O avanço da avicultura se deve, principalmente, ao melhoramento genético dos animais aliado ao ajuste na nutrição, técnicas de biosseguridade, ambiência e manejo específico, que permitiram um melhor desempenho zootécnico das aves. Sabemos que a alimentação representa em torno de 70 a 80% do custo produtivo, sendo que os nutrientes mais onerosos das dietas das aves são as fontes de energia e proteína.
A busca por ingredientes alternativos e aditivos que reduzam os custos das rações e melhorem e/ou mantenham o aproveitamento nutricional das dietas pelas aves, tem despertado interesse dos produtores e tem sido alvo de diversas pesquisas.
Nos últimos anos, o uso de enzimas na avicultura evoluiu consideravelmente em função do custo crescente dos ingredientes das formulações de rações e pelo aumento da oferta de diversos produtos que atuam em diferentes substratos vindos dos ingredientes alternativos.
Hoje, o uso de ingredientes alternativos (como trigo, aveia, canola, cevada, sorgo, girassol, milheto, farelo de arroz, DDG, entre outros) vem sendo adotado com maior segurança, devido à disponibilidade de mais informações sobre os níveis nutricionais.
Além disso, com o uso das diferentes enzimas na avicultura, tornou-se possível melhorar a digestibilidade, pelas aves, e minimizar os efeitos antinutricionais destes ingredientes, favorecendo assim os índices produtivos.
Enzimas Exógenas
As enzimas exógenas são moléculas geralmente proteicas, que possuem a capacidade de auxiliar a quebra de componentes da dieta, sendo altamente específicas e se classificando de acordo com o tipo de substrato em que atuam. Essas enzimas apresentam diversas funções, como por exemplo a de complementação da atividade de enzimas endógenas, as quais muitas vezes são insuficientes para atuar sobre todo o substrato da dieta.
Desta forma:
- otimizam a digestibilidade dos ingredientes,
- disponibilizando maior quantidade de nutrientes para absorção,
- melhorando o aproveitamento da proteína, energia e minerais entre outros nutrientes.
Essas enzimas utilizadas nas rações avícolas são produzidas industrialmente em laboratórios, por meio de culturas aeróbias, sendo derivadas principalmente da fermentação bacteriana, fúngica ou de leveduras, destacando-se bactérias do gênero Bacillus e fungos do gênero Aspergillus.
No Brasil, o uso das enzimas na avicultura iniciou-se devido ao custo elevado das fontes de fósforo e à viabilidade econômica da enzima fitase. Quando adicionada à ração, a fitase quebra o fitato, substrato que contém o fósforo, otimizando a digestibilidade do fósforo disponível dos ingredientes vegetais, importante nutriente que é essencial para o crescimento, manutenção celular e reparo tecidual.
Posteriormente, outras enzimas como as proteases e carboidrases começaram a ser adicionadas às rações das aves, visando complementar as enzimas que são produzidas pelo próprio animal.
As carboidrases compreendem as amilases, pectinases, β-glucanases, arabinoxilanases, celulases e hemicelulases, que possuem como substratos, respectivamente:
- amido,
- pectinas,
- β-glucanos,
- arabinoxilanos,
- celulose e
- hemicelulose.
As proteases, por sua vez, incluem as proteases ácidas, neutras e alcalinas, cujos substratos específicos são as proteínas.
As carboidrases (xilanase e glucanase) são produzidas por fungos do gênero Aspergillus, sendo utilizadas para hidrolisar os polissacarídeos não amiláceos, aumentando a digestibilidade dos alimentos como a cevada, o trigo, o centeio, a aveia e o triticale (CONTE et al., 2003). Através do rompimento da parede celular dos ingredientes de origem vegetal (CHOCT et al., 2004), realizam a quebra dos carboidratos em açúcares simples, sendo classificadas em enzimas que degradam o amido e os polissacarídeos não amiláceos (FIREMAN; FIREMAN, 1998).
A amilase é capaz de quebrar o amido em produtos menores (MENEGHETTI, 2013), sendo utilizada nas rações com o objetivo de aumentar a eficiência da degradação do amido, decompondo-o em amilose e amilopectina no intestino delgado, levando a aumento da digestão desses nutrientes (MENEGHETTI, 2013).
Conte et al (2003) observou em sua pesquisa que a digestibilidade do amido aumenta quando a dieta é suplementada com uma amilase através do aumento energético de alimentos ricos em amido, como o milho, ingrediente muito utilizado na produção de aves no Brasil.
As xilanases são responsáveis pela hidrólise das ligações β-1,4 da xilana vegetal, que é um componente da hemicelulose. As hemiceluloses são constituídas de muitos polímeros (principalmente xilana), formados por diversos resíduos de açúcares e, devido a isso, a sua degradação total exige enzimas (LOPES, 2010).
A utilização de xilanase reduz os polissacarídeos não amiláceos insolúveis, através da redução da viscosidade na dieta e a liberação de nutrientes pela hidrolise dos PNA’s, além de aumentar a digestão de xilanos e arabinoxilanos (DE BARROS, 2016), auxiliando no acesso da fitase ao fitato armazenado na membrana da parede celular, e melhorando o aproveitamento do fósforo e da energia (DOURADO, 2008).
Já as proteases podem otimizar a digestibilidade das proteínas animais e vegetais utilizadas na ração. Podemos valorizar a contribuição de uma matriz de nutrientes na formulação e, desta forma, além de provável redução do custo da dieta, possibilita uma menor inclusão das fontes de proteína e aminoácidos, ingredientes de custo elevado nas dietas dos animais.
Os principais efeitos benéficos da suplementação de proteases nas dietas são:
- a melhora do desempenho dos animais e aumento da digestibilidade da proteína bruta e dos aminoácidos,
- a redução ou eliminação dos fatores antinutricionais presentes nos grãos,
- a potencialização da ação das proteases endógenas e
- a diminuição da poluição ambiental causado pelos nutrientes excretados.
As proteases exógenas podem ser produzidas por diversos microrganismos, como bactérias e fungos, e classificadas em três grupos:
- proteases ácidas, com atividade em pH variando de 2,0 a 5,0;
- as neutras, com atividade ótima em pH entre 6,0 e 9,0; e
- as alcalinas, com atividade entre pH 9,0 e 11,0 (GUERRA, 1991).
Desta forma, é interessante trabalhar com proteases que se complementam, ácida e neutra, a fim de aumentar a sua ação e eficácia ao longo do trato gastrointestinal das aves, uma vez que a digestão se inicia em faixas de pH mais baixo e se encerra em porções do trato em que o pH fica mais básico, conforme ilustrado na Figura 1.
Ingredientes
É recomendado o uso de enzimas na avicultura, em rações com ingredientes alternativos, porém vale lembrar da importância do seu uso também em rações a base de milho e farelo de soja, principais ingredientes utilizados hoje no Brasil. Tanto o milho, como o farelo de soja:
- Possuem alta variabilidade nutricional,
- Possuem fatores antinutricionais e
- Não são 100% digeridos pelos animais.
Os fatores antinutricionais presentes estão relacionados à presença do fitato, do amido resistente e das lectinas. Já no farelo de soja, são os PNAs (polissacarídeos não amiláceos), os oligossacarídeos, os inibidores de tripsina e as lectinas.
As lectinas e os inibidores de tripsina, na maioria das vezes, são inativados parcialmente pela tostagem da soja (KOCHER et al. 2002).
O grão de milho é composto essencialmente por carboidratos, representando aproximadamente 74% da matéria seca total do grão. Entre os carboidratos, o amido, que é predominante, celulose, hemicelulose, pentosanas, dextrinas e açúcares (CARVALHO E NAKAGAWA, 1979).
O amido é considerado um carboidrato de mais fácil digestão, porém, seu aproveitamento não é pleno em aves e suínos, quando avaliado no nível terminal do íleo. Noy e Sklan (1994) estimaram que de 11 a 18% do amido pode permanecer indigerido na porção terminal do íleo, em aves com idade entre 4 a 21 dias de idade.
Estas diferenças podem ocorrer em função de:
- tipo de estrutura cristalina,
- relação amilose:amilopectina,
- proteínas quelantes,
- encapsulamento da parede celular e, até mesmo,
- gelatinização durante o processo térmico.
Apesar do milho ser considerado um alimento de alta digestibilidade em aves, existem algumas evidências que sugerem de que a presença de amido resistente limita os valores de energia metabolizável (BROWN, 1996; WEURDING et al. 2001).
Já o farelo de soja apresenta em sua composição constituintes não digeridos pelas aves, ou com digestão incompleta, os quais são denominados de polissacarídeos não amiláceos (PNAs).
Segundo Rodrigues et al. (2003), o farelo de soja apresenta 20% de polissacarídeos não amiláceos, com digestibilidade praticamente nula.
Além disso, os inibidores de proteases e as lectinas são os fatores antinutricionais da soja e do farelo mais comumente destacados na literatura (RODRIGUES et al., 2003).
Desta maneira, os ingredientes utilizados nas rações de aves possuem diversos fatores antinutricionais, que podem ser minimizados com as suplementações enzimáticas. Contudo, vale ressaltar que a enzima só atua quando o substrato está presente.
Por isso, é importante ter conhecimento da composição das rações e dos ingredientes utilizados para a escolha das enzimas adequadas. Assim, pode-se adicionar uma combinação de enzimas, para que uma maior quantidade de energia e nutrientes sejam liberados, em comparação ao uso de uma enzima isolada.
Para obter melhores resultados com a suplementação enzimática, as enzimas utilizadas precisam ser capazes de resistir a condições desfavoráveis durante o processo de preparações das rações, que conta com alterações de temperatura e umidade na peletização, extrusão e no armazenamento (MCCLEARY, 2001).
Sabendo disso, a termoestabilidade da enzima é um fator que afeta sua ação catalítica, pois depende do tipo de microrganismo que produz a enzima, sendo menos resistentes (até 75°C) aquelas produzidas por fungos e, mais resistentes (80 a 90°C), as produzidas por bactérias (OFFICER, 2000).
Outro ponto a ser considerado é a resistência da enzima no trato gastrointestinal dos animais, já que ocorre:
- ação das enzimas proteolíticas e do ácido clorídrico no estômago,
- alta variação de pH e umidade,
- presença de coenzimas e inibidores no local em que ocorrerá a reação e
- concentração do substrato e da enzima (BORGES, 2005).
O conhecimento do substrato é fator chave na utilização de enzimas na avicultura.
Por isso, a suplementação deve ser direcionada em fases específicas, que contenham quantidade de substrato passível de atuação pelas enzimas.
A inclusão de enzimas nas dietas pode promover redução nos custos da mesma por meio da diminuição da inclusão de ingredientes onerosos. Além disso, pode melhorar o aproveitamento dos nutrientes.
O uso de enzimas na avicultura possibilita utilizar alimentos alternativos, em substituição aos ingredientes convencionais, sem alterar o desempenho zootécnico dos animais e com possibilidade de redução de custos.
