Metabolismo da glicose em vacas no pós parto e transição

O metabolismo da glicose mantém as funções vitais regulando o fornecimento de energia para células e tecidos. Este processo nos ruminantes é caracterizado por baixas concentrações de glicose – e baixa resposta à insulina – nos tecidos periféricos (Bell, Bauman, 1997; Sasaki 2002).

As vacas leiteiras têm um processo fisiológico ainda mais desafiador e extremamente intenso: elas requerem grandes quantidades de glicose para a produção de leite e têm um período curto de transição entre a gestação e a lactação.

Nas espécies monogástricas, o principal suprimento de glicose é a absorção no intestino a partir dos alimentos ingeridos, enquanto os ruminantes dependem principalmente da glicose produzida pela gliconeogênese hepática.

O precursor glicogênico primário é o propionato, representando mais de 60% dos substratos, seguido pelo lactato, com aproximadamente 20%, depois aminoácidos, ácidos graxos voláteis menores (valerato, isobutirato) e glicerol (Drackley et al., 2001).

Para que a glicose seja efetivamente absorvida pelas células, ela precisa ser transportada por moléculas transportadoras de glicose (GLUT). Existem 13 tipos diferentes de GLUTs, cada um com uma função e modo de operação específicos.

As moléculas de GLUT1 respondem à concentração basal de glicose e são encontradas em todos os tecidos do corpo (De Koster e Opsomer, 2013). Dentre as várias moléculas de GLUT, apenas o GLUT4 responde à estimulação da insulina, facilitando a captação de glicose pelo músculo esquelético, tecido adiposo e cardíaco.

• A captação de glicose na glândula mamária é um caso especial: é impulsionada essencialmente por GLUT1 e GLUT8, e caracterizada pela ausência de GLUT4. Em outras palavras, aqui, o processo de metabolismo da glicose não é regulado pela insulina. Em termos de quantidade, a glândula mamária absorve mais de 50% da glicose disponível e esse número pode subir até 85% quando a produção atinge o pico.

A gliconeogênese é o principal processo metabólico produtor de glicose em ruminantes. Essa via é regulada pela disponibilidade de substrato e hormônios como insulina e glucagon. O trabalho da insulina é inibir a gliconeogênese e diminuir a produção de glicose quando necessário.

A produção de leite pode ser melhorada através do efeito “poupador de glicose” se limitarmos a inibição da gliconeogênese. Partimos da hipótese de que níveis mais baixos de insulina poderiam levar a uma mudança na distribuição da glicose, direcionando mais para a glândula mamária e, assim, melhorando a produção de leite.

Um estudo foi realizado para avaliar o efeito da suplementação de capsaicinoides protegidos no rúmen (RPC) em uma resposta a um teste de tolerância à glicose medindo glicose no sangue e concentração de insulina (Oh et al., 2017). A concentração de glicose não foi afetada pela suplementação de RPC após o teste da glicose.

No entanto, em comparação com o controle, o RPC diminuiu a concentração sérica de insulina após o desafio com glicose. A área sob a curva de concentração de insulina foi diminuída em 25% por RPC (Ver Figura 1).

Neste estudo, o consumo de matéria seca não foi afetado pela suplementação de RPC e a produção de leite tendeu a aumentar para os tratamentos de RPC em relação ao controle. O consumo de matéria seca não foi afetado pela RPC e a eficiência alimentar foi linearmente aumentada pela suplementação com RPC. Enquanto isso, nenhuma diferença significativa foi observada nos níveis de AGNE e BHB.

Figura 1: Efeito do RPC na concentração sérica de insulina após administração intravenosa de glicose em vacas leiteiras

Em 2020-2021, foi realizado um ensaio para avaliar a suplementação de RPC de 21 dias antes do parto até 60 dias em leite em condições comerciais.

O desempenho geral foi melhorado para vacas que receberam RPC com um aumento de 8,6% no leite considerada a correção pela energia (veja a Figura 2). Além disso, o aumento da glicose no sangue aos 3 dias pós-parto aponta para uma mudança potencial na resposta à insulina e na gliconeogênese hepática.

Figura 2: Rendimento Diário de Leite

No geral, esses resultados podem sugerir que, ao diminuir a quantidade de insulina secretada, a RPC pode ter redirecionado a glicose para a produção de leite em vacas leiteiras em lactação.