Para ler mais conteúdo de nutriNews Brasil 3 Trimestre 2021
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Desempenho e nutrição de suínos em condição de desafios ambientais: estresse por calor e desafio sanitário
Em regiões de clima tropical e subtropical, os fatores climáticos merecem destaque uma vez que, nestas regiões, ocorre associação entre elevadas temperaturas e umidade relativa do ar. Quando expostos a condições de alta temperatura ambiental, suínos mantêm a homeotermia por meio de ajustes comportamentais, fisiológicos e metabólicos para diminuir a produção e/ou aumentar a dissipação de calor.
Campos et al. (2014) observaram que suínos em crescimento quando expostos a condições de alta temperatura (30°C) apresentaram menor consumo de ração (-500 g/dia) e ganho de peso (-230 g/dia) quando comparados com suínos em condições de termoneutralidade (24°C).
Adicionalmente, Saraiva et al. (2011) relataram que animais em crescimento e terminação criados durante o verão na região sudeste do Brasil tiveram menor taxa de crescimento quando comparados com aqueles criados durante o inverno (910 vs. 1010 g/dia). No que diz respeito ao desempenho reprodutivo, o estresse por calor tem sido associado ao:
Atraso da idade à puberdade
Maior intervalo desmame-estro
Menor taxa de fecundidade e de concepção
Maior incidência de leitões de baixo peso (Renaudeau et al, 2012; Campos et al., 2012)
O genótipo de suínos também é um fator de grande importância uma vez que exerce influência sobre a capacidade de adaptação dos animais ao ambiente térmico.
Em estudo com suínos submetidos a condição de estresse cíclico por calor, Fraga et al. (2019) observaram que animais com maior potencial para deposição de tecido magro (maior porcentagem de genes Pietrain) apresentam maior susceptibilidade a alta temperatura ambiental e, consequentemente, pior desempenho.
De fato, genótipos modernos tendem a ser mais susceptíveis ao estresse por calor devido à maior termogênese (Gaughan et al., 2009) e menor adaptabilidade a desafios ambientais.
Isso ocorre, devido a menor capacidade de mobilizar recursos fisiológicos e nutricionais para funções outras àquelas associadas ao crescimento e reprodução, tais como termorregulação e resposta imune (Rauw, 2012; Dumont et al., 2014).
Por outro lado, a associação entre elevadas temperaturas ambientais e umidade relativa do ar favorece a proliferação e disseminação de vetores e/ou patógenos, resultando em maior pressão patogênica no ambiente (Campos et al., 2017) e com impacto significativo na produção animal uma vez que compromete o bem-estar, saúde e desempenho dos animais.
Além disso, existe uma crescente demanda para reduzir a utilização de medicamentos de forma a permitir o desenvolvimento de sistemas sustentáveis de produção animal.
O uso de antimicrobianos promotores de crescimento na produção animal, por exemplo, foi associado a uma maior pressão de seleção de bactérias resistentes com sérios riscos para a saúde humana e animal (Pakpour et al., 2012).
Quando expostos a desafios sanitários (bactérias, vírus, parasitas, micotoxinas, más condições de higiene), mecanismos de defesa para manutenção da homeostase e integridade do organismo são ativados com consequências negativas para o desempenho produtivo e reprodutivo dos animais (Pastorelli et al., 2012).
Suínos respondem aos desafios sanitários por meio de ajustes neuroendócrinos e metabólicos na tentativa de restaurar a homeostase e integridade do organismo. Tais ajustes incluem:
Febre
Aumento da taxa metabólica para ativação e manutenção das respostas imunes e não imunes
Redistribuição de nutrientes dos processos de crescimento e produção para a resposta imune
A febre é um dos sinais clínicos mais comuns em quadros de
infecção e inflamação, e o de maior custo energético.
Outras alterações metabólicas também são observadas em condição de desafio sanitário. Em estudo com suínos que receberam sucessivas aplicações de Escherichia coli (LPS), Escribano et al. (2014) observaram:
Maior concentração salivar de haptoglobina
Proteína C reativa
Cortisol
Imunoglobulina
Quando comparado ao grupo controle (sem aplicação). O que indica ativação do sistema imunológico em condição de desafio sanitário.
Similarmente, Fraga et al. (2021) observou aumento das concentrações plasmáticas de haptoglobina, neutrófilos e imunoglobulina G em suínos mantidos em más condições sanitárias de alojamento. Além dessas alterações metabólicas, a redução no consumo de alimentos (anorexia) também é uma resposta dos animais alojados em ambiente sanitariamente desafiador.
Mesmo a nível subclínico, cujas consequências não são visualmente observadas, Kyriazakis et al. (2008) observaram redução de 75-80% no consumo alimentar. Contudo, em uma condição de desafio mais intenso (tempo e/ou dose do patógeno), no qual sinais clínicos são observados, o consumo alimentar pode ser próximo de zero (Figura 1).
Uma vez que em condições de desafio sanitário os suínos podem se encontrar em estado anoréxico, são observadas alterações metabólicas (como lipólise do tecido adiposo e proteólise do músculo esquelético) para aumento da disponibilidade de nutrientes destinados a síntese de células imunes (Le Floc’h et al., 2004).
Sendo assim, Pastorelli et al. (2012) reportaram consistente diminuição no consumo alimentar e ganho de peso em suínos expostos e diferentes desafios sanitários. Por exemplo, foi relatada uma redução no consumo de ração de:
8% para infecções bacterianas digestivas
4% para condições precárias de higiene
10% para inflamação induzida por LPS
23% para micotoxicoses
3% para infecções parasitárias
16% para doenças respiratórias.
Dentre as estratégias para preservação da saúde e desempenho dos animais de produção submetidos a condições de desafio ambiental, crescente atenção tem sido voltada para a suplementação de aminoácidos.
Esses, são compostos orgânicos absorvidos e utilizados pelo organismo para síntese de proteínas, enzimas, hormônios, componentes estruturais, de transporte e do sistema imune. Aminoácidos atuam na:
Manutenção da integridade e funcionalidade intestinal
Redução do estresse oxidativo
Processos de sinalização de resposta inflamatória e imune
Regulação das citocinas pró e anti-inflamatórias
(Liu et al., 2017; Le Floc’h et al., 2018).
| Potencial uso de estratégias nutricionais para suínos em diferentes condições de desafio |
[registrados]
Em termos de nutrição animal, os efeitos do ambiente na fisiologia e metabolismo dos animais, e nas exigências nutricionais são raramente considerados. Majoritariamente, as dietas são formuladas em função da fase de crescimento dos animais (programa de alimentação por fases), independentemente das interações animal-ambiente.
Para suínos em crescimento, por exemplo, uma única dieta é fornecida para animais entre 30 e 50 kg de peso vivo e outra para animais entre 50 e 70 kg de peso vivo (Rostagno et al., 2017). Além disso, nesses programas de alimentação, os nutrientes são geralmente fornecidos em excesso, a fim de suprir as exigências dos animais com maior demanda nutricional em um grupo de indivíduos.
Essa prática, porém, conduz à formulação de dietas com alto valor termogênico e, portanto, inapropriadas para regiões de clima quente.
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Dessa maneira, estratégias nutricionais podem ser utilizadas com o objetivo de melhor adequação das dietas frente às condições ambientais. Como forma de garantir o atendimento das exigências nutricionais em função da redução do consumo de alimento pelos animais, uma estratégia consiste no aumento dos níveis dos nutrientes (aumento da densidade nutricional) nas rações em condições de estresse por calor (Tavares, 2000). |
Essa estratégia pode ser realizada pela suplementação de energia por meio do uso de óleos e gorduras que, além de aumentar o valor energético da dieta, permite uma redução da produção de calor metabólico devido ao baixo incremento calórico desses ingredientes.
Entretanto, é importante mencionar que existem limites para a adição de óleos e gorduras, uma vez que níveis acima do recomendado podem diminuir a digestibilidade dos nutrientes em virtude da menor ação das enzimas digestivas (Jansen et al., 2007) além de poder acarretar comprometimento na elaboração das rações devido a menor durabilidade dos pellets (Briggs et al., 1999).
Outra estratégia consiste na formulação de dietas suplementadas com aminoácidos industriais com base no conceito de proteína ideal que, quando comparadas às dietas com base em proteína bruta, possuem baixo incremento calórico (Rodrigues et al., 2012; Fraga et al., 2019).
Dietas formuladas com altos níveis de proteína bruta resultam em maiores taxas de transaminação, desaminação, síntese e excreção de ureia. Devido ao alto gasto energético dessas reações (ex: são necessários 4ATP para cada molécula de NH3 incorporada ao ciclo da uréia), o metabolismo proteico é considerado altamente calorigênico (van Milgen, 2001).
Especificamente, aminoácidos são nutrientes essenciais para manutenção do sistema de defesa (Le Floc’h et al., 2012). Aminoácidos funcionais são definidos como aqueles aminoácidos que regulam as principais vias metabólicas para melhoria da saúde, sobrevivência, crescimento, desenvolvimento, lactação e reprodução (Wu, 2010; Le Floc’h et al., 2018).
Em condições de desafio, parte dos nutrientes (aminoácidos) que seriam direcionados para o crescimento são redirecionados para a mecanismos de defesa e resposta imune.
Estudos ressaltam a função imunometabólica da metionina (segundo aminoácido limitante para suínos), cujo metabolismo pode gerar antioxidantes intracelulares, como glutationa e taurina (Sun et al., 2016; Zhou et al., 2016). Adicionalmente, existem evidências que a estimulação do sistema imune afeta o metabolismo de triptofano.
Em condição de sistema imune ativado, o interferon (IFNy) ativa a enzima indoleamina 2,3-dioxygenase (IDO) cuja função é o catabolismo do triptofano em quinurenina. Esta, por sua vez, está relacionada a funções essenciais de resposta imunológica (Le Floc’h et al., 2010; Le Floc’h et al., 2004).
Além disso, cerca de 10 a 13% das glicoproteínas presentes no muco é constituída pelo aminoácido treonina (Pluske et al., 2018). Percebe-se, portanto, que o status nutricional e o sistema imunológico estão interligados.
Análise das respostas plasmáticas dos aminoácidos a diferentes desafios fornece algumas indicações sobre as mudanças no metabolismo dos aminoácidos quando a saúde está comprometida (Le Floc’h et al., 2018).
Por exemplo, menores concentrações plasmáticas de arginina foram observadas em suínos coinoculados com Mycoplasma hyopneumoniae e H1N1 vírus (Le Floc’h et al., 2014) para suportar a maior demanda para síntese de componentes imunológicos.
De fato, arginina é um aminoácido funcional que serve como precursor para a síntese de poliaminas, óxido nítrico (um potente mediador da resposta imune) e participa da síntese de outros aminoácidos, como creatina e ornitina, que estão envolvidos em importantes funções imunológicas (Li et al., 2007).
Adicionalmente, o estresse oxidativo, um mecanismo associado à resposta inflamatória, reduziu as concentrações plasmáticas de triptofano em leitões desmamados (Lv et al., 2012). Tais mudanças no metabolismo do triptofano induzidas pela inflamação estão associadas ao papel funcional desse aminoácido durante o processo inflamatório (Le Floc’h et al., 2018).
Em condições de estresse por calor, além da diminuição no consumo de alimento, é observado comprometimento da integridade e funcionalidade intestinal (Pearce et al., 2013). Consequentemente, ocorre diminuição na
absorção e disponibilidade de aminoácidos para os processos de mantença e produção.
Por exemplo, Morales et al (2016) reportaram diminuição nas concentrações plasmáticas de:
Arginina (-28%)
Histidina (-12%)
Leucina (-10%)
Lisina (-20%)
Fenilalanina (-15%)
Treonina (-27%)
Triptofano (-25%)
Valina (-17%)
Em suínos expostos a condições de estresse cíclico por calor (24 a 38°C) quando comparado aos animais mantidos em condição de termoneutralidade (24°C).
Alterações como essas podem estar associadas ao efeito negativo do estresse por calor na expressão de transportadores intestinais de aminoácidos (Morales et al., 2014) e/ou maior demanda metabólica desses nutrientes para outras funções como proliferação celular, substrato energético, dentre outros (Morales et al., 2016).
| Considerações finais |
Estudos que consideram as interações entre saúde e nutrição de suínos em um contexto prático ainda é um potencial a ser explorado. A formulação de dietas que visam atender as necessidades nutricionais específicas conforme o estado fisiológico e de saúde do animal pode atenuar os efeitos negativos dos desafios ambientais, além de ser uma potencial alternativa ao uso de antimicrobianos e medicamentos.
Portanto, a suplementação de aminoácidos específicos pode contribuir para preservação do desenvolvimento, crescimento e saúde dos animais submetidos a episódios de desafio sanitário e estresse por calor.
Desempenho e nutrição de suínos em condição de desafios ambientais: estresse por calor e desafio sanitário
Alícia Zem Fraga
Departamento de Zootecnia, Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” (UNESP, Jaboticabal)
Prof. Paulo Henrique Reis Furtado Campos
Departamento de Zootecnia, Universidade Federal de Viçosa
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