O uso de probióticos como os Bacilli aumentou consideravelmente na produção animal nos últimos 25 anos.
Os Bacillus apresentam duas formas distintas:
Os Bacilli são administrados aos animais como esporos na dieta, podendo resistir às condições desafiadoras do processamento da ração e de seu armazenamento prolongado.
Os esporos são metabolicamente inativos e formados em resposta a tensões ambientais, como mecanismo de sobrevivência. São formas não reprodutivas de bactérias, mais duráveis e viáveis já conhecidas.
Os esporos de Bacillus têm uma variedade desses receptores, permitindo a ligação a vários tipos de germinantes, nutrientes ou não nutrientes, e condições ambientais favoráveis (temperatura, pH…) (Figura 1).
Quando um sinal forte o suficiente é gerado, a germinação começa. Os receptores também podem ser inibidos, mas uma vez completamente ativados, o processo de germinação é irreversível.
Figura 1. Germinação de esporos de Bacillus.
Ao contrário dos esporos, as células vegetativas se dividem, se multiplicam, se comunicam e são móveis. Elas são metabolicamente ativas e produzem metabólitos, proporcionando efeitos completos do probiótico no hospedeiro.
Todos os probióticos germinam dentro do trato digestivo dos animais?
Alterion® é o único probiótico disponível no mercado cuja germinação foi demonstrada e visualizada dentro das aves.
Além disso, os esporos de Alterion® são especialmente “colados” em partículas de carbonato de cálcio.
Essa formulação inovadora garante:
A capacidade da maioria das cepas de Bacillus de germinar e crescer in vivo é desconhecida.
Ao unir seus conhecimentos em produção animal e em soluções biológicas, a Adisseo e a Novozymes conseguiram investigar a germinação e crescimento de Alterion® em profundidade, usando uma variedade de métodos inovadores complementares, como monitoramento in vitro, tecnologias fluorescentes e avaliação metabólica in vivo.
Germinação In vitro
A cepa de Alterion® foi selecionada com base em suas capacidades superiores de germinação em condições intestinais e de alimentação (Figura 2).
Figura 2. Germinação do esporo de Alterion® em condições intestinais em 0, 4 e 6 horas
Em um estudo preliminar, Alterion® foi cultivado in vitro juntamente com uma variedade de componentes e aditivos para a alimentação, a fim de avaliar seus impactos na velocidade de germinação por meio da densidade óptica (DO).
Figura 3. Perfil da Germinação do Alterion® na presença de diferentes componentes da ração
Comparar outra cepa de Bacillus subtilis e uma de Bacillus licheniformis em condições semelhantes demonstrou claramente que a cinética da germinação varia imensamente entre as cepas, mostrando a superioridade do Alterion® (Figura 4).
Figura 4. Cinética da germinação de diferentes cepas de Bacillus.
Visualização da germinação in vivo
A germinação do Alterion® foi observado por meio do desenvolvimento de um sistema único e inovador de dois indicadores fluorescentes que rastreia o processo de germinação no intestino da ave.
Os esporos adormecidos de Alterion® podem ser visualizados na cor verde. Após a germinação, a fluorescência verde desapareceu rapidamente e as células germinadas fluoresceram em vermelho.
Figura 5. Fluorescência dos esporos e das células germinadas do Alterion® observada por microscópio em diferentes tempos
Para verificar a germinação de Alterion® em condições in vivo, foi realizado um estudo durante 13 dias.
As aves foram alimentadas com uma dieta controle ou tratamento, à qual foram adicionados esporos Alterion® com dupla marcação 72 horas antes do abate.
No final do estudo, o conteúdo do íleo foi amostrado, analisado e processado pelo InCell Analyzer para verificar a fluorescência nas amostras.
Figura 6. Germinação visualizada por fluorescência vermelha em amostras ileais
Produção de metabólitos in vivo
Uma abordagem complementar para investigar a atividade in vivo de Alterion® após a germinação e crescimento é monitorar sua produção de metabólitos.
Os metabólitos de Alterion® foram estudados in vitro e três metabólitos foram identificados como produzidos em quantidades altas e consistentes (niacina, pantotenato, hipoxantina).
O estudo mostrou claramente que a concentração dos metabólitos estava fortemente relacionada ao número de bacilos detectados (Figura 7).
Figura 7. Percentual relativo de Bacillus spp. e concentração de metabólitos (fezes nmol/g) em aves suplementadas com Alterion® versus aves controle.
Favorecendo a resiliência animal em três linhas de defesa
A atividade metabólica do Alterion® no intestino é responsável pelos efeitos benéficos in vivo no desempenho, na saúde e na microbiota do hospedeiro (Jacquier et al., 2019).
Uma vez germinado e ativado, o Alterion® favorece a resiliência animal agindo em três linhas de defesa intimamente conectadas:
1) Promovendo um microbioma resiliente,
2) Fortalecendo a função de barreira e preservando a integridade intestinal e, finalmente,
3) Garantindo um ótimo controle inflamatório e das respostas imunes.
Mostrar que Alterion® é ativo também in vivo nos permite confiar em dados in vitro (Rhayat et al., 2017). Alterion® fortalece a barreira intestinal aumentando a expressão de proteínas das “tight junctions”.
Conclusão
A características únicas desta cepa de Bacillus, somadas à formulação e sua germinação adequada, tornam o Alterion® metabolicamente ativo onde é mais importante: no intestino das aves.
Aqui ele produz seus metabólitos e atua nas três linhas de defesa:
Este probiótico de eficácia cientificamente comprovada produz melhorias significativas e consistentes na saúde intestinal, no desempenho produtivo e na utilização dos alimentos pelas aves. Dessa forma, podemos utilizar os recursos naturais de uma forma mais responsável para melhorar a sustentabilidade da produção animal.