Ácidos Orgânicos – Mecanismos de Ação e Benefícios

De fato, os ácidos orgânicos associados com específica atividade antimicrobiana, são os ácidos de cadeia curta (C1 – C7) que são ácidos monocarboxílicos simples, como ácidos fórmico, acético, propiônico e butírico, ou são ácidos carboxílicos contendo um grupo hidroxila, como láctico, málico, tartárico e cítrico (Ricke, 2003).

pH do trato digestivo, capacidade tampão dos ingredientes da dieta, presença de outros antimicrobianos na dieta, condição higiênica do ambiente produtivo e heterogeneidade da flora intestinal (Dibner e Buttin, 2002; Ricke, 2003).

Alguns ácidos orgânicos, particularmente os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), acetato, propionato e butirato, são produzidos em quantidade milimolar no trato gastrointestinal dos animais e, caracteristicamente, ocorrem em altas concentrações em regiões onde há microbiota estritamente anaeróbica predominante.

→ Como os antibióticos, os ácidos orgânicos de cadeia curta têm uma atividade antimicrobiana específica e, ao contrário dos antibióticos, esta atividade antimicrobiana dos ácidos orgânicos depende do pH do meio.

Reduções no número de bactérias estão associadas à alimentação com ácidos orgânicos, que são particularmente eficazes contra espécies de bactérias intolerantes aos ácidos, como E. coli, Salmonella e Campylobacter (Dibner, 2002).

Essa redução da concorrência é um dos mecanismos responsáveis por uma melhor digestibilidade, a qual foi relatada em suínos por numerosos pesquisadores (Partanen, K. 2001; Eidelsburger et al., 1992; Mroz et al. 1997; Mroz et al., 2000; Blanck et al., 1999; Kemme et al., 1999; Jongbloed et al., 2000.), sendo que essas melhorias na digestibilidade foram associadas a melhorias significativas no desempenho dos animais.
Os ácidos orgânicos têm vários efeitos adicionais, que vão além dos antibióticos. Isso inclui
→ redução no pH da digesta
→ aumento da secreção pancreática
→ efeitos tróficos na mucosa gastrointestinal.

Em geral, possíveis alvos dos ácidos orgânicos incluem a parede celular, membrana citoplasmática e funções metabólicas específicas no citoplasma, associadas com a replicação e síntese de proteínas (Denyer e Stewart, 1998; Davidson, 2001).

Os numerosos relatórios de atividade antimicrobiana in vitro e in vivo deixam pouca dúvida de que os ácidos orgânicos exercem parte de seus efeitos através da redução de populações microbianas gastrointestinais, particularmente entre espécies sensíveis ao ácido (Dibner e tal., 2002).

A importância do pH baixo nas atividades antimicrobianas dos ácidos orgânicos, pode ser explicada pelo seu efeito na dissociação do ácido.
Em pH baixo, mais ácido orgânico estará na forma não dissociada. Ácidos orgânicos não dissociados são lipofílicos e podem se difundir através das membranas celulares de bactérias e fungos (Partanen, 2001).
→ As formas não dissociadas de ácidos orgânicos podem, facilmente, penetrar na membrana lipídica da célula bacteriana e, uma vez no interior onde o pH do citoplasma celular é neutro, o ácido orgânico se dissocia em ânions e prótons (Eklund, 1983, 1985; Salmond et ai., 1984; Cherrington et al., 1990, 1991; Davidson, 2001).
→ Uma vez na célula bacteriana, o pH mais alto do citoplasma causa dissociação do ácido e a redução no pH da célula a qual interromperá reações enzimáticas e sistemas de transporte de nutrientes (Cherrington et al., 1991).
→ Isso se torna um grande problema para bactérias, uma vez que devem manter o pH do citoplasma próximo a neutralidade para sustentar suas funções macromoleculares.

→ Atuam provocando mudanças na permeabilidade e atividade da membrana celular das bactérias;
→ alterações na atividade dos canais de cálcio,
→ perturbação do equilíbrio iônico e
→ perda de íons.

A exportação de excesso de prótons requer consumo de adenosina celular trifosfatase (ATP), o que pode resultar na depleção de toda a energia celular levando a sua morte (Davidson, 2001), ou quando esta não ocorre, restará uma disponibilidade reduzida de energia para proliferação celular, o qual resultará em algum grau de bacteriostase (Mroz et al., 2000).

Atividades antibacterianas menos diretas (Figura 1) também foram atribuídas aos ácidos orgânicos e incluem interferência com transporte de nutrientes, danos na membrana citoplasmática em vazamentos, interrupção da permeabilidade da membrana externa, e influenciando a síntese macromolecular (Cherrington et al., 1991; Denyer e Stewart, 1998; Davidson, 2001).

Os organismos Gram negativos possuem a membrana externa constituída de lipopolissacarídeos a qual envolve a parede celular e, conforme já comentado anteriormente, esta condição facilita a entrada dos ácidos graxos ao interior do citoplasma das células bacterianas.
Via de regra, a maioria das bactérias patogênicas de importância são Gram – (E.coli/ Salmonella) e as principais bactérias benéficas da microbiota intestinal são Gram + (Lactococcus, Lactobacillus; Bifidobacterium), as quais além de sobreviverem muito bem em meio ácido, elas mesmas também o produzem (lático/butírico).