
células, e, com isso, potencializando a eficiência da utilização dos nutrientes para
maximizar o crescimento muscular dos suínos.
Recursos como a seleção genética assistida por marcadores e um melhor
conhecimento do papel de algumas vitaminas e minerais veiculados pela dieta dos
suínos podem representar uma ferramenta para harmonizar a eficiência produtiva e a
satisfação desejada do consumidor por qualidade, atendendo assim as demandas de toda
a cadeia.
Um maior número de pesquisas nesta área ainda é necessário para melhor
elucidar os possíveis mecanismos que impactam no metabolismo celular e muscular, e,
assim permitir o estabelecimento de uma intervenção nutricional que poderá auxiliar a
manter os suínos saudáveis e capazes de alcançar um melhor potencial genético na fase
de final de terminação sem o uso da ractopamina.
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