Fitase para reduzir a inclusão dietética de fosfatos inorgânicos

23 Aug 2022

Fitase para reduzir a inclusão dietética de fosfatos inorgânicos

A utilização de níveis mais elevados de fitase para reduzir a inclusão dietética de fosfatos inorgânicos

Diego Parra – Gerente Técnico, EMEA

A preocupação mundial com a sustentabilidade levou muitos países a legislarem para reduzir a poluição de fósforo (P) e nitrogênio. A utilização de fitase microbiana em alimentos para animais poderá reduzir significativamente a concentração de P nos dejetos através da libertação de P do fitato armazenado em matérias-primas, reduzindo assim o requisito de suplementação de fosfato inorgânico em regimes alimentares para animais. O P libertado a partir da degradação de fitato pela fitase pode ser utilizado para satisfazer os requisitos dos animais e reduzir o teor de fosforo inorgânico em dejetos.

O fósforo desempenha uma função essencial no metabolismo celular, como parte do sistema energético (ATP) da célula, nos mecanismos reguladores celulares e na mineralização óssea. Através do respectivo envolvimento nesses processos metabólicos e estruturais, o P é essencial para os animais alcançarem o seu potencial genético ótimo no crescimento e na eficiência alimentar, bem como no desenvolvimento esquelético.

Devido à função crucial do P no desenvolvimento ósseo e na mineralização óssea, a necessidade deste mineral é mais elevada em animais jovens em fase de crescimento.  Nos regimes alimentares de animais não ruminantes, como frangos de corte, o problema associado à nutrição com P é como disponibilizar melhor ao animal o P existente no regime.

Os regimes alimentares para aves caipiras e suínos são, na sua maioria, principalmente compostos por ingredientes de origem vegetal. Nas plantas, o P está presente sob diferentes formas, por exemplo, ligado a moléculas orgânicas, tais como fosfolípidos e proteínas, mas, na sua maioria, está presente como parte de fósforo fítico, que constitui cerca de 0,18% a 0,25% nos cereais mais comuns.

Os níveis de fitato variam nos ingredientes de alimentos para animais e, subsequentemente, nos próprios alimentos, sendo portanto essencial analisar a composição de fitato dos mesmos, possibilitando assim uma utilização de fitase ótima para poupar os custos com a alimentação animal.

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O fitato é mal digerido pelos animais monogástricos, sendo por isso que se introduziu a fitase. Sem a utilização da fitase, os regimes alimentares típicos precisariam de ser suplementados com quantidades substanciais (16 kg–8 kg) de fosfato mineral, fosfato monocálcico ou fosfato dicálcico (MCP ou DCP), dependendo da fase e da espécie.

Sabe-se que o fitato, presente em todos os alimentos para animais de origem vegetal, se liga a proteínas e minerais no regime alimentar, reduzindo a digestibilidade e a utilização de nutrientes importantes.

enzima-fitaseA enzima fitase hidrolisa ácido fítico, libertando P e eliminando a sua capacidade de quelação de metais, bem como melhorando o valor nutricional das matérias-primas (Imagem 1). A utilização de fitase permite a reformulação, não só reduzindo a quantidade necessária de fosfato mineral, mas também ajudando a diminuir a inclusão de materiais proteicos, devido ao impacto da fitase (especialmente em doses elevadas) na digestibilidade/disponibilidade de aminoácidos.

Vários estudos indicaram que o fitato aumenta a excreção de aminoácidos endógenos, enquanto a utilização de fitase reduz os fluxos no íleo de minerais e aminoácidos endógenos em frangos de corte.

Imagem 1. Nutrientes que podem ser liberados a partir da decomposição de moléculas de fitato.

Os nossos resultados mostram que a fitase deve ser um aditivo obrigatório em alimentos para animais. A utilização de fitase como suplemento de alimentos para animais demonstrou ser eficaz na mitigação dos efeitos negativos do fitato nos regimes alimentares para animais de produção e permite melhorar a ingestão dos alimentos e o peso corporal.

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Gráfico 1. Teor de fitato das principais matérias-primas utilizadas na formulação de alimentos para animais (dados internos da AB Vista).

Com fitato dietético suficiente, pode-se utilizar uma fonte de P que reduziria os níveis de fosfatos inorgânicos no regime alimentar. Efetivamente, com doses mais elevadas de fitases mais eficazes, pode-se substituir mais P inorgânico pela liberação de fitase.

A quantidade de P inorgânico removida da formulação dietética dependerá:

O Gráfico 2 indica níveis exemplificativos de MCP num regime alimentar inicial para frangos de corte, baseado em farinha de trigo/soja (diet 1) ou farinha de milho/soja (diet 2). Em alimentos de crescimento e engorda para animais, será tipicamente possível remover todo o fosfato inorgânico da fórmula.

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Gráfico 2. Exercício sobre alimento inicial para animais que mostra a quantidade de MCP, em quilogramas (kg) por tonelada tratada, que deve ser utilizada em diferentes regimes alimentares, dependendo da dosagem de fitase aplicada.

O preço dos fosfatos destinados a alimentos para animais aumentou acentuadamente durante o último ano (Gráfico 3). Isso levou os nutricionistas a olharem para a possibilidade de utilizar enzimas fitase em concentrações mais elevadas (de 1000 a 2000 FTU/kg) do que as normalmente utilizadas (500 a 1000 FTU/kg), com o objetivo de libertar mais P.

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Para além das matrizes de minerais habitualmente aplicadas (P, cálcio e sódio), as empresas também começaram a adotar estratégias que incluem valores de matriz adicionais no software de formulação, tais como energia e aminoácidos.

Os preços de todas as matérias-primas e artigos energéticos (eletricidade, gás, combustível) aumentaram para além de níveis recorde, devido à atual situação político-econômica.

Gráfico 3. Evolução do preço de fosfato dicálcico (DCP) no ano passado (2021–2022).

Uma das estratégias que a AB Vista promove é a utilização de doses mais elevadas de fitase do que as normalmente utilizadas (acima de 1000 FTU/kg), com a finalidade de liberar a quantidade máxima de nutrientes das moléculas de fitato para eliminar o seu efeito antinutricional no regime alimentar.

Além disso, foi aconselhada a aplicar uma matriz completa, à base de minerais, energia e aminoácidos, em vez de apenas valores de minerais (Gráfico 4). Todas essas recomendações são comprovadas por ensaios de validação e bons conhecimentos subjacentes aos produtos, o que torna as matrizes propostas robustas e aptas para serem utilizadas com segurança.

As recomendações para esses níveis mais elevados basearam-se num conjunto de dados de holo-análise com a inclusão de limites de confiança, o que proporcionou margens de segurança adicionais para liberações de nutrientes.

Os dados obtidos utilizando fitase Quantum Blue (AB Vista) corroboram a utilização de doses mais elevadas de fitase (1000 a 2000 FTU/kg). Esses dados sugerem que ocorre uma maior degradação de fitato, com a remoção das propriedades antinutricionais e também a libertação de mais P.

Demonstrou-se que a resposta dos animais às fitases é logarítmica. Portanto, à medida que os preços dos alimentos para animais sobem e, assim, também sobe o valor do aumento de produtividade dos animais (como tem ocorrido em anos passados), um nível mais elevado da dose de fitase é economicamente mais vantajoso.

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Gráfico 4. Exercício sobre a utilização de diferentes dosagens e matrizes, mostrando as reduções de custos no alimento final para animais.

Contudo, como a curva de resposta da dose não é linear, o formulador deve assegurar que são atribuídos à fitase os valores de matriz adequados quando a taxa de inclusão varia.

A aplicação de uma dosagem mais elevada de fitase com a utilização máxima dos valores da matriz de nutrientes é uma ferramenta nova e rentável nos regimes alimentares para aves caipiras e suínos, melhorando a sustentabilidade ambiental e financeira e podendo ser uma solução vantajosa em termos de custos, especialmente considerando os atuais preços dos ingrediente.

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